OBSŁUGA I KONTROLA
PRACY KOTŁA
POMOCNICZEGO SIŁOWNI
OKRĘTOWEJ SPALINOWEJ
WSTĘP:
• Zapotrzebowanie ma parę na statkach z
siłowniami spalinowymi zależy od rodzaju
statku i jego wielkości. Głównymi odbiornikami
pary są wszelkiego rodzaju podgrzewacze (Np.
ciężkiego oleju napędowego, wody sanitarnej,
oleju smarowego i oleju napędowego przed
wirowaniem, ogrzewanie odolejaczy itp.),
urządzenia klimatyzacyjno-ogrzewcze
pomieszczeń, niekiedy również napędy pomp,
parowa instalacja przeciwpo żarowa itp..
• Zapotrzebowanie na parę jest
znacznie większe na niektórych
rodzajach statków specjalnych. Tak,
więc na statkach pasażerskich duże
ilości pary służą do ogrzewania
licznych pomieszczeń, do
podgrzewania znacz nych ilości wody
do celów sanitarnych, do pralni
bielizny itp.
• Na statkach floty rybackiej, a w szczególności ma
jednostkach typu przemysłowego, jak Np.
trawlerach-przetwórniach, statkach bazach rybackich
czy bazach wielorybniczych również istnieje duże
zapotrzebowanie na parę, która służy głównie do
celów przemysłowych, przy produkcji mączki rybnej,
w tranowniach, przy produkcji konserw itp.
• Szczególnie duże zapotrzebowanie na parę notuje
się ma zbiornikowcach do przewozu płynnych
ładunków ropopochodnych. Jak już uprzednio
wspomniano, para służy głównie do ogrzewania
płynnego ładunku w zbiornikach oraz do ogrzewalnia
wody i podczas mycia zbiorników ładunkowych po
wyładunku. Na zbiornikowcach z napędem
spalinowym stosuje się również parowy napęd pomp
ładunkowych. Prowadzi to do stosowania ma
zbiornikowcach kotłów pomocniczych o dużych
wydajnościach
OBSŁUGA KOTŁÓW
OKRĘTOWYCH
• Obsługa okrętowych kotłów parowych,
zarówno głównych, jak i pomocniczych,
powinna odbywać się zgodnie z przepisami
eksploatacyjnymi oraz instrukcjami obsługi
wydawanymi przez zakład produkujący kotły.
Poza tymi względami przy obsłudze
okrętowych kotłów parowych powinna być
zachowana duża ostrożność, bowiem błędy i
zaniedbania obsługi mogą doprowadzić do
poważnych awarii, grożących zdrowiu i życiu
personelu maszynowni.
1. Przygotowanie kotłów do pracy
• Przed przystąpieniem do przygotowania kotła
do pracy należy przeprowadzić dokładny
przegląd kotła. Przegląd kotła przed
przygotowaniem go do pracy nabiera
pierwszorzędnego znaczenia w wypadku, gdy
kocioł był odstawiony na dłuższy okres,
zwłaszcza gdy przeprowadzano remonty lub
czyszczenie. Przeglądowi podlega kocioł
zarówno od strony komory spalania, jak też i
od strony przestrzeni parowo-wodnej (o ile
była spuszczana woda z kotła).
• Przy przeglądzie należy zwracać baczną
uwagę na jakość powierzchni ogrzewalnych,
to znaczy obserwować czy nie ma
wybrzuszeń, szczelin czy też poważniejszych
osadów zarówno kamienia kotłowego i
śladów oleju na wysokości normalnego
poziomu wody po stronie wodnej, jak też
sadzy albo innych nawarstwień po stronie
spalin.
• Wszystkie zawory i kurki powinny otwierać
się lekko, ręcznie, bez pomocy klucza, a
mano metry powinny wskazywać istniejące
aktualnie w kotle nadciśnienie, czyli zero.
2. Napełnianie kotła wodą
• Przed napełnieniem pustego kotła wodą należy
sprawdzić jakość wody w zbiorniku, z którego
będziemy kocioł zasilać. Jest to ważne szczególnie
po długim okresie postoju, ponieważ mogły nastąpić
zanieczyszczenia wody kotłowej w zbiornikach.
• Kocioł należy napełnić wodą do najniższego poziomu
wody w szkle wodowskazowym (niektóre instrukcje
nakazują napełnianie do wysokości odpowiadającej
1/3 wysokości słupa wody w szkle
wodowskazowym). Ma to na celu pozostawienie
odpowiedniego zapasu objętości na rozszerzanie się
wody w procesie jej ogrzewania tak, aby aktualny
poziom wody w kotle nigdy nie znikł z zakresu, jaki
obejmuje szkło wodowskazowe, to znaczy, żeby nie
zaistniała sytuacja, w której obsługa kotła
przestałaby się orientować co do wysokości stanu
wody wewnątrz walczaka.
3. Rozpalanie i zwiększanie
ciśnienia pary
• przedmuchanie (przewentylowanie) komory spalania
(paleniska) przy pomocy wentylatora kotłowego,
• zapalanie ręczne: wsunięcie do komory paleniskowej
zapalarki lub pochodni, tak aby po załączeniu podawania
paliwa do palników doszło do jego zapalenia
• przy rozruchu automatycznym funkcję tę spełnia palnik
kotłowy, wyposażony w elektrody zapłonowe przy dyszy
palnika (elektrody muszą być odpowiednio ustawione!)
• powszechnie stosuje się zabezpieczenia na wypadek nie
pojawienia się lub zaniku płomienia. Specjalny układ z
fotokomórką wyłącza wówczas podawanie paliwa do
dysz, co zapobiega gromadzeniu się nie spalonego paliwa
w palenisku. Okresowo należy czyścić fotokomórkę,
ponieważ jej zabrudzenia sadzą powoduje wyłączenie
pracy palnika, mimo istnienia prawidłowego płomienia
• podczas rozpalania kotła należy otworzyć
odpowietrzenie na walczaku parowo-wodnym.
Odpowietrzenie można zamknąć po usunięciu
powietrza z przestrzeni parowej, To jest przy
intensywnym wydostawaniu się pary przez zawór
odpowietrzający.
• W czasie podnoszenia ciśnienia pary należy co
pewien czas sprawdzić działanie manometrów.
Dokonuje się tego za pomocą przełączenia kurka
manometrowego na wolną atmosferę. Prawidłowo
działający manometr powinien w takim wypadku
wskazywać zero.
• Uruchamianie kotła kończy się wraz z osiągnięciem
„ciśnienia robocze go "oraz z przyłączeniem kotła
do głównego rurociągu parowego
4. Obsługa kotła w czasie pracy
• Obsługa kotłów w czasie pracy zależy od rodzaju
kotła. I powinna przebiegać zgodnie z przepisami
eksploatacyjnymi wyznaczonymi przez producenta.
Przepisy te mogą różnić się nieco od siebie, jednakże
można wymienić pewne wspólne cechy obsługi
dotyczące kotłów wszelkiego typu i to zarówno
głównych, jak i pomocniczych. Załoga statku powinna
w czasie pracy kotła dbać o:
— właściwe przygotowanie wody podawanej do kotła,
— oczyszczanie wody w kotle,
— utrzymywanie odpowiedniego poziomu wody w
kotle,
— właściwą pracę instalacji paliwowej,
— utrzymywanie stałych parametrów roboczego
procesu kotła.
5.Przygotowanie wody zasilającej
• W czasie ustalonej pracy kotła woda
zasilająca podawana do jego wnętrza to w
głównej mierze skropliny krążące w obiegu
parowo-wodnym. Ubytki wody w obiegu
(Np. ucieczki pary na wszelkiego rodzaju
nieszczelnościach, przecieki skroplin na
dławicach zaworów, woda usuwana z kotła
w czasie szumowania górnego i dolnego
itp.) są pokrywane wodą znajdującą się
zazwyczaj w zbiornikach statkowych i
wodę tę nazywa się wodą uzupełniającą.
• Przed podaniem do kotła woda zasilająca
musi być odpowiednio przygotowana przez
jej:
- filtracje i odolejenie
-destylacje lub zmiękczanie wody
czynnikami chemicznymi,
-odgazowanie,
• Chemikalia najczęściej podaje się wprost
do skrzyni cieplnej. Przykładowe
wymagania stawiane wodzie kotłowej dla
kotła rzędu 6 kG/cm2
- twardość – 0
-ph-9,5-10,5 (odczyn alkaliczny)
-zawartość chlorków poniżej 16ppm.
6.Oczyszczanie wody w kotle w
czasie pracy
• Do zagadnień związanych z obsługą kotła w czasie
pracy należy okresowe oczyszczanie wody przez
szumowanie górne lub dolne. Szumo wanie dolne
nazywane jest też odmulaniem.
• Każdy kocioł wyposażony jest w urządzenia
służące do tak zwanego szumowania dolnego i
górnego. Szumowanie jest to usuwanie części wody
z kotła z miejsc, gdzie może być ona najbardziej
zanieczyszczona czy to szlamem, czy
rozpuszczonymi solami.Jak już wspomniano, celem
szumowania jest oczyszczenie wody znajdującej się
wewnątrz kotła z rozpuszczonych w niej soli, mułów
oraz ewentualnych śladów olejów smarnych oraz
napędowych.
• Woda podczas szumowania dolnego i górnego w
kotłach pomocniczych usuwana zazwyczaj jest za
burtę wspólnym rurociągiem .
• O ile zasada działania i cel stosowania instalacji
szumowania i odmulania nie nastręcza żadnych
poważniejszych wątpliwości, o tyle częstotliwość
dokonywania tego rodzaju czynności oraz czas ich
każdorazowego trwania jest problemem na ogół
mało znanym przez obsługę kotłów.
• Instrukcje eksploatacji kotłów omawiają
zagadnienie szumowania kotłów zazwyczaj
bardzo pobieżnie, ograniczając się najczęściej do
bardzo ogólnych uwag.
• I tak na przykład zaleca się w stosunku do kotłów
pomocniczych typu VX stosowanie szumowania
górnego przynajmniej dwa razy na dobę. Zabieg
ten należy przeprowadzać również każdorazowo,
kiedy zaobserwuje się w zbiorniku kontrolnym
pojawienie się zanieczyszczeń olejowych.
• Odnośnie do odmulania instrukcja poleca
uruchamianie instalacji co godzina. Czas
trwania określony jest jako „okres kilku
sekund".
• Ustalanie ilości wody usuwanej z kotła w
czasie szumowania zależy od dopuszczalnych
dla danej konstrukcji norm zanieczyszczania
wody. Przy właściwej eksploatacji urządzenia
kotłowego szumowanie powinno następować,
gdy w wodzie kotłowej zostanie przekroczona
wartość zawartości chlorków ,fosforanów ,czy
też ulegnie zmianie alkaliczność.
Rys. 1. Zależność szumowania od zawartości
rozpuszczonych soli w wodzie zasilającej i wodzie
kotłowej
•
Na wykresie (rys. 1) pokazana jest zależność
wartości współczynnika y[%], obrazującego ilość
usuwanej przy szumowaniu wody z kotła, od
zawartości soli rozpuszczonych w tej wodzie oraz
od dopuszczalnej zawartości tych soli w wodzie
kotłowej.
•
Należy pamiętać, że ilość rozpuszczonych w
wodzie kotłowej soli wzrasta wraz z czasem
trwania pracy kotła, a to z tego względu, że para
uchodząc z kotła porywa ze sobą znacznie mniej
soli niż zawiera jej woda zasilająca. Reszta soli
pozostaje w wodzie kotłowej podnosząc stopniowo
jej koncentrację.
• Jeżeli dopuszczalna ilość rozpuszczonych w wodzie
kotłowej soli wynosi na przykład 0,00024 kg/kg, a
woda zasilająca ma Cwk = 0,000001 kg/kg, to
wartość współczynnika (p[%] znajdujemy na
przecięciu rzędnej i odciętej wystawionych w
punktach
odpowiadających
podanym
wyżej
wartościom. W naszym wypadku <p wynosi 0,5%.
Po ustaleniu ilości wody usuwanej z kotła w czasie
doby wyznacza się częstotliwość szumowania.
• Ponieważ konstrukcja kotła dopuszcza pewne
obniżenie poziomu wody w szkle wodowskazu w
czasie jego pracy, można więc obliczyć ciężar
wody, jaką możemy jednorazowo usunąć z kotła
bez szkody dla jego elementów konstrukcyjnych.
Wielkość ta wynosi :
D = (∆hBL) γ
• gdzie:
• ∆h — dopuszczalny spadek poziomu wody w
szkle [m],
• B — szerokość powierzchni odparowania [m],
• L — długość powierzchni odparowania [m],
• γ — masa właściwa wody kotłowej [kg/m3].
• Mając daną wartość D jednorazowego
szumowania oraz wartość koniecznego
dobowego szumowania, wyznaczamy liczbę
operacji szumowania, dzieląc drugą wartość
przez pierwszą.
7. Utrzymywanie poziomu wody w
kotle
• W czasie pracy kotła należy szczególnie dbać o utrzymanie
należytego poziomu wody w kotle, gdyż jego opadnięcie
może doprowadzić do bardzo poważnych uszkodzeń
elementów konstrukcyjnych i w efekcie zmusić do
odstawienia kotła
• W nowszych kotłach zadanie utrzymania właściwego
poziomu wody w czasie pracy kotła przejmują na siebie
urządzenia automatycznej regulacji, jednakże i w tych
wypadkach nieodzowny jest dozór personelu obsługującego,
ponieważ ostatecznie wszelkie urządzenia, nawet
najbardziej precyzyjnie zaprojektowane, mogą ulec
uszkodzeniu.
• W tym celu należy obserwować utrzymujący się poziom
wody w szkle wodowskazu. Ażeby mieć pewność, że
wskazania wodowskazu są prawidłowe, i że na przykład nie
nastąpiło jakieś zatkanie się przewodu doprowadzającego
wodę lub parę do szkła wodowskazu, należy go dość często
(co najmniej jeden lub dwa razy na wachtę) przedmuchiwać
otwierając odpowiednie zawory.
8.Obsługa instalacji opalania kotła
• Kotły są obecnie powszechnie opalane olejem
opałowym (często jest to tzw. paliwo ciężkie).
Wymaga się wstępnego oczyszczenia tego
paliwa w wirówkach (by usunąć
zanieczyszczenia stałe) przed podaniem do
palników musi przejść przez odpowiednie
filtry i być podgrzane do odpowiedniej
temperatury, aby osiągnąć właściwą lepkość
paliwa, która umożliwi właściwe rozpylenie
tego paliwa w palnikach kotłowych.
9.Odstawienie kotła
• Odstawienie kotła polega na odcięciu go od
instalacji, wyłączeniu opalania i stopniowym
wychładzaniu. W trakcie odstawiania należy
utrzymywać odpowiedni poziom wody w kotle i w
końcowej fazie spadku ciśnienia wewnątrz kotła
otworzyć odpowietrzenia tak , aby do kotła nie
dostało się powietrze z zewnątrz. Po całkowitym
odstawieniu i przewentylowaniu paleniska i
ewentualnym spuszczeniu wody można
przystąpić do czynności remontowych.
• Jeżeli kocioł ma być odstawiony na dłuższy okres
bez dokonywania napraw, wypełnia się go
całkowicie wodą zasilającą
10.Procesy zautomatyzowane
obsługi kotłów
• Wiele procesów obsługi kotłów jest
obecnie zautomatyzowanych.
Przykładowe czynności
zautomatyzowane to:
- regulacja ciśnienia pary w kotle,
- regulacja temperatury wytwarzanej
pary,
- regulacja poziomu wody w walczaku
parowo-wodnym,
- regulacja procesu spalania,
• Literatura:
•
„Okrętowe Kotły Parowe”-
Andrzej Perepeczko
•
„Poradnik Motorzysty
Okrętowego”- Jerzy Herdzik