استانداردهای کیفیت آب دیگ بخار یا بویلر (قسمت اول)
کیفیت آب در دیگ بخار یک عامل بسیار مهم و تأثیرگذار برای عملکرد و عمر مفید دیگ بخار است. آب به عنوان منبع تغذیه اصلی برای تولید بخار در دیگ بخار استفاده میشود و به همین دلیل، ویژگی‌های کیفیتی آب در تأمین عملکرد بهینه و حفظ ایمنی و اعتبار دستگاه بخار بسیار حائز اهمیت است استانداردهای دیگ بخار مجموعه‌ای از ضوابط و دستورالعمل‌هایی هستند که مشخصات فنی، کیفیتی، ایمنی و عملکردی دیگ‌های بخار را تعیین می‌کنند. این استانداردها به منظور تضمین ایمنی، کارایی، و قابلیت اطمینان دیگ‌های بخار و همچنین سازگاری با مقررات محیط زیستی و صنعتی طراحی شده‌اند
کیفیت آب در سیستم‌های دیگ بخار، بیش از هر عامل دیگری، عملکرد و دوام دیگ‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد. آب با کیفیت نامناسب، حاوی سطوح بالای سختی (Hardness) و ناخالصی، می‌تواند به خوردگی (Corrosion)، تشکیل رسوب (Scaling) و کاهش انتقال حرارت (Heat Transfer) منجر شود. این تغییرات نه تنها کارایی دیگ را کاهش می‌دهند بلکه باعث افزایش هزینه‌های عملیاتی و تعمیرات میشوند.
پارامتر های مهم کیفیت آب
1. سختی آب و تأثیر آن بر دیگ بخار:
- سختی، ناشی از وجود یون‌های کلسیم (Calcium) و منیزیم (Magnesium)، در تشکیل رسوبات کلسیم کربنات (Calcium Carbonate) و منیزیم هیدروکسید (Magnesium Hydroxide) نقش دارد.
- استفاده از سیستم‌های تبادل یونی (Ion Exchange Systems) و اسمز معکوس (Reverse Osmosis - RO) برای کاهش سختی آب، مانع از تشکیل رسوبات مضر در دیگ میشود.
2. تنظیم PH و قلیائیت آب برای جلوگیری از خوردگی:
- نگهداری PH آب در بازه 8.5 تا 10.0 به منظور ایجاد تعادل بین جلوگیری از خوردگی و کنترل رسوب ضروری است.
- قلیائیت بالا می‌تواند به تشکیل رسوبات در دیگ و لوله‌ها منجر شود که باید با استفاده از کاهنده‌های قلیائیت مانند اسید سولفوریک (Sulfuric Acid) یا هیدروکلریدیک (Hydrochloric Acid) کنترل شود.
3. کنترل رسانایی برای پیشگیری از رسوب و خوردگی:
- رسانایی آب که میزان املاح محلول در آب را نشان می‌دهد، باید در محدوده‌های خاصی نگه داشته شود تا از تشکیل رسوب و خوردگی جلوگیری شود.
دلایل اهمیت بررسی کیفیت آب بویلر
آب ورودی به دیگه بخار صنعتی حاوی حجم بالایی از فلزات سنگین، مواد آلاینده و مواد معدنی می باشد که باعث اسیدی یا قلیایی شدن محیط می گردد. اسیدی شدن محیط درون دیگ بخار تاثیر بسیار زیادی بر خورندگی دیواره ها و لوله ها دارد که به مرور می تواند در ایجاد سوراخ و ترک در دیگ شود که خطرات بسیار زیادی را به همراه خواهد داشت. علاوه براین، برخی از مواد جامد معلق در آب ورودی دیگ های بخار بر اثر گرما و حرارت دهی بالای آب و تبدیل شدن آن به بخار در دیواره های دیگ ته نشین و رسوب شود و گرفتگی لوله ها و اتصالات را به همراه داشته باشد.
علاوه بر موارد فوق، وجود برخی از مواد آلی و معدنی در آب باعث افزایش خاصیت قلیایت آب شده و کف زیادی در دیگ بخار ایجاد شده و وارد لوله ها می گردد که می تواند خطرناک بوده و کارایی و عملکرد دستگاه را با اختلال مواجه کند.
کنترل کیفیت آب دیگ بخار صنعتی
فاکتورهای مهم در کنترل کیفیت آب بویلر (دیگ بخار)
در صنعت تصفیه آب فاکتورهای متعددی مورد بررسی قرار میگیرند که هر یک به روش های مختلف قابل کنترل بوده و عدم توجه به بالا یا پایین بودن مقدار آنها می تواند تاثیر نامطلوب بر تجهیزات صنعتی داشته باشد. از مهم ترین فاکتورهایی که در کنترل کیفیت آب بویلر یا دیگ بخار لازم است مورد بررسی قرار گیرد عبارتند از:
کنترل PH در آب بویلر
PH یا میزان غلظت یون H مثبت در آب، یکی از فاکتورهای بسیار مهمی می باشد که در بازه صفر تا 14 متغییر است. قرار گرفتن PH آب ورودی به دیگ بویلر هر چه از بازه 7 به سمت صفر کاهش پیدا کند، به معنای اسیدی بودن آب خواهد بود. با توجه به قدرت خورندگی بالا آب های اسیدی بویلر، مقدار PH آن باید بررسی گردد. البته لازم به ذکر است که اگر مقدار PH بیشتر از 7 و به سمت 14 گرایش داشته باشد، نشانه قلیایی بودن آب خواهد بود. ورود آب های قلیایی به دیگ بخار باعث بوجود آمدن کف و ورود آنها به لوله ها می گردد. به همین دلیل در کنترل کیفیت آب بویلر لازم است به دقت PH با روش ها و ابزارهای مختلف بررسی و تنظیم گردد.
تاثیر سختی آب بر کیفیت آب بویلر
سختی آب یکی از بزرگترین مشکلات در صنعت تصفیه آب می باشد که کنترل مقدار آن در آب های ورودی به بویلر کاملا ضروری می باشد. این فاکتور در واقع مقدار مواد معدنی و یون های کلسیم، منزیم، آلومینیوم و روی و سایر فلزات سنگین را در آب اندازه گیری می کند. این فاکتور با واحد ppm اندازه گیری شده و بالا بودن مقدار آن می تواند مشکلاتی از قبیل رسوب گذاری در دیواره های دیگ و لوله ها را به همراه داشته باشد.
کنترل TDS در آب بویلر
TDS یا مجموعه مواد آلی و غیر آلی و جامدات معلق در آب از جمله فاکتورهای بسیار مهم در کنترل کیفیت آب دیگ بخار می باشد که منجر به رسوب گذاری در دیواره ها و لوله های بویلر میشود.
روش های کنترل کیفیت آب دیگ بخار
به منظور کنترل کیفیت آب ورودی به دیگ های بخار و بررسی فاکتورهای فوق، روش های مختلفی انجام میشود که شامل موارد زیر می باشند:
تصفیه خارجی آب ورودی بولیر
ناخالصی های مختلف از قبیل املاحی که منجر به افزایش سختی آب میشوند از قبیل سیلیکا و همچنین برخی گازها قبل از ورود به بویلر حذف میشوند. انجام این فرآیندها باعث میشود تا از آسیب وارد شدن به دیواره های دیگ و لوله ها به دلیل ورود املاح و رسوب گذاری و همچنین خورندگی جلوگیری شود. برای انجام این کار از روش های مختلف از قبیل تصفیه به کمک رزین های تعویض یونی و همچنین اسمز معکوس استفاده می گردد. با توجه به ویژگی های موجود در هر یک از این دو روش، بهترین خروجی از نظر اقتصادی و کیفیت آب در صورتی بدست خواهد آمد که اسمز معکوس و رزین های تعویض یونی با هم استفاده شوند.
تصفیه داخلی آب بویلر
علیرغم تصفیه هایی که قبل از ورود آب به دیگ انجام میشود، ممکن است مقدار سختی و ph و سایر فاکتورها در سطح استاندارد نباشند. به همین دلیل به درون بویلر برخی مواد شیمیایی مخصوص تزریق می گردد که فاکتورهای مهم در کیفیت آب بویلر را تا حد مطلوبی تنظیم می کنند.
تصفیه بلودان (Blow Down)
در این گام بخشی از آب موجود در بویلر که تغلیظ شده است از آن خارج می گردد و به جای آن آب های ترمیمی و تصفیه شده وارد دیگ می گردد. با انجام این عمل حجم بالایی از ناخالصی های موجود در دیگ بخار خارج میشود و کیفیت آب درون آن بهبود پیدا می کند.
تصفیه آب دیگ بخار
نکات مهم در بررسی کیفیت آب بویلر
همان طور که اشاره شد، فاکتورهای مختلفی در آب مورد نیاز برای بویلرها باید بررسی شوند تا در نهایت راهکار مناسب برای کنترل و بهبود آنها ارائه گردد. به عبارت دیگر، لازم است از آب موجود در بویلر نمونه گیری شود تا فاکتورهای مختلفی از قبیل ph، tds و غیره بررسی شوند. برای انجام نمونه گیری به چند نکته مهم باید توجه شود که برخی از آنها عبارتند از:
دسته بندی استانداردهای دیگ بخار
استانداردها در صنعت دیگ بخار می‌توانند بر اساس معیارها و کاربردهای مختلف دسته‌بندی شوند. در اینجا برخی از دسته‌بندی‌های رایج آورده شده است:. بر اساس کاربرد:
- استانداردهای طراحی: تمرکز بر الزامات فنی مربوط به طراحی دیگ‌های بخار.
- استانداردهای ساخت: شامل فرآیندهای تولید، جوشکاری، مونتاژ، و بازرسی.
- استانداردهای عملیاتی: مربوط به بهره‌برداری و نگهداری دیگ‌های بخار.
- استانداردهای بازرسی و تست: مشخص کردن روش‌های بازرسی، آزمون، و تأیید کیفیت.
بر اساس منطقه جغرافیایی:
- استانداردهای بین‌المللی: مانند ISO و IEC که در سطح جهانی پذیرفته شده‌اند.
- استانداردهای منطقه‌ای: مانند استانداردهای اروپایی EN.
- استانداردهای ملی: مانند ASME (آمریکا)، BS (بریتانیا)، DIN (آلمان)، و غیره.
