Monet olosuhteet voivat johtaa kattilan paineastian äkilliseen ja odottamattomaan vikaan, mikä edellyttää usein kattilan täydellistä purkamista ja vaihtamista.Nämä tilanteet voidaan välttää, jos ennaltaehkäisevät menettelyt ja järjestelmät ovat käytössä ja niitä noudatetaan tarkasti.Näin ei kuitenkaan aina ole.
Kaikki tässä käsitellyt kattilan viat liittyvät paineastian/kattilan lämmönvaihtimen vikaan (näitä termejä käytetään usein vaihtokelpoisina) joko astian materiaalin korroosiosta tai mekaanisesta viasta, joka johtuu lämpöjännityksen aiheuttamasta halkeilusta tai komponenttien irtoamisesta.Normaalissa käytössä ei yleensä ole havaittavia oireita.Epäonnistuminen voi kestää vuosia tai se voi tapahtua nopeasti äkillisten olosuhteiden muutosten vuoksi.Säännölliset huoltotarkastukset ovat avain ikäviltä yllätyksiltä.Lämmönvaihtimen vika edellyttää usein koko yksikön vaihtoa, mutta pienemmissä ja uudemmissa kattiloissa pelkän paineastian korjaus tai vaihto voi olla järkevä vaihtoehto.
1. Vakava korroosio vesipuolella: Alkuperäisen syöttöveden huono laatu aiheuttaa jonkin verran korroosiota, mutta kemiallisten käsittelyjen virheellinen ohjaus ja säätö voi johtaa vakavaan pH-epätasapainoon, joka voi nopeasti vaurioittaa kattilaa.Paineastian materiaali todella liukenee ja vauriot ovat laajat – korjaaminen ei yleensä ole mahdollista.Vedenlaadun/kemiallisen käsittelyn asiantuntijan puoleen tulee kääntyä, joka ymmärtää paikalliset vesiolosuhteet ja voi auttaa ennaltaehkäisevissä toimenpiteissä.Niissä on otettava huomioon monet vivahteet, koska eri lämmönvaihtimien suunnitteluominaisuudet sanelevat nesteen erilaisen kemiallisen koostumuksen.Perinteiset valurauta- ja mustateräsastiat vaativat erilaista käsittelyä kuin kupari-, ruostumaton teräs- tai alumiinilämmönvaihtimet.Suuritehoisia paloputkikattiloita käsitellään hieman eri tavalla kuin pieniä vesiputkikattiloita.Höyrykattilat vaativat yleensä erityistä huomiota korkeampien lämpötilojen ja suuremman lisäveden tarpeen vuoksi.Kattiloiden valmistajien on toimitettava eritelmät, joissa esitetään yksityiskohtaisesti heidän tuotteensa edellyttämät veden laatuparametrit, mukaan lukien hyväksyttävät puhdistus- ja käsittelykemikaalit.Näitä tietoja on joskus vaikea saada, mutta koska hyväksyttävä veden laatu on aina takuukysymys, suunnittelijoiden ja ylläpitäjien tulee pyytää nämä tiedot ennen ostotilauksen tekemistä.Insinöörien tulee tarkistaa kaikkien muiden järjestelmän osien tekniset tiedot, mukaan lukien pumpun ja venttiilin tiivisteet, varmistaakseen, että ne ovat yhteensopivia ehdotettujen kemikaalien kanssa.Teknikon valvonnassa järjestelmä tulee puhdistaa, huuhdella ja passivoida ennen järjestelmän lopullista täyttöä.Täyttönesteet on testattava ja käsiteltävä kattilan vaatimusten mukaisesti.Seulat ja suodattimet on poistettava, tarkastettava ja päivättävä puhdistusta varten.Käytössä tulee olla seuranta- ja korjausohjelma, jossa huoltohenkilöstö on koulutettu asianmukaisiin toimenpiteisiin ja jonka jälkeen prosessiteknikot valvovat heitä, kunnes he ovat tyytyväisiä tuloksiin.On suositeltavaa palkata kemiallisen käsittelyn asiantuntija jatkuvaan nesteanalyyseihin ja prosessien pätevöintiin.
Kattilat on suunniteltu suljettuihin järjestelmiin ja oikein käsiteltynä alkulataus voi kestää ikuisuuden.Kuitenkin havaitsemattomat vesi- ja höyryvuodot voivat aiheuttaa käsittelemättömän veden jatkuvan pääsyn suljettuihin järjestelmiin, päästää liuennutta happea ja mineraaleja järjestelmään ja laimentaa käsittelykemikaaleja, mikä tekee niistä tehottomia.Vesimittareiden asentaminen paineistettujen kunnallisten tai kaivojärjestelmien kattiloiden täyttölinjoihin on yksinkertainen strategia pientenkin vuotojen havaitsemiseen.Toinen vaihtoehto on asentaa kemikaalien/glykolin syöttösäiliöt, joissa kattilan täyttö on eristetty juomavesijärjestelmästä.Huoltohenkilöstö voi tarkkailla molempia asetuksia silmämääräisesti tai liittää BAS-järjestelmään nestevuotojen automaattista havaitsemista varten.Nesteen määräajoin tehtävän analyysin tulisi myös tunnistaa ongelmat ja tarjota tarvittavat tiedot kemiallisten tasojen korjaamiseen.
2. Vakava likaantuminen/kalkkiutuminen vesipuolella: Jatkuva tuoreen lisäveden lisääminen veden tai höyryn vuotojen vuoksi voi nopeasti johtaa kovan kalkkikerroksen muodostumiseen vesipuolen lämmönvaihtimen komponentteihin, mikä aiheuttaa eristävän kerroksen metalli ylikuumentua, mikä aiheuttaa jännitteen alaisia halkeamia.Jotkut vesilähteet voivat sisältää riittävästi liuenneita mineraaleja niin, että jopa bulkkijärjestelmän ensimmäinen täyttö voi aiheuttaa mineraalien kertymistä ja lämmönvaihtimen kuumapisteen vaurioitumisen.Lisäksi uusien ja olemassa olevien järjestelmien asianmukaisen puhdistuksen ja huuhtelun epäonnistuminen sekä kiintoaineiden suodattamisen epäonnistuminen täyttövedestä voivat johtaa kierukan likaantumiseen ja likaantumiseen.Usein (mutta ei aina) nämä olosuhteet aiheuttavat kattilan meluisen polttimen käytön aikana, mikä varoittaa huoltohenkilöstöä ongelmasta.Hyvä uutinen on, että jos sisäpinnan kalkkiutuminen havaitaan riittävän ajoissa, voidaan suorittaa puhdistusohjelma lämmönvaihtimen palauttamiseksi lähes uuteen kuntoon.Kaikki edellisen kohdan kohdat vedenlaadun asiantuntijoiden ottamisesta mukaan ovat tehokkaasti estäneet näiden ongelmien esiintymisen.
3. Voimakas korroosio sytytyspuolella: Lämmönvaihtimen pinnoille muodostuu hapanta kondensaattia mistä tahansa polttoaineesta, kun pintalämpötila on alle tietyn polttoaineen kastepisteen.Lauhdutuskäyttöön suunnitellut kattilat käyttävät lämmönvaihtimissa haponkestäviä materiaaleja, kuten ruostumatonta terästä ja alumiinia, ja ne on suunniteltu kondenssiveden poistamiseen.Kattilat, joita ei ole suunniteltu lauhdutuskäyttöön, edellyttävät savukaasujen olevan jatkuvasti kastepisteen yläpuolella, joten kondensaatiota ei muodostu lainkaan tai se haihtuu nopeasti lyhyen lämpenemisen jälkeen.Höyrykattilat ovat suurelta osin immuuneja tälle ongelmalle, koska ne toimivat tyypillisesti lämpötiloissa, jotka ovat selvästi kastepisteen yläpuolella.Säälle herkkien ulkotilojen tyhjennyssäätimien käyttöönotto, matalan lämpötilan pyöräily ja yöpysäytysstrategiat auttoivat lämpimän veden lauhdekattiloiden kehittämistä.Valitettavasti käyttäjät, jotka eivät ymmärrä näiden ominaisuuksien lisäämisen seurauksia olemassa olevaan korkean lämpötilan järjestelmään, tuomitsevat monet perinteiset kuumavesikattilat varhaiseen vikaan – oppitunti.Kehittäjät käyttävät laitteita, kuten sekoitusventtiilejä ja erotuspumppuja, sekä ohjausstrategioita korkean lämpötilan kattiloiden suojaamiseksi matalan lämpötilan järjestelmän käytön aikana.On huolehdittava, että nämä laitteet ovat hyvässä toimintakunnossa ja että säätimet on säädetty oikein, jotta kattilaan ei muodostu kondenssivettä.Tämä on ensimmäinen vastuu suunnittelijalla ja tilaajalla, jota seuraa rutiinihuolto-ohjelma.On tärkeää huomata, että matalan lämpötilan rajoittimia ja hälyttimiä käytetään usein suojavarusteiden kanssa vakuutuksina.Käyttäjiä on koulutettava välttämään ohjausjärjestelmän säätövirheet, jotka voivat laukaista nämä turvalaitteet.
Likaantunut tulipesän lämmönvaihdin voi myös johtaa tuhoavaan korroosioon.Epäpuhtaudet tulevat vain kahdesta lähteestä: polttoaineesta tai palamisilmasta.Mahdollinen polttoaineen, erityisesti polttoöljyn ja nestekaasun, saastuminen on tutkittava, vaikka kaasutoimitukset ovat joskus vaikuttaneet."Huono" polttoaine sisältää rikkiä ja muita epäpuhtauksia yli hyväksyttävän tason.Nykyaikaiset standardit on suunniteltu varmistamaan polttoaineen puhtaus, mutta huonolaatuista polttoainetta voi silti päästä kattilahuoneeseen.Itse polttoainetta on vaikea hallita ja analysoida, mutta säännölliset nuotiotarkastukset voivat paljastaa epäpuhtauksien laskeuman ongelmia ennen vakavien vahinkojen syntymistä.Nämä epäpuhtaudet voivat olla erittäin happamia, ja ne tulee puhdistaa ja huuhdella pois lämmönvaihtimesta välittömästi, jos niitä havaitaan.Jatkuvat tarkistusvälit on määritettävä.Polttoaineen toimittajaa on neuvoteltava.
Polttoilman saastuminen on yleisempää ja voi olla erittäin aggressiivista.On olemassa monia yleisesti käytettyjä kemikaaleja, jotka muodostavat voimakkaasti happamia yhdisteitä yhdistettynä ilman, polttoaineen ja palamisprosessien lämmön kanssa.Joitakin pahamaineisia yhdisteitä ovat kuivapesunesteiden, maalien ja maalinpoistoaineiden höyryt, erilaiset fluorihiilivedyt, kloori ja paljon muuta.Jopa vaarattomalta vaikuttavien aineiden, kuten vedenpehmennyssuolan, pakokaasut voivat aiheuttaa ongelmia.Näiden kemikaalien pitoisuuksien ei tarvitse olla korkeita aiheuttaakseen vahinkoa, ja niiden läsnäoloa ei useinkaan voida havaita ilman erikoislaitteita.Rakennusten käyttäjien tulee pyrkiä eliminoimaan kemikaalilähteet kattilahuoneessa ja sen ympäristössä sekä epäpuhtaudet, joita saattaa joutua ulkopuolisesta palamisilman lähteestä.Kemikaalit, joita ei saa säilyttää kattilahuoneessa, kuten säilytyspesuaineet, on siirrettävä toiseen paikkaan.
4. Lämpöisku/kuorma: Kattilan rungon rakenne, materiaali ja koko määräävät, kuinka herkkä kattila on lämpöiskuille ja kuormitukselle.Lämpöjännitys voidaan määritellä paineastian materiaalin jatkuvaksi taipumiseksi tyypillisen polttokammiotoiminnan aikana joko käyttölämpötilaeroista tai laajemmista lämpötilan muutoksista käynnistyksen tai pysähtymisestä toipumisen aikana.Molemmissa tapauksissa kattila lämpenee tai jäähtyy vähitellen ylläpitäen vakiolämpötila-eroa (delta T) paineastian tulo- ja paluulinjojen välillä.Kattila on suunniteltu maksimaaliselle delta T:lle, eikä se saa vaurioitua lämmityksen tai jäähdytyksen aikana, ellei tätä arvoa ylitetä.Korkeampi Delta T -arvo saa astian materiaalin taipumaan suunnitteluparametrien yli ja metallin väsyminen alkaa vahingoittaa materiaalia.Jatkuva väärinkäyttö ajan myötä aiheuttaa halkeamia ja vuotoja.Muita ongelmia voi ilmetä tiivisteillä tiivistetyissä komponenteissa, jotka voivat alkaa vuotaa tai jopa hajota.Kattilan valmistajalla on oltava eritelmä suurimmasta sallitusta Delta T -arvosta, joka antaa suunnittelijalle tarvittavat tiedot riittävän nestevirtauksen varmistamiseksi kaikkina aikoina.Suuret paloputkikattilat ovat erittäin herkkiä delta-T:lle, ja niitä on valvottava tiukasti, jotta estetään paineistetun vaipan epätasainen laajeneminen ja nurjahdus, mikä voi vahingoittaa putkilevyjen tiivisteitä.Tilan vakavuus vaikuttaa suoraan lämmönvaihtimen käyttöikään, mutta jos käyttäjällä on tapa hallita Delta T:tä, ongelma voidaan usein korjata ennen vakavan vaurion syntymistä.On parasta määrittää BAS niin, että se antaa varoituksen, kun Delta T:n enimmäisarvo ylittyy.
Lämpöshokki on vakavampi ongelma ja voi tuhota lämmönvaihtimet välittömästi.Monia traagisia tarinoita voidaan kertoa ensimmäisestä yöenergiansäästöjärjestelmän päivityspäivästä lähtien.Joitakin kattiloita pidetään kuumassa toimintapisteessä jäähdytysjakson aikana, kun järjestelmän pääsäätöventtiili on suljettu, jotta rakennus, kaikki vesijohtokomponentit ja patterit jäähtyvät.Säädettynä aikana säätöventtiili avautuu, jolloin huoneenlämpöinen vesi voidaan huuhdella takaisin erittäin kuumaan kattilaan.Monet näistä kattiloista eivät selvinneet ensimmäisestä lämpöiskusta.Käyttäjät ymmärsivät nopeasti, että samat suojat, joita käytetään estämään kondensaatiota, voivat myös suojata lämpöshoilta, jos niitä hoidetaan oikein.Lämpösokilla ei ole mitään tekemistä kattilan lämpötilan kanssa, se tapahtuu, kun lämpötila muuttuu äkillisesti ja äkillisesti.Jotkut kondensaatiokattilat toimivat varsin menestyksekkäästi korkeassa lämmössä, kun taas jäätymisenestoaine kiertää niiden lämmönvaihtimien läpi.Kun näiden kattiloiden annetaan lämmittää ja jäähtyä kontrolloidussa lämpötilaerossa, ne voivat syöttää suoraan lumensulatusjärjestelmiä tai uima-altaan lämmönvaihtimia ilman välisekoituslaitteita ja ilman sivuvaikutuksia.On kuitenkin erittäin tärkeää saada hyväksyntä jokaiselta kattiloiden valmistajalta ennen niiden käyttöä tällaisissa ääriolosuhteissa.
Roy Kollverilla on yli 40 vuoden kokemus LVI-alalta.Hän on erikoistunut vesivoimaan keskittyen kattilatekniikkaan, kaasunsäätöön ja polttoon.LVI-aiheisten artikkeleiden kirjoittamisen ja opettamisen lisäksi hän työskentelee insinööritoimistojen rakentamisen johdossa.
Postitusaika: 17.1.2023