تصفیه آب
تصفیه نامناسب یا فقدان آن دلیل اصلی اکثر خرابی هاست، چون تشکیل رسوب باعث گرم شدن بیش از حد فلزات و ترکیدن آن ها می شود. که آب یا بخار خارج شده از آن مجددا در بویلر حالت انفجاری به خود می گیرد. خیال اپراتور بویلر باید دراین باره کاملا راحت باشد. در این صورت احتمال خرابی به شدت پایین می آید.
سطح پایین آب
برای مدت طولانی سطح پایین آب عامل اصلی خرابی بویلر بود. حتی امروز با وجود سیستم های خاص و دانش بالا هنوز هم یکی از عوامل اصلی خرابی باقی مانده است. با رعایت توصیه ها و تست و کنترل منظم برای جلوگیری از آن باز هم شاهد بروز حوادث در اثر آن هستیم . چه بویلر آب داغ یا بخار باید دارای قطع کن سطح پایین باشد(2 دستگاه برای بویلرهای بخار). در قرن گذشته این عامل ،3/1 حوادث را به خود اختصاص داده بود. شما باید هرازگاهی قطع کن ها را کنترل کرده و از قابلیت اطمینان آن ها مطمئن شوید. قطع کن سطح پایین به دو شکل است، شناور و هادی.
قطع کن شناور، از یک شناور برای تشخیص سطح آب کمک می گیرد و با تحریک کنتاکت های الکتریکی بویلر را خاموش می کنند.
قطع کن های هادی از پروب که چیزی شبیه شمع جرقه زن است کمک می گیرد تا سطح را با تفاوت هدایتی آب و بخار با هوا تشخیص دهد. قطع کن ها باید در صورت افت سطح آب از یک مقدار معین از کارکرد مشعل جلوگیری نمایند. سطح پایین نرمال و ایمن برای بویلرها کف درجه آب است پس قطع کن باید مشعل را در این نقطه از مدار خارج کند. قطع کن ها به دو شکل داخلی نصب می شوند. مجادلاتی روی هر یک از آنها وجود دارد و در برخی بویلرها هر دو را خواهید دید.
خرابی ناشی از سطح پایین بویلرها با وجود پیش بینی هایی مثل بالا درنظر گرفتن آن و تست مرتب آن ها پیش می آید. شاید یک دلیل اصلی عدم کنترل مرتب آن ها باشد که قبل از بروز خرابی وجود مشکل را آشکار می کند. هر چیز دیگری را هم که رها کنید، تست قطع کن سطح پایین را هر روز پس از رسیدن به واحد فراموش نکنید.
ممکن است آن ها بخاطر جمع شدن لجن در محفظه قطع کن خراب شوند. لجن کثافاتی است که به همراه آب وارد بویلر می شود. آن ها همیشه به دلیل سیرکولاسیون سریع در آب معلق هستند اما در برج آب قطع کن و محفظه ها رسوب می کنند. چون سرعت آب در چنین محل هایی کم است.
علل خرابی قطع کن شناوری شامل مشکلات عادی مثل جمع شدن لجن در لوله بین بویلر و محفظه شناور که از تخلیه آب جلوگیری کرده و سطح آب به طور کاذب بالا می ماند. رسوب لجن در دم و سفت شدن آن که از جابجا شدن شناور ممانعت می کند، جلوگیری از عملکرد سوییچ های مغناطیسی در اثر اصطکاک، فرسوده شدن سیم های این سوییچ، بسته شدن کنتاکت ها در اثر جریان بالای برق(عمل کردن فیوز ) و عدم کارکرد مکانیسم عملکرد سوییچ در اثر خوردگی ناشی از نشت بویلر روی آن می باشد.
عامل خرابی نوع هادی عواملی مثل پوشیده شدن پروب توسط رسوبات است. عوامل متعدد دیگری هم در این کار نقش دارند ولی کنترل مرتب آن می تواند از آن ها جلوگیری کند. به خاطر داشته باشید با وجود طرح های متعدد تست قطع کن تنها عامل تصدیق کارکرد قطع کن، افت تدریجی سطح آن با ادامه کار مشعل است تا اینکه قطع کن مشعل را خاموش می کند. سایر تست هایی که در قسمت بهره برداری نرمال ذکر شد، هم باید با فواصل زمانی مذکور انجام گیرد. همیشه سطح را تا زمانی که قطع کن عمل کند تحت نظر داشته باشید چون ممکن است عمل نکند.
از زمان ملحق کردن قطع کن سطح پایین با سیستم مدیریت مشعل هیچ خرابی ای در بویلرها اتفاق بیفتاده است.
شوک حرارتی
دربین تمام عوامل خرابی بویلر، به نظر می رسد شوک حرارتی ممکن است هر زمانی اتفاق بیفتد. من واحدهایی را دیده ام که بدون شوک حرارتی شروع به کار نکرده است. و بویلرهایی که پس از سالها کارکرد در اثر شوک حرارتی تخریب شده اند. من یکی را هم دیدم که 3 بار توسط سازنده تعویض و تعمیر شد(در زمان گارانت). تا اینکه متوجه وجود اشتباه در نصب شدند. دانستن نحوه تخریب بویلر در اثر شوک حرارتی بسیار مهم است چون موقعیت هایی وجود دارد که آنها را شوک حرارتی می نامند ولی با مفهوم آن منفاوت است. شوک حرارتی میتواند بویلر را در یک حادثه یا طی دفعات متعدد ورود شوک تخریب کند. آمیزش خاصی وجود دارد که برای بروز تحریب در اثر شوک حرارتی باید باشد. ابتدا فلز بویلر یا دیواره باید در معرض تغییر دمایی که بتواند تنش ایجاد کند قرار بگیرد. بهترین مثال ریختن آب روی قطعات یخ درست پس از خارج شدن از فریزر است. یخ ها ترک میخورند حتی اگر آب از یخچال خارج شده و سرد باشد.
وقتی بدانید فولاد فقط 7% قوی تر از یخ است. میفهمید که شوک حرارتی میتواند بویلر را از بین ببرد علت ایجاد ترک را می توان با نحوه ایجاد ترک توضیح داد. وقتی آب، یخ را یخ را گرم می کند انتقال حرکت سریعی از آب به یخ صورت می گیرد. یخ با گرم شدن منقبض می شود که حالت کاملا برعکس برای فولاد است. داخل یخ همچنان سرد می ماند چون انتقال حرارت در آن به سرعت خارج نیست. در این حالت یخ دچار تنش می شود، مثل اینکه چیزی بخواهد آن رامتلاشی کند. در این حالت ترک خورده و با ادامه انتقال حرارت به داخل یخ سرایت می کند.
دومین عامل مهم در شوک حرارتی ضخامت ماده است. وقتی فلز به اندازه کافی نازک باشد.
اختلاف دما در آن به اندازه ای نیست که تنش کافی برای ایجاد ترک به وجود آید. قطعات ضخیم تربویلر، صفحات لوله، پوسته و درام بیس تر از لوله ها در معرض شوک حرارتی قرار دارند. فاکتور سوم کثرت وقوع است. شاید یک شوک قوی برای بویلر مضر باشد اما وقوع صدها شوک کوچک به طور مکرر، خرابی ایجاد خواهند کرد چون ترک های خیلی ریز که در فلزهای خیلی نازکتر یا جایی که اختلاف دما خیلی زیاد نیست اتفاق می افتد اگر مکررا تحت شوک حرارتی قرار بگیرند به ترک های بزرگ تبدیل و بویلر را تخریب می کنند. بسیاری افراد نمی دانند شوک حرارتی لزوما در سمت آب اتفاق نمی افتد و برای ایجاد تمایز به آن شوک احتراقی نیز می گویند ولی در واقع شوک حرارتی است. ولی بویلری که در حالت آتش بالا کار می کند، تریپ خورده و سریعا پرژ می شود(خارج کردن گازهای داخل کوره) در معرض شوک حرارتی قرار می گیرد زیرا هوای سرد بیرون در محل پرژ با فلز بسیار داغ داخل کوره تماس پیدا می کند.
من تا به حال نشانه صریحی در بویلرهای لوله آبی ندیده ام ولی این بدان معنی نیست که چنین حالتی را تجربه نمی کنند. معمول ترین خرابی از این دست در بویلرهای لوله آتش در ورودی پاس دوم اتفاق می افتد. علت این است که در معرض دود داغ گرفته و دمای آن ها افزایش می یابد، سپس ناگهان با هوای سرد پرژ مواجه می شود. چنین خرابی معمولا ناشی از رشد تدریجی ترک های کوچک در انتهای لوله ومحل اتصال لوله به صفحه لوله ها است. علت اصلی بروز این وضعیت عدم تنظیم مناسب کنترلر نرخ احتراق است به طوری که بویلر خاموش می شود در حالیکه کنترل تنظیمی در حالت آتش بالا قرار دارد.
سیستم های گرمایش هیدرونیک می تواند با برگرداندن آب از بخش های راکد سیستم به بویلر گرم شوک حرارتی تولید کند. آب سرد به آرامی به طرف سطوح گرمایشی بویلر حرکت می کند. در برخی موارد این موضوع حاصل کارکرد خودکار کنترل ها است. منشا مشکل معمولا در نزدیک بویلر است، چون جریان کند آب سرد در سیستم ریموت، با برگشتن به بویلر توسط لوله های گرم می شود. گرمایش آب سرویس توسط بویلر هیدرولیک در صورتی که آب گرمایش در هیتر آب سرویس چرخه زنی کند پتاسیم شوک حرارتی را دارد. پس بهتر است جریان آب در آن مداوم باشد. اطلاعات بیشتر در بخش گرمایش آب سرویس ارائه شده است.
خوردگی و ساییدگی
هیچ چیزی عمر دایمی ندارد و بویلر هم از این قاعده مستثنا نیست. شما به سختی بویلری پیدا می کنید که بیش از 50 سال کار کند. آنهایی که بیشتر عمر کرده اند، در اثر مراقبت و نگهداری خوب و تصفیه مناسب بوده است. اینکه بویلر قطعات حرکتی ندارد پس ساییده نمیشود جای بحث است. اخیرا پروژه ای داشتیم که در آن تمام لوله ها و بدنه بویلری را که 30 سال کارکرده بود تعویض نمودیم و مسلما این بویلر 30 سال دیگر هم کارخواهد کرد، مگر اینکه به خوبی مراقبت نشود.
جاهایی در بویلر وجود دارد که امکان دسترسی به منظور کنترل و جلوگیری از خوردگی در آنها وجود ندارد. در بسیاری از مواقع از جمله همین مورد فوق تنها راه دسترسی به آنها بازسازی بویلر است تا تمییز کاری، مراقبت و بازیافت آنها انجام گیرد، اما برخی مالکان این کار را انجام نمیدهند.
من خرابی هایی را در اثر ساییدگی بویلر دیده ام که در اثر سرمایش و گرمایش فلزات به هم ساییده شده و لوله بریده است. در یک واحد سه بویلر طی سه سال در اثر فقدان درچه های هوای احتراق کافی در اثر خوردگی از بین رفتند. البته اینها موارد غیر معمولی هستند. در اکثر موارد ساییدگی فقط در مشعل اتفاق می افتد.
وقتی شیر کنترل بویلر روی 7 بار از حالت آتش بالا به آتش پایین جابجا میشود، طی 10 سال به 21000 بار بالغ می شود درحالیکه طبق کدهای asme این رقم برای کل طول عمر بویلر نباید به 7000 بار برسد. حال چطور انتظار دارید سیستم تحت چنین شرایطی کار کند. نو نوار کردن مشعل ها و کنترل های بویلر در بازه های 5 ساله می تواند از خرابی ناشی از سایش جلوگیری کند که معمولا چنین نیست.
خطای اپراتور و نگهداری ضعیف
متاسفانه مطالعات مجمع ملی علت وجود گرایشات را به طور شفاف بیان نمی کند. من افزایش قابل توجهی در حذف واحد های مرکزی با اپراتورهای مجاز را شاهد هستم. تعویض آنها با واحدهای فشار ضعیف متعدد با اپراتورهای غیرمجاز صورت گرفته است که نتیجه ی آن افزایش خطای انسانی است. تا زمانی که مجمع ملی تمایزی بین افراد مجاز و کارآموزها قائل نشود نمیتوان انتظار بهبود شرایط را داشت. من اینطور متوجه می شوم که هزینه ی افراد مجاز بالا است. و عمل جایگزین کردن آنها با نفرات غیر مجاز موجب افزایش تلفات جانی و مالی شده است.
وقتی افراد مجرب و آموزش دیده با نفرات غیر مجاز جایگزین می شوند چنین نتایجی تعجب آور نخواهد بود.
آیا این عامل افزایش خطای اپراطورهاست؟ وقتی با مشکلاتی مواجه می شوم که به خطای اپراتور یا نگهداری ضعیف نسبت داده می شود همیشه راهی در قسمتی از مدیریت واحد پیدا می کنم که اعمال نامناسب را دامن می زند. من آموزش مدیران بالاتر را در بسیاری از واحدها توصیه کرده ام. آنچه مدیر واحد می خواهد بشنود این است که، اپراتورها چقدر مقصر بودند، ولی وقتی می گویم مشکل در سطوح بالاتر از اپراتور هاست، سراغ مشاور دیگری می رودتا آنچه او می خواهد را بگوید. غالبا اپراتورها، عامل نگهداری ضعیف نیستند. اپراتور واحد را با تعمیرات موقت روز افزون سرپا نگه می دارد تا اینکه بویلر کاملا از کار می افتد. علت طرز فکر مدیریت درباره نگهداری است. در برخی موارد اپراتورها مجبورند بخاطر شرایط غیر ایمن بویلر را خاموش کرده و یا اجازه دهند خراب شود. وقتی شما حق خاموش کردن بویلر را ندارید حداقل می توانید شرایط را برای سربازرس بویلر گزارش دهید تا یک سربازرس برای بررسی اوضاع بفرستد. اگر مشکل طوری است که می تواند خرابی به بار آورد، بازرس مهر قرمز به آن زده و از شما می خواهد تا بویلر را خاموش کنید. تحت این شرایط مطلقا هیچ راهی نیست که معزول شوید. من موارد متعددی را دیده ام که بازرس ارشد ایالت مهر قرمز را بر تعدادی از بویلرهایی که توسط شرکت بیمه گزارش شده بود زده است. مواردی وجود دارد که بازرس بیمه به جای حضور در واحد در خانه و جلوی تلوزیون نشسته است. البته تخلف در هر جایی مشاهده می شود. اطلاعات مجمع ملی هم نمی تواند مشکلات نگهداری را رفع کند. معمول ترین حالت تلفات به خاطر فقدان تصفیه مناسب آب است. ولی ما نمی دانیم. بویلرهای زیادی راه اندازی شده اند. در حالیکه تصفیه آب برای آنها لحاظ نشده است اگر خرابی بوجود آمد آن را تعمیر نکنید! چقدر چنین جملاتی را شنیده اید خیلی به من گفته اند که چون تابحال خراب نشده پس سالم است اگر هیچ مستندی از نگهداری یا تعمیرات وجود ندارد معمولا مرا دعوت می کنند چون واحد مرتبا به دلایل نامعلوم خاموش شده و صورت حساب سوخت بسیار بالا است. این که تجهیزی کار می کند دلیل درست کار کردن نیست. کسانیکه چنین طرز فکری دارند، هزینه تراشی زیادی کرده و خود را در معرض حادثه قرار می دهند.
این که یک اپراتور مجاز هم می تواند اشتباه فاجعه باری انجام دهد کاملا درست است و مجوز و آموزش نمی تواند تضمینی برای این مساله باشد. البته من افراد بدون مجوز زیادی را دیده ام شکی نیست که فقدان چهارچوب آموزشی امکان خطا را بیشتر می کند. بخشی از کار دریافت مجوز شامل رعایت اصول و درک عمیق مسئولیت است. اهمیت نگرش خیلی بیشتر از مجوز است. بنظر می رسد نگرش ودرک کلید خطای اپراتور است وقتی بویلر خراب می شود معمولا می توان آن را به نگرش نسبت داد. اکثرا هم این جمله را می گویند که “وقتی خود رئیس اهمیت نمیدهد من چرا باید اهمیت بدهم.” از آنجا که با اپراتورهای زیادی در واحدهای مختلف در ارتباط هستم نکات زیادی درباره نگرش و درک آنها از کار یاد گرفته م. برخی معتقدند میتوانند با انجام حداقل کار بگریزند و شرکت باید خوشحال باشد. که افراد به موقع سر کار حاضر می شدند. معمولا چنین نگرشی آنها را از قرار گرفتن در معرض خرابی و جراحت احتمالی می رهاند. من اپراتورهایی را می شناسم که مطمئن هستم کاری انجام بدهند یا نه، خرابی و احتمالا جراحت یا مرگ حاصل خواهد شد. اگر هیچ هراسی ندارید از این بترسید که اگر خطایی بکنید ممکن است بویلر خراب شود. پس شما هم بالقوه از کسانی هستید که اشتباه خواهد کرد. شما نباید از بویلر بترسید اما باید پتانسیل انفجار بویلر یا کوره را در نظر گرفته و متناسب با آن کار کنید. این افراد نترس هستند که با طرز فکر مصون از خطا بودن، ریسک های خطرناک نا به جایی از کوتاه کردن زمان پرژ گرفته تا چشم پوشی از آنالیز آب بویلر را مرتکب می شوند. شاید باور نکنید که بسیاری از کارهایی را که در این کتاب از اپراتورها نقل شده خود نویسنده مرتکب شده. من تمام آنچه را که میتوانستم در اختیارتان قرار دادم تا از ارتکاب چنین اشتباهاتی توسط شما جلوگیری کنم و امیدوارم چیزهایی یاد گرفته باشید. بهتر است اولویت ها را یاد گرفته و نسبت به تجهیزات تحت اختیارتان مسئولیت پذیر باشید.