آيين‌نامه‌ حفاظتي‌ مولد بخار و ديگ‌هاي‌ آبگرم‌ - فصل اول

آيين‌نامه‌ حفاظتي‌ مولد بخار و ديگ‌هاي‌ آبگرم‌

تعاريف‌

ماده‌ 1: الف‌ - مولد بخار يا ديگ‌ بخار به‌ دستگاه‌ يا محفظه‌ بسته‌اي‌ اطلاق‌ مي‌شود كه‌ در آن‌ بخار آب‌ با فشار بيشتر از فشار هواي‌ خارج‌ توليد مي‌گردد.

 ب‌ - مولد بخار با فشار قوي‌ يا متوسط‌ به‌ آن‌ نوع‌ از مولدهاي‌ بخار اطلاق‌ مي‌شود كه‌ در آن‌ حداعلاي‌ فشار موثر مجاز بيش‌ از يك‌ كيلو گرم‌ بر سانتيمتر مربع‌ (پانزده‌ پاوند بر اينچ‌ مربع‌) باشد.

 ج‌ - مولدهاي‌ بخار با فشار ضعيف‌ منحصراً به‌ آن‌ قسم‌ از مولدهاي‌ بخار اطلاق‌ مي‌شود كه‌ فشار موثر مجاز آن‌ از يك‌ كيلوگرم‌ بر سانتيمتر مربع‌ (پانزده‌ پاوند بر اينچ‌ مربع‌) تجاوز ننمايد.

 د - ديگ‌هاي‌ آبگرم‌ به‌ آن‌ نوع‌ از دستگاه‌هاي‌ گرم‌ كننده‌ آب‌ اطلاق‌ مي‌گردد كه‌ فشار موثر داخلي‌ آن‌ از 10 كيلو گرم‌ بر سانتيمتر مربع‌ (150 پاوند بر اينچ‌ مربع‌) تجاوز نكند و يا در صورت‌ فشار بيشتر درجه‌ حرارت‌ آن‌ از 120 درجه‌ سانتيگراد (250 درجه‌ فارنهايت‌) بيشتر نباشد در هر حال‌ نبايد در آن‌ بخار آب‌ توليد شود.

 هـ - مقصود از فشار موثر داخلي‌ يك‌ دستگاه‌ تحت‌ فشار اضافه‌ فشار داخل‌ آن‌ نسبت‌ به‌ هواي‌ خارج‌ مي‌باشد.

 و - واحدهاي‌ اندازه‌ گيري‌ فشار در مولدهاي‌ بخار و ديگهاي‌ آبگرم‌ عبارتند از آتمسفر (كيلوگرم‌ بر سانتيمتر مربع‌) - پاوند بر اينچ‌ مربع‌ - بار و نيوتن‌ بر ميلي‌ متر مربع‌.

 

 فصل‌ اول‌ - اصول‌ كلي‌

 بخش‌ يك‌ - چگونگي‌ ساختمان‌

ماده‌ 2: مولد بخار و لوازم‌ مربوطه‌ بايد طوري‌ طرح‌ و ساخته‌ شود كه‌ اولا براي‌ كار مورد نظر مناسب‌ باشد و ثانياً داراي‌ مقاومت‌ كافي‌ در مقابل‌ فشارهاي‌ داخلي‌ كه‌ تحت‌ آن‌ قرار خواهد گرفت‌ باشد.

ماده‌ 3: علاوه‌ بر مولد بخار،لوازم‌ و اتصالات‌ مربوطه‌ نيز بايد از مصالح‌ مناسب‌ ومرغوب‌ و بدون‌ عيب‌ و با وزن‌ و ضخامت‌ كافي‌ برطبق‌ مشخصات‌ فني‌ و استانداردهاي‌ شناخته‌ شده‌ و معتبر ساخته‌ شده‌ باشد.

 بخش‌ 2 - لوحه‌ شناسايي‌

ماده‌ 4: هر مولد بخار بايد داراي‌ لوحه‌ فلزي‌ نصب‌ شده‌ شامل‌ اطلاعات‌ زير باشد:

الف‌ - نام‌ موسسه‌ سازنده‌.

ب‌ - شماره‌ رديف‌ موسسه‌ سازنده‌.

ج‌ - سالي‌ كه‌ ساخته‌ شده‌ است‌.

د - حداكثر فشار موثر مجاز.

هـ - فشار آزمايش‌ هيدرواستاتيك‌.

و - استانداردي‌ كه‌ ديگ‌ آبگرم‌ يا مولد بخار براساس‌ آن‌ ساخته‌ شده‌ است‌.

ز - نوع‌ سوخت‌

ماده‌ 5: لوحه‌ شناسايي‌ بايد در جلوي‌ ديگ‌ و يا در محلي‌ كه‌ به‌ سهولت‌ قابل‌ رويت‌ باشد نصب‌ گردد و علاوه‌ بر اين‌ مشخصات‌ مندرج‌ در لوحه‌ شناسايي‌ بايد در محل‌ مناسب‌ ديگري‌ نظير اطراف‌ دريچه‌ آدم‌رو حك‌ گردد.

 

 بخش‌ 3 - مدارك‌ ومشخصات‌ مولد بخار

ماده‌ 6: هر مولد بخار بايد داراي‌ گواهينامه‌ اي‌ كه‌ شامل‌ كليه‌ مدارك‌ و مشخصات‌ فني‌ كه‌ از طرف‌ سازنده‌ بكار رفته‌ و همچنين‌ محاسبات‌ فني‌ و ابعاد و اطلاعاتي‌ كه‌ با لوحه‌ شناسايي‌ تطبيق‌ نمايد باشد.

ماده‌ 7: گواهينامه‌ مذكور در ماده‌ 6 بايد شامل‌ كليه‌ آزمايش‌هاي‌ (مخرب‌ و غير مخرب‌) كه‌ در حين‌ ساختمان‌ مولد بخار روي‌ مصالح‌ و خود آن‌ بعمل‌ آمده‌ است‌ باشد.

ماده‌ 8: گواهينامه‌ مذكور بايد درتمام‌ مدت‌ در كارخانه‌ نگهداري‌ و در صورت‌ مطالبه‌ بازرسان‌ كار ارائه‌ گردد.

 

 بخش‌ 4 - بازرسي‌

ماده‌ 9: مولد بخار بايد از داخل‌ و خارج‌ به‌ وسيله‌ بازرسان‌ بصير كه‌ از طرف‌ مقام‌ صلاحيتدار اجازه‌ داشته‌ باشند به‌ ترتيب‌ زير بازرسي‌ گردد.

 الف‌ - درحين‌ ساخت‌.

 ب‌ - بعد از نصب‌ و قبل‌ از آنكه‌ به‌ كارانداخته‌ شود.

 ج‌ - پس‌ از هر نوع‌ تعمير اساسي‌ يا تجديد ساختمان‌ و قبل‌ از راه‌ اندازي‌ مجدد.

 د - منظماً در فواصل‌ كمتر از 12 ماه‌.

ماده‌10: هرموقع‌ كه‌ ازطرف‌ مقامصلاحيتدار دستوربازرسي‌داخليمولد بخار صادر شود مالك يا بهرهبردار موظف‌ است‌ براي‌ موعد تعيينشده‌ دستگاه‌ را تخليه،‌ سرد، باز و شستشو نمايد.

ماده‌ 11: در مورد مولدهاي‌ بخار با اجاق‌ داخلي‌ لازم‌ است‌ براي‌ تسهيل‌ عمل‌ بازرسي‌ قطعات‌ شبكه‌ و همچنين‌ مقداري‌ از آجرهاي‌ نسوز دور دهانه‌ و قطعات‌ ديگري‌ كه‌ مزاحم‌ بازرسي‌ مورد نظر باشد برداشته‌ شود.

ماده‌ 12: براي‌ آزمايش‌ آبسرد (هيدرواستاتيك‌) فشار آزمايش‌ نبايد از يك‌ برابر و نيم‌ حداكثر فشار موثر مجاز مولد بخارا تجاوز نمايد و اين‌ آزمايش‌ طبق‌ ترتيباتي‌ كه‌ از طرف‌ مقام‌ صلاحيتدار داده‌ مي‌شود بايد صورت‌ گيرد. علاوه‌ بر آزمايش‌ هيدرواستاتيك‌ لازمست‌ قسمت‌هايي‌ كه‌ درآنها قطعات‌ تقويتي‌ جوشكاري‌ شده‌ و در آزمايش‌ فوق‌ معايب‌ آنها معمولا ظاهر نمي‌گردد از طريق‌ سوراخهايي‌ كه‌ به‌ اين‌ منظور در قطعات‌ تقويتي‌ تعبيه‌ گرديده‌ آزمايش‌ لازم‌ به‌ عمل‌ آيد.

ماده‌ 13: براي‌ آزمايش‌ هيدرواستاتيك‌ لازمست‌ سوپاپ‌هاي‌ اطمينان‌ برداشته‌ شود و محل‌ آنها به‌ وسيله‌ در پوش‌ با مقاومت‌ كافي‌ مسدود گردد.

ماده‌ 14: پس‌ از آزمايش‌ آب‌ سرد طبق‌ ماده‌ 12 بايد مجدداً سوپاپ‌هاي‌ اطمينان‌ را سوار نموده‌ دستگاه‌ را بافشار عادي‌ مربوطه‌ براي‌ مطمئن‌ شدن‌ از صحت‌ كار سوپاپ‌هاي‌ اطمينان‌ آزمايش‌ نمود.

ماده‌ 15: چنانچه‌ در اثر بازرسي‌ معلوم‌ گردد كه‌ بكار انداختن‌ دستگاه‌ اطمينان‌ بخش‌ نيست‌ و يا آنكه‌ دستگاه‌ مجهز به‌ لوازم‌ حفاظتي‌ كامل‌ نبوده‌ و يا اين‌ لوازم‌ به‌ نحو صحيح‌ تنظيم‌ و ترتيب‌ داده‌ نشده‌ تا زماني‌ كه‌ نقائص‌ فوق‌ الذكر مرتفع‌ نگردد به‌ كار انداختن‌ دستگاه‌ ممنوع‌ خواهد بود.

ماده‌ 16: در صورتي‌ كه‌ در ضمن‌ بازرسي‌ معايب‌ و فرسودگي‌هايي‌ مشاهده‌ گردد كه‌ احتمال‌ انفجار دستگاه‌ برود لازمست‌ فشار مجاز دستگاه‌ را به‌ حد كافي‌ تقليل‌ دهند تا از امكان‌ خطر احتمالي‌ جلوگيري‌ شود و اين‌ تقليل‌ فشار بايد با رعايت‌ مدت‌ كاركرد وميزان‌ فرسودگي‌ دستگاه‌ تعيين‌ گردد.

ماده‌ 17: نكاتي‌ كه‌ در حين‌ بازرسي‌ بايد رعايت‌ شوند عبارتند از:

الف‌ - امتداد شعله‌ بايد در محور كوره‌ قرار گيرد.

ب- دستگاه‌هاي‌ تنظيمكننده‌ سطح‌آب‌ در وضعيت‌ پايين‌ و بالا بايدبهنحو مطلوب‌ عملنمايد.

ج‌ - حصول‌ اطمينان‌ از احتراق‌ كامل‌.

د - حصول‌ اطمينان‌ از صحت‌ كار كليه‌ سيستمهاي‌ خود كار.

هـ‌ - انجام‌ ساير آزمايش‌هاي‌ ضروري‌.

ماده‌ 18: ولتاژ چراغهاي‌ الكتريكي‌ دوره‌ گرد يا ابزارهاي‌ برقي‌ دستي‌ كه‌ براي‌ بازرسي‌ يا تعميرات‌ مولد بخار به‌ كار برده‌ مي‌شود نبايد از 24 ولت‌ تجاوز كند (به‌ استثناي‌ دستگاه‌ جوشكاري‌ الكتريكي‌).

ديگ فولادي يا مسي؟

ديگ فولادي يا مسي؟

هنگاميكه مهندسي شروع به فكر كردن در باره نوع ديگ جهت استفاده در پروژه خاصي مي كند ، نتيجه اي كه نهايتا حاصل مي شود انتخاب ديگ فولادي به جاي ديگ مسي است. با وجوديكه ديگ هاي قطعاتي چدني و ديگهايي كه مبدل هاي حرارتي فولاد ضد زنگ در آنها بكار رفته است هم اكنون در بازار موجود بوده و در برخي پروژها مورد استفاده قرار مي گيرند ، با اين حال انتخاب ديگ فولادي همچنان انتخاب برتر محسوب مي شود. درك تفاوت هاي طراحي ديگ با لوله هاي فولادي و ديگ با لوله هاي مسي از نظر كاربرد مناسب اين مدل ها در تاسيسات حائز اهميت است.

كاربرد ديگ هاي داراي لوله هاي فولادي مدتها قبل از ديگ هاي با لوله مسي شروع شده و محدوده تنوع مدلهاي آن بسيار وسيع تر مي باشد و انواع ديگ با لوله هاي آتش ، با لوله هاي آب ، با لوله هاي آب انعطافي (فلكس تيوب) و با لوله هاي آب مايل را در بر مي گيرد.در اكثر كاربردهاي گرمايش آب در تاسيسات تجاري استفاده از ديگ هاي داراي لوله هاي انعطافي و لوله هاي آب مايل نسبت ديگ هاي داراي لوله هاي آتش رايج تر است.

 

اكثر مدل هاي لوله انعطافي داراي 5 فوت مكعب سطح گرمايشهستند. زياد بودن مقدار سطح گرمايش تنها معيار برخي از مهندسان در انتخاب ديگ پروژه مي باشد. اما سنجش توان يك ديگ تنها بر اساس ميزان فوت مكعب سطح گرمايش امروزه ديگر يك نرم كاري قديمي محسوب مي شود. اين نوع سنجش سالها پيش، زماني كه ذغال سنگ و گازوئيل و مازوت سوخت اغلب ديگ ها بودند و وجود سطح گرمايش اضافي براي مقابله با رسوب گيري ناشي از اين سوخت ها اهميت زيادي داشت ابداع شده است ، معيار سنجش مذكور اين موضوع را كه آيا طراحي ديگ قادر به جذب يكنواخت حرارت در تمام سطح لوله ديگ مي باشد يا خير در نظر نمي گيرد.

ديگ هاي مسي در اواخر دهه 1940 ، پس از جنگ جهاني دوم به بازار آمدند. براي اكثر مهندسان سالها طول كشيده است تا ديگ هاي لوله مسي را بر ديگ هاي لوله فولادي ترجيح دهند. مهندسان تاسيسات بزرگ احساس مي كنند كه ديگ هاي لوله مسي تنها از نظر پايين بودن قيمت بهترين انتخاب براي موتورخانه محسوب مي شوند نه بهترين گزينه از جميع جهات.

ديگ هاي لوله مسي در حدود 25 تا 30 % از مدل هاي ديگ با لوله انعطافي ارزانترند. پايين تر بودن قيمت اوليه ديگ هاي لوله مسي بطور خودبخودي نزد تعدادي از مهندسان به معناي كمتر بودن قابل ملاحظه طول عمر ديگ تلقي شده است. اما بسياري ديگر نيز بر اين باورند كه ديگ هاي لوله مسي با لوله پره دار امروزه بهترين انتخاب براي ساختمانهاي تجاري مي باشد. پايين تر بودن قيمت اوليه و تقاضا براي راندمان هاي بالاتر ، انعطاف پذيري در انتخاب گزينه هاي تخليه دود احتراق ، و نياز به فضاي نصب كوچكتر سبب گرايش بازار به سمت ديگ هاي لوله مسي شده است.

دماي آب برگشتي :

در هنگام انتخاب و نصب هر نوع ديگ آب گرم در سيستم ، دماي آب برگشتي بايد در نظر گرفته شود. دماي برگشت آب گرم سيستم تهويه مطبوع كليد كاربرد هر نوع ديگي در سيستم محسوب مي شود. ديگ و آب گرم به يكديگر وابسته اند. البته اين نكته بديهي به نظر مي رسد. اما بروز اشكالات در سيستم و خرابي ديگ اغلب در مواردي رخ مي دهد كه ديگ استفاده شده با سيستم تهويه مطبوع سازگاري ندارد. راندمان ديگ به دماي آب برگشتي و بار ديگ بستگي دارد.

 

دماي آب برگشتي ديگ هاي غير چگالشي بايد بين 130 تا 140 درجه سانتيگراد باشد تا از تقطير گازهاي تنوره جلوگيري شود. تقطير باعث خرابي ديگ و كوتاه شدن عمر مفيد آن شده و به بروز اشكال در برنامه هاي نگهداري و تعميرات منجر مي شود. اگر طراحي سيستم به حد كافي بالا بودن درجه حرارت آب برگشتي را تا حدي كه از تقطير جلوگيري كند تضمين ننمايد ، ديگ هاي داراي لوله فولادي و يا مسي دچار خرابي مي شوند. در صورت پايين بودن دماي آب برگشتي بايستي نسبت به مواردي از قبيل سيستم هاي پمپاژ آب گرم ، ذوب كردن برف ، و تنظيم دريجه هواي خارج (outdoor air reset) توجه كافي مبذول گردد تا از بالاتر بودن دماي آب برگشتي نسبت به نقطه شبنم گازهاي تنوره اطمينان حاصل شود.

ديگ هاي چگالشي يك انتخاب عالي براي سيستم هاي پمپاژ منابع آب گرم  مي باشند زيرا دماي آب برگشتي در اين سيستم ها از سيستم هاي ديگر كمتر است. دماي آب برگشتي در اين سيستم ها در حدود 60 درجه سانتيگراد است ، كه براي ديگ هاي چگالشي مطلوب است. راندمان ديگ هاي چگالشي با پايين آمدن دماي آب برگشتي بهبود مي يابد.

تشکیل رسوب در دیگ بخار

تشکیل رسوب در دیگ بخار

عنوان رسوب به لایه ای چسبنده و پیوسته از مواد خارجی تشکیل شده روی سطحی که آب جریان دارد و انتقال حرارت صورت می گیرد اطلاق می شود .با افزایش مواد شیمیایی از ایجاد رسوب جلوگیری می گردد و ذرات در آب گردشی می توانند به صورت پراکنده درآیند و سپس به وسیله زیر آب خارج شوند .اگر چه ذرات می توانند به عنوان لجن در قسمتهای آرام دیگ های بخار متراکم گردند اما باید این ذرات به صورت معلق درآیند تا از آب خارج گردند ته نشست به مواد جمع شده فاقد استحکام که که اغلب در قسمتهای کم تلاطم دیگ های بخار و سیستم های خنک کننده یا تجهیزات تصفیه آب یافت می شوند اطلاق می شود .

رسوبات به دلیل آثار مخربشان مشکل زا بوده و مورد ایراد قرار می گیرند برای مثال در دیگ های بخار موجب گرم شدن بیش از حد فلز و نهایتا باعث عدم کارآیی و  نقص آنها می شود رسوبات اغلب باعث مسدود شدن مسیرهای حساس مثل دیواره های آب لوله های اصلی و دیواره های آب در مسیر زیر آب و نیز شیشه های تراز نما می شوند.

مس دارای بالاترین ضریب هدایت حرارتی است به همین دلیل بهترین فلز برای دستگاههایی هستند که تبادل حرارت انجام می دهند . قدرت کششی پایین مس برای فشارهای بالا مناسب نیست اگرچه فولاد کربنی دارای ضریب هدایت حرارتی ۱.۱۲ نسبت به مس است اما لوله های دیگ بخار را از فولاد کربنی می سازند . باید توجه داشت که هدایت حرارتی فولاد کربنی ۸۰ برابر بیشتر از اکسید آهن است بنابراین وقتی سطح داخلی دیگ بخار از رسوب پوشیده باشد سرعت انتقال حرارت طبق طراحی نخواهد بود .

بعضی اوقات در صورتی که یک لایه نازک از کربنات کلسیم که پوشش پوست تخم مرغی نامیده می شود بروی سطح فلز باقی می ماند و باید سطح داخلی دیگ را از خوردگی حفظ کرد . ایجاد یک لایه رسوب با ضخامت یکسان امکانپذیر نیست زیرا ضخامت لایه رسوبی به مقدار حرارتی که اتنقال می یابد بستگی دارد و مقدار انتقال حرارت در تمام بخشهای دیگ بخار یکسان نیست. هر گونه رسوب دیگر در دیگهای نامطلوب است و عناصر تشکیل دهنده رسوبات مثل کلسیم و منیزیم و آهن و سیلیس و آلومنیوم باید ار آب جبرانی دیگ های بخار خارج شود.