BUHAR KAZANLARI

BUHAR KAZANLARI BUHAR KAZANLARI BORULARINDA KIŞIR BİRİKİMİ KAZAN FİD SUYU KONTROLLERİ BAKIM TUTUM • Buhar kazanlarının bakımları, son derecede hassastır ve çok iyi bir bakım tutum gerektirir. • Aksi taktirde, bilgisizlikten doğan hatalar ve ihmaller, kazanlar da büyük sorun yaratır ve gemiyi, kazan tamirleri için, ticari faaliyetinden uzun zaman alıkoyabilir. • Kazan bakım tutumları derken; su borularının içinde kışır yaptırmamak ve de boruların dışında, kurum birikmelerine mani olmak anlamına gelir. • Bir bilgi olarak; su borulu kazanların, boru içinde,(0,6 mm) bir kışır birikiminde, boru üzerinde, 215 derece fazladan bir ısı meydana gelerek, boru malzemesinin tavlanıp bozulmasına sebebiyet verebileceği söylenebilir. • Su borulu kazanların, boru dış yüzeylerinde toplanan kurumları en az günde bir defa (sootblowing-boru demetlerinin arasına yerleştirilmiş stim püskürten nozullar),özel temizleme sistemi ile temizlemek şarttır. • Zira, yanma sonucu, gazların içinde bulunan sodıum ve vanadıum tuzları boruların üzerinde toplanarak, aşırı corrossion’u (paslanma aşınma) ve dolayısıyla, bilhassa süperhiter boruları üzerinde delinmelere sebebiyet verirler. Şekilde; Ana kazanlarda kullanılan çok nozullu döner sistemde bir sootblower görülmektedir Buhar Kazanları Borularında Kışır Birikimi: • Kazan suyunun (boiler feedwater), kontrolsüz kullanıldığında, ihmal edildiğinde oluşabilecek hasarlar : • Kazanların ısıtma yüzeylerini oluşturan borularda; kışır (scale) yapıcı maddeleri bulunduran fid suyu, sıcak boru yüzeylerinde buharlaşıp, içinde bulunan kışır yapıcı maddeleri bırakarak, istenmeyen, tehlikeli bir tabaka oluşturur (scale formation). • İşte bu, ısıtma yüzeylerinde oluşan kışırlar, kazanları verimsiz hale getirdiği gibi; devre dışı kullanılmaz durumlara kadar götürebilir. • En çok fid suyunda bulunan kışır yapıcı maddeler sırası ile: Calcium(Ca), Magnesium (Mg) ve sılıca (SiO2). • Kışır yapan sulara kaba sular (hard water), tabiri kullanılır. • Kaba suyu, açık veya kapalı kapta 100 dereceye kadar ısıtarak buharlaştırıp, böylece geçici kabalığını meydana getiren maddeleri, ısıtma kabında bıraktırıp, meydana gelen buharları, bir kondenserde toplayıp yoğunlaştırırsak, geçici kabalığı alınmış bir kazan fid suyu elde etmiş oluruz. • Motorlu, dökmeci gemilerde, hemen hemen hepsinde, alev borulu dik yardımcı kazanlar bulunur. • Alev borulu yardımcı kazanlarda, kışır oluşumuna, bir miktar müsaade edilebilir. • Su borulu ve yüksek buharlaşma kapasiteli kazanlarda kışır oluşumuna hiç bir surette müsaade edilmez. • Su borulu kazanlarda, borunun içinde (1.5mm) kalınlığında kışır birikimi, boruların tavlanıp, patlamasına sebep olabilir. • Buna karşılık, alev borulu kazanlarda, aynı kalınlıktaki kışır, kazanda tehlike yaratmaz. • Yalnızca kazanın, buhar yapma verimini düşürür. • Kazanın ısıtma yüzeylerinde biriken kışır tabakası, ihmal ve çalıştırma hatalarından kaynaklanır. • Kazanda kullanılan fid suyunun, en yüksek düzeyde hazırlanışı ve titiz bir bakım tutum ile kışırın tamamen önüne geçilebilir. • Kazan ısıtma yüzeylerinde biriken kışırlar, muhakkak temizlenmelidir. • Kazanda kışır birikimi, yanlız borulara ve kazanın kendisine zarar vermekle kalmaz, emniyet valf sıpındıllarının tutmasına, gösterge ince bağlantı borularının tıkanmasına, sitim valflarının sitlerinin bozulmazsına da sebep olur. • Kışırdan dolayı, aşırı sıcaklık oluşumuna malzemenin tavlanması tabiri kullanılır. • Tavlanma, boru malzemesini akma sınırına (yielding point) getirir. • Gemicilikte buna, boruların, tavlanma hadisesi denir. • Netice olarak tavlanan borular yumuşayıp, resimde görüldüğü gibi açılır. Resim (1a) bir su borulu kazan borusunun içinde biriken fosfat tuzları resim ( 1b-1c-1d ) kazan boruları içinde biriken kışırın, borunun aşırı ısınması sonucu açılmalarını, yırtılmalarını gösteriyor Kazanlarda Yağ Birikimi: • Kazan borularında ve kazan cidarlarında yağ birikimi, en tehlikeli durumu oluşturur. • Yağ mükemmel bir ısı tutucu, ısı geçirmezlik maddesidir. • Kazanlarda yağ birikimi nereden oluşabilir? • Stimli makinelerin piston rod yağlamalarında yağ, stime karışabilir. • Stim (buhar) , kondenserde yoğunlaşarak yağlı fid suyu olarak, kazana girer. • Her ne kadar, hotvelde filtreden geçirilse dahi, bir miktar yağlı fid suyu kazana verilmiş olur • Kazan brülörlerine gelen ağır yakıtın ısıtılmasında, ısıtıcı boru kaçaklarından ağır yakıt, stime bu yolla da karışabilir. • Kazan borularına ve kazan cidarlarına bulaşan yağları, muhakkak kazanlardan temizlememiz gerekir. • Aksi halde, yukarıda da belirttiğimiz ve şekillerde görüldüğü gibi, kazan boru hasarları oluşabilir. Kazanlarda Yağları Temizleme: • Kazan suyunda yağları temizleme, kazan suyunu, sodium karbonat (NA2CO3)veya sodium hidroksit (NaOH) adı verilen kimyasal malzemelerle kaynatarak yapılır. • Kaynama sonucunda boru ve dram yüzeylerinden ayrışan yağlar, suyun üstünde toplanır. • Bu operasyon, kazan basıncını (1.5/2.0kg) çıkararak iki ila üç gün devam eder. • Bu kaynatma olayı, kazanın yağlılık durumuna göre, bir kaç defa tekrarlanabilir. • Yüzeyde toplanan yağlar, yüzey blofla ( surface blowdown) dışarı atılır. • Operasyondan sonra, kazan tatlı su ile yıkanır ve kazan içi çok sıkı bir kontroldan geçirilerek, yağ birikintisi olup olmadığı araştırılır. Kazanlarda Kışırı Temizleme: • Kazan fid suyunun, kontrolsüz kullanılışı sonucunda, boru yüzeylerinde biriken kışırları, üç değişik sistemle temizleyebiliriz: • 1 - Mekanik Sistemle: • 2 - Asitle Temizleme: • 3 - Uzun Sürede Kazan Devrede İken Kışır Temizlenmesi: Mekanik Sistemle: • Bu sistemde, su borulu, büyük kazanları bulunan, türbin tankerlerde uygulanan; boru içi kışırlarını temizlemede kullanılan, elektrik motorlu veya hava ile döndürülen kazan boru çakıları bulunmaktadır. • Bu çakılar, her bir borunun içine, döner vaziyette salınarak, kışırlar (scale) kazınarak aşağıya borunun alt dıramına kadar indirilir. • Bu operasyon, günlerce sürebilir. Asitle Temizleme: • Kışır tabakası ile kaplı kazan, boru içi veya boru dış yüzeylerini, sulandırılmış hidroklorik asit (HCL) veya fosforik asiti ( H3PO4) kazan suyuna karıştırıp hafif ısıtmakla, kışırları yumuşatıp çözerek, kazan kışır temizliğini bu şekilde yapılmaktadır. Uzun Sürede Kazan Devrede İken Kışır Temizlenmesi: • Bu sistem daha ziyade, hafif kışır tutmuş kazanlara tatbik edilir. • Kazan serviste kalır; her gün muayyen miktarda, ticari (commercial) kışır yumuşatıcı (trinatrium fosfat), çektirilerek, kışırların çözülüp suda askıda kalmaları sağlanır. • Zaman zaman, suyun dansitesini ölçerek - kışırlar çözülüp askıda kalarak suyun dansitesini (yoğunluğunu) yükseltir. • Kazan blofları ile askıda kalan maddeler dışarı atılır. • Böylelikle, kazan servis dışı kalmadan, kışırlarından temizlenmiş olur. Bu operasyon kışırlar temizlenene kadar günlerce sürebilir. Gemilerde Fid Suyu Kontrolleri (Feedwatertreatment): • Gemilerde, kazan fid sularının kontrolları, periyodik olarak yapılan bir işlemdir. • Özellikle, ana makinesi, türbin ile çalışan tankerler (100.000 tonluk ve üzeri), su borulu, büyük buhar kapasiteli, yüksek basınç ve superhiterli kazanlarla donatıldıkları için, fid suyunun kontrolü, bu tip gemilerde, en önde gelen ve en mühim olan, başlıca uğraşlardan sayılır. • Büyük motorlu tankerlerde de, ham petrolü basan pompalar (cargopumps), türbin pompalardır. • Yardımcı buhar kazanlarına ihtiyaç vardır. • Bu kazanlar, su borulu olup, yüksek buhar kapasitesinde superhit kızgın stim (buhar) üretirler. (40 ila 60 kg/cm2 basınç ve 225 derece). • Motorlu gemilerde de, fid suyunun kontrolleri gereklidir. • Bu tip gemilerde de, ana makine egzost gazları ile (250/350°C) çalışan, (exhaust boiler) kazanlara, ihtiyaç vardır. • Bu kazanlar, ana makinesi türbin olan kazanlara kıyasla, daha düşük kızgın stim üretirler. • Demek ki, her gemide kazan bulunduğuna göre, kazan suyunun kontrolleri her gittiğiniz gemide karşınıza çıkacak önemli bir konudur. Gemilerde Kazan Fid Suyunu Hazırlama: • Gemilerde fid suyunu hazırlamada, evaporeyterler büyük önem kazanır. • Evaporeyterler, deniz suyundan damıtık su yapmada kullanılır. • Ana makinesi türbin olan gemilerde, evaporeyterlerden damıtık su, yani kazan fid suları elde edilir. • Bu evaporeyterlerin damıtık su yapma kapasiteleri günde, 25 tondan 50-60 tona kadar ulaşabilir. • Kazan suyunun analizi demek; içinde ne kadar yabancı maddelerin bulunduğunun anlaşılması demektir. • Teknik olarak, milyonda bir partükül olarak ifade edilir. • İngilizce’sinden; parts per milyon. ( ppm ) • Oran olarak, ağırlık üzerinden, suyun içinde bulunan yabancı maddelerin miktarı anlaşılmalıdır. • Mesela; 3 ppm milyonda 3 yabancı madde. Yabancı maddeler suyun içinde üç şekilde bulunur: • 1 - Suyun içinde erimiş olarak bulunan kati maddeler. Erimiş halde… • 2 - Suyun içinde erimemiş halde bulunan katı maddeler. Suyun içinde askıda bulunan maddeler. • Mikron büyüklüğünde olduğu için gözle görülemez. Bir mikron = 1/1000 mm • 3 - Gaz halinde, suyun içinde erimiş olarak bulunan maddeler… Kazan Sularında Ph Alkali Kontrolü: • Kazan suyunun ph kontrolü, fosfat tuzları ile yapılır. • Piyasada, muhtelif ph ayarlayıcı kazan ilaçları vardır. • Bütün bu kazana çektirilen ilaçlar, kazan suyunun dansitesini (özgül ağırlığı), yükseltir. • Bunun önüne geçmek için, ölçümlere istinaden, Zaman zaman kazan, alttan (deep blodown) , üstten (surface blodown) blöf yapılarak, suyun densitesi düşürülür. • • Kazanlara damıtık su göndermekle, kazan problemlerini çözmüş olamayız. • Kazan suyunu alkali durumda bulundurmak ve erimiş gazlardan (oksijen O2 ve karbon dioksit C02), arıtmamız gerekir. • Alkali anlamı, suyun asit durumunda olmadığı anlaşılır. • Bu da ph derecesi ile ölçülür. 7 ph suyun nötr olduğu. 7 ' nin altı asit. 7 nin üstü alkali olarak tanımlanır. Kazanı Blof Etmek • Kazan sularında dram veya hederin dibine çökmeyen sudan hafif maddeler kazan yüzeyinde birikir. • Bu maddeler buharla taşınamayacaklarından zaman zaman bu maddelerin giderilmesi gerekir • Bu nedenle blof devresi ve blof valften yararlanılır. • Yani kazan içi su yoğunluğunu azaltmak , kazan içine girebilmek ve kazan suyu üzerinde yüzen birikintileri ve köpüğü dışarı atmak için kullanılır. • Kazan suyu analizleri sonucu blof edilmesi gereken kazan limana gelindiğinde devreden çıkarılır ve soğumaya bırakılır. • Buhar basıncı yaklaşık 5 bar’a kadar düştüğünde önce yüzey blof valfı açılır ve kazan kimyasallarının oluşturduğu sudan hafif maddeler ve köpük kazan dışına alınır, • böylece kazan blof edilirken su seviyesinde bulunan yağ gibi maddelerin ısıtma yüzeylerine sarması tehlikesi önlenmiş olur. • Sonra dip blof valfi ,gardiyan valfler son olarak gemi disçarç valfi açılarak kazan içbasıncı 1-1.5 bar’a düşünceye kadar blof işlemine devam edilir Kazanlarda Duman Tarafı Temizliği (Scotblowing). Kurum Temizliği: • Su borulu, yüksek buhar kapasiteli, superhit kazanların, boru yüzeylerinde biriken yanmış gazların kurum birikintilerini, periyodik bir şekilde temizlemek gerekir. • Kazanların boru demetlerine isabet eden yerlere yerleştirilen nozullar vasıtası ile, superhit stim püskürtülerek, boruların üzerlerine yapışmış kurumlar temizlenir. • Bu operasyon, kazan suyunu temizlemek kadar mühimdir. • Günde en az bir defa bu operasyon tekrarlanır ve her senede, boruların dış yüzeyleri, tatlı su ile yıkanarak, birikmiş kurumlar tamamen temizlenir. Kazan Besleme Suyunun İyileştirilmesini Aşağıdaki Gibi Özetleyebiliriz: • - Kışır yapan tuzları kazan besleme suyundan ayırmak. • Evaporeyter kullanarak damıtık su elde etmek. • - Kazan suyunu alkali hale getirmek. Ph derecesini 9/10 çıkarmak için, fosfat çektirilmesi. • - Kazan suyunda ayrışmış olan katı madde miktarlarını en aza indirme:200 PPM • - Kazan suyu yoğunluğunu en azda tutmak için kontrollü blöf yapma. • - Fid suyunda erimiş gazları(oksijen/karbondioksit) yok etmek. • Hidrazin ve sodyum sülfid kullanarak fid suyunu iyileştirmek. Kazan Besleme Suyu (Feed Water) Daima Damıtık Su Olmalıdır: • Damıtık suyun içinde, kışır yapacak tuzlar bulunmaz. • Fakat bu damıtık su asit özelliğindedir ve içinde korozyon yapabilecek ermiş gazla vardır. Oksijen (02) ve karbon dioksit. • Biliyorsunuz yukarıda bahsedilen asit özelliği gösteren suyun (ph) değeri 7 nin altındadır. • Bu değeri 8-9 yapabilmek için, alkali maddeler kazan suyuna ilave edilir. • NaOH (kostik soda) ve NA3PO4 (trisodium fosfat) alkaliyi arttıran kimyevi maddelerdir.