Συντήρηση συστημάτων παραγωγής και αξιοποίησης ατμού στα πλοία

Transcript

1 Συντήρηση συστημάτων παραγωγής και αξιοποίησης ατμού στα πλοία Πτυχιακή από τον Λημνιό Βασίλειο Ακαδημία Εμπορικού Ναυτικού Κρήτης Σχολή Μηχανικών

2 ΑΚΑΔΗΜΙΑ ΕΜΠΟΡΙΚΟΥ ΝΑΥΤΙΚΟΥ ΚΡΗΤΗΣ ΣΧΟΛΗ ΜΗXΑΝΙΚΩΝ Πτυχιακή εργασία: «Συντήρηση συστημάτων παραγωγής και αξιοποίησης ατμού στα πλοία» ΕΠΙΒΛΕΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΤΡΙΑ: ΑΓΟΡΑΣΤΑΚΗΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ ΣΠΟΥΔΑΣΤΗΣ : ΛΗΜΝΙΟΣ ΒΑΣΙΛΕΙΟΣ Α.Μ Ημερομηνία ανάθεσης: 13/11/2017 Ημερομηνία παράδοσης: 30/5/2018 Ημερομηνία εξέτασης: Βεβαιώνεται ότι η παρούσα διπλωματική είναι ολοκληρωμένη. Εισηγητής Ο καθηγητής 1

3 ΑΓΟΡΑΣΤΑΚΗΣ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ 2

4 Περιεχόμενα 1.0 Ατμός στο πλοίο Συστήματα παραγωγής και αξιοποίησης ατμού στα πλοία Ατμολέβητες Καταναλώσεις πλοίου Ατμοστρόβιλοι Επιστροφές ατμού Ατμολέβήτες Κύρια μέρη του ατμολέβητα Διαβρώσεις των ατμολεβήτων Διαβρώσεις Συντήρηση των ατμολεβήτων Συντήρηση λεβήτων εκτός λειτουργίας Επιθεώρηση του ατμολέβητα Σχεδίαση Πρωτού τερματισεί ο ατμολέβητας Τερματισμός λειτουργίας του ατμολέβητα Προετοιμασία εισόδου Επιθεώρηση και καθαρισμός Κλείσιμο του ατμολέβητα Προετοιμασία αφής πυρών Αφή πυρών Έναρξη του λέβητα στην κανονική του λειτουργία Σύστημα καταναλώσεων ατμού Συσκευές που καταναλώνουν ατμό Συντήρηση Συσκευών που καταναλώνουν ατμό Συντήρηση προθερμαντήρων Συντήρηση εναλλακτών θερμότητας των δεξαμενών Συντήρηση αντλιών stripping δεξαμενοπλοίων Καζάνι παραγωγής καθαρού νερού (Fresh water generator) Ατμοστρόβιλοι αντλιών φορτίου και έρματος δεξαμενοπλοίων Κύρια μέρη του ατμοστροβίλου φορτίου ή έρματος Βλάβες του ατμοστροβίλου φορτιού ή έρματος Συντήρηση ατμοστροβίλου φορτίου ή έρματος Έλεγχοι για τη καλή χρήση του ατμοστροβίλου Αποσυναρμολόγηση του ατμοστροβίλου φορτίου ή έρματος

5 4.3.2 Επανασυναρμολόγηση του ατμοστρόβιλου φορτίου ή έρματος Ατμοστρόβιλοι πρόωσης Μέρη ατμοστροβίλου πρόωσης Βλάβες του ατμοστροβίλου πρόωσης Συντήρηση Ατμοστροβίλου πρόωσης Πρόγραμμα επιθεώρησης και συντήρησης ατμοστροβίλου πρόωσης Αποσυναρμολόγηση του ατμοστροβίλου πρόωσης Επανασυναρμολόγηση του ατμοστροβίλου πρόωσης Επιστροφές Ατμού Συμπυκνωτής ατμού Βλάβες του συμπυκνωτή κενού Συντήρηση του συμπυκνωτή κενού Βλάβες του συμπυκνωτή καταναλώσεων Συντήρηση του συμπυκνωτή καταναλώσεων Υδροσυλλέκτης συμπυκνωμένου νερού Συντήρηση του υδροσυλλέκτη...44 Επίλογος

6 1.0 Ατμός στο πλοίο 1.1 Συστήματα παραγωγής και αξιοποίησης ατμού στα πλοία Τα συστήματα που παράγουν ατμό στα πλοία από την πρώτη κιόλας φορά που χρησιμοποιήθηκε ατμός ήταν ο ατμολέβητας. Ο ατμολέβητας είναι ένας μηχανισμός που με την βοήθεια του καύσιμου, αρχικά γαιάνθρακας και στην συνέχεια πετρέλαιο (και όλα όσα παράγονται από αυτό), που παράγει φλόγα και καυσαέρια, όπου ανεβάζουν την θερμοκρασία του νερού στο εσωτερικό του λέβητα κάνοντας τον ατμό. Ο ατμός που παράγεται χωρίζεται σε τρία επίπεδα: Τον ατμό 7 bar με θερμοκρασία 160 C, τον ατμό 14 bar και θερμοκρασίας 200 C και τον ατμό της πίεσης των 150 bar και θερμοκρασίας 600 C. Η κάθε κατάσταση του ατμού χρησιμοποιείται σε διαφορετικό σύστημα αξιοποίησης του. Τα συστήματα αξιοποίησης ατμού είναι τώρα πια τρία, οι καταναλώσεις το πλοίου, οι ατμοστρόβιλοι φορτίου και έρματος δεξαμενοπλοίου και οι ατμοστρόβιλοι πρόωσης στο πλοίο. Ο κάθε τύπος ατμού που αναφέρθηκε παραπάνω χρησιμοποιείται σε κάθε σύστημα αντίστοιχα. Φυσικά με αυτές τις πιέσεις και θερμοκρασίες δημιουργούνται μηχανικά προβλήματα, όπως και διαβρώσεις και οξειδώσεις, διότι ατμός είναι νερό. Για αυτούς τους λόγους ο κατασκευαστής του κάθε μηχανήματος και συσκευής έχει λάβει κάποια μέτρα αποφυγής ολικών καταστροφών. Στο βιβλίο του κάθε μηχανήματος έχει γράψει το πότε πρέπει να γίνεται η συντήρηση, το πως αλλά και το τι πρέπει να παρατηρείται σε κάθε εξάρτημα έτσι ώστε να λειτουργεί σωστά Ατμολέβητες Οι ατμολέβητες είναι οι παραγωγοί ατμού στα πλοία. Με το καύσιμο που καίγεται παράγεται θερμότητα όπου θερμάνει του νερό και το μετατρέπει σε ατμό. Ύστερα ο ατμός υπερθερμαίνεται για να γίνεις ξυρός. Όταν ανοίξει ο ατμοφράκτης του ατμολέβητα τότε ο ατμός απλώνεται σε όλο το μηχανοστάσιο και τροφοδοτεί όλα τα μηχανήματα που τον χρειάζονται για να λειτουργήσουν Καταναλώσεις πλοίου Οι καταναλώσεις στο πλοίο είναι τα εξαρτήματα και μηχανήματα του πλοίου που χρησημοποιούν τον ατμό χαμηλής πίεσης, δηλαδή 7 bar. Αυτά τα εξαρτήματα είναι και από τα πιο σημαντικά, όπως οι προθερμαντήρες πετρελαίου που χωρίς αυτούς δεν θα μπορούσε να αναφλεγεί το πετρέλαιο αν δεν προθερμενόταν νωρίτερα για να μειωθεί το ιξώδες του. Παράλληλα και οι προθερμαντήρες του λαδιού και του πετρελαιού πριν του φυγοκεντρικούς διαχωριστήρες έχουν πολύ μεγάλη σημασία για των καθαρισμό των ρευστών, διότι αν δεν υπήρχαν οι προθερμαντήρες το ιξώδες δεν θα μειωνώταν και έτσι δεν θα ήταν εφικτός ο καθαρισμός τους. Χάρις τον ατμό είναι εφυκτή και η παραγωγή καθαρού νερού στα πλοία με την λειτουργία των καζανιών παραγωγής καθαρού νερού Ατμοστρόβιλοι Υπάρχουν δύο τύποι ατμοστροβίλων. Ο πρώτος τύπος είναι οι στρόβιλοι δράσεως στους οποίους ο ατμός περνά πρώτα από τα ακροφύσια, όπου χάνει θερμοκρασία και πίεση άρα αυξάνεται η ταχύτητα του. Έτσι δρα ο ατμός με μεγαλύτερη κινητική ενέργεια πάνω στα πτερύγια το στροβίλου. Έτσι παράγεται το έργο της δράσεως, δηλαδή κατά την διαδρομή του ατμού μέσα στα πτερύγια η πίεση παραμένει σταθερή ενώ η ταχύτητα ελαττώνεται. Ο δεύτερος τύπος είναι οι στρόβιλοι αντιδράσεως, δηλαδή ο ατμός διέρχεται πρώτα από τα σταθερά πτερύγια όπου εκεί εκτονώνεται με αποτέλεσμα τα ελαττωθεί η θερμοκρασία και η πίεση του ατμού και να αυξηθεί η 5

7 ταχύτητα. Μετά εισέρχεται στις αυλακώσεις των κινητών πτερυγίων όπου και κινούνται κάνοντας το στροφείο να κινείται. Λόγο το σχήμα των κινητών πτερυγίων ο ατμός εκτονώνεται στα συγκλίνοντα αυλάκια τους άρα ελαττώνεται πάλι η θερμοκρασία και η πίεση άρα αυξάνεται πάλι η ταχύτητα. Λόγο της εκτονώσεως αυτής παράγεται μία δύναμη αντίθετης κατεύθυνσης από αυτή που εξέρχεται από τα κινητά πτερύγια και ονομάζεται δύναμη αντιδράσεως. Στην πραγματικότητα δεν κατασκευάζονται αυτοί οι τύποι ατμοστροβίλων αλλά ένας συνδυασμός αυτών. Η διαδρομή του ατμού στο εσωτερικό του ατμοστροβίλου ξεκινά από την εισαγωγή του ατμού όπου πηγαίνει προς τις νόζλες. Εκεί οδηγείται ο ατμός προς τα πτερύγια. Τα πτερύγια χωρίζονται σε τρις κατηγορίες, αυτά της υψηλής πίεσης, αυτά της μεσαίας και αυτή της χαμηλής (από τα μικρότερα στα μεγαλύτερα). Έτσι και η διαδρομή του ατμού γίνεται με την αντίστοιχη πορεία. Μέχρι που θα εξέλθει από την εξαγωγή του ατμοστροβίλου όπου θα πάει στον συμπυκνωτή για να υγροποιηθεί Επιστροφές ατμού Οι επιστροφές του ατμού έχουν ως σκοπό την επαναφορά του ατμού σε υγρή μορφή. Έτσι όταν ο λέβητας χρειαστεί νερό τροφοδοσίας να πάρει το είδη χρησημοποιημένο. Το δίκτυο του ατμού στα πλοία είναι ένα κλειστό δίκτυο για καλύρερη οικονομία. Δεν χρειάζεται το πλοίο να παράγει καθαρό νερό για να τροφοδοτήσει το λέβητα του αφού μπορεί να χρησημοποιήσει το ίδιο. 6

8 1.2α Σχέδιο δικτύου ατμού στα πλοία 7

9 2.0 Ατμολέβήτες 2.0β Διάταξη λέβητα V2M-8 της Combustion Engineering Co ιαπωνικής κατασκευής. α) Κατακόρυφη τομή. β) Οριζόντια τομή Κάθε κατασκευαστής σχεδιάζει τον λέβητα του με συγκεκριμένο τρόπο, ανάλογα τις απαιτήσεις που του δίνει ο αγοραστής και το οικονομικό όριο που του δίνει η εταιρία που δουλεύει κτλ. Η κύρια διαφορά των λεβήτων και έτσι κυρίως τους ξεχωρίζουμε, είναι οι φλoγαυλωτοί και οι υδραυλωτοί, δηλαδή τι περνά μέσα από τους αυλούς. Άλλος καταμερισμός είναι με ποια μέθοδο κυκλοφορεί το νερό στον λέβητα, τον φυσική ή τον τεχνική κυκλοφορία που θα αναλυθεί παρακάτω. Με την πίεση και το είδος του ατμού που παράγουν. Το 2.0α Λέβητας Aolborg OL είδος του καύσιμου που καίει και πιο συγκεκριμένα υπάρχουν οι γαιανθρακολέβητες, που δεν χρησιμοποιούνται πια και οι πρόσφατοι πετρελαιολέβητες. Ανάλογα το είδος ελκυσμού του καυσιγόνου αέρα, δηλαδή με φυσικό ελκυσμό ή τεχνητό (με ανεμιστήρες). Και κυρίως ποιους σκοπούς εξυπηρετεί ο λέβητας κύριους ή βοηθητικούς. Παρόλα αυτά δεν αλλάζει το γεγονός ότι η λογική του λέβητα είναι η ίδια, άρα και τα βασικά μέρη αυτού. 8

10 2.1 Κύρια μέρη του ατμολέβητα Οι κύριες συσκευές είναι: Προθερμαντήρες πετρελαίου: Χρησιμεύουν στην προθέρμανση του πετρελαίου, πριν την εισαγωγή του στον λέβητα και έπειτα στην εστία όπου θα γίνει και η καύση. Ο προθερμαντήρας αποτελείται από δέσμες αυλών όπου από το εξωτερικό τους περνά του πετρέλαιο και από το εσωτερικό τους περνά ο ατμός χαμηλής πίεσης που χρησιμοποιούμε στις καταναλώσεις και προέρχεται από τον βοηθητικό λέβητα. Με αυτό τον τρόπο αυξάνεται το ιξώδες του πετρελαίου δηλαδή γίνεται λεπτόρρευστο, η ροή του γίνεται πιο εύκολη που αυτό συνεπάγεται στο ότι γίνεται πιο εύκολη η καύση του. 2.1α Βασικός τύπος προθερμαντήρα Προθερμαντήρας τροφοδοτικού νερού: Χρησιμεύουν στη προθέρμανση του τροφοδοτικού νερού, με ανάλογο τρόπο όπως τους προθερμαντήρες πετρελαίου. Προθερμαντήρες αέρα: Χρησιμεύουν στην προθέρμανση του αέρα που θα εισαχθεί στον χώρο καύσης του λέβητα. Για λόγους οικονομίας η προθέρμανση γίνεται με τα καυσαέρια που παράγονται από όλο το μηχανοστάσιο. Υπερθερμαντήρες: Ο υπερθερμαντήρας λειτουργεί και αυτός με τον ανάλογο τρόπο, δηλαδή ο ατμός μετά τον λέβητα περνά μέσα από αυλούς που στο εξωτερικό τους υπάρχουν τα καυσαέρια από το λέβητα και τον υπερθερμαίνουν. 2.1β Υπερθερμαντήρας 9

11 Αναθερμαντήρες: Οι αναθερμαντήρες είναι παρόμοιοι με τους υπερθερμαντήρες και ο σκοπός τους είναι η αναθέρμανση του ατμού με τα καυσαέρια. Αφυπερθερμαντήρες: Οι αφυπερθερμαντήρες έχουν ως σκοπό τον υποβιβασμό του υπέρθερμου ατμού. Τοποθετείται συνήθως μέσα στον υδροθάλαμο σε μορφή αυλών και έτσι ο ατμός χάνει την θερμοκρασία που έχει και την δίνει στον νερό του υδροθαλάμου. Υπάρχει παράλληλα και ένας άλλος τύπος αφυπερθερμαντήρα, όπου γίνεται το ίδιο πράγμα αλλά εξωτερικά του λέβητα, σε μορφή κλασικού εναλλάκτη θερμότητας, όπου ο ατμός διέρχεται από αυτόν και με την βοήθεια του τροφοδοτικού νερού αφυπερθερμένεται. Ο ατμός που εξέρχεται από τον αφυπερθερμαντήρα είναι και αυτός υπέρθερμος ή κορεσμένος απλά είναι μικρότερης θερμοκρασίας και χρησιμοποιείται στα βοηθητικά μηχανήματα. Τα κύρια μηχανήματα είναι: Τροφοδοτικές αντλίες νερού: Είναι παλινδρομικές ή περιστροφικές αντλίες πολυσταδιακές όπου τροφοδοτούν τον λέβητα 1,5 με 2 φορές μεγαλύτερη πίεση νερού απ όσο χρησιμοποιεί ο λέβητας. Το νερό εισάγεται από την αναρρόφηση και περνά από τα 5 στάδια των παλινδρομικών αντλιών που είναι ολές συνδεδεμένες στον ίδιο άξονα. Έτσι επιτυγχάνεται η αδιάσπαστη τροφοδοσία νερού σε υψηλές 2.1γ Αντλία τροφοδοσίας νερού του λέβητα πιέσεις. Αντλίες πετρελαίου: Είναι παλινδρομικές αντλίες ή περιστροφικές αντλίες οι οποίες αναρροφούν το πετρέλαιο από την δεξαμενή, όπου παράλληλα περνά και από φίλτρα καθαρισμού και τροφοδοτεί τους καυστήρες του λέβητα. Κάθε αντλία είναι κατασκευασμένη έτσι ώστε να τροφοδοτήσει δύο λέβητες στα πλήρη φορτία. Κανονικά μία αντλία λειτουργεί και η άλλη είναι σε επιφυλακή. Η δεύτερη αντλία πρέπει να ενεργοποιείται μόνη της αν πέσει η πίεση του πετρελαίου. Ανεμιστήρες τεχνητού ελκισμού: Είναι ανεμιστήρες όπου αναρροφούν τα καυσαέρια από την καπνοδόχο με μεγάλη ταχύτητα έτσι ώστε να διαφεύγουν στην ατμόσφαιρα γρήγορα και να απελευθερώνεται ο χώρος του λέβητα από αυτά για να εισέρχεται ο αέρας που θα καεί στην καύση γρηγορότερα και σε μεγαλύτερη 10

12 ποσότητα. Έτσι έχουμε καλύτερη φλόγα, μεγαλύτερη απόδοση και παράγονται λιγότερα εξανθρακώματα στον χώρο καύσης. Ανεμιστήρες τροφοδοσίας αέρα: Είναι ανεμιστήρες που τροφοδοτούν τον λέβητα με πεπιεσμένο αέρα στον χώρο καύσης, για να παράγεται καλύτερη καύση άρα και μεγαλύτερη απόδοση. Αυτοί οι ανεμιστήρες εκτός από την τεράστια απόδοση που έχουν, είναι και εύκολα ρυθμιζόμενοι, δηλαδή μπορούμε να ρυθμίσουμε την ποσότητα αέρα που εισέρχεται στον λέβητα σε σχέση με το καύσιμο που εισάγεται για να παραχθεί όσο το δυνατόν καλύτερη φλόγα. 2.1δ Ανεμιστήρας τροφοδοτικού αέρα Τα κύρια εσωτερικά εξαρτήματα του λέβητα: Εσωτερικός σωλήνας τροφοδοσίας: Συνδέεται με το επιστόμιο τροφοδοσίας. Διανέμει νερό σε όλο τον υδροθάλαμο του λέβητα έτσι ώστε να μην μπορούν να δημιουργηθούν τάσεις στο υλικό λόγο συσσωρεύσεως του ψυχρού νερού. Αποχωριστήρες ατμού: Οι αποχωριστές ατμού είναι ελάσματα τα οποία είναι ειδικά κατασκευασμένα για να περνά ο παραγόμενος ατμός και να διαχωρίζεται από την υγρασία πριν την εξαγωγή του από τον λέβητα. Σωλήνας απαγωγής ατμού: Ο σωλήνας απαγωγής ατμού έχει ως σκοπό την περισύλλεξη του, όσο το δυνατόν περισσότερο, ξηρού ατμού για να πάει αργότερα στον ατμοφράκτη και μετά να εξέλθει του λέβητα. Εσωτερικός εξαφριστικός σωλήνας: Ο εσωτερικός εξαφριστικός σωλήνας καταλήγει στην χοάνη γύρω από την στάθμη του λέβητα. Μέσω αυτής της χοάνης οι ελαιώδεις αφροί μεταφέρονται προς την δεξαμενή περισυλλογής. Τα κύρια εξωτερικά εξαρτήματα του λέβητα: Ατμοφράκτες: Είναι βαλβίδες λήψεως και διακοπής του ατμού. Τοποθετούνται στο υψηλότερο σημείο του ατμοϋδροθαλάμου και συγκοινωνούν με τον σωλήνα απαγωγής του ατμού. Υπάρχουν δύο είδη ατμοφρακτών: Οι κύριοι και βοηθητικοί που αντίστοιχα ο ένας είναι για να τροφοδοτεί τα κύρια μέρη λειτουργίας του ατμού και ο άλλος είναι για να τροφοδοτεί να βοηθητικά μηχανήματα. 2.1ε Ατμοφράκτης σε τομή και ατμοφράκτης υπό γωνία 11

13 Ασφαλιστικά επιστόμια: Είναι βαλβίδες που προσφέρουν ασφάλεια στα μηχανήματα αλλά και στο προσωπικό του πλοίου. Είναι ρυθμισμένες έτσι ώστε όταν η πίεση του ατμού υπερβεί ένα προκαθορισμένο όριο τότε να ανοίγει και να εκτονώνει τον ατμού από το δίκτυο προς την ατμόσφαιρα. Έτσι ταυτόχρονα επιτυγχάνεται και η σταθερότητα της πίεσης του δικτύου του ατμού και αποτρέπει την υπερκόπωση των υλικών. Αν δεν υπήρχαν τα ασφαλιστικά επιστόμια τότε θα υπήρχε τεράστιος κίνδυνος έκρηξης του λέβητα ή και του δικτύου. Τροφοδοτικά επιστόμια: Τα τροφοδοτικά επιστόμια χρησιμεύουν στον έλεγχο της ποσότητας τροφοδοσίας του νερού που εισέρχεται στον λέβητα. Τα επιστόμια 2.1στ Ασφαλιστικό επιστόμιο αυτά λειτουργούν με τους τροφοδοτικούς ρυθμιστές, οι οποίοι ρυθμίζουν την παροχή του τροφοδοτικού νερού, έτσι ώστε να παραμένει διατηρημένη η στάθμη του νερού σταθερή. Θλιβόμετρα: Είναι οι μετρητές πίεσης του ατμού στον ατμοϋδροθάλαμο. Είναι βαθμολογημένα σε kp/cm2 ή bar ή psi. Υδροδείκτες: Δείχνουν τη στάθμη του νερού στον ατμοϋδροθάλαμο. Τοποθετούνται παράλληλα από αυτόν και έχουν χαραγμένο πάνω στο γυαλί το ύψος του νερού σε cm ή in. Εξαεριστικός κρουνός: Τοποθετείται στο ψηλότερο σημείο του ατμοϋδροθαλάμου και 2.1ζ Υδροδείκτης ο σκοπός του είναι να επικοινωνεί ο θάλαμος με την ατμόσφαιρα. Ανοίγεται κατά την αφή πυρών του λέβητα για την έξοδο του ατμοσφαιρικού αέρα από τον ατμοϋδροθάλαμο. Ακόμα ανοίγεται κατά την εκκένωση του λέβητα και αποβάλει τον πιεσμένο ατμό από το θάλαμο, όταν ο λέβητας βρίσκεται εκτός λειτουργίας. Εξαφριστικός κρουνός: Ο εξαφριστικός κρουνός τοποθετείται πάνω στον λέβητα και συγκοινωνει με τον εσωτερικό εξαφριστικό σωλήνα όπου καταλήγει στην οριζόντια χοάνη που βρίσκεται κάτω από τη στάθμη λειτουργίας του λέβητα. Κατά διαστήματα 12

14 ο εξαφριστικός κρουνός ανοίγει για να επιτρέψει την έξοδο των ελαιωδών αφρών που βρίσκονται στην επιφάνεια του νερού. Κρουνός εξαγωγής ή στρατσόνα: Η στρατσόνα είναι τοποθετημένη στο κατώτατο σημείο του λέβητα και ο σκοπός της είναι η εξαγωγή μέρους του νερού που υπάρχει στον υδροθάλαμο. Κρουνός εκκένωσεως: Χρησιμεύει στην εκκένωση του λέβητα. Κρουνοί υγρών: Χρησιμεύουν στην εξυδάτωση των υπερθερμαντήρων. Κρουνός αλατομέτρου: Τοποθετείται στο κατώτερο σημείο του λέβητα και ο σκοπός του είναι η λήψη δειγμάτων νερού για να γίνει χημικός έλεγχος. Θερμόμετρα: Μετράνε την θερμοκρασία του ατμού και του νερού. Σύστημα συναγερμού: Το σύστημα συναγερμού προειδοποιεί για πιθανόν χαμηλή στάθμη του νερού στον ατμοϋδροθάλαμο ή αν ξεπερνιέται η θερμοκρασία του ατμό την προβλεπόμενη τιμή του. Ενδείκτες ροής ατμού: Οι ενδείκτες ροής ατμού είναι όργανα που δείχνουν την ροή του ατμού. Όργανα που σχετίζονται με την καύση του λέβητα: 2.1η Θερμόμετρο Καυστήρες: Οι καυστήρες έχουν ως σκοπό τον ψεκασμό του πετρελαίου μέσα στην εστία. Κώνοι αέρα: Οι κώνοι αέρα είναι οχετοί ειδικού σχήματος, οι οποίοι περιβάλλουν του καυστήρες και οδηγούν τον αέρα, που θα καεί, προς την εστία. Πυρόμετρα: Τα πυρόμετρα έχουν ως σκοπό την μέτρηση της θερμοκρασίας της εστίας καύσης. 2.1θ Κεφαλή καυστήρα Υδροθλιβόμετρα: Τα υδροθλιβόμετρα χρησιμεύουν στην μέτρηση της πιέσεως του ελκυσμού. Ενδείκτες καπνού: Ελέγχουν την ποιότητα των καυσαερίων που υπάρχει μέσα στον καπνοθάλαμο του λέβητα. Εκκαπνιστήρες ατμού: Οι εκκαπνιστήρες ατμού έχουν ως σκοπό τον γενικό καθαρισμό των δεσμών των αυλών, με αέρα ή ατμό, κατά την λειτουργία του λέβητα. Έτσι περιορίζεται η ποσότητα αιθάλης πάνω στους αυλούς και έτσι ο λέβητας λειτουργεί καλύτερα. 13

15 2.2 Διαβρώσεις των ατμολεβήτων Διαβρώσεις Η διάβρωση είναι η φθορά ή η αποσύνθεση ενός μετάλλου με την μορφή σκουριάς. Βασικό αίτιο παρουσίασης διάβρωσης είναι το οξυγόνο, τα οξέα και η ηλεκτρόλυση. Η διάβρωση διακρίνεται με τρεις μορφές: Την γενική διάβρωση που καταλαμβάνει η σκουριά μία μεγάλη επιφάνεια του μετάλλου. Την Ευλογίαση που είναι σε μορφή στιγμάτων πάνω στο μέταλλο. Και η αυλάκωση που εμφανίζεται στην μορφή αυλακιού. Στον λέβητα συγκεκριμένα ξεχωρίζονται ανάλογα με την θέση που βρίσκεται η διάβρωση όπου διακρίνονται σε εσωτερικές δηλαδή αυτές που βρίσκονται εσωτερικά του ατμοϋδροθαλάμου και στις εξωτερικές που βρίσκονται εξωτερικά από αυτό Οξείδωση από το οξυγόνο και τρόπος αντιμετώπισης H οξείδωση είναι η χημική ένωση ενός μετάλλου με το οξυγόνο, όπου προκαλεί τα ανάλογα οξείδια δηλαδή την σκουριά. Για να παραχθεί όμως σκουριά είναι αναγκαία η ταυτόχρονη παρουσία, πάνω στο μέταλλο, υγρασία και οξυγόνο. Άρα έτσι είναι αντιληπτό ότι για να μην 2.2α Οξείδωση μέσα σε λέβητα οξειδώνεται το εσωτερικό του ατμοϋδροθαλάμου είναι απαραίτητη η μη παρουσία οξυγόνου στο νερό. Αυτό επιτυγχάνεται μόνο με την απαερίωση του τροφοδοτικού νερού πριν την είσοδο του στο λέβητα, όπου επιτυγχάνεται με μία εξαεριστική τροφοδοτική δεξαμενή. Αυτός είναι και ένας από τους κύριους λόγους που το κύκλωμα του λέβητα είναι κλειστό Διάβρωση λόγω οξέων και τρόπος αντιμετώπισης Τα οξέα διαβρώνουν το μέταλλο με διάφορες χημικές αντιδράσεις που μπορεί να περιέχει το νερό. Έτσι χρησιμοποιούνται χημικές ουσίες στο νερό έτσι ώστε να είναι όσο το δυνατόν πιο ουδέτερο γίνεται ή ελαφρός αλκαλικό, για να μην παρουσιάζεται όξινη αντίδραση Διάβρωση λόγω ηλεκτρολύσεως και τρόπος αντιμετώπισης Η ηλεκτρόλυση είναι η διάσπαση των στοιχείων που αποτελούν ένα σώμα. Στην συγκεκριμένη περίπτωση είναι το νερό, στο οποίο ξεχωρίζεται σε οξυγόνο και υδρογόνο. Υπάρχουν συγκεκριμένοι συνδυασμοί μετάλλων που μπορούν να προκαλέσουν την ηλεκτρόλυση, όπως ψευδάργυρος - χαλκός ή σίδηρος χαλκός ή ψευδάργυρος - σίδηρος που αντίστοιχα στις παραπάνω περιπτώσεις το οξυγόνο καλύπτει τα πρώτα στοιχεία. Έτσι για να μην προσβάλλεται ο σίδηρος που είναι κατασκευασμένος ο σωλήνας τοποθετούμε ψευδράργυρο στο δίκτυο. Παρ όλα αυτά ηλεκτρόλυση παρατηρείται και στα ίδια μέταλλα σε σημεία που έχουν ανομοιογενή μάζα. Άρα για καλύτερη προστασία από την ηλεκτρόλυση γίνεται 14

16 η κατάλληλη χημική επεξεργασία του νερού έτσι ώστε να μην υπάρχουν οξέα που μπορούν να βοηθήσουν την ηλεκτρόλυση Εσωτερικές διαβρώσεις Οι εσωτερικές διαβρώσεις γίνονται κυρίως εκεί που υπάρχει νερό ή υγρασία, στις αυλακώσεις, στους αυλούς και στα σημεία που αλλάζουν τα μέταλλα. Βασικοί τρόποι αντιμετώπισης είναι οι εξής: Χημική επεξεργασία νερού Καθαρισμός σκουριάς με βούρτσα Έλεγχος μέτρησης του πάχους των θαλάμων με υπερήχους Ultra Sonic. Έλεγχος του εσωτερικού των αυλών. Εάν κάποιος αυλός έχει κάποιο πρόβλημα μπορεί να γίνει μερική ή ολική αντικατάσταση. Τοποθέτηση σε ξηρή ή υγρή συντήρηση του λέβητα που είναι εκτός λειτουργίας Εξωτερικές διαβρώσεις Οι εξωτερικές διαβρώσεις ευθύνονται στην ύπαρξη υγρασίας στο λεβητοστάσιο και παρουσιάζονται κυρίως στα σημεία στηρίξεως του λέβητα, στα κάτω μέρη του λέβητα λόγο της δυσκολίας επιθεώρησης του χώρου. Βασικός τρόπος αντιμετώπισης είναι η καλή επιθεώρηση του χώρου γύρω από τον λέβητα και ο καλός καθαρισμός του χώρου από το νερό που μπορεί να βρίσκεται στο χώρο. 2.3 Συντήρηση των ατμολεβήτων Συντήρηση λεβήτων εκτός λειτουργίας Για να συντηρήσουμε ένα λέβητα που βρίσκεται εκτός λειτουργίας ακολουθούνται δύο τρόποι, η υγρή συντήρηση και η ξηρή συντήρηση Υγρή συντήρηση Την υγρή συντήρηση την χρησιμοποιούμε αν ο λέβητας δεν λειτουργήσει μέχρι και έξι μήνες περίπου. Η συντήρηση έχει τα εξής στάδια: Καλός εσωτερικός καθαρισμός και εκκαπνισμός του λέβητα. Ολοκληρωτικό γέμισμα του λέβητα με αλκαλικό νερό, ανάβονται τα πυρά μέχρι να ανέβει η πίεση στα 1-1,2 bar. Ο βρασμός γίνεται με ανοιχτό το ασφαλιστικό για να εξέλθει όλος ο αέρας από το νερό. Ξαναγεμίζει ο λέβητας με αλκαλικό νερό και κλείνει το ασφαλιστικό. Ανά λίγες μέρες ελέγχεται η στάθμη του νερού για τυχών απώλειες Ξηρή συντήρηση Την ξηρή συντήρηση την χρησιμοποιούμε αν ο λέβητας δεν λειτουργήσει για πάνω από έξι μήνες. Η συντήρηση έχει τα εξής στάδια: Καλός εσωτερικός καθαρισμός του λέβητα. Τοποθέτηση αναμμένων δαδών μέσα στο λέβητα και στη συνέχεια ανάβεται μικρή πυρά για να εξατμίσει όλη την υγρασία και να εξαντλήσει όλο το οξυγόνο που βρίσκεται στον χώρο. Γρήγορα αφού συμβεί αυτό τοποθετούνται στο λέβητα δίσκοι με άνυδρο ασβέστη και τοποθετούνται πώματα Εκκαπνισμός Ο εκκαπνισμός γίνεται για να απομακρυνθεί η αιθάλη από όλες τις επιφάνειες του λέβητα οι οποίες έρχονται σε επαφή με καυσαέρια. Η αιθάλη είναι επιβλαβής στην λειτουργία του λέβητα γιατί όταν κατακάθεται στους αυλούς δεν επιτρέπει την θερμότητα να περάσει στο νερό, άρα υπάρχουν απώλειες. Ο εκκαπνισμός γίνεται με πεπιεσμένο αέρα ή ατμό που 15

17 από κατευθύνονται με ακροσωλήνια στα διάκενα των αυλών. Στους λέβητες που βρίσκονται εν ενεργεία είναι εγκατεστημένες μόνιμες συσκευές εκκαπνισμού με ατμό που ονομάζονται εκκαπνιστήρες ή φυσητήρες αιθάλης. 2.4 Επιθεώρηση του ατμολέβητα Σχεδίαση 1. Συζήτηση 1ου μηχανικού και πλοιάρχου για το προσωπικό που θα εργαστεί και το πόσος χρόνος θα χρειαστεί για να γίνει η επιθεώρηση. 2. Έλεγχος πριν το σταματημό του λέβητα: a. Έλεγχος αν υπάρχουν όλα τα ανταλαχκτικά που μπορεί να χρησιμεύσουν. b. Προετοιμασία και έλεγχος αν υπάρχουν παλαιώτερες αναφορές επιθεωρήσεων. c. Έλεγχος αν υπάρχουν όλα τα ειδικά εργαλεία (Special tools). d. Δημιουργία προσχεδίου της επιθεώρησης και αναφορά σε όλους τους εργαζόμενους. e. Μαρκάρισμα όλων των εξαρτημάτων που θα αποσυναρμολογηθούν ή αποσυνδεθούν από τον λέβητα Πρωτού τερματισεί ο ατμολέβητας 1. Αναφορά στον 1ο μηχανικό. 2. Αναφορά στην γέφυρα. 3. Αν δεν ξεκινήσει άλλος λέβητας: a. Αλλαγή τροφοδοσίας καυσίμου σε όλο το μηχανοστάσιο στο Diesel. b. Σταματιμός όλων φυγοκεντρικών καθαριστήρων. c. Σταματιμός όλων των προθερμαντήρων και όλων των καταναλώσεων ατμό σε όλο το πλοίο Τερματισμός λειτουργίας του ατμολέβητα Αλλαγή στην χειροκίνητη λειτουργία πυρών. Σταματημός πυρών. Καθαρισμός του λέβητα για λίγα λεπτά. Κλείσιμο του ατμοφράκτη. Τερματισμός λειτουργίας: a. Των αντλιών πετρελαίου. b. Τροφοδοσίας νερού. c. Τροφοδοσίας αέρα. 6. Κλείσιμο των βαλβίδων: a. Τροφοδοσίας πετρέλαιο b. Τροφοδοσίας νερού. 7. Τοποθέτηση προειδοποιητικών στους διακόπτες και στις βαλβίδες ότι είναι εκτός λειτουργίας. 8. Αφήνουμε τον λέβητα να κρυώσει σιγά - σιγά. 9. Άνοιγμα της εξαριστικής βαλβίδας μέχρι να πέσει η πίεση στα 2 bar. 10. Αφήνουμε να κρυώσει και άλλο ο λέβητας. 11. Προετοιμασία ανοίγματος της πάνω ανθρωποθυρίδας όταν ο λέβητας έχει κρυώσει και έχει φτάσει η πίεσή του σε ατμοσφαιρική. 12. Άνοιγμα της ανθρωποθυρίδας του ατμοϋδροθαλάμου σιγά - σιγά γιατί μπορεί να πεταχτεί ατμός ή νερό έξω. 13. Όταν είναι ασφαλής την ανοίγουμε ολόκληρη. 16

18 14. Αφήνουμε τον λέβητα να κρυώσει και άλλο πρωτού ανοίξουμε την κάτω ανθρωποθυρίδα. 15. Έλεγχος αν υπάρχει κάτω στον θάλαμο νερό σε μεγάλη ποσότητα. 16. Άνοιγμα της ανθρωποθυρίδας του υδροθαλάμου με τον ίδιο τρόπο με την πάνω. 17. Άνοιγμα της ανθρωποθυρίδας της εστίας. 18. Αερισμός του χώρου από την πλευρά του αέρα και του νερού στον λέβητα για ώρες τουλάχιστον. 19. Παίρνουμε άδεια για κλειστούς χώρους. 20. Έλεγχος οξυγόνου των κλειστών χώρων Προετοιμασία εισόδου Προετοιμασία εργαλείων, δηλαδή φακού. Έλεγχος του χώρου πριν την είσοδο. Το άτομο που εισέρχεται στον χώρο έχει μαζί του τον αναλυτη οξυγόνου. Παράλληλα πρέπει να τηρεί όλα τα ασφαλιστικά μέτρα στον ρουχισμό του. Τα εργαλεία πρέπει να μεταφέρονται σε τσάντα και όχι στις τσέπες. Πρέπει να βρίσκεται άλλο ένα άτομο έξω από τον λέβητα για θέματα ασφαλείας και να έχει μαζί του τον εξοπλισμό ατομικής τροφοδοσίας οξυγόνου (breathing apparatus). 7. Υπάρχει άμεση επικοινωνία με τα άτομα. 8. Υπάρχει καλός φωτισμός μέσα στον χώρο Επιθεώρηση και καθαρισμός 1. Γίνεται αρχικά επιθεώρηση στους εξωτερικούς χώρους του λέβητα. 2. Γίνεται καθαρισμός πριν γίνει η επιθεώρηση του λέβητα. 3. Ο καθαρισμός γίνεται ως εξής: a. Με απλή αερόβουρτσα τρίβονται οι μεταλλικές επιφάνειες που θα έχουν οξειδωθεί. b. Το ίδιο γίνεται σε κάθε επιστόμιο. i. Όταν γίνει η επιθεώρηση του επιστομίου ανάλογα με την κατάσταση του μπορεί είτε να αντικατασταθεί είτε να γίνει η απαραίτητη συντήρηση του. Τα συγκεκριμένα επιστόμια είναι ανεπίστροφα και είναι τα ίδια και στην τροφοδοσία του νερού αλλά και στον ατμό. Στα επιστόμια αυτά γίνεται αλλαγή της σαλαμάστρας και τρίβεται η βαλβίδα στην πλάκα εφαρμογής μέχρι να γίνει ίσια για να μην υπάρχουν απώλειες λόγο κακής εφαρμογής. c. Γίνεται καθαρισμός των αυλών της εστίας με αερόβουρτσα ή με πιεστικό νερού και αέρα. d. Αν υπάρχουν τυχόν τρύπες στους αυλούς μπορούν να κλείσουν με συγκόλληση ή να αντικατασταθούν. e. Αν βρεθεί λάδι μέσα στον υδροθάλαμο τότε πρέπει να 2.4α Ανεπίστροφο γωνιακό επιστόμιο 17

19 χρησιμοποιηθούν χημικά για να καθαριστεί. 4. Η επιθεώρηση γίνεται ως εξής: a. Στην πλευρά των καυσαερίων i. Επιθεώρηση του εξωτερικού των θαλάμων για τυχόν διαρροές, οξειδώσεις ή άλλες ζημιές. ii. Επιθεώρηση των σωληνώσεων εξωτερικά των θαλάμων. iii. Έλεγχος των έλεγχος των ασφαλειών (seals) των θαλάμων για τυχών διαρροές αέρα. iv. Επιθεώρηση του εσωτερικού των θαλάμων για τυχών σπασίματα-κρακ. v. Έλεγχος των σωληνώσεων για τυχών διαρροές. vi. Έλεγχος των αυλών για τυχών διαρροές. vii. Επιθεώρηση του χώρου γύρω από τον καυστήρα για τυχών περισυλλογή άνθρακα ή άλλων κατακαθίσεων. viii. Γενικός έλεγχος όλων των φλαντζών, των νοζλών και αν υπάρχουν τυχών σπασίματα. b. Στην πλευρά του νερού i. Επιθεώρηση των θαλάμων για τυχών οξειδώσεις. ii. Έλεγχος της ανθρωποθυρίδας για το πόσο στεγανή είναι. iii. Έλεγχος των τροφοδοσιών των χημικών, της στρατσόνας και τα εσωτερικά μέρη που μπορεί να χρειαστούν συγκόλληση. iv. Έλεγχος των αυλών για τυχών οξειδώσεις. 1. Ο καθαρισμός των αυλών γίνεται με συρμάτινες ψήκτρες με την ανάλογη διάμετρο που έχει ο αυλός. Οι ψήκτρες απομακρύνουν τις καθαλατώσεις από το εσωτερικό των αυλών. Μετά τον καθαρισμό ακολουθείται η πλύση των αυλών. Άλλη μέθοδος είναι η προβολή άμμου και νερού (Sand blast). c. Στην ασφαλιστική βαλβίδα i. Έλεγχος της κατάστασης της βαλβίδας και των μερών της για σημάδια οξείδωσης και άλλων ερεθισμών του μετάλλου. ii. Έλεγχος για σπασίματα. iii. Έλεγχος ισιώτητας ατράκτου και επαναφορά αν είναι απαραίτητο. d. Έλεγχος των αποσβεστήρων dampers αν δουλεύουν σωστά και αποβάλουν την προκαθορισμένη πίεση. e. Έλεγχος των καυστήρων για τυχών κατακαθίσεις και να είναι απαραίτητο να γίνει καθαρισμός με μία αερόβουρτσα. f. Επιθεώρηση των μπουζιών των καυστήρων και αν η απόσταση των τροφοδοτικών ρεύματος είναι σωστή. g. Έλεγχος τροφοδοσίας αέρα στον καυστήρα. h. Έλεγχος όλων των επιστομίων και της κατάστασης τους. i. Έλεγχος των αισθητήρων καυσαερίου του χώρου της εστίας Κλείσιμο του ατμολέβητα Αφού γίνει η επιθεώρηση και όλοι οι κατάλληλοι καθαρισμοί και επισκευές ακολουθούνται οι κατάλληλες διεργασίες που πρέπει να γίνουν για να γίνει ο λέβητας λειτουργήσιμος. Οι διεργασίες αυτές είναι οι εξής: 1. Έλεγχος των χώρων του λέβητα για τυχών ακαθαρσίες πανιά ή εργαλεία που μπορεί να έχουν ξεχαστεί. 18

20 2. Όλες οι φλάντζες είναι καθαρές και από την πλευρά του λέβητα αλλά και από την πλευρά των επιστομίων. 3. κοπεί καινούργια παρεμβύσματα για τα επιστόμια και για τις ανθρωποθυρίδες. 4. Τελική επιθεώρηση των επιστομίων αν είναι στεγανά. 5. Έλεγχος των αποσβεστήρων dampers ελέγχου αέρα αν είναι λειτουργήσιμοι στα πλήρη φορτία του λέβητα Προετοιμασία αφής πυρών 1. Άνοιγμα του υαλοδείκτη του ατμοϋδροθαλάμου. 2. Κλείσιμο όλων των βαλβίδων αποστράγγιξης. 3. Άνοιγμα των βαλβίδων: a. Τροφοδοσίας πετρέλαιο b. Τροφοδοσίας νερού. 4. Κλείσιμο του διακόπτη λειτουργίας: a. Των αντλιών πετρελαίου. b. Τροφοδοσίας νερού. c. Τροφοδοσίας αέρα. 5. Γέμισμα του λέβητα με ζεστό νερό μέχρι να είναι λίγο κάτω από τη κανονική στάθμη. 6. Έλεγχος αν το σύστημα ελέγχου αέρα λειτουργεί Αφή πυρών Έναρξη τροφοδοσίας αέρα του λέβητα για 5 λεπτά. Έναρξη λειτουργίας της αντλίας τροφοδοσίας καυσίμου. Αφή πυρών του λέβητα στα κατώτατα φορτία χειροκίνητα. Μετά από 1 λεπτό σταματημός για 10 λεπτά και ξανά έναρξη για 1 λεπτό και ξανά σταματημός για 10 λεπτά. Μετά από μία ώρα θα γίνεται αυτό σε περιοδική πορεία των 2 λεπτών εν λειτουργία και 10 λεπτών σταματημού. 5. Σταδιακά η θερμοκρασία του νερού θα αυξηθεί έτσι και η στάθμη του. Αν χρειαστεί αυξάνουμε την τροφοδοσία του νερού για να πάει στο σωστό σημείο ή αντίστοιχα ανοίγουμε την στρατσόνα για να μειωθεί. 6. Η λειτουργία του λέβητα συνεχίζεται μέχρι να βγαίνει από το εξαεριστικό του ατμοϋδροθαλάμου μόνο ατμός και καθόλου αέρας. 7. Κλείσιμο του εξαεριστικού. 8. Εξαερισμός του υαλοδείκτη. 9. Πλήρες άνοιγμα του τροφοδοτικού νερού έτσι ώστε να λειτουργεί με το αυτόματο σύστημα τροφοδοσίας. 10. Όταν φτάσει στην προκαθορισμένη πίεση (συνήθως 7 bar) ανοίγουμε το by pass του ατμοφράκτη για τροφοδοσία στις καταναλώσεις του μηχανοστασίου Έναρξη του λέβητα στην κανονική του λειτουργία 1. Προθέρμανση του δικτύου με την τροφοδοσία ατμού από το by pass του ατμοφράκτη. 2. Αυξάνεται η πίεση παραπάνω από το κανονικό για να ελεγχτεί η ασφαλιστική βαλβίδα, γίνεται ρύθμιση αν χρειάζεται. Αυτό επαναλαμβάνεται σε όλα τα ασφαλιστικά. 3. Ελάχιστο άνοιγμα του ατμοφράκτη. Σιγά σιγά ανοίγεται μέχρι να ανοίξει εντελώς. 4. Κρατάμε την καύση όσο πιο σταθερή γίνεται. 5. Έλεγχος όλων των αυτοματισμών. 19

21 6. Τοποθέτηση του συστήματος στο αυτόματο. 7. Τελικός έλεγχος γύρω από το λέβητα. 8. Αν δεν λειτουργούσε άλλος λέβητας: a. Έναρξη τροφοδοσίας ατμού στις προθερμάνσεις του καυσίμου στις δεξαμενές. b. Έναρξη τροφοδοσίας ατμού στους προθερμαντήρες. c. Έναρξη φυγοκεντρικών καθαριστήρων. d. Αλλαγή τροφοδοσίας του καυσίμου από Diesel σε μαζούτ. 20

22 3.0 Σύστημα καταναλώσεων ατμού 3.1 Συσκευές που καταναλώνουν ατμό Οι καταναλώσεις είναι τα συστήματα αξιοποίησης χαμηλής πίεσης ατμού, συνήθως 7 bar. Οι συσκευές είναι οι παρακάτω: Προθερμαντήρες: o Προθερμαντήρες πετρελαίου κύριας μηχανής. o Προθερμαντήρες πετρελαίου ηλεκτρομηχανών. o Προθερμαντήρες πετρελαίου λέβητα. o Προθερμαντήρες πετρελαίου βοηθητικού λέβητα. o Προθερμαντήρες νερού κύριας μηχανής. o Προθερμαντήρες λαδιού φυγοκεντρικού διαχωριστή κύριας μηχανής. o Προθερμαντήρες λαδιού φυγοκεντρικού διαχωριστή ηλεκτρομηχανών. o Προθερμαντήρες πετρελαίου φυγοκεντρικού διαχωριστή. Εναλλάκτης θερμότητας με αυλούς: o Εναλλάκτης θερμότητας με αυλούς, αποθηκευτικών δεξαμενών πετρελαίου. o Εναλλάκτης θερμότητας με αυλούς, δεξαμενών καθίζησης πετρελαίου. o Εναλλάκτης θερμότητας με αυλούς, δεξαμενής παροχής υπηρεσιών πετρελαίου. o Εναλλάκτης θερμότητας με αυλούς, δεξαμενής ακαθαρσιών λαδιού του φυγοκεντρικού διαχωριστή λαδιού των ηλεκτρομηχανών. o Εναλλάκτης θερμότητας με αυλούς, δεξαμενών καθίζησης λαδιού των ηλεκτρομηχανών. o Εναλλάκτης θερμότητας με αυλούς, δεξαμενής παροχής υπηρεσιών των ηλεκτρομηχανών. o Εναλλάκτης θερμότητας με αυλούς, δεξαμενής ακαθαρσιών πετρελαίου του φυγοκεντρικού διαχωριστή πετρελαίου. o Εναλλάκτης θερμότητας με αυλούς, δεξαμενής ακαθαρσιών λαδιού του φυγοκεντρικού διαχωριστή λαδιού της κύριας μηχανής. o Εναλλάκτης θερμότητας με αυλούς, δεξαμενής υπερχείλισης πετρελαίου. o Εναλλάκτης θερμότητας με αυλούς, δεξαμενής συλλογής ακαθαρσιών σάρωσης αέρα. o Εναλλάκτης θερμότητας με αυλούς, δεξαμενής συλλογής ακάθαρτου νερού από τις σεντίνες του μηχανοστασίου (Bilge holding tank). o Εναλλάκτης θερμότητας με αυλούς, δεξαμενής διαχωρισμένου λαδιού από το ακάθαρτο νερό (Separated bilge oil tank). 21

23 o Εναλλάκτης θερμότητας με αυλούς, δεξαμενής χημικού καθαρισμού της κύριας μηχανής. o Εναλλάκτης θερμότητας με αυλούς, των δεξαμενών slop σε δεξαμενόπλοιο. o Εναλλάκτης θερμότητας με αυλούς, των δεξαμενών φορτίου σε δεξαμενόπλοιο. Καζάνι παραγωγής καθαρού νερού. Αντλίες stripping 22

24 3.2 Συντήρηση Συσκευών που καταναλώνουν ατμό Συντήρηση προθερμαντήρων Η συντήρηση των προθερμαντήρων με αυλούς γίνεται ως εξής: Με σταδιακή διακοπή παροχής αυτού που θέλουμε να θερμανθεί και ατμού (πρώτα κλείνουμε τις εισαγωγές και μετά τις εξαγωγές). Περιμένουμε να κρυώσει, το αποσυνδέουμε από τις σωληνώσεις και ύστερα το ανοίγουμε από πλάγια και βγάζουμε τους αυλούς από το κέλυφος τους και το τοποθετούμε σε ένα μισοβάρελο, μετά παίρνουμε ένα πιστόλι του νερού και το πρεσάρουμε πάνω στους αυλούς. Αν ο προθερμαντήρας είναι καυσίμου τότε χρησιμοποιούμε καθαρίστηκα χημικά για πετρέλαιο, για να πλύνουμε το εξωτερικό των αυλών. Στο εσωτερικό χρησιμοποιούμε χημικά αφαλάτωσης και λεπτές μακριές βούρτσες. Όταν όλα καθαριστούν σωστά τότε επανατοποθετούμε τους αυλούς μέσα στο κέλυφος και το επανατοποθετούμε στην θέση του. Σιγά - σιγά ξανανοίγουμε τις εισαγωγές και εξαγωγές του καυσίμου και του ατμού μέχρι να 3.2α Βασικός τύπος προθερμαντήρα φτάσουμε στην θερμοκρασία που επιθυμούμε Συντήρηση εναλλακτών θερμότητας των δεξαμενών Οι εναλλάκτες θερμότητας καθαρίζονται μόνο με χημικά που έχει ο ατμός. Γίνεται επιθεώρηση σε κάθε δεξαμενισμό του πλοίου. Γίνεται καθαρισμός με βούρτσα στο εξωτερικό των αυλών. Αν παρατηρηθεί ρωγμή ή τρύπα στους αυλούς πρέπει να αντικατασταθούν. 3.2β Προθερμαντήρας δεξαμενής πλοίου 23

25 3.2.3 Συντήρηση αντλιών stripping δεξαμενοπλοίων Η αντλία stripping των δεξαμενοπλοίων έχει ως σκοπό τον πλήρη καθαρισμό του κύτους σε κατάσταση μεταφοράς φορτίου. Όταν οι βασικές αντλίες φορτίου ή έρματος δεν μπορούν πια να παράγουν αρκετά μεγάλες πιέσεις έτσι ώστε να μεταφερθεί το φορτίο χρησιμοποιείται η αντλία stripping όπου είναι μικρότερης διάστασης και παράγει υψηλότερες πιέσεις. Ο λόγος που γίνεται αυτό είναι ότι η αντλία είναι εμβολοφόρα και όχι φυγοκεντρική όπως βασικές αντλίες έρματος και φορτίου. 3.2γ Αντλία Stripping 01. Liquid Cylinder Κύλινδρος φορτίου (υγρού) 02. Liquid piston rod Κεφαλή εμβόλου φορτίου (υγρού) 03. Liquid valve chest 04. Suction valve Επιστόμιο αναρρόφησης 05. Discharge valve Επιστόμιο κατάθλιψης 06. Linkage assembly Συνδετικό μέσω 09. Steam cylinder Κύλινδρος ατμού 10. Steam piston ring Δακτυλίου εμβόλου ατμού 11. Steam piston rod Άξονας εμβόλου ατμού 12. Steam chest Ελεγκτής ατμού 3.2δ Τομή αντλίας Stripping Βλάβες στην αντλία stripping Οι βλάβες που μπορεί να συμβούν στην αντλία stripping είναι: Οι δυνατές δονήσεις και ήχοι, που ευθύνονται από την μεγάλη ποσότητα ατμού που χρησιμοποιείται, από την μεγάλη θερμοκρασία του φορτίου και από την είσοδο αέρα στις κεφαλές των εμβόλων. Οι χαμηλές δονήσεις ευθύνονται από το ότι οι δακτύλιοι των εμβόλων χρειάζονται αλλαγή. 24

26 Αν το έμβολο χτυπάει στην κεφαλή του κελύφους του σημαίνει ότι η αντλία λειτουργεί σε ανώτερες ταχύτητες απ ότι έχει κατασκευαστεί. Αν έχει πέσει η πίεση της κατάθλιψης τότε μπορεί να έχει εισέλθει ξένη ουσία μέσα στον κύλινδρο ή οι δακτύλιοι του εμβόλου χρειάζονται αλλαγή. Η καταστροφή από υπερθέρμανση συμβαίνει από την είσοδο ξένων ουσιών στους κυλίνδρους ή από την κακή εγκατάσταση Αποσυναρμολόγηση της αντλίας stripping Για να ανοίξουμε την αντλία stripping ακολουθούμε τις εξής ακολουθίες: 1. Αφαιρούμε όλα τα εξωτερικά μέρη. 2. Ξεχωρίζουμε το συνδετικό μέσω. 3. Ανοίγουμε τον κύλινδρο του εμβόλου του ατμού. 4. Λύνουμε το παξιμάδι του εμβόλου, βάζουμε έναν ειδικό εξωλκέα και αφαιρούμε το έμβολο μαζί με άξονα του. 5. Αφαιρούμε το έμβολο από τον άξονα. 6. Από την πλευρά του υγρού λύνουμε το συνδετικό μέσω από τον άξονα του εμβόλου του υγρού. 7. Λύνουμε το παξιμάδι του εμβόλου, βάζουμε έναν ειδικό εξωλκέα και αφαιρούμε το έμβολο μαζί με άξονα του. 8. Αφαιρούμε το κέλυφος του ελεγκτή του ατμού. 9. Βγάζουμε το έμβολο του ελεγκτή του ατμού και το αποσυναρμολογούμε. 10. Βγάζουμε το επιστόμιο της κατάθλιψης. 11. Αφαιρούμε το επιστόμιο της αναρρόφησης. Η επανασυναρμολόγηση γίνεται με ακριβώς τον ίδιο τρόπο αντίστροφα Καζάνι παραγωγής καθαρού νερού (Fresh water generator) 3.2δ Καζάνι παραγωγής καθαρού νερού με αυλούς Το καζάνι παραγωγής καθαρού νερού είναι ένα από τα πιο σημαντικά εξαρτήματα πάνω στο πλοίο. Χωρίς αυτό δεν θα υπήρχε καθαρό νερό για την χρήση του σε άλλα μηχανήματα όπως το νερό ψύξης στην κύρια μηχανή αλλά και για τις βασικές ανάγκες του προσωπικού στο πλοίο. Το νερό βράζει στο κενό στους 70 βαθμούς Κελσίου άρα χάρις την αντλία κενού (τζιφάρι) δημιουργείται κενό στο πάνω μέρος του καζανιού. Στο κάτω μέρος του περνάει το θερμαινόμενο μέσω που είναι ή το νερό ψύξης της κύριας μηχανής ή ατμός. Το νερό αργότερα πηγαίνει στο κάτω μέρος εξωτερικά των αυλών και εξατμίζεται. Το εξατμισμένο νερό ανεβαίνει προς τα πάνω και ακουμπάει το κρύο θαλασσινό νερό όπου το κάνει πάλι νερό. Ύστερα ένας συλλέκτης μαζεύει το νερό και με τη βοήθεια μίας αντλίας το νερό 25

27 πηγαίνει στις δεξαμενές καθαρού νερού που είναι έτοιμο για χρήση. Ο ατμός χρησιμοποιείται στο καζάνι για μικρό χρονικό διάστημα μέχρι και καθόλου διότι το νερό ψύξης της κύριας μηχανής έχει την τέλεια θερμοκρασία, για αυτή την κατάσταση, των 80 με 85 βαθμών Κελσίου και όπως έχει προαναφερθεί το νερό εξατμίζεται σε καταστάσεις κενού στους 70 βαθμούς Κελσίου Συντήρηση Καζανιού παραγωγής καθαρού νερού (Fresh water generator) Όταν το καζάνι αρχίσει να έχει απόδοση μικρότερη από το 70% από την αρχική, όταν η διαφορά θερμοκρασιών από την εισαγωγή και την εξαγωγή νερού θέρμανσης έχει πέσει 70% από αρχική διαφορά και όταν η αλατότητα (salinity) έχει αυξηθεί ραγδαία πρέπει να γίνει καθαρισμός. Υπάρχουν δύο είδη καθαρισμού, ο φυσικός καθαρισμός που γίνεται με βούρτσα και πιεστικό νερό και ο χημικός καθαρισμός που γίνεται με χημικά καθαριστικά. Ο χημικός καθαρισμός με κυκλοφορία γίνεται ως εξής: 1. Για να ξεκινήσει ο καθαρισμός αρχικά αφαιρείται όλο το νερό από το εσωτερικό του καζανιού. 2. Προετοιμάζουμε ένα βαρέλι με νερό και το απαραίτητο χημικό. 3. Γίνεται εγκατάσταση του τεχνητού δικτύου σύμφωνα με το σχέδιο 3.2στ και χρησιμοποιούμε τον ρυθμιστή εισαγωγής ποσότητας νερού σαν εισαγωγή του χημικού και το επιστόμιο απόσταξης σαν την εξαγωγή του. Γίνεται η κυκλοφορία για την προκαθορισμένη ποσότητα σε λίτρα όσα απαιτεί ο κατασκευαστής του καζανιού και ο κατασκευαστής του χημικού που χρησιμοποιείται. 3.2ε Σχέδιο καζανιού παραγωγής καθαρού νερού 26

28 3.2στ Δίκτυο καθαρισμού κυκλοφορίας καζανιού 27

29 4.0 Ατμοστρόβιλοι αντλιών φορτίου και έρματος δεξαμενοπλοίων Στα δεξαμενόπλοια ο κυριότερος λόγος ύπαρξης ατμού υψηλής πιέσεως, δηλαδή 14 με 16 bar, είναι η λειτουργία των ατμοστροβίλων αντλιών φορτίου και αντλιών έρματος. Ο σκοπός των ατμοστροβίλων αυτών είναι η περιστροφή των αντλιών φορτίου και έρματος. Οι αντλίες φορτίου χρησιμοποιούνται μόνο για την εξαγωγή φορτίου από το πλοίο. Ο ατμοστρόβιλος λειτουργεί με τον ατμό που περνά από τα στόμια (νόζλες), που θα του δώσει την κατάλληλη κατεύθυνση στον ατμό για να πάει προς τα πτερύγια. Τα πτερύγια περιστρέφονται και δίνουν την περιστροφική τους κίνηση στο στροφείο του στροβίλου. Τα γρανάζια, που είναι συνδεδεμένα με τον τροχό του δεύτερου στροφείου, δίνουν την περιστροφική τους κίνηση σε αυτό. Το στροφείο του τροχού, στο κάτω μέρος του είναι συνδεδεμένο με την αντλία φορτίου ή έρματος όπου και περιστρέφει 4.0α Ανοιγμένος ατμοστρόβιλος φορτίου ή έρματος 28

30 4.1 Κύρια μέρη του ατμοστροβίλου φορτίου ή έρματος 4.1α Σχέδιο ατμοστροβίλου φορτίου ή ερματος Κέλυφος: Είναι το εξωτερικό μέρος του ατμοστροβίλου που στο εσωτερικό του βρίσκεται ο μηχανισμός λειτουργίας του στροβίλου. Κινούμενα πτερύγια: Ο ατμός όπως εισέρχεται στον χώρο των πτερυγίων χτυπάει πάνω σε αυτά και τα κάνει να περιστραφούν. Έτσι τα πτερύγια περιστρέφουν τον άξονα τους για να λειτπυργίσει η αντλία. Σταθερά πτερύγια: Έχουν ως σκοπό την καλύτερη απόδοσης του ατμοστροβίλου αφού μειώνουν την πίεση του ατμού και του αυξάνουν την ταχύτητα. Νόζλες: Οι νόζλες είναι οι οδηγοί του ατμού προς τα πτερύγια με συγκεκριμένη φορά για τη μεγαλύτερη απόδοση του ατμοστροβίλου. Ελεγκτής ατμού (Steam chest): Από αυτό το σημείο εισέρχεται ο ατμός στο προκαθορισμένο χώρο, με την κατάλληλη ποσότητα που έχει ρυθμιστεί. Λαβύρινθος (Gland Seal): Είναι ο στεγανοποιηρικός δακτύλιος και έχει ως σκοπό το να περιορίζει τον ατμό στο προκαθορισμένο χώρο και να απαγορεύσει την έξοδο του στο κάτω μέρος του ατμοστροβίλου αλλά και την είσοδο του λιπαντικού λαδιού. Από την εσωτερική πλευρά των δακτυλίων υπάρχει ένας λαβύρινθος που εξυπηρετεί αυτό το σκοπό. Στροφείο στροβίλου: Το στροφείο στροβίλου παίρνει την περιστροφική του κίνηση από τα περιστρεφόμενα πτερύγια και δίνει κίνηση στο τροχό. 29

31 Τροχός και στροφείο τροχού: Ο τροχός, που παίρνει την περιστροφική του κίνηση από το στροφείο του στροβίλου, είναι συνδεδεμένος με τον άξονα περιστροφής της αντλίας φορτίου ή έρματος. Αντλία λαδιού: Μεταφέρει από την δεξαμενή λαδιού στον ατμοστρόβιλο το λάδι λίπανσης και 4.2 Βλάβες του ατμοστροβίλου φορτιού ή έρματος Οι βλάβες που μπορεί να υποστεί ένας ατμοστρόβιλος φορτίου ή έρματος είναι: Η υπερθέρμανση των εδράνων δημιουργείται από την κακή εγκατάσταση ή επισκευή, από τις υψηλές δονήσεις αλλά και από την κακή ποιότητα του λιπαντικού λαδιού, που προκαλείται από την είσοδο νερού, αέρα, βλαβερών μικροοργανισμών ή άλλων ξένων ουσιών. Παράλληλα άλλα προβλήματα που προκαλούν υπερθέρμανση είναι η δεξαμενή του λαδιού μπορεί να έχει μικρή ποσότητα λάδι μέσα, ακόμα και η παροχή του να έχει μικρή πίεση και η θερμοκρασία του να είναι υψηλή. Η παροχή του λαδιού λίπανσης μπορεί να είναι χαμηλή λόγο της εισόδου νερού στο λάδι ή άλλων ξένων ουσιών. Η υψηλή θερμοκρασία λαδιού λίπανσης προκαλείται από την κακή λειτουργία του ψυγείου λαδιού. Άλλη βλάβη που μπορεί να υποστεί ο ατμοστρόβιλος είναι η διαρροή ατμού από το σταθεροποιητικό δακτύλιο (gland seal). Αυτή η βλάβη προκαλείται λόγο της περίσσειας του ατμού που βρίσκεται στον χώρο ή από το ότι ο λαβύρινθος χρειάζεται σφίξιμο. Οι δονήσεις προκαλούνται από τις βλάβες στα έδρανα, από την κακή σύνδεση του ατμοστροβίλου με την αντλία φορτιού ή έρματος, ή από τις θερμικές διαστολές όπου αλλάζουν την θέση και το μέγεθος του άξονα. Ο ήχος μπορεί να προκληθεί από την κακή σύνδεση των δοντιών των οδοντωτών τροχών. Τέλος αν υπάρχει πρόβλημα στον έλεγχο της ταχύτητας του ατμοστροβίλου τότε μπορεί να έχει χαλάσει το governor και να κολλάει. Μπορεί να έχει επιλεγεί λάθος λάδι χρήσης του governor ή να έχει μολυνθεί από βλαβερούς μικροοργανισμούς. 4.3 Συντήρηση ατμοστροβίλου φορτίου ή έρματος Έλεγχοι για τη καλή χρήση του ατμοστροβίλου Πριν και κατά τη χρήση του ατμοστροβίλου πρέπει να ελέγχονται τα παρακάτω μέρη του ατμοστροβίλου για την σωστή του λειτουργία. Πρέπει να ελεγχθεί το λιπαντικό λάδι, αν είναι αρκετό στην δεξαμενή του. Σε τακτά χρονικά διαστήματα κατά την λειτουργία του πρέπει να ελέγχεται η θερμοκρασία της εισαγωγής και της εξαγωγής του λαδιού. Παράλληλα πρέπει να γίνεται εξαέρωση στην δεξαμενή του λαδιού λίπανσης. Όταν τελειώσει η λειτουργία του ατμοστροβίλου πρέπει να αφαιρεθεί όλος ο ατμός που βρίσκεται στο εσωτερικό του ατμοστροβίλου, για να αποφευχθεί η διάβρωση που μπορεί να συμβεί. Γίνεται έλεγχος για τυχών παράξενους ήχους ή μεγάλες δονήσεις. Πρέπει να γίνεται εξαέρωση στην δεξαμενή του λαδιού λίπανσης. 30

32 Όλοι οι αισθητήρες ελέγχου αυτόματου σταματημού πρέπει να ελεγχθούν και να χρησιμοποιηθούν πριν την βασική χρήση του ατμοστροβίλου. Όταν γίνεται έλεγχος του αυτόματου σταματημού υπερβολικών στροφών πρέπει να μην είναι ο ατμοστρόβιλος συνδεδεμένος με την αντλία του για να μην υποστεί ζημιά. Πρέπει να γίνεται έλεγχος κάθε μία ώρα στις θερμοκρασίες των εδράνων. Αν υπάρχει μεγάλη αύξηση της θερμοκρασίας πρέπει να σταματήσει ο ατμοστρόβιλος επάγοντος Αποσυναρμολόγηση του ατμοστροβίλου φορτίου ή έρματος Για να αποσυναρμολογηθεί ο ατμοστρόβιλος γίνονται οι παρακάτω ακολουθίες: Αποσυναρμολόγηση του κελύφους εξαγωγής ατμού: Αφαιρούμε το θερμομονωτικό υλικό. Αφαιρούμε κάθε σύνδεση με σωλήνωση. Αφαιρούμε τις σφιγκτικές βίδες από την φλάντζα του κελύφους. Διαχωρίζουμε το κέλυφος από τον ελεγκτή ατμού. Αφαιρούμε το κέλυφος. Προσοχή! Η αφαίρεση αυτή πρέπει να γίνει πολύ προσεκτικά γιατί μπορεί να χτυπήσει το κέλυφος το στροφείο και τα πτερύγια και να τα καταστρέψει. Αποσυναρμολόγηση του ελεγκτή ατμού: 1. Αφαιρούμε τις σφιγκτικές βίδες από το τον ελεγκτή ατμού. 2. Διαχωρίζουμε το μπρος κομμάτι με το πίσω κομμάτι του ελεγκτή. 3. Αφαιρούμε το μπροστά. Προσοχή! Αυτή η αφαίρεση πρέπει να γίνει προσεκτικά διότι τα πτερύγια μπορεί να τραυματιστούν. Αποσυναρμολόγηση του κελύφους των γραναζιών: Αφαιρούμε τα θερμόμετρα. Αφαιρούμε το πάνω και μπροστά κέλυφος των γραναζιών. Αποσυνδέουμε κάθε σωλήνωση και καλώδιο. Αφαιρούμε τον συνδετικό κρουνό της αντλίας λαδιού με το κέλυφος. Αφαιρούμε το κέλυφος. Άνοιγμα το στροφείο του στροβίλου και του τροχού: 1. Λύνουμε τους βίδες των εδράνων των στροφείων. 2. Χρησιμοποιήστε κρένι για την αφαίρεση του στροφείου του στροβίλου. 3. Σιγά σιγά αφαιρέστε το στροφείο. Προσοχή! Πρέπει να γίνει αυτή η διεργασία πολύ προσεκτικά για να μην τραυματιστεί τίποτα. 4. Χρησιμοποιήστε κρένι για την αφαίρεση του στροφείου του τροχού. 5. Σιγά σιγά αφαιρέστε το στροφείο. Προσοχή! Πρέπει να γίνει αυτή η διεργασία πολύ προσεκτικά για να μην τραυματιστεί τίποτα Επανασυναρμολόγηση του ατμοστρόβιλου φορτίου ή έρματος Για να επανασυναρμολογηθεί ο ατμοστρόβιλος ακολουθούνται οι παρακάτω διεργασίες: 1. Γίνεται καλός καθαρισμός σε όλα τα μέρη του ατμοστροβίλου. 2. Γίνεται επανατοποθέτηση των μερών στο σημείο που ήταν πριν την αποσυναρμολόγηση. 31

33 3. Πριν την επανασυναρμολόγηση στα δόντια του τροχούς, στα στροφεία και στα έδρανα βάζουμε λιπαντικό λάδι. 4. Σε όλες τις συνδέσεις χρησιμοποιούμε σιλικόνη που αντέχει τις μεγάλες θερμοκρασίες. 5. Γίνεται έλεγχος των δοντιών του τροχού. 6. Αφού επανατοποθετηθούν τα στροφεία στις θέσεις τους γίνεται έλεγχος περιστροφής με το χέρι. 7. Γίνεται επανατοποθέτηση των κελυφών του ελεγκτή του ατμού και του κελύφους της εξαγωγής του ατμού με τον αντίστροφο τρόπο όπως αποσυναρμολογήθηκαν. 8. Τοποθετούμε τα θερμομονωτικά υλικό. 32

34 5.0 Ατμοστρόβιλοι πρόωσης 5.0α Ατμοστρόβιλος Οι ατμοστρόβιλοι είναι από τους πιο παλιούς τρόπους παράγωγής κίνησης που χρησιμοποιείται ακόμα και στην εποχή μας. Χρησιμοποιούνται για να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια και να κινήσουν ολόκληρα πλοία. Οι ατμοστρόβιλοι πρόωσης δεν χρησιμοποιούνται τώρα πια τόσο συχνά στα καράβια. Αντικαθίστανται από τις εμβολοφόρες μηχανές εσωτερικής καύσης λόγο ότι είναι πιο οικονομικές. Παρ όλα αυτά οι ατμοστρόβιλοι πρόωσης είναι ακόμα ένας πολύ αξιόπιστος μηχανισμός πρόωσης του πλοίου αφού η συντήρηση τους είναι εύκολη και οικονομική. Συνήθως τα πλοία που χρησιμοποιούν ατμοστρόβιλους στις μέρες μας είναι κρουαζιερόπλοια υψηλών ταχυτήτων και πολεμικά πλοία. Ο ατμοστρόβιλος λειτουργεί με τον ατμό που παράγεται στον λέβητα του μηχανοστασίου. Ο πεπιεσμένος ατμός εισέρχεται από το ακροφύσιο στα πτερύγια και αυτά περιστρέφονται. Οι ατμοστρόβιλοι χρησιμοποιούνται για να παράγουν μηχανική ενέργεια δηλαδή στην συγκεκριμένη περίπτωση πρόωσης του πλοίου ή ηλεκτρική ενέργεια δηλαδή να παράγει ρεύμα που θα καταναλωθεί σε άλλους μηχανισμούς. 33

35 5.1 Μέρη ατμοστροβίλου πρόωσης 5.1α Σχέδιο ατμοστροβίλου 34

36 Περίβλημα: Είναι το εξωτερικό μέρος του ατμοστροβίλου που στο εσωτερικό του βρίσκεται ο μηχανισμός λειτουργίας του στροβίλου. Στροφείο και πτερύγια: Το στροφείο είναι το μέρος του ατμοστροβίλου που περιστρέφεται και ύστερα μεταδίδει την κινητική του ενέργεια στη προπέλα του καραβιού ή στην γεννήτρια. Το στροφείο περιστρέφεται με την βοήθεια του ατμού που εισέρχεται στον χώρο και σπρώχνει τα πτερύγια 5.1β Στροφείο με τα πτερύγια και περίβλημα που είναι εγκατεστημένα πάνω σε αυτό. Νόζλες: Οι νόζλες είναι οι οδηγοί του ατμού προς τα πτερύγια με συγκεκριμένη φορά για τη μεγαλύτερη απόδοση του ατμοστροβίλου. Στεγανοποιητικοί Δακτύλιοι: Οι στεγανοποιητικοί δακτύλιοι βρίσκονται στις άκρες του στροφείου μετά από τα πτερύγια και έχουν ως σκοπό το να περιορίζει τον ατμό στο προκαθορισμένο χώρο και να απαγορεύσει τον ατμοσφαιρικό αέρα να εισέλθει στο εσωτερικό. Από την εσωτερική πλευρά των δακτυλίων υπάρχει ένας λαβύρινθος που εξυπηρετεί αυτό το σκοπό. Στα τελευταία μέρη του λαβυρίνθου τροφοδοτείται ατμός χαμηλής πιέσεως. Αυτό το σύστημα σφραγίσματος ονομάζεται gland seal. 5.1γ Νόζλες Εκτροπέας λαδιού: Ο εκτροπέας λαδιού έχει ως σκοπό την περισυλλογή του λαδιού που εμφανίζεται στον χώρο αυτό ως ομίχλη λαδιού και να το επιστρέψει στην δεξαμενή λαδιού. Και αυτό το εξάρτημα έχει μία σειρά από λαβυρίνθους που συλλέγει το λάδι και από μία τρύπα φεύγει από τον χώρο. Μηχανισμός περιστροφής: Ο μηχανισμός περιστροφής είναι ένα μοτέρ το οποίο όταν είναι απενεργοποιημένος ο ατμοστρόβιλος, μπορεί να τον περιστρέψει. Ο λόγος ύπαρξής του είναι για να γίνεται εύκολα η επιθεώρηση. 5.1δ Στεγανοποιητικοί δακτύλιοι Εισαγωγή ατμού: Από εκεί εισέρχεται ο ατμός μέσα στον ατμοστρόβιλο. Εξαγωγή: Από εκεί εξέρχεται ο ατμός από τον ατμοστρόβιλο. 35

37 Εισαγωγή: Η εισαγωγή στο μηχανολογικό σχέδιο παραπάνω έχει ως σκοπό την εισαγωγή του ατμού που έχει χρησιμοποιηθεί είδη από ένα άλλο μηχάνημα, πιθανότατα από έναν άλλο ατμοστρόβιλο που έχει έρθει από την αντίστοιχη εξαγωγή αυτού. Δεν είναι απαραίτητη η λειτουργία αυτού του δικτύου. 5.1ε Πτερύγια ατμοστροβίλων Μικρή εξαγωγή: Η μικρή εξαγωγή του ατμοστροβίλου είναι η εξαγωγή από την οποία βγαίνει ένα μικρό κομμάτι του συμπιεσμένου ατμού για λόγους καλύτερης πλήρωσης και χειρισμού του ατμοστροβίλου δηλαδή όταν είναι να ελαττωθεί η ταχύτητα του στροβίλου ανοίγει αυτή εξαγωγή για να εκτονωθεί ο ατμός προς τα εκεί. Συνήθως ο ατμός πηγαίνει σε ένα άλλο ατμοστρόβιλο αν υπάρχει στην εγκατάσταση. Ωστικά έδρανα: Τα οστικά έδρανα έχουν ως σκοπό την ευθύγραμμη κίνηση του στροφείου. Ευθυγραμμιστής: Οι ευθυγραμμιστές οι συνδετικοί δεσμοί που κρατούν τον ατμοστρόβιλο. Ο ρόλος τους έχει πολύ μεγάλη σημασία, διότι όταν το κέλυφος του ατμοστροβίλου διαστέλλεται από τις υψηλές θερμοκρασίες μεγαλώνει το χώρο που περιβάλει ο ατμός άρα χάνεται μηχανικό έργο. Άρα ο σκοπός των ευθυγραμμιστών είναι να κρατάνε σταθερό τον ατμοστρόβιλο από τις θερμικές αλλαγές. 5.1στ Οστικό έδρανο Έδρανα: Τα έδρανα είναι τα εξαρτήματα όπου συνδέουν το στροφείο με το κέλυφος. 5.3 Βλάβες του ατμοστροβίλου πρόωσης Στις νόζλες και τα πτερύγια της μεσαίας και υψηλής πιέσεως του ατμού παρατηρούνται μικρά κομμάτια οξειδωμένων μετάλλων που προάγονται από τις σωληνώσεις από τον λέβητα ή από τους αυλούς του. Ο κύριος λόγος που παρατηρείται πρόβλημα στους ατμοστροβίλους είναι η απώλεια λαδιού, που έχει σαν αποτέλεσμα τον κατακερματισμό των εδράνων. Επίσης οι μεγαλύτερες καταστροφές γίνονται λόγο υπέρβασης της ταχύτητας που έχει οριοθετήσει ο κατασκευαστής. Κάθε άλλος λόγος ζημίας είναι αδιαφορίας ή λάθους του μηχανικού που είναι υπεύθυνος. Κυρίως οι ζημίες παρατηρούνται στα πτερύγια του ατμοστροβίλου και κυρίως στην πλευρά της χαμηλής πίεσης του ατμού. Αυτό συμβαίνει διότι ο ατμός που σιγά σιγά υγροποιείται οξειδώνει το πτερύγια, αλλά ταυτόχρονα μπορεί να 5.3α Πτερύγιο χαμηλής πιέσεως που του έχει κοπεί η άκρη προκαλέσει μέχρι και ράγισμα. 36

38 Στο στροφείο και στα έδρανα παρατηρούνται βλάβες λόγο των απωλειών λαδιού. Η απώλεια λαδιού παρατηρείται όταν η εφεδρική αντλία λαδιού δεν ξεκινήσει αυτόματα όταν υπάρχει απώλεια πιέσεως, όταν έχει βουλώσει το φίλτρο λαδιού, ή για κάθε άλλο λόγο που μπορεί να προκληθεί πτώση της πίεσης λαδιού. Στο στροφείο παρατηρείται βλάβη όταν υπερβαίνει η ταχύτητα που έχει οριοθετηθεί από τον κατασκευαστή. Αυτό συμβαίνει συνήθως όταν το επιστόμιο εισαγωγής του ατμό στον ατμοστρόβιλο έχει κολλήσει στην ανοιχτή του θέση, όταν ο ελεγκτής ταχύτητας δεν λειτουργεί για να σταματήσει τον ατμοστρόβιλο και όταν τα χειριστήρια δεν λειτουργούν σωστά. Φυσικά η βλάβη από υπερβολική ταχύτητα είναι ένα πολύ σπάνιο φαινόμενο. Επίσης άλλη ζημία που συμβαίνει στο στροφείο είναι η τριβή του λόγο των δονήσεων που συμβαίνουν στον ατμοστρόβιλο. Οι δονήσεις μπορούν να παραχθούν από το γρήγορο (λανθασμένο) τρόπο κλεισίματος του επιστομίου τροφοδοσίας ατμού. Από το ακούμπημα του στροφείου με τα περίχωρα του. Από την κακή επισκευή και επανατοποθέτηση των μερών του στροφείου. Στις νόζλες και τα πτερύγια της χαμηλές πιέσεως του ατμού παρατηρούνται διαβρώσεις από τα σταγονίδια του νερού που βρίσκονται στον ατμό αφού έχει αρχίσει να συμπυκνώνεται. Σε όλα τα μέρη του ατμοστροβίλου μπορούν να παρατηρηθούν ξένα μέρη, δηλαδή ακαθαρσίες, μέταλλα και ότι άλλο που δεν είναι μέρος του ατμοστροβίλου. Αυτά τα κομμάτια ή ακαθαρσίες μπορούν να προκαλέσουν απίστευτες ζημιές όπως μπλοκάρισμα του ατμού ή σπάσιμο των πτερυγίων. 5.3β Κολλημένο στροφείο με το κέλυφος λόγο οξείδωσης 5.3γ Πτερύγιο που έχει υποστεί διάβρωση και κατέληξε να σπάσει 37

39 5.4 Συντήρηση Ατμοστροβίλου πρόωσης Πρόγραμμα επιθεώρησης και συντήρησης ατμοστροβίλου πρόωσης Για να γίνει μία μικρή επιθεώρηση και επισκευή, αν είναι απαραίτητο, σε έναν ατμοστρόβιλο ακολουθούνται οι παρακάτω οδηγίες: Άνοιγμα του περιβλήματος. Γίνεται έλεγχος με το μάτι για ζημίες στα πτερύγια. Επιθεώρηση εδράνων. Έλεγχος των συνδετικών μέσων του άξονα. Έλεγχος και επαναπρογραμάτιση των ασφαλιστικών μέτρων. Έλεγχος και επαναπρογραμάτιση του συστήματος ελέγχου του στροβίλου. Επιθεώρηση και επισκευή όλων των επιστομίων ατμού. Επιθεώρηση του δικτύου του λαδιού λίπανσης και ψύξης. Επιθεώρηση των αντλιών του λαδιού λίπανσης και ψύξης. Για να γίνει μεγάλη επιθεώρηση θεώρηση και επισκευή, αν είναι απαραίτητο, σε έναν ατμοστρόβιλο ακολουθούνται οι παρακάτω οδηγίες: Γίνονται όλοι οι ελέγχει που έχουν προαναφερθεί. Άνοιγμα του καπακιού ή όλων των καπακιών. Γίνεται έλεγχος των πτερυγίων. Έλεγχος των συνδετικών μέσων του άξονα και έλεγχος ισιώτητας του άξονα Αποσυναρμολόγηση του ατμοστροβίλου πρόωσης Για να ανοιχτεί ο ατμοστρόβιλος ακολουθούνται οι παρακάτω οδηγίες: 1. Λύνουμε τις βίδες και σηκώνουμε το κέλυφος της χαμηλής πίεσης. Προσοχή! Όλα τα μέρη του κελύφους πρέπει να σηκωθούν μαζί για να μην γίνουν τυχών ζημιές στα πτερύγια (για αυτό το λόγο υπάρχουν οδηγοί). 2. Ύστερα πρέπει να γίνει μέτρηση ζυγοστάθμισης του στροφείου και του κελύφους. 3. Γίνεται έλεγχος για τυχών σπασμένα πτερύγια στο στροφείο και στο κέλυφος, για τυχών διαβρώσεις ή σκουριά, για ξένα μέρη και αν είναι καθαρή η εισαγωγή του ατμού και στις νόζλες. 4. Γίνεται έλεγχος στους στεγανοποιητικούς δακτυλίους για να ελεγχθεί η ελεύθερη κίνηση των δακτυλίων (δηλαδή δεν είναι σφικτοί) και αν οι τρύπες απόσταξης είναι καθαρές. 5. Αφαιρούνται όλα τα έδρανα και οι ευθυγραμιστές και καθαρίζονται από το λάδι και εξετάζονται για τυχών ζημιές. 6. Βγάζουμε τις βάσεις των εδράνων που είναι τοποθετημένα πάνω στο κέλυφος, ελέγχονται. 7. Γίνεται καθαρισμός του εσωτερικού δικτύου του λαδιού, που βρίσκονται στις βάσεις των εδράνων, και προσέχουμε να μην εισέλθει βρομιά στο εσωτερικό του που δεν θα μπορεί να αφαιρεθεί. 38

40 5.4.3 Επανασυναρμολόγηση του ατμοστροβίλου πρόωσης Για να κλείσει ο ατμοστρόβιλος ακολουθούνται οι παρακάτω οδηγίες: 1. Αντικαθίστανται αν είναι απαραίτητο οι βάσεις των εδράνων. 2. Αν είναι απαραίτητο αλλάζονται τα έδρανα του στροφείου. 3. Σιγά σιγά επανατοποθετούμε το στροφείο. Η τοποθέτηση του είναι μία δύσκολη διαδικασία που γίνεται με την βοήθεια του finger piece, όπου δείχνει την απόσταση που πρέπει να τοποθετηθεί το στροφείο. 4. Επανατοποθετείται το κέλυφος προσεκτικά με την βοήθεια των οδηγών και βιδώνονται οι βίδες ακριβώς εκεί που ήταν εξ αρχής. 5.4α Θέση για την μέτρηση finger piece Παρατήρηση για το Νο3: Όταν δουλεύει ο ατμοστρόβιλος παράγονται μεγάλες θερμοκρασίες άρα τα μέταλλα διαστέλλονται και κυρίως το στροφείο παρά το κέλυφος. Για αυτό το λόγο υπάρχουν τα διάκενα διαστολών έτσι ώστε όταν έχει θερμανθεί το στροφείο να έχει την κατάλληλη θέση λειτουργίας. 5.4β Τοποθέτηση ατμοστροβίλου χαμηλής πίεσης 5.4γ Τοποθέτηση ατμοστροβίλου υψηλής πίεσης 39

41 6.0 Επιστροφές Ατμού 6.1 Συμπυκνωτής ατμού Ο συμπυκνωτής ατμού έχει ως σκοπό την μετατροπή του ατμού πάλι σε νερό. Υπάρχουν δύο είδη συμπυκνωτών. και μετατρέπεται σε νερό, δηλαδή το συμπύκνωμα. Οι συμπυκνωτές των καταναλώσεων του πλοίου που είναι από τους αυλούς περνά το ψυκτικό μέσω, συνήθως θάλασσα και από απ έξω περνά ο ατμός που ψύχεται όταν ακουμπά στους αυλούς Στις εγκαταστάσεις μετά από τους ατμοστροβίλους που ο ατμός βρίσκεται σε μεγαλύτερη πίεση και θερμοκρασία είναι απαραίτητος μεγαλύτερος συμπυκνωτής. Οι συμπυκνωτές αυτοί είναι συμπυκνωτές κενού, δηλαδή παράγεται υποπίεση με το τζιφάρι στο εσωτερικό του συμπυκνωτή έτσι ώστε να συμπυκνωθεί ο ατμός γρηγορότερα. Ύστερα από τους συμπυκνωτές το νερό πηγαίνει προς το υδροσυλλέκτη Βλάβες του συμπυκνωτή κενού Αν και ο συμπυκνωτής κενού δεν έχει συχνά βλάβες και η απόδοση του είναι πολύ ικανοποιητική αν χρησιμοποιηθεί σωστά κατά την λειτουργία του, οι βλάβες που μπορεί να υποστεί είναι οι εξής: Χαμηλή πίεση κενού που μπορεί να ευθύνεται από κακή απόδοση της αντλίας συμπυκνώματος, την μικρή ποσότητα νερού ψύξης ή την μεγάλη του θερμοκρασία, μπορεί να υπάρχει αέρας στο εσωτερικό του κελύφους και μπορεί να μην λειτουργεί σωστά το σύστημα παραγωγής κενού. 6.1β Μέρη συμπυκνωτή κενού 40

42 Το φύλλο των αυλών μπορεί να έχει χαλάσει την μεγάλη ποσότητα νερού ψύξης, από ξένα μέρη στο και από την είσοδο μικροοργανισμών, από την αλλαγή ποιότητας του νερού ψύξης, από τις μεγάλες δονήσεις, από την απώλεια νερού ψύξης. Οι αυλοί χαλάνε από μεγάλη ποσότητα νερού ψύξης, από την είσοδο ξένων μερών και μικροοργανισμών, την αλλαγή της ποιότητας του νερού, από τις μεγάλες 6.1γ Δίκτυο συμπυκνωτή κενού δονήσεις, από την απώλεια νερού ψύξης Συντήρηση του συμπυκνωτή κενού Χημικός καθαρισμός Ο χημικός καθαρισμός των αυλών έχει την εξής διαδικασία: 1. Γίνεται προετοιμασία της εγκατάστασης σύμφωνα με το σχέδιο 6.1δ. 2. Κλείνουμε την εισαγωγή και την εξαγωγή του νερού ψύξης. 41

43 3. Βγάζουμε όλο το νερό από το εσωτερικό του συμπυκνωτή. 4. Τοποθετούμε το νερό καθαρισμού στους αυλούς για καθαρισμό. 5. Ξεκινάμε τον χημικό καθαρισμό και αναμειγνύουμε χημικό με το νερό στη δεξαμενή του χημικού. Χρησιμοποιούμε τη μισή ποσότητα του χημικού τα πρώτα 10 λεπτά και ύστερα ανά 10 λεπτά βάζουμε και άλλο. Ο χρόνος καθαρισμού είναι 2 με 3 ώρες. 6. Όταν τελειώσει ο καθαρισμός βάζουμε αλκάλια μέσα στο νερό για να πάει το ph στο βαθμό 6-7 γιατί το χημικό είναι 2-4 ph. 6.1δ Σχέδιο χημικού καθαρισμού Καθαρισμός κελύφους Ο καθαρισμός του κελύφους έχει την εξής διαδικασία: 1. Ανοίγουμε τα εξαερίστηκα του αέρα. 2. Ανοίγουμε το επιστόμιο της σόδας και τοποθετούμε νερό και σόδα από την ειδική του εισαγωγή. Χρησιμοποιούμε 5Kg σόδα. 3. Εισάγουμε ατμό χαμηλής πίεσης των καταναλώσεων (κάτω από 5kg/cm2). 4. Αφού περάσει ο ατμός η σόδα θα πρέπει να διατηρηθεί στους 80-90οC και να συνεχιστεί η διαδικασία για πάνω από 3 ώρες. 5. Ύστερα γίνεται χημικός καθαρισμός όπως έχει αναφερθεί παραπάνω. 6. Μετά βγάζουμε όλο το χημικό από τον χώρο. 7. Γίνεται τελικός καθαρισμός με καθαρό νερό Kκαθαρισμός αυλών των συμπυκνωτών Για να γίνει συντήρηση του συμπυκνωτή πρέπει να γίνουν οι εξής εργασίες: 1. Αδειάζουμε το νερό από τις δεξαμενές που βρίσκονται δεξιά και αριστερά από τους αυλούς. 42

44 2. Εξάγουμε ολόκληρο το δεξί και αριστερό κομμάτι για να μπορούμε να δούμε το φύλλο εισαγωγής των αυλών. 3. Την ειδική βούρτσα την εισάγουμε μέσα στους αυλούς έτσι ώστε να φύγουν οι καθαλατώσεις από το θαλασσινό νερό. 4. Αλλάζουμε τα παρεμβύσματα αν είναι απαραίτητο. 5. Ξαναγεμίζουμε τον συμπυκνωτή κενού με θαλασσινό νερό χωρίς να έχει παραμείνει καθόλου αέρας στο εσωτερικό του Βλάβες του συμπυκνωτή καταναλώσεων Οι βλάβες που μπορούν να παραστούν στον συμπυκνωτή καταναλώσεων είναι μόνο στους αυλούς και στο φύλλο των αυλών. Το φύλλο των αυλών μπορεί να έχει χαλάσει την μεγάλη ποσότητα νερού ψύξης, από ξένα μέρη στο και από την είσοδο μικροοργανισμών, από την αλλαγή ποιότητας του νερού ψύξης και από την απώλεια νερού ψύξης. Οι αυλοί χαλάνε από μεγάλη ποσότητα νερού ψύξης, από την είσοδο ξένων μερών και μικροοργανισμών, την αλλαγή της ποιότητας του νερού και από την απώλεια νερού ψύξης Συντήρηση του συμπυκνωτή καταναλώσεων Kκαθαρισμός αυλών των συμπυκνωτών Για να γίνει συντήρηση του συμπυκνωτή πρέπει να γίνουν οι εξής εργασίες. 1. Αδειάζουμε το νερό από τις δεξαμενές που βρίσκονται δεξιά και αριστερά από τους αυλούς. 2. Εξάγουμε ολόκληρο το δεξί και αριστερό κομμάτι για να μπορούμε να δούμε το φύλλο εισαγωγής των αυλών. 3. Την ειδική βούρτσα την εισάγουμε μέσα στους αυλούς έτσι ώστε να φύγουν οι καθαλατώσεις από το θαλασσινό νερό. 4. Αλλάζουμε τα παρεμβύσματα αν είναι απαραίτητο. 5. Ξαναγεμίζουμε τον συμπυκνωτή κενού με θαλασσινό νερό χωρίς να έχει παραμείνει καθόλου αέρας στο εσωτερικό του. 43

45 6.2 Υδροσυλλέκτης συμπυκνωμένου νερού 6.2α Σχέδιο υδροσυλλέκτη Ο υδροσυλλέκτης καυτού νερού συλλέγει το συμπυκνωμένο νερό από τον συμπυκνωτή και ανατροφοδοτεί το δίκτυο τροφοδοσίας νερού του λέβητα με νερό. Το νερό διατηρείται στους 80-85οC και του γίνεται χημική επεξεργασία. Ο ανάμεικτης εισάγει νερό και ατμό ταυτόχρονα στο εσωτερικό του υδροσυλλέκτη για την καλύτερη ανάμειξη των δύο καταστάσεων Συντήρηση του υδροσυλλέκτη Τον επιθεωρούμε ανοίγοντας την ανθρωποθυρίδα του για ελέγχουμε αν έχει υποστεί διαβρώσεις στο εσωτερικό του. Αν υπάρχουν οξειδώσεις καθαρίζονται με βούρτσα Αν υπάρχει τρύπα ή ρωγμή πρέπει να καλυφτεί με ηλεκτροκόλληση. 44