حفاظت و ایمنی در دیگ های بخار
حفاظت و ایمنی در دیگ های بخار
در دیگ های بخار دو نوع حفاظت و ایمنی را باید در نظر گرفت:
۱- حفاظت از خود دیگ بخار که به آن حفاظت آشکار گفته می شود.
۲- حفاظت از اطاقک دیگ بخار یا بویلر روم که به آن حفاظت نهان می گویند.
حفاظت فردی:
۱) حفاظت آشکار: آنچه که به حفاظت آشکار معروف است خطراتی است که از عملکردهای مکانیکی پیش می آید مانند: جوشکاری، عمل نکردن سیستم های کنترل کننده برقی و مکانیکی و رعایت نکردن اصول ایمنی در زمان ساخت تک تک اجزاء دیگ بخار.
وقتی که ساخت دیگ بخار از نظر پوسته و شبکه تمام شد. در کوره های مخصوص که تا ۶۰۰ درجه سانتی گراد حرارت دارد باید دیگ بخار ۲۴ ساعته تحت حرارت فوق مانده و سپس دیگ بخار از نظر جوشکاری و بقیه موارد بصورت یک تکه در آید.
چندین عامل برای جلوگیری از خطر احتمالی در دیگ های بخار وجود دارد که عبارتند از:
۱) اوپراتور : که باید در تمام مدت بهره برداری از دیگ بخار توجه داشته باشد که دیگ بخار از نظر:
۱-۱) فشار
۱-۲) آب داخل دیگ بخار
۱-۳)حرارت در دیگ های آبگرم تحت مراقبت باشد.
و اوپراتور باید جهت جلوگیری از کارهای غیر اصولی به موارد زیر توجه نماید:
۱) سیستم راه اندازی در دیگ بخار، شامل، ترموستر(در سوخت سنگین)، لول کنترل، تابلوی برق و مشعل را کنترل نماید.
۲) توجه داشته باشد که آیا سکوانس یا تایمر دقیق عمل می نماید، یا خیر. بدلیل اینکه اکثر خطرات در زمانی ایجاد می شود، که زمان تخلیه، هوای داخل کوره (داخل دیگ) با مشکل مواجه گردد.
۳) نکته بعدی کنترل، بعد از روشن شدن دیگ بخار است. مانند: فشار سوخت-فشار بخار-فشار آب تغذیه و یادداشت نمودن حالت بهره برداری در جداول مخصوص که معمولاً باید در هر ساعت نوشته شود.
چنانچه حالت های غیر عادی مشاهده گردید. مسئولین فنی می توانند رفع عیب نموده و از خطرات احتمالی جلوگیری نمایند. متاسفانه در بعضی موارد مشاهده می گردد که دیگ بخار بدون اوپراتور کار می کند و در این موارد امکان حادثه زیاد وجود خواهد داشت.
۲) کنترل کننده ها: که بعضی کاملاً الکتریکی (مانند فتوسل ) و بعضی مکانیکی (مانند سوپاپ اطمینان) و برخی هم برقی و هم مکانیکی هستند (مانند لول کنترل و پرشر سوئیچ) که هر کدام از عوامل فوق سالم نباشد ایجادخطر می نماید و اکنون به تک تک موارد فوق اشاره می نمائیم.
۱-۲) کنترل کننده های الکتریکی:
مهم ترین آنها فتوسل است و خطراتی که از ناسالم بودن فتوسل پیش می آید به شرح زیر می باشد:
از آنجائی که می دانیم، با ایجاد جرقه در مدار مشعل، فتوسل وارد عمل شده، تا زمانی که شعله کامل گردیده و جرقه قطع گردد. به محض اینکه سوخت کامل شد. فتوسل به یک رله فرمان می دهد، که مدار برق موتور تایمر قطع گردد، تا زمانی که دیگ بخار روشن است، فتوسل مدار الکتریکی را ثابت نگهداشته و تغییراتی بجز اینکه، شعله بوسیله کنترل کننده های دیگر خاموش نشده عملی دیگری انجام نمی دهد.
به محض خاموش شدن شعله، فتوسل مجدداً از مدار خارج شده و به کنترل های دیگر، از جمله شیر سوخت فرمان قطع صادر می نماید چنانچه شیر سوخت، در زمان خاموش بودن مشعل (از نظر الکتریکی و مکانیکی) بعللی زیر بار باشد، (بار دار برقی) باعث خواهد شد که سوخت وارد محفظه دیگ بخار گردیده و تبدیل به گاز گردد.
در چنین حالتی که قبلاً به آن اشاره شد، مقدار زیادی از سوخت مایع تبدیل به گاز گردیده، چنانچه جرقه ای خارج از حالت عادی ایجاد گردد، باعث انفجار شدید خواهد شد و اگر مشعل در حالت نرمال باشد و جرقه بی مورد ایجاد نشود باز سوخت مایع تولید خطر خواهد کرد مگر اینکه سوخت جمع شده در کوره بوسیله ای خارج گردد.
دستگاه فوق کاملاً برقی بوده، که بجز فتو دیودی که در اثر نور از نظر مقاومت تغییراتی انجام و جریانی جزئی وارد مدار کنترل کننده می گردد چیز دیگری وجود ندارد.
قابل ذکر است وقتی مشعل از نظر زمانی با مشکل روبرو شود، تا زمانی که دیگ بخار سرد است مشکل روشن شدن ایجاد می شود، ولی چندان خطری ندارد. فقط اشکال فنی پیش آمده است، ولی در زمانی که دیگ بخار گرم است، اختلال در تایمر، ایجاد حادثه می نماید. چون وقتیکه دیگ بخار گرم است، هر سوختی تبدیل به گاز خواهدشد (مازوت-گازوئیل-گاز) چنانچه کنترل کننده زمان (تایمر) خوب عمل نکند، با روشن شدن مشعل جرقه ایجاد شده و گازیکه در محفظه داخل جمع شده است. با انفجار شدید، باعث صدای مهیب و شاید از جا کنده شدن مشعل بشود که این عمل در فرش گیلان، کارخانه بهپاک و کارخانه پودر ماهی بندر انزلی مشاهده شده و متأسفانه خطر جانی نیز در بر داشته است.
۲-۲) کنترل کننده های مکانیکی: که مهم ترین آن سوپاپ اطمینان می باشد که بشرح زیر می باشد:
سوپاپ اطمینان یکی از کنترل کننده های دیگ بخار می باشد، که در حالت مکانیکی کار انجام می دهد و این دستگاه شامل ست سوپاپ، شفت، فنر و مهره تنظیم کننده می باشد. که مهم ترین عمل را فنر انجام می دهد. زمانیکه فشار داخل دیگ بخار از حالت نرمال (حالت تنظیم) زیادتر گردید فنر داخل سوپاپ جمع شده و سِت از محل نشیمن جدا شده و بخار، یا آب داخل دیگ که تحت فشار بوده از آن خارج شده و حالت خطر مرتفع می گردد.
مزیت سوپاپ اطمینان نسبت به دیگر کنترل کننده ها این است، که همراه با صدا می باشد. در اثر صدای شدید، اوپراتور نیز از حالت غیرعادی دیگ بخار آگاه می گردد.
۲-۳) کنترل کننده های دوگانه: که دارای عمل دوگانه برقی و مکانیکی می باشند. که مهم ترین آنها لِوِل کنترل می باشد:
لول کنترل (کنترل سطح آب) در دیگهای بخار قابل استفاده است. در دیگهای آبگرم، کارآئی ندارد، این سیستم دارای دو نوع کنترل می باشد.
نوع اول، که امکان دارد بوسیله جیوه یا بطریق مغناطیسی انجام شود، . در اثر کم و زیاد شدن سطح آب، در داخل دیگ بخار، به پمپ تغذیه فرمان می دهد که از طریق مدار الکتریکی باردار شده و آب را با فشار لازم وارد محفظه نماید و برعکس وقتیکه سطح آب به حد مورد نیاز رسید جریان آب را قطع نماید.
نوع دوم، چنانچه آب داخل دیگ بخار، از حالت نرمال پائین تر بیاید، و پمپ تغذیه عمل نکند از طریق کنترل کننده اصلی، در داخل تابلو، دستور خاموشی مشعل صادر و آژیر خطر بصدا در می آید.
از نظر ساختمانی، این سیستم دارای پوسته،فلوتر، میله فلوتر، لوله هدایت میله فلوتر، و سیستم هدایت جریان برق، که در بالا ذکر شد، امکان دارد، که ممکن است کنترل برقی، مغناطیسی یا جیوه ای باشد .
حفاظت شیمیایی در دیگهای بخار
۲)حفاظت نهان (شیمیایی):
همانطوری که انسان برای زندگی خانوادگی، محیط امنی برای خود انتخاب می نماید، برای کار نیز، باید محیط امن و سالمی ایجاد شود، که متأسفانه امروزه به این نکته کمتر توجه می شود. مشکل شیمیایی که ما از آن بعنوان خطرا ت نهان نام می بریم عبارتند از:
۱-۲) خطر گازهای سمی مانند: گازهای CO-CO2-SO-SO2-SO3-NO2 و H2O ، که در اثر تجزیه سوخت، گازها در محیط آزاد شده، و در فضای سالن، با اکسیژن و نیتروژن هوا مخلوط شده و ملکولهای دیگری تشکیل می گردد. که در اثر تنفس، انسان به خفگی دچار می شود. و همچنین باید یاد آور شد، آن گونه گازهائی که حالت خفگی ایجاد می نمایند، ضرر و زیانشان کمتر از گازهایی است، که در اثر مرور زمان در ریه رسوب کرده و باعث امراض خطرناکتری می شوند. بطور مثال: شاید اکسیدسرب در حالت کمتر چندان مشخص نباشد ولی به مرور زمان روی اعصاب اثر گذار بوده و فرد یا افرادی که در آن محیط کار می کنند پس از مدت زمانی دچار بیماریهای عصبی و یا از کار افتادن قسمتی از ریه شده پس جهت چاره اندیشی باید:
۱-۱-۲) تنظیم مشعل از نظر سوخت و هوا باید دقیق باشد.
تنظیم مشعل مانند کاربراتور ماشین می باشد بایستی درصد مخلوط سوخت و هوا بطور دقیق عمل نماید چنانچه محاسبات سوخت ها از نظر احتراق مقایسه نمائیم خواهیم داشت.
الف) کربن به CO2 تبدیل شده و احتراق کربن کامل می شود، و از آنجائیکه می دانیم نیتروژن بیشترین حجم هوا را اشغال کرده( ۷۹%) و چنانچه درجه حرارت سوخت پائین باشد، اتلاف انرژی بیشتری را بوجود خواهد آورد.
اگر NOx بوجود آید مخرب ترین دوده های اسیدی را بوجود خواهد آورد . در مناطق شمالی کشور (در استان های گیلان-مازندران و گلستان) چنانچه گاز سولفور در اثر سوخت های فسیلی ایجاد شود، سریعاً با هوای مرطوب ابری ترکیب شده و اسید سولفوریک ایجاد شده و حالت سرفه شدید و خفگی ایجاد می نماید.
ب) از نظر سوخت های سنگین، مانند نفت کوره (مازوت)، که ناخالصی آن نسبت به سوخت های سبک بیشتر است درجه اشتعال بایستی قبل از ورود به دستگاه مشعل ۵۰ تا ۶۰ درجه سانتی گراد گرما داشته باشد، چونکه دارای ۹۷% کربن و ۲/۱۲ % H2 ، ۱% O2 و ۳% S می باشد که در مجموع ارزش حرارتی یک کیلوگرم نفت کوره، ۹۹۵۰ کیلوکالری بر کیلوگرم می باشد، و دارای ویسکوزیته ۸۰/۵ می باشد بنابراین در سوختهای فسیلی، کلیه مشخصه ها باید رعایت شود. مانند ارزش حرارتی، مقدار ناخالصی، ویسکوزیته، نقطه اشتعال و غیره
۲-۱-۲) در سوخت های سنگین، بایستی دمای اولیه (پر هیتر) به حد ایده آل برسد.
۳-۱-۲) لوله های دود، باید عاری از هر نوع عاملی باشد که در هدایت دود اشکال ایجاد می نماید.
۴-۱-۲) دودکش دیگ بخار باید در حد استاندارد باشد. چنانچه بلندتر از حالت عادی باشد، اتلاف حرارت زیاد خواهد شد و اگر کوتاهتر از حد معمول باشد، مکش بقدر کافی انجام نخواهد شد. بنابراین دودکش ها را برای دیگ های بخار فشار کم و ظرفیت پائین بین ۶ تا ۹ متر با قطر مورد نیاز انتخاب می نمایند ولی در نیروگاه ها تا ارتفاع ۵۰ متر نیز ساخته و نصب می شود
۵-۱-۲) کلیه منافذ دیگ از نظر خروج دود، در اطراف دودکش و دریچه های عقب و جلو باید محدود باشد. تا خروج دود به فضای بویلر خانه به هیچ وجه وجود نداشته باشد و خطرناکترین حالت، نشتی دود به داخل سالن بویلرخانه است.
درست استفاده کردن از مواد سوختنی دارای دو گونه محسنات می باشد:
۱) مقدار حرارت اشتعال، که تنظیم مخلوط سوخت با هوای لازم، بدرستی انجام شود تا حداکثر استفاده از انرژی ایجاد شود، که از نظر اقتصادی بسیار حائز اهمیت است.
۲) از نظر ایمنی جسمی پرسنل،که منظور ما این است که افراد مشغول بکار،در سالن دیگ بخار کمتر با امراض گوناگون مواجه شوند.
که از دو مطلب فوق می توان نتیجه گیری نمود که:
الف) رنگ شعله دیگ بخار باید آبی باشد که در این حالت حداقل CO2 و یا SO2 ایجاد شده است. که می توان گفت ۹۵% ارزش حرارتی قابل استفاده بوده (لازم به توضیح است که حرارت ایجاد شده بستگی به حداکثر استفاده از آن دارد)، بطور مثال، استفاده از گرمای ایجاد شده، بستگی به پاس های دیگ بخار دارد، که در دیگ های چهار پاسه حداکثر استفاده از آن بعمل آمده است.
ب) از نظر اقتصادی، حداقل اتلاف انرژی بعمل آمده باشد.
ج) از نظر محیط زیست، حداقل آلودگی را داشته باشد.
د) پرسنل شاغل در معرض بوی نامطبوع گازهای سمی قرار نگرفته باشد.
در مرحله بعدی جلوگیری از صداهای ناهنجار می باشد که این صداها حداکثر از مشغل تولید می شود هرچه مشعل بی صدا باشد آرامش پرسنل بیشتر است صدای مشعل زمانی بیش از حد معمول خواهد بود که :
۱) فن مشعل از تنظیم (بالانس) خارج شده باشد.
۲) میزان سوخت و هوا درست نباشد.
۳) نشت بخار از اتصالاتی مانند، سوپاپ اطمینان و شیرآلات منصوبه و غیره وجود داشته باشد.
بعنوان مثال، زمانیکه اوپراتور شیر تخلیه را باز می کند، صدای شدیدی بوجود می آید،با توجه به اینکه اطلاع از این کار را دارد در صورتی که در اثر اتفاقی چندین بار بصورت غیر منتظره این گونه صداها ایجاد شود از نظر روانی اثر گذار خواهد بود.
حفاظت فردی در سالن دیگ های بخار
۱-۳) بالای دیگ بخار باید دارای حفاظ باشد، که در زمان انجام کار، پرسنل بتواند براحتی کارهای لازم را انجام دهد.
۲-۳) دیگهای بخار باید دارای پله های مناسب جهت صعود کارگر باشد. نصب پله می بایستی بطریقی طراحی شده باشد که دارای شیب بطرف داخل باشد. که کارگر براحتی بتواند از آن بالا برود و چنانچه بعللی دست او رها شد سقوط نکند.
۳-۳) اوپراتور باید دستکش مناسب در اختیار داشته باشد، تا در زمانی که روی دیگ بخار داغ کار می کند د چار سوختگی نشود.
۴-۳) اوپراتورها باید دارای کفش ایمنی با کف آجدار باشند، که در زمانی که در بالای دیگ بخار کار می کنند لیز نخورد.
۵-۳) اوپراتورها باید عینک حفاظ دار با شیشه تلقی داشته باشند، تا موقعیکه شیشه های آب نما را بررسی می نمایند در اثر نشتی بخار دچار مشکل نشوند.
۶-۳) در سالن هایی که دارای بوی گازهای تولید شده از دیگ بخار می باشند، اوپراتورها باید از ماسک های مخصوص ضد گاز استفاده نمایند.
۷-۳) در سالنها یی که دارای صداهای زیاد می باشد، از سمعک های مناسب استفاده کنند.
۸-۳) ایجاد اطاقک برای اوپراتوی می باشد و اینگونه کنترل ها را به دو طریق می توان انجا م داد:
الف) بطور مثال در سالن ۳ دستگاه دیگ بخار نصب شده است، می توان جائی را در مناسب ترین نقطه ایجاد کرد که اوپراتور با نگاه کردن به مانومترها از نظر فشار و روشن و خاموش کردن دیگ ها را کنترل کند.
ب) چنانچه چنین مکانی وجود نداشت، می توان سیستم کنترل های اصلی را بوسیله انتنقال تابلوی کنترل به داخل اطاق اوپراتور انجام داد، که اینگونه کنترل ها را کنترل الکتریکی گویند.
۹-۳) مهم ترین مشگل در حفاظت و ایمنی دیگ های بخار کمبود دانش فنی پرسنل می باشد و این مشکل بطرق مختلف ایجاد می شود:
الف ) ارایه نکردن اطلاعات، از طرف سازندگان دیگ بخار می باشد.
ب) شناخته نشدن ارزش مشاور قنی در زمان خرید، نصب و غیره.
ج) از هم گسیختگی بازار کار که جای افراد فنی در بازار کار مشخص نیست.
د) نا آگاه بودن صاحبان صنایع از امکانات آموزشی وزارت کار است که در این مورد کمتر آگاهی داده شده، که افراد می توانند از طرف شرکت هایی آموزش های لازم را کسب کنند.
۱۰-۳) آنچه که در گذشته وجود نداشته و امروزه بایستی در روی دیگ بخار و سالن های دیگ های بخار نصب شود، که هم به منافع کارفرمایان می باشد و هم از نظر حفاظت ایمنی دیگ های بخار پرسنل شاغل را حفاظت خواهد کرد به شرح زیر می باشد:
الف) نصب ترموکوبل های مناسب (ترموستات دو فلزه) روی دودکش های دیگ بخار می باشد. زمانیکه آب دیگ بخار در سطح پائین باشد و یا شعله از نظر تنظیم نامناسب باشد حرارت دودکش بالا رفته و باعث حادثه خواهد شد. بنابراین نصب چنین دستگاهی یکی از ملزومات حفاظت ایمنی می باشد.
ب) نصب مانومتر دیجیتالی، بعنوان کنترل دقیق فشار داخل دیگ بخار است که از ملزومات حفاظت می باشد.
ج) نصب دستگاه های اندازه گیری گازهای سمی در سالن دیگ بخار است. که تا کنون به آن توجه نشده و اگر کارخانه ای وجود داشته باشد که از این سیستم استفاده می نماید طریقه کار آنرا نمی داند. بطور مثال مدیری در شرکتی به تهیه این سیستم عمل کرده ولی بعد از کنار رفتن آن مدیر دستگاه مذکور بلا استفاده مانده است. گازهائی که در اثر سوخت های فسیلی در سالن ها ایجاد می گردد، از نظر طبقه بندی جزء حفاظت کار نهان می باشد که خطرات آن کمتر از حفاظـت آشکار نیست.
۱۱-۳) وسیله روشنایی دستی: یک نوع وسیله روشنایی باید در اختیار اوپراتور باشد. مانند: چراغ قوه و یا سیستم UPS، که اوپراتور بتواند در زمان خاموشی از آن استفاده کرده و دچار حادثه نشود.
مهندس صورتعلی علیوند
