مرکز دانش صنعت تاسیسات

بررسي تله هاي بخار به منظور كشف اشكالات احتمالي آنها و نشت حرارتي و اتلافات بسيار زياد انرژي است كه مي تواند به همراه داشته باشد.  از اين رو جهت بهينه سازي مصرف انرژي در موتورخانه هاي بخار به ويژه در سيستم هاي نيروگاهي بسيار ضروري به نظر مي رسد كه اين كار توسط تيم مميزي انرژي صورت بگيرد. البته اين كار تجهيزات خاص خود را نيز مي خواهد.

برای بازرسی تله های بخار لازم است تا مقدماتی برای این کار مهیا شود این عوامل عبارتند از:

1)      افرادی که به بررسی تله های بخار خواهند پرداخت، لازم است که کاملاً در مورد انواع مختلف تله های بخار و اصول عملکرد و ویژگی های هر یک ا ز انواع تله های بخار و دستگاه های که به منظور بررسی تله های بخار به کار گرفته می شوند، به طور کامل آموزش دیده باشند و در ضمن به این کار علاقه مند باشند.

2)      قبل از انجام هر کاری، لازم است تا نقشه آن موقعیت همراه با مناطق مختلف کارخانه با یک کد مشخصه تهیه شود، این کار به منظور کمک به بازرس در تعیین مکان تله های بخار است.

3)      برای هر منطقه یک سری کد تعریف شود. بازرس باید محل تمام تله های بخار را در نقشه محوطه تعیین کند و به هر تله برچسب با شماره مخصوص تله را بزند که پیشوند این شماره کد منطقه تعیین شده باشد.

 

عوامل مؤثر در تعیین تعداد دفعات بازرسی سالیانه عبارتند از:

الف- نوع تله نصب شده: تله های سطلی معکوس و تله های شناور تله هایی قابل اعتماد هستند. در حالت کارکرد عادی، این تله ها ممکن است بدون مشکل، چندین سال متوالی کار کنند.  تله های دیسکی ترمودینامیکی کمتر از سایرانواع تله ها قابل اعتماد هستند و ممکن است تنها ظرف چند ماه مصرف بخار این تله ها افزایش یابند.

ب - تعداد تله های سیستم :هر چه تعداد تله ها در سیستم بیشتر باشد ، این احتمال که تعداد بیشتری تله های بخار در یک دوره زمانی معین دچار نشتی شوند، افزایش مییابد.

ج - ظرفیت تله: ظرفیت تله بستگی به سایز اوریفیس و اختلاف فشار دو طرف آن دارد . هر دوی این عوامل تعیین کننده مقدار اتلاف بخار در زمان خرابی تله است . از این رو به بازرسی تله های بزرگتر باید اهمیت بیش تری داده شود. زیرا در صورت خرابی این نوع تله ها، مقادیر زیادی انرژی تلف می شود.

د- در دسترس بودن کارکنان: بررسی بین هزینه بخار اتلافی و هزینه کارکنان برای بازرسی تله های بخار ، یکی از عوامل تعیین کننده می باشد.

ه - دردسترس بودن تله های بخار:یکی از عوامل مؤثر در هزینه کارکنان موقعیت و وضعیتی است که تله بخار در آن محل نصب شده است. برای مثال تله در مکان های مرتفع یا پر خطری نصب شده است.

و- فشار بخار:فشار بخار یکی از عوامل تعیین کننده در تعداد دفعات بازرسی است ؛ زیرا با افزایش فشار بخار اتلاف از تله های خراب و احتمال خرابی آنها افزایش می یابد.

ز- کاربرد تله بخار:وظیفه تله بخار نیز به عنوان یک عامل تعیین کننده در تعداد دفعات بازرسی در سال است . در یک برنامه جامع تعمیر و نگهداری باید کاربرد و وظیفه تله بخار دقیقاً مشخص شود و تعیین گردد که خرابی این تله ها چه پیامدهایی را خواهد داشت و سپس با توجه به اهمیت آن تعداد دفعات بازرسی در سال مشخص شود.

4)      برای بررسی کارکرد تله ها نیاز به یک لیست بازرسی است تا فرد را در انجام این کار کمک نماید . این لیست باید شامل موارد زیر باشد:

·          شماره منطقه؛

·          شماره تله؛

·          نام سازنده؛

·          شماره مدل(فنی)؛

·          نوع تله بخار: (مکانیکی، ترموستاتیکی، ترمودینامیکی)؛

·          مکان تله نسبت دستگاه: (بالا، پایین)؛

·         )کاربرد Tracing : (تخلیه خط اصلی بخار، تخلیه دستگاه فرآیند، تخلیه خط , تخلیه دستگاه گرمایش)؛

·         (اولویت): (بسیار مهم، مهم، عادی، فرعی)؛

·          مکان تله از لحاظ ارتفاعی: (بالا، پایین)؛

·          مکان تله نسبت به واحد: (داخل، خارج)؛

·         وضعیت کندانس از لحاظ بازیابی: (دارد، ندارد)؛

·         حالت کارکرد تله بخار(پیوسته، ناپیوسته)؛

·          فشار خط ورودی؛

·          فشار خط برگشت کندانس؛

·          دمای کارکرد تله؛

·          نوع و اندازه اتصال؛

·          زمان نصب؛

·          وجود صافی در ورودی تله بخار؛

·          تاریخ بازرسی بعدی؛

·          ملاحظات

·         مدارک سازنده تله های بخار موجود در واحد صنعتی و سایر مدارک لازم تهیه شود.

·         با توجه به مدارک سازنده تله بخار ، بررسی شود که آیا از لحاظ نوع و اندازه، تله مناسبی انتخاب شده و همچنین توصیه های لازم در مورد نصب صحیح تله در نظر گرفته شده است. چه بسا، تله بخار از لحاظ نوع، اندازه و سایر عوامل به درستی انتخاب شده باشد ، اما نصب به طریق نادرست ، باعث شود که یک تله سالم کارکرد نامناسب پیدا کند.

روشهای بررسی کارکرد تله های بخار:

بررسی کارکرد تله های بخار در حال کار بطور عمده به چهار طریق زیر صورت می پذیرد(تست تله بخار):

1) روشهای بصری:

در این روش شخص با مشاهده تخلیه تله بخار، صحت کارکرد تله بخار را ارزیابی می نماید. برای این منظور اگر مشاهده کندانس خروجی به علت متصل بودن خروجی تله به خط کندانس میسر نباشد، ممکن است یک شیر بلافاصله بعد از تله قبل از شیر قطع خروجی نصب شود که شخص با باز کردن آن و مشاهده چگونگی تخلیه کندانس، کارکرد تله را بررسی نماید. روش دیگر این است که در خروجی تله، یک شیشه رؤیت نصب شود تا خروجی تله بخار قابل رؤیت باشد و در روش بصری، ارزیاب (اپراتور) با باز نمودن شیر تخلیه بعد از تله بخار ، مشاهده می کند که بخار آب از آن خارج می شود یا آب مقطـر. در صورتـی که بخـار آب از شیــر تخلیه خارج شد، بیانگر معیوب بودن تلـه بخــار می باشد. روش بصری با نصب شیشه نمایش ( Sight glass ) و شیر یکطرفه (Check valve ) نیز قابل اجرا است که دراین حالت یک نمایش تصویری از جریان ارائه می شود. به هر حال نیاز است شیشه نمایش پس از مدتی تعویض گردد.

این روش برای بررسی تله های بخاری که کارکرد سیکلی باز و بسته دارند مانند تله های سطلی معکوس و تله های ترمودینامیک مناسب می باشد.

2) روشهای حرارتی:

این روش ها عموماً بر اساس اختلاف درجه حرارت در بالا دست و پایین دست تله های بخار کار می کنند. این روش ها عبارتند از روش های پایرومتری، ابزارهای نشانگر مادون قرمز، نوارهای حرارتی (که به دور تله پیچیده می شوند و در صورت افزایش دما رنگشان تغییر می کند) و چسب های حرارتی که در دماهای خاصی ذوب می شوند. عیب این روش این است که یافتن تله های بخاری که به صورت باز خراب شده اند با این روش مشکل است.

3)  روشهای اکوستیک (صوتی):

در این روش شخص با گوش کردن صدای تله بخار پی به وضعیت کارکرد تله می برد. این کار به رو شهای مختلفی از جمله توسط گوشی های پزشکی، پیچ گوشتی، گوشی های مکانیکی و دستگاه های اولتراسونیک صورت می گیرد.

وسایل ایده آل، وسایلی هستند که با وجود سر و صدای زیاد واحد ، صدای عملیات تله بخار را با دقت تشخیص می دهند، به همین جهت به کاربر اجازه می دهند تا به عملیات دقیق تله های بخار گوش دهد. این دستگاهها شامل مبدلهای صوتی (Transducer) هستند که به یک میله فلزی متصل می باشند که این میله فلزی بعنوان راهنمای انتقال صوت عمل نموده و به قسمت پایین دستی تله بخار ( بعد از تله بخار) متصل می شود تا شرایط کارکرد آن را، از جمله حرکات مکانیکی، جریان آب مقطر و یا بخار آب را تعیین نمایند. اغلب آشکارسازهای صوتی (Ultrasonic detectors) سیگنالهای دریافتی از تله بخار را تقویت کرده و به محدوده قابل شنیدن تبدیل می نمایند تا از طریق گوشی (Headphone) شنیده یا از طریق اندازه گیرها سنجیده شوند.

گذر بخار از لوله ها تولید صدایی شبیه به ”هیس“ می کند، اما گذر کندانس از لوله، صدای شبیه به شرشر دارد. دستگاه های اولتراسونیک برای اینکار بهترین انتخاب می باشند زیرا قابلیت حذف سایر سر و صداهای محیط را دارند .این روش برای بررسی کارکرد تله های بخاری که کارکرد سیکلی باز و بسته دارند مناسب است و برای بررسی کارکرد تله های بخاری که به طور پیوسته کار می کنند، مانند تله های شناور، لازم است دستگاه اولتراسونیک طوری کالیبره شود تا صداهای مزاحم حذف شو ند و اگر در کنار این تله بخار، تله های دیگری نیز موجود است، لازم است حین بررسی کارکرد آنها به طور موقت متوقف شود.

کلیه این روشها نشانه ای از جریان را نشان می دهند ولی وقتی شرایط سیستم تغییر کرد درصـد خطا بالاپ می رود. مثلا" سروصدای محیط از جمله شرایطی است که باعث کاهش دقت تست شنوایی تله بخار می شود. نوع مدرن میله های صوتی، تست اولتراسونیک می باشد این تست اثر ماوراصوتی که توسط نشتی تله بخار به وجــود می آید را تشخیص می دهد. متاسفانه  این تست قادر نیست  نوع  بخار اعم از Flash steam  یا بخار جریان اصلی را تشخیص دهد.

عدم عملکرد درست و دقیق تجهیزات ذکرشده در بالا باعث ایجاد یک روش پیشرفته در تست تله های بخار شده است.

4) روش هدایت حرارتی:

جدیدترین تکنولوژی در بازرسی تله های بخار، روش هدایت الکتریکی است. از آن جا که آب ماده هادی الکتریسیته است و بخار ضریب هدایت الکتریکی بالایی ندارد، با توجه به این اختلاف، در مورد حضور یا عدم حضور کندانس، با توجه به مقاومت حاصل می توان اظهار نظر نمود. برای این منظور از یک سنسور استفاده می شود. این سنسور در محفظه ای قبل از تله بخار نصب شده است و در هنگام کارکرد عادی تله بخار پر از کندانس است. هنگامی که تله بخار نشتی دارد یا کاملا باز است، سطح کندانس درون محفظه افت میکند و سنسور در معرض بخار قرار می گیرد و سیگنال الکتریکی از دستگاه اندازه گیری قطع می شود و خرابی تله نشان داده می شود. این سیستم با هر نوع تله ای و ساخت هر نوع سازنده ای کار می کند. در مدلهای جدید این سنسور، از یک المان اندازه گیر دما استفاده شده است تا خرابی تله را در مواقعی که به صورت بسته خراب شده است، نشان دهد، و روش دیگر اینکه بستگی به تغییرات دمای بالادستی ( Up-stream ) و پایین دستی (Down-stream) تله بخار دارد. این روش با استفاده از دستگاه پایرومیتر (Pyrometer)، دستگاه مادون قرمز (Infrared)، نوار گرمایی (Heat band) (نوار گرمایی در اطراف تله بخار پیچیده می شود که با افزایش دما در اثر عبور بخار آب ، تغییر رنگ می دهد)  و چسب های گرمایی (Heat sticks) (چسب های گرمایی در دمای بالا ذوب می گردند) انجام  می گردد، و در روش دیگر بوسیله یک سنسور که در داخل تله بخار نصب می شود انجام می شود، این سنسور می تواند وضعیت فیزیکـی سیـال عامـل را توسـط "رسانندگی " تشخیص دهد. عملکرد این سنسور بوسیلـه Flash steam  مختل نمی شود. نتیجه این تست دقیق است و نیاز به تفسیر ندارد. دیده بانی این تست می تواند در محل، از راه دور، دستی و یا اتوماتیک انجام شود. در این روش خرابی ها سریعاً تشخیص داده می شود، بنابراین تلفات کاهش  می یابد.

 نصب یک ترموکوپل یکپارچه در محفظه سنسور می تواند در تشخیص و پیش بینی انسداد تله بخار به خصوص در فرآیندهای هیدروکربنی و فرآیند هایی که می بایستی به طور پیوسته انجام شود کمک نماید. برای مصرف کنندگانی که ترجیح می دهند از تله های بخار بدون سنسور یکپارچه استفاده نمایند (یا برای کاربردهای بزرگتر که نیاز به تله های بزرگتر دارند )، سنسورها در محفظه های  سنسور مجزاء  قرار گرفته  و  نصب  می شوند.

روش دمایی - صوتی

در این روش از یک دستگاه حساس که توانایی حس کردن دما و تشخیص صدا را دارد استفاده می کنند که این دستگاه توسط یک نرم افزار به یک سیستم کامپیوتری متصل شده است این سیستم شامل یک دو بخش سخت افزاری ونرم افزاری است.

روش کار به این صورت است که اطلاعات تله های بخار به صورت یک بانک اطلاعاتی در آمده و توسط نرم افزار سیستم به دستگاه سخت افزاری داده می شود، توسط دستگاه به محل تله های بخار مراجعه و طی 15 ثانیه عملکرد تله بخار کنترل و در حافظه دستگاه ذخیره می گردد. سپس اطلاعات جمع آوری شده به دوباره به نرم افزار انتقال می یابند و نرم افزار این اطلاعات را تجزیه و تحلیل می کند و در نهایت عملکرد هر کدام از تله های بخار به تنهایی و در کل سیستم و اتلاف انرژی و سرمایه به صورت کاملا واضح و پیشرفته در اختیار مطالعه کننده قرار می گیرد.

نتیجه گیری

ایجاد یک برنامه مدون و جامع برای تعمیر و نگهداری تله های بخار امکان صرفه جویی و استفاده مؤثر ازشبکه بخار را برای صنایع مختلف فراهم می آورد. با رشد تکنولوژی امکان استفاده از روش ها یا دستگاه های ویژه برای این کار فراهم شده است و همچنین امکانات و نرم افزارهای ویژه برای ثبت و نگهداری و آنالیز اطلاعات تله های بخار شبکه، این امکان را به واحدهای مسئول میدهد تا با آنالیز آماری این اطلاعات،گزارش ها و هزینه های اتلاف بخار، اقدام به برنامه ریزیهای تعمیر و نگهداری کنند و راندمان بخش انتقال و مصرف بخار رادر حد مطلوبی حفظ نماید.