نقش ایمنی در صنعت

دیگها و ظروف تحت فشار
نویسنده : محمد میلاد ناظران - ساعت ٦:٤٦ ‎ب.ظ روز جمعه ٩ اسفند ۱۳۸٧
 

امروزه از تولید بخار در کلیه صنایع از جمله صنایع غذائی ، رنگریزی ، داروسازی و پارچه بافی استفاده های فراوانی میکنند. این بخار که توسط دیگ بخار تولید میگردد. قادر است در فشارهای بالا ودر سوپر هیترها انرژی حرارتی را به مکانیکی و الکتریکی تبدیل نماید ودر را ه اندازی چکشها ، پرسها و همچنین پمپهای پیستونی استفاده نمود. در سوپر هیترها فشار بخار را تابالای IPS I 1000 ودر دیگهای بخار تا حدود PSI 200 میتوان بالابرد .

 

از مصارف بسیار رایج دیگر بخار میتوان ، گرما سازی محیط منازل ، کارخانه ها ، هتل ها ، بیمارستانها و مجامع عمومی و همچنین در استریلزاسیون مواد بهداشتی منجمله انواع گازهای استریل ، پنبه های بهداشتی و غیره استفاده نمود . و تولید بخار میتواند انواع حرکتهای مکانیکی را انجام دهد و انرژی حرارتی را به انرژی مختلف مکانیکی که در بالا شرح آن داده شد تبدیل کند. در قدیم لکوموتیوهای قطار به وسیله بخار حرکت میکردند که امروزه از لکوموتیوهای برقی و دیزلی استفاده میکنند. کارائی بخار و مصارف آن بسیار زیاد است که در این مقوله نمی گنجد و بشرح مختصری از آن اکتفا میشود.

 

فصل دوم : تقسیم بندی دیگهای بخار و آبگرم

 

 

دیگهائی که در صنعت وجود دارند بشرح جدول زیر تقسیم بندی میشوند :

 

 

1- تولید بخار

 

 

 

2- تولید آبگرم

 

 

 

الف : دیگهای فایر تیوپ Fire Tube

 

ب : دیگهای واتر تیوپ waterTube

 

1- مینی پک mini pack

 

2- وی چیفتن V . chiften

 

3- مولتی پک Multy Pack

 

1-دیگهائی که تولید بخار مینمایند با دیگهای آبگرم تفاوتهائی دارند از جمله دردیگهای بخار سطح آب بوسیله موبر کنترل میگردد و آب دیگ توسط پمپ تغذیه میگردد . همچنین فشار موجود در دیگ اهمیت دارد و هیچگونه منبع انبساطی در این نوع دیگها وجود ندارد. فشار موجود در دیگ توسط مانومتر نشان داده میشود سطح آب توسط لوله های شیشه آب نما مشاهده میگردد.

 

 

2-دیگهای آبگرم بوسیله لوله مستقیمی که به آب شهر وصل است تغذیه میگردد. در این نوع دیگها موبرهای کنترل سطح آب و شیشه های آبنما موجود نیست ودرجه حرارت آب اهمیت دارد . وتوسط ترمومتر نشان داده میشود در این نوع دیگها منبع انبساط بمنظور جلوگیری از انتقال انبساط به لوله ها و مصرف کننده ها تعبیه شده است که از ترکیدن آنها جلوگیری شود . چون آب دراثر حرارت منبسط میگردد ودر صورت نبودن منبع انبساط به محل های دیگر فشار وارد میگردد .

 

الف : دیگهای فایر تیوب (fire tube) : در این نوع دیگها حرارت حاصله از مشعل به داخل لوله ها هدایت میگردد وآب در پشت لوله ها قراردارد ، استفاده این نوع دیگها در تولید آبگرم با قدرت وظرفیت زیاد میباشد. که برای نمونه میتوان دیگهای شوفاژ بزرگ که دارای چند واحد میباشند . و همچنین بیمارستانها و کارخانجات و مراکز متعدد دیگر که مصرف آبگرم فراوان دارند نصب میگردد نام برد . و همچنین دیگهای بخار اکثراً از این نوع میباشند .

 

 

ب : دیگهای واتر تیوب : ( Water Tube ) : این نوع دیگها خیلی کم مصرف هستند و فقط میتوان دیگهای باظرفیت خیلی کم راکه به دیگهای شوفاژ خانگی معروفند نام برد. زیرا دراین نوع بخصوص آب در داخل لوله ها و آتش در پشت لوله ها قرار میگیرد. و به این وسیله آبگرم میگردد.

 

1- دیگهای مینی پک( Mini Pack ) : این نوع دیگها بسیار کوچکند و فقط 1000 پاند در ساعت بخار تولید میکنند. دارای 2 پاس میباشند. به این معنی که شعله حاصل از مشعل وارد کوره میگردد و از انتهای دیگ توسط یک پاس لوله به جلو دیگ منتقل و از آنجا به دودکش هدایت میگردد. به این نوع دیگها ، دیگهای سایز کوچک نـــیز می گویند.

 

 

2- دیگهای وی چیفتن ( (V.Chiften : این نوع دیگها که به سایز متوسط نیز معروفند در اندازه های 2540 ،2520،4470،6170 پاند در ساعت وجود دارند. این نوع دیگها ازپاس لوله و کوره ساخته شده اند به این ترتیب که شعله حاصل از مشعل پس از کوره به راپر عقب و از آنجا به لوله های پاس اول وبه جعبه دود جلو و سپس توسط لوله های پاس دوم به جعبه دود عقب و به دودکش هدایت میشود.

 

 

3-دیگهای مولتی پک ( Multy Pack ) : دیگهای مولتی پک در اندازه های 10000،14000،16000،18000، 22500پاند در ساعت ساخته شده اند ودارای سه پاس لوله و کوره میباشند و هدایت حرارت مانند دیگهای وی چیفتن میباشد.

 

 

فصل سوم : مراحل ساخت دیگ بخار و مونتاژ

 

 

جنس ورق و لوله هائی که توسط آن دیگهای بخار و آبگرم را می سازند باید در مقابل خوردگی ، فشار ودرجه حرارت از مقاومت فوق العاده ای برخوردار باشد. دراین نوع از انواع فولادها که درآن آلیاژهای کرم ، نیکل ووانادیم وجود دارد استفاده میگردد زیرا مقاومتهای بالای PSI200 راباید تحمل کنند ودر مقابل آب تغذیه که از ناخالصیهای فراوانی برخوردار هستند . وتولید رسوب مینمایند و باعث خوردگی بدنه دیگ میشوند نیز مقاومت نماید . همچنین درجه حرارت که در مراحل و نقاط مختلف دیگ متغییر است باعث تغییراتی در بدنه دیگ میگردد. که نوع ورق ولوله های دیگ باید بتواند این تغییرات را تحمل نماید.

 

 

الف : بدنه دیگ= با توجه به اندازه های مختلف تولید دیگ ، ورقهای فولادی در اندازه های مختلف وارد کارگاه شده و باتوجه به تولید نوع دیگ دردستگاه گیوتین در اندازه دلخواه بریده شده وسپس دردستگاه نورد هیدرولیک ، نورد شده و لبه های گرد شده توسط دستگاه گاز co2جوشکاری شده وبه یکدیگر متصل میشود. که این جوش پس از آزمایش رادیوگرافی x-ray وتائید شدن آن به قسمت بعدی منتقل میگردد. معمولاً ضخامت این نوع ورق که مخصوص بدنه است از 14 الی 22 میلیمتر متغیر است.

 

 

ب : نصب تیوب پلیتها ( Tube Plate ) = تیوب پلیتها که به آن صفحات جلو و عقب نیز می گویند . باید دارای چندین سوراخ که بعداً توسط لوله های دیگ و میله های مقاوم به یکدیگر وبه راپر عقب متصل میگردند باشد این سوراخها توسط دستگاه مخصوص انجام میگیرد و طبق نقشه تهیه شده در طراحی سوراخها و محل نصب مشعل و هندهولها و همچنین محل نصب دریچه دید عقب بوسیله دستگاه تراش وفرز در آورده میشود. وبه این ترتیب آماده است برای نصب برروی دیگ که در مرحله بعد انجام میگیرد.

 

 

ج : کوره دیگ = کوره در دیگهای مینی پک از یک قسمت که درانتها سوراخهائی منظور شده است که دود توسط لوله هائی به قسمت جلو منتقل میگردد ساخته شده است . ولی دردیگهای وی چیفتن و مولتی پک کوره از سه قسمت تشکیل شده است و این سه قسمت بعداً بوسیله جوشکاری بهم وصل میگردند. )در محل جوشکاری قسمت اول به دوم ودوم به سوم .(کوره از منحنی هائی بنام لوب ساخته شده است که این لوب از انبساط و انقباض کوره در درجه حرارتهای بالا جلوگیری میکند . جلوی کوره به تیوب پلیت جلو و عقب کوره را پر عقب متصل میگردد

 

 

د : راپر عقب : دردیگهای سایز بزرگ (مولتی پک ) با توجه به اینکه از دوپاس لوله شامل میشوند . راپر عقب نقش مهمی را ایفا میکند. در قسمت جلو راپر عقب فقط یک دهانه به اندازه قطر کوره در آورده شده است ودر قسمت عقب راپر عقب تعدادی سوراخ تعبیه شده است که این سوراخها به لوله های پاس اول جوشکاری میشود. راپر عقب محفظه ای است که دود حاصل از شعله مشعل در این محفظه جمع میگردد و سپس به لوله های پاس اول منتقل میگردد. که درواقع میتوان راپر عقب را یک جدا کننده نامید.

 

ه : بعد از آماده شدن راپر عقب و کوره دیگ = این دوقسمت از محل جلو راپر بهم جوشکاری میشوند و بعد از تست کامل دربیرون از دیگ ، به تیوب پلیت جلو جوشکاری میشود. البیته باید در نظر داشت که قسمت جلو کوره به تیوب پلیت جلو و قسمت عقب آن به راپر عقب جوشکاری میگردد. ودراین موقع تیوب پلیت عقب نیز به بدنه کوره جوشکاری میشود.

 

 

و : با توجه به اینکه تمام فشار حاصل از تولید بخار به تیوب پلیتهای جلو وعقب منتقل میگردد . در نتیجه این صفحات توسط میله های مقاوم که حد اقل 40 میلیمتر ضخامت دارند به یکدیگر متصل میگردند. علاوه براین میله ها ، لوله های مقاوم که ضخامت آنها حدود 6 میلیمتر است نیز به صفحات جلو و عقب جوشکاری میگردند تا این صفحات بتوانند در فشارهای بالا مقاومت کنند . تعداد این میله ها و لوله های مقاوم باتوجه به سایز دیگ بخار متغیر است .

 

 

ز : بعد از جوشکاری حیله های مقاوم و لوله های مقاوم به صفحات جلو و عقب نوبت به مونتاژ لوله های معمولی که کار انتقال حرارت را بعهده دارند میرسد. این لوله ها که حدود 3 میلیمتر ضخامت دارند و قبلاً بنا به سایز کوره بریده شده اند بین صفحات جلو وعقب قرارمیگیرند . این لوله ها مثل لوله های مقاوم به صفحات جلو وعقب جوشکاری نمیشوند. بلکه بوسیله دستگاهی بنام اکسپند یا والس به بدنه صفحه جلو وعقب پرس میگردد. به این ترتیب که وقتی این اکسپند داخل لوله که بطور مثال قطر خارجی آن 32 میلیمتر است وارد میشود. بعد از راه افتادن به شکل مخروطی وارد میگردد .در نتیجه دهانه لوله را حدود 1 الی 5/1 میلیمتر به عمق 3 سانتیمتر گشاد گرده که به صفحه جلو و یاعقب پرس میگردد. که به این قسمت از کار اکسپند زدن لوله ها می گویند و بوسیله فشار هوای فشرده انجام میگردد. بنابر این در دیگهای بخار دونوع لوله موجود است لوله های مقاوم و لوله های معمولی که تعداد آنها با توجه به اندازه دیگ تغییر میکند. هیچگاه لوله های معمولی را به صفحات جلو و عقب نباید جوشکاری نمود. در غیر اینصورت صفحات تاب برداشته و هیچگاه آب بندی نمی گردند.

 

 

ح : با توجه به اینکه برروی بدنه دیگ 2عدد شیر موبری ، 2 عدد شیشه آبنما ، دریچه های هند هول و منهول ، لوله ورودی آب تغذیه و سایر اعمال دیگر قرار است انجام گیرد. و محل آنها از قبل برروی بدنه دیگ سوراخکاری شده است . دراین مرحله انجام میگیرد و تمام جوشکاری های لازم بعمل می آید و تمام لوله های مورد نیاز برروی بدنه دیگ جوشکاری میگردد.

 

ط : پایه دیگهای بخار از آهن هاچ ( H ) که بسیار قوی است تشکیل شده است . واین پایه در مقابل ارتعاشهای حاصل از دیگ ووزن آن کاملاً مقاومت میکند. زیرا علاوه بر بدنه دیگ ، تابلوی برق و پمپ آب نیز برروی پایه دیگ نصب میگردد.

 

 

ی : تست هیدرولیک = وقتی که کلیه اتصالات دیگ نصب گردید . دیگ را پــر از آب نموده ودر فشار PSI 235 تحت فشار قرار میدهند . برای این منظور کلیه منافذ دیگ را بوسیله درپوش بسته و آب وارد دیگ مینمایند و فشار را بالا میبرند . تادر صورتیکه هنگام جوشکاری اتصالات و یا اکسپند زدن لوله ها کار بطور صحیح انجام نگرفته باشد و از محلی آب بیرون آید. نقص موجود را برطرف نمایند. در این مرحله هیچگونه منفذی که از آن آب بیرون آید نباید مشاهده گردد. در غیر اینصورت باید محل منفذ در باره بازسازی گردد . دیگ حدود 2 الی 3 ساعت تحت فشار است ((تا این مرحله هرگونه جوشکاری برروی بدنه و یا هر قسمت دیگر دیگ مجاز است ))

 

 

ک : تنش گیری = بعد از اینکه کلیه عملیات جوشکاری برروی دیگ باتمام رسید و تمام اتصالات دیگ نصب گردید . بدنه دیگ را به کوره الکتریکی که تمام بدنه دیگ را المنتهای حرارتی تشکیل داده اند منتقل میکنند. این کوره بدنه دیگ را تاحدود 650 درجه سانتیگراد حرارت میدهد و باعث میگردد تا شبکه کریستالی که براثر جوشکاری بدنه دیگ تغییر نموده است و باعث بهم خوردن مقاومت در نقاط مختلف دیگ گردیده است . یکنواخت شده و بهمین صورت مقاومت دیگ نیز در همه نقاط دیگ یکسان گردد. مدت زمان توقف دیگ دراین کوره به ازاء هرمیلیمتر ضخامت 3 دقیقه است ولی در کارخانه ماشین سازی این مدت حدود 2 ال 3 ساعت بطول می انجامد . این مدت از زمانیکه درجه حرارت کوره به حدود 620 درجه سانتیگراد میرسد محاسبه میشود.

 

 

((مهـــم ))

 

 

 

 

بعد از خارج شدن بدنه دیگ از کوره، جوشکاری عمقی برروی بدنه دیگ ممنوع است .

 

: جعبه دود عقب وجلو = دردیگهای سایز متوسط و بزرگ درقسمت جلو دیگ جعبه دود جلو ودر قسمت عقب دیگ جعبه دود عقب نصب میگردد. جعبه دودها اول انتقال حرارت به لوله های پاس دوم و سوم میباشد به این ترتیب که وقتی شعله آتش در کوره دیگ تشکیل میشود به راپرعقب و از آنجا به اولین لوله های دیگ و سپس به در محفظه جعبه دود جلو جمع شده و به لوله های پاس دود و از آنجا در محفظه جعبه دود عقب و به طرف دودکش هدایت میگردد. کار دوم جعبه دودها برای تمیز کردن لوله های پاس اول و پاس دوم از دوره های حاصله از ناقص سوختن مشعل باید درب جعبه دودها را باز نمود و بوسیله برسهای مخصوص از طرف جعبه دودها لوله های هر دوپاس را تمیز نمود. به این ترتیب که دودهای لوله های پاس اول در جعبه دود جلو و دود لوله های پاس دوم در جعبه دود عقب جمع میگردد که متعاقباً به خارج منتقل میشود.