Βλάβες, Συντήρηση και Έλεγχος Απόδοσης Βιομηχανικών Απαερωτών

# Βλάβες, Συντήρηση και Έλεγχος Απόδοσης Βιομηχανικών Απαερωτών

## Εισαγωγή

Οι βιομηχανικοί απαερωτές (deaerators) αποτελούν κρίσιμο εξοπλισμό στα συστήματα παραγωγής ατμού. Βασικός τους σκοπός είναι η απομάκρυνση διαλυμένων αερίων, κυρίως οξυγόνου (O₂) και διοξειδίου του άνθρακα (CO₂), από το νερό τροφοδοσίας των ατμολεβήτων.

Η ανεπαρκής λειτουργία ενός απαερωτή μπορεί να αυξήσει τον κίνδυνο διάβρωσης, να επηρεάσει την ποιότητα του νερού και να δημιουργήσει προβλήματα στις αντλίες τροφοδοσίας.

Η σωστή συντήρηση απαιτεί συνδυασμό λειτουργικών μετρήσεων, ελέγχου μηχανικών εξαρτημάτων και αξιολόγησης της πραγματικής απόδοσης απομάκρυνσης οξυγόνου.

## 1. Πώς αξιολογείται η απόδοση ενός απαερωτή;

Η απόδοση ενός θερμικού απαερωτή αξιολογείται κυρίως με βάση:

- Τη συγκέντρωση διαλυμένου οξυγόνου στην έξοδο.

- Την πίεση λειτουργίας.

- Τη θερμοκρασία νερού σε σχέση με τη θερμοκρασία κορεσμού.

- Τη σταθερότητα της παροχής ατμού.

- Την ορθή λειτουργία του εξαερισμού.

- Την παροχή και τη στάθμη νερού.

- Την κατάσταση των εσωτερικών στοιχείων.

Η θερμοκρασία του νερού πρέπει να αξιολογείται σε συνάρτηση με την πραγματική απόλυτη πίεση του δοχείου και όχι με μία αυθαίρετη σταθερή τιμή.

Σε κατάλληλα σχεδιασμένους και σωστά λειτουργούντες απαερωτές, η συγκέντρωση διαλυμένου οξυγόνου μπορεί να φθάνει περίπου τα 7 μg/L (7 ppb) ή και χαμηλότερα, εφόσον αυτό προβλέπεται από την εγγύηση απόδοσης του κατασκευαστή και τις συγκεκριμένες συνθήκες δοκιμής.

Η τιμή αυτή δεν αποτελεί καθολικό όριο για κάθε εγκατάσταση.

## 2. Αυξημένο διαλυμένο οξυγόνο στην έξοδο

Η υψηλή συγκέντρωση διαλυμένου οξυγόνου αποτελεί σημαντική ένδειξη ότι η απαέρωση δεν πραγματοποιείται αποτελεσματικά.

Πιθανές αιτίες:

- Ανεπαρκής παροχή ατμού.

- Χαμηλή θερμοκρασία λειτουργίας.

- Ανεπαρκής εξαερισμός μη συμπυκνώσιμων αερίων.

- Φραγμένα ακροφύσια ψεκασμού.

- Φθαρμένοι ή κατεστραμμένοι δίσκοι επαφής (trays).

- Υπερβολική παροχή νερού.

- Απότομες μεταβολές φορτίου.

- Είσοδος αέρα στο σύστημα.

- Λανθασμένη δειγματοληψία ή προβληματικό όργανο μέτρησης.

Ο έλεγχος πρέπει να ξεκινά από την επιβεβαίωση της μέτρησης και στη συνέχεια να εξετάζει τις πραγματικές συνθήκες λειτουργίας.

## 3. Ανεπαρκής θερμοκρασία νερού

Ο θερμικός απαερωτής λειτουργεί με θέρμανση του νερού κοντά στη θερμοκρασία κορεσμού που αντιστοιχεί στην πίεση λειτουργίας.

Εάν η θερμοκρασία παραμένει σημαντικά χαμηλότερη, μπορεί να υποδηλώνεται ανεπαρκής μεταφορά θερμότητας ή προβληματική επαφή ατμού–νερού.

Πιθανές αιτίες:

- Μειωμένη παροχή ατμού.

- Βλάβη βαλβίδας ρύθμισης.

- Ανεπαρκής πίεση ατμού τροφοδοσίας.

- Υπερβολική εισροή ψυχρού νερού.

- Προβλήματα στα εσωτερικά στοιχεία διασποράς.

- Ασταθής λειτουργία ελέγχου πίεσης.

Η αξιολόγηση απαιτεί ταυτόχρονη καταγραφή πίεσης, θερμοκρασίας, παροχής νερού και κατάστασης της βαλβίδας ατμού.

## 4. Προβλήματα πίεσης

Η πίεση ενός απαερωτή πρέπει να διατηρείται μέσα στα όρια σχεδιασμού και λειτουργίας.

Χαμηλή πίεση μπορεί να προκύψει από ανεπαρκή τροφοδοσία ατμού, βλάβη ρυθμιστικής βαλβίδας ή υπερβολική ζήτηση.

Υψηλή πίεση μπορεί να σχετίζεται με αστοχία ρύθμισης ή προβλήματα ελέγχου.

Απαραίτητοι έλεγχοι:

- Πίεση ατμού εισόδου.

- Πίεση δοχείου.

- Λειτουργία ρυθμιστικής βαλβίδας.

- Ακρίβεια αισθητηρίων.

- Συναγερμοί και προστασίες.

- Κατάσταση διατάξεων ασφαλείας.

Οι βαλβίδες ασφαλείας δεν πρέπει να απομονώνονται ή να ρυθμίζονται αυθαίρετα. Ο έλεγχός τους πραγματοποιείται σύμφωνα με τις προβλεπόμενες διαδικασίες και από αρμόδιο προσωπικό.

## 5. Ανεπαρκής ή υπερβολικός εξαερισμός

Ο εξαερισμός (venting) επιτρέπει την απομάκρυνση των μη συμπυκνώσιμων αερίων από τον απαερωτή.

Ανεπαρκής εξαερισμός μπορεί να επιτρέψει τη συσσώρευση αερίων και να μειώσει την αποτελεσματικότητα απομάκρυνσης οξυγόνου.

Υπερβολικός εξαερισμός μπορεί να αυξήσει τις απώλειες ατμού και ενέργειας.

Η σωστή ρύθμιση εξαρτάται από τον σχεδιασμό του απαερωτή, τον εξοπλισμό εξαερισμού και τις οδηγίες του κατασκευαστή.

Δεν πρέπει να κλείνεται αυθαίρετα η γραμμή εξαερισμού για εξοικονόμηση ατμού.

## 6. Βλάβες ακροφυσίων και εσωτερικών στοιχείων

Στους απαερωτές ψεκασμού (spray-type), τα ακροφύσια διασπούν το νερό και δημιουργούν μεγάλη επιφάνεια επαφής με τον ατμό.

Στους απαερωτές δίσκων (tray-type), οι δίσκοι αυξάνουν την επαφή μεταξύ νερού και ατμού.

Πιθανά προβλήματα:

- Επικαθίσεις αλάτων.

- Σωματίδια και φραγές.

- Φθορά ακροφυσίων.

- Μη ομοιόμορφη κατανομή νερού.

- Παραμορφωμένοι ή κατεστραμμένοι δίσκοι.

- Διάβρωση εσωτερικών εξαρτημάτων.

Η επιθεώρηση των εσωτερικών στοιχείων πραγματοποιείται μόνο μετά από ασφαλή απομόνωση, αποσυμπίεση, ψύξη και εφαρμογή των απαιτούμενων διαδικασιών πρόσβασης σε κλειστό χώρο.

## 7. Ασταθής στάθμη νερού

Η δεξαμενή αποθήκευσης του απαερωτή παρέχει διαθέσιμο νερό στις αντλίες τροφοδοσίας ατμολεβήτων.

Η ασταθής στάθμη μπορεί να προκαλέσει διακοπές τροφοδοσίας ή να επηρεάσει την υδραυλική συμπεριφορά του συστήματος.

Πιθανές αιτίες:

- Προβληματική βαλβίδα εισόδου νερού.

- Λανθασμένη ένδειξη αισθητηρίου στάθμης.

- Απότομες μεταβολές ζήτησης.

- Ανεπαρκής χωρητικότητα αποθήκευσης.

- Αστοχία αυτοματισμού.

Η διάγνωση απαιτεί σύγκριση της πραγματικής στάθμης με την ένδειξη του συστήματος ελέγχου.

## 8. Σπηλαίωση αντλιών τροφοδοσίας

Το νερό στην έξοδο ενός θερμικού απαερωτή βρίσκεται συχνά κοντά στη θερμοκρασία κορεσμού.

Αυτό σημαίνει ότι η διαθέσιμη πίεση στην αναρρόφηση της αντλίας πρέπει να είναι επαρκής ώστε να αποφεύγεται η ατμοποίηση και η σπηλαίωση (cavitation).

Η διαθέσιμη καθαρή θετική πίεση αναρρόφησης, εκφρασμένη ως ύψος, υπολογίζεται ενδεικτικά από:

NPSHa = (Psurface,abs − Pvapor)/(ρg) + Hstatic − Hloss

Όπου:

Psurface,abs: απόλυτη πίεση στην ελεύθερη επιφάνεια.

Pvapor: πίεση ατμοποίησης στη θερμοκρασία του νερού.

Hstatic: στατικό ύψος μεταξύ στάθμης νερού και αναρρόφησης αντλίας.

Hloss: απώλειες φορτίου στη γραμμή αναρρόφησης.

Για ασφαλή λειτουργία, το NPSHa πρέπει να υπερβαίνει το απαιτούμενο NPSHr της αντλίας με κατάλληλο περιθώριο σύμφωνα με τις προδιαγραφές σχεδιασμού.

Ενδείξεις πιθανής σπηλαίωσης:

- Ασυνήθιστος θόρυβος.

- Κραδασμοί.

- Ασταθής παροχή.

- Μείωση απόδοσης.

- Φθορά πτερωτής.

Η σπηλαίωση δεν αντιμετωπίζεται απλώς αυξάνοντας την πίεση του απαερωτή, χωρίς έλεγχο του συνολικού υδραυλικού συστήματος.

## 9. Διαρροές και διάβρωση

Οι απαερωτές λειτουργούν υπό θερμική και μηχανική καταπόνηση.

Σημεία που απαιτούν προσοχή:

- Συγκολλήσεις.

- Φλάντζες.

- Συνδέσεις σωληνώσεων.

- Στηρίγματα.

- Εσωτερικές επιφάνειες.

- Σημεία συγκέντρωσης συμπυκνωμάτων.

- Περιοχές έντονων θερμοκρασιακών μεταβολών.

Η επιθεώρηση πρέπει να ακολουθεί το πρόγραμμα του κατασκευαστή και τις ισχύουσες απαιτήσεις για εξοπλισμό υπό πίεση.

## 10. Πρόγραμμα προληπτικής συντήρησης

Η συχνότητα συντήρησης καθορίζεται από τον κατασκευαστή, τις συνθήκες λειτουργίας και την αξιολόγηση κινδύνου της εγκατάστασης.

Ενδεικτικές εργασίες περιλαμβάνουν:

Κατά τη λειτουργία:

- Έλεγχο πίεσης και θερμοκρασίας.

- Παρακολούθηση στάθμης.

- Έλεγχο διαλυμένου οξυγόνου.

- Παρακολούθηση κατανάλωσης ατμού.

- Έλεγχο συναγερμών.

Σε προγραμματισμένη συντήρηση:

- Έλεγχο βαλβίδων.

- Βαθμονόμηση οργάνων.

- Έλεγχο συστήματος εξαερισμού.

- Επιθεώρηση ακροφυσίων και δίσκων.

- Έλεγχο για διαρροές και διάβρωση.

- Επιθεώρηση δοχείου σύμφωνα με τις απαιτήσεις ασφαλείας.

Οι εργασίες στο εσωτερικό του δοχείου πραγματοποιούνται αποκλειστικά μετά την έκδοση των κατάλληλων αδειών εργασίας.

## 11. Πίνακας διάγνωσης συνηθισμένων βλαβών

Υψηλό διαλυμένο οξυγόνο:

Πιθανές αιτίες: ανεπαρκής ατμός, προβληματικός εξαερισμός, φραγμένα ακροφύσια.

Έλεγχος: μέτρηση οξυγόνου, πίεσης, θερμοκρασίας και λειτουργίας εξαερισμού.

Χαμηλή θερμοκρασία:

Πιθανές αιτίες: ανεπαρκής ατμός, αυξημένη παροχή ψυχρού νερού.

Έλεγχος: θερμικό ισοζύγιο και βαλβίδα ατμού.

Ασταθής πίεση:

Πιθανές αιτίες: δυσλειτουργία ελέγχου ή μεταβολές φορτίου.

Έλεγχος: αισθητήρια, βαλβίδα ρύθμισης και τροφοδοσία ατμού.

Ασταθής στάθμη:

Πιθανές αιτίες: βαλβίδα νερού, αισθητήριο ή αυτοματισμός.

Έλεγχος: ένδειξη στάθμης και απόκριση ελέγχου.

Θόρυβος αντλίας:

Πιθανές αιτίες: ανεπαρκές NPSHa ή προβλήματα αναρρόφησης.

Έλεγχος: στατικό ύψος, θερμοκρασία, πίεση και απώλειες σωληνώσεων.

## 12. Βελτίωση απόδοσης και εξοικονόμηση ενέργειας

Η βελτίωση της απόδοσης δεν περιορίζεται στην επίτευξη χαμηλού διαλυμένου οξυγόνου.

Περιλαμβάνει επίσης:

- Σταθερή λειτουργία πίεσης.

- Επαρκή αλλά όχι υπερβολικό εξαερισμό.

- Καλή κατανομή νερού.

- Αποφυγή εισόδου αέρα.

- Κατάλληλη ανάκτηση συμπυκνωμάτων.

- Αξιόπιστη λειτουργία βαλβίδων και οργάνων.

- Πρόληψη σπηλαίωσης.

- Παρακολούθηση της ειδικής κατανάλωσης ατμού.

Η αξιολόγηση εξοικονόμησης πρέπει να βασίζεται σε μετρήσεις πριν και μετά τις επεμβάσεις.

## 13. Πότε απαιτείται άμεση τεχνική παρέμβαση;

Απαιτείται άμεση αξιολόγηση σύμφωνα με τις διαδικασίες ασφαλείας όταν εμφανίζονται:

- Πίεση εκτός επιτρεπόμενων ορίων.

- Σοβαρή διαρροή ατμού ή θερμού νερού.

- Ανεξέλεγκτη στάθμη.

- Ενεργοποίηση προστασιών.

- Έντονοι κραδασμοί.

- Ενδείξεις δομικής αστοχίας.

- Απώλεια ασφαλούς τροφοδοσίας ατμολέβητα.

Δεν επιτρέπεται η παράκαμψη διατάξεων ασφαλείας για τη διατήρηση της λειτουργίας.

## Συμπέρασμα

Η αξιόπιστη λειτουργία ενός βιομηχανικού απαερωτή απαιτεί σωστή θερμική λειτουργία, αποτελεσματική απομάκρυνση αερίων, σταθερό έλεγχο πίεσης και στάθμης και κατάλληλη προστασία των αντλιών τροφοδοσίας.

Η συστηματική μέτρηση διαλυμένου οξυγόνου, η προληπτική συντήρηση και η έγκαιρη διάγνωση βλαβών μειώνουν τον κίνδυνο διάβρωσης και απρογραμμάτιστων διακοπών.

Η απόδοση πρέπει να αξιολογείται συνολικά, με βάση τόσο την ποιότητα του νερού όσο και την ασφάλεια και την ενεργειακή συμπεριφορά της εγκατάστασης.

Thermosphere.gr – Τεχνική ενημέρωση για επαγγελματίες.