راهنمای جامع عیب‌یابی دیگ بخار صنعتی: شناسایی، تحلیل و رفع مشکلات متداول

اهمیت دیگ بخار و نیاز به عیب‌یابی دقیق

دیگ‌های بخار صنعتی، قلب تپنده بسیاری از صنایع، از جمله صنایع غذایی، نساجی، پتروشیمی، داروسازی و تولید برق، به شمار می‌روند. این تجهیزات پیچیده و حیاتی، آب را به بخار تبدیل می‌کنند و انرژی لازم برای فرآیندهای مختلف صنعتی را فراهم می‌آورند. عملکرد صحیح و پایدار دیگ بخار، تضمین‌کننده بهره‌وری، کیفیت محصول و ایمنی در محیط کار است. با این حال، مانند هر سیستم مکانیکی و حرارتی دیگری، دیگ‌های بخار نیز ممکن است دچار مشکلات و نقص‌هایی شوند که عملکرد آن‌ها را مختل کند.

هرگونه اختلال در عملکرد دیگ بخار می‌تواند منجر به توقف خط تولید، کاهش راندمان، افزایش هزینه‌های انرژی و حتی بروز حوادث ناگوار شود. بنابراین، اپراتورها و تکنسین‌های نگهداری و تعمیرات باید دانش و مهارت کافی برای شناسایی سریع و دقیق مشکلات (عیب‌یابی) و رفع آن‌ها را داشته باشند. این مقاله یک راهنمای جامع برای عیب‌یابی مشکلات متداول در دیگ‌های بخار صنعتی ارائه می‌دهد و کارشناسان “بخار صنعت سپهر” همواره آماده ارائه مشاوره تخصصی در این زمینه هستند.

فصل اول: اصول اولیه و پیش‌نیازهای عیب‌یابی

قبل از شروع هرگونه اقدام برای عیب‌یابی دیگ بخار، رعایت نکات ایمنی و داشتن درک صحیح از عملکرد سیستم ضروری است.

ایمنی، اولویت اول:

• اپراتور باید همیشه از تجهیزات حفاظت فردی (PPE) مناسب، مانند دستکش مقاوم در برابر حرارت، عینک ایمنی و لباس کار مناسب استفاده کند.
• تکنسین قبل از هرگونه بازرسی یا تعمیر، باید دیگ بخار را از مدار خارج کرده، فشار آن را تخلیه و از سرد شدن سطوح داغ اطمینان حاصل کند.
• مسئول ایمنی باید از قفل‌گذاری و برچسب‌گذاری (Lockout/Tagout) صحیح منابع انرژی (برق، سوخت، بخار) اطمینان حاصل نماید تا از راه‌اندازی ناخواسته دیگ حین عملیات جلوگیری شود.
• پرسنل باید با محل قرارگیری شیرهای قطع اضطراری، کپسول‌های آتش‌نشانی و مسیرهای خروج اضطراری آشنا باشند.

آشنایی با عملکرد دیگ بخار و اجزای آن:

• تیم فنی باید دفترچه راهنمای دیگ بخار (Manual) و نقشه‌های فنی (P&ID) را به دقت مطالعه کند. این اسناد اطلاعات حیاتی در مورد مشخصات فنی، نحوه عملکرد، اجزا و روش‌های نگهداری و تعمیرات را در اختیار می‌گذارند.
• پرسنل نگهداری باید عملکرد هر یک از اجزای اصلی دیگ بخار، مانند مشعل (Burner)، سیستم کنترل احتراق، پمپ تغذیه آب (Feedwater Pump)، سیستم کنترل سطح آب (Level Control)، شیرهای اطمینان (Safety Valves)، سیستم هواگیری و دودکش را بشناسند.

جمع‌آوری اطلاعات و مشاهده دقیق:

• اپراتور باید هرگونه تغییر در عملکرد عادی دیگ بخار، مانند صداهای غیرعادی، تغییر رنگ دود، نوسانات فشار یا دما، و آلارم‌های سیستم کنترل را به دقت ثبت و گزارش کند.
• تکنسین باید تاریخچه تعمیرات و نگهداری دیگ بخار را بررسی نماید. این اطلاعات می‌تواند به شناسایی الگوهای تکرارشونده مشکلات کمک کند.
• بازرسی چشمی دقیق از دیگ بخار و تجهیزات جانبی آن، اولین گام در فرآیند عیب‌یابی است. تکنسین باید به دنبال نشانه‌هایی مانند نشتی آب یا بخار، خوردگی، رسوب، آسیب‌دیدگی عایق‌ها و اتصالات شل باشد.

فصل دوم: مشکلات متداول در دیگ‌های بخار صنعتی و روش‌های عیب‌یابی

در این بخش، به بررسی رایج‌ترین مشکلاتی که ممکن است در دیگ‌های بخار صنعتی رخ دهد و راهکارهای عیب‌یابی آن‌ها می‌پردازیم.

1. مشکل: دیگ بخار روشن نمی‌شود یا پس از مدت کوتاهی خاموش می‌شود (عدم تشکیل یا پایداری شعله).

علل احتمالی و روش‌های بررسی (اپراتور یا تکنسین بررسی می‌کند):

عدم تأمین برق:

• اپراتور ابتدا منبع تغذیه اصلی، فیوزها و مدارشکن‌های مربوط به دیگ بخار و تابلو کنترل را کنترل کند.
• تکنسین ولتاژ ورودی به تابلو کنترل و اجزای الکتریکی مانند موتور فن، پمپ سوخت و شیرهای برقی را با استفاده از مولتی‌متر اندازه‌گیری کند.

مشکل در سیستم سوخت‌رسانی (گاز یا مایع):

• اپراتور از باز بودن شیر اصلی سوخت و شیرهای مسیر اطمینان حاصل کند.
• تکنسین فشار سوخت ورودی به مشعل را با گیج فشار کنترل نماید. این فشار باید در محدوده توصیه شده توسط سازنده مشعل باشد.
• کاربر فیلترهای سوخت را بررسی و در صورت نیاز تمیز یا تعویض کند. گرفتگی فیلترها می‌تواند جریان سوخت را محدود کند.
• متخصص عملکرد صحیح شیرهای برقی (Solenoid Valves) مسیر سوخت را بررسی کند. ممکن است بوبین شیر سوخته باشد یا دیافراگم آن آسیب دیده باشد.
• در صورت استفاده از سوخت مایع، کارشناس عملکرد پمپ سوخت و نازل‌های سوخت را بررسی کند. گرفتگی یا فرسودگی نازل‌ها می‌تواند پاشش سوخت را مختل کند.

مشکلات در سیستم هوارسانی و احتراق:

• اپراتور از باز بودن دمپرهای هوا و عدم وجود مانع در مسیر ورود هوا به مشعل اطمینان حاصل کند.
• تکنسین عملکرد صحیح فن دمنده هوا (Forced Draft Fan) و موتور آن را بررسی کند.
• کارشناس تنظیمات دمپر هوا و نسبت هوا به سوخت را کنترل نماید. نسبت نامناسب می‌تواند منجر به عدم تشکیل شعله یا احتراق ناقص شود.
• متخصص پرشر سوئیچ‌های هوا (Air Pressure Switches) را بررسی کند. اگر فشار هوا کافی نباشد، این سوئیچ‌ها اجازه فعال شدن مشعل را نمی‌دهند.

مشکل در سیستم جرقه‌زنی (Ignition System):

• تکنسین الکترودهای جرقه‌زن را از نظر تمیزی، فاصله مناسب و عدم شکستگی بررسی کند. رسوب کربن یا تنظیم نبودن فاصله الکترودها می‌تواند مانع از ایجاد جرقه قوی شود.
• کارشناس ترانسفورماتور جرقه‌زن (Ignition Transformer) و کابل‌های مربوطه را برای اطمینان از سلامت آن‌ها تست کند.
• در برخی سیستم‌ها، پیلوت (Pilot Flame) قبل از شعله اصلی تشکیل می‌شود. متخصص باید از تشکیل و پایداری شعله پیلوت اطمینان حاصل نماید.

اختلال در سیستم تشخیص شعله (Flame Scanner/Sensor):

• تکنسین فتوسل (چشم الکتریکی) یا میله یونیزاسیون (Flame Rod) را از نظر تمیزی و سلامت بررسی کند. کثیفی لنز فتوسل یا رسوب روی میله یونیزاسیون می‌تواند مانع از تشخیص صحیح شعله شود.
• کارشناس سیم‌کشی و اتصالات سنسور شعله به رله کنترل مشعل (Burner Controller) را بازبینی کند.

فعال شدن یکی از سیستم‌های ایمنی:

• اپراتور وضعیت کنترل‌کننده سطح آب (Level Controller) را بررسی کند. سطح آب بسیار پایین (Low Water Cut-Off) یا بسیار بالا (High Water Cut-Off) می‌تواند مانع از روشن شدن دیگ شود.
• تکنسین پرشر سوئیچ‌های بخار (Steam Pressure Switches) را بررسی کند. اگر فشار بخار بیش از حد بالا باشد، دیگ روشن نخواهد شد.
• کارشناس ترموستات‌های حد (Limit Thermostats) را کنترل کند. دمای بیش از حد بدنه دیگ یا دودکش می‌تواند باعث خاموش شدن سیستم شود.

مشکلات مربوط به کنترلر مشعل (رله مشعل):

• متخصص ممکن است نیاز به ریست کردن کنترلر مشعل داشته باشد.
• در صورت تکرار مشکل، ممکن است خود کنترلر مشعل معیوب شده باشد و نیاز به تعویض توسط کارشناس “بخار صنعت سپهر” داشته باشد.

2. مشکل: فشار بخار پایین یا تولید بخار ناکافی.

علل احتمالی و روش‌های بررسی:

تقاضای بیش از حد برای بخار:

• اپراتور بررسی کند که آیا مصرف‌کننده‌های بخار بیش از ظرفیت نامی دیگ بخار، بخار مصرف می‌کنند یا خیر.

مشکل در احتراق و انتقال حرارت:

• تکنسین تنظیمات مشعل و نسبت هوا به سوخت را بررسی کند. احتراق ناقص یا شعله نامناسب، تولید حرارت را کاهش می‌دهد.
• کارشناس سطوح حرارتی داخل دیگ (لوله‌ها و کوره) را از نظر وجود دوده و رسوب بررسی کند. دوده در سمت آتش و رسوب در سمت آب، مانند یک عایق حرارتی عمل کرده و انتقال حرارت را به شدت کاهش می‌دهند. این موارد نیاز به عملیات دوده‌زدایی و رسوب‌زدایی دارند.
• متخصص کیفیت آب تغذیه و عملکرد سیستم تصفیه آب را بررسی کند. آب سخت و تصفیه نشده باعث ایجاد رسوب سریع در لوله‌ها می‌شود.

نشتی بخار یا آب داغ:

• اپراتور و تکنسین کل سیستم لوله‌کشی بخار، شیرآلات، فلنج‌ها و بدنه دیگ بخار را برای یافتن هرگونه نشتی بررسی کنند. حتی نشتی‌های کوچک در طول زمان می‌توانند منجر به افت فشار قابل توجهی شوند.

عملکرد نامناسب پمپ تغذیه آب:

• تکنسین فشار و دبی پمپ تغذیه آب را کنترل کند. اگر پمپ نتواند آب کافی با فشار مناسب به دیگ برساند، تولید بخار کاهش می‌یابد.
• کارشناس صافی مکش پمپ و شیرهای مسیر را بررسی کند.

مشکل در سیستم کنترل سطح آب:

• اگر کنترلر سطح آب به درستی عمل نکند و سطح آب در دیگ پایین نگه داشته شود، فضای بخار و در نتیجه تولید بخار کاهش می‌یابد. تکنسین باید عملکرد لول کنترل و شیر تغذیه آب را بررسی کند.

اشکال در شیرهای اطمینان یا شیرهای تخلیه (Blowdown Valves):

• متخصص بررسی کند که آیا شیرهای اطمینان دچار نشتی هستند یا زودتر از فشار تنظیم شده عمل می‌کنند. همچنین، نشتی از شیرهای زیرآب‌زنی (بلودان) می‌تواند باعث اتلاف آب داغ و بخار شود.

3. مشکل: فشار بخار بیش از حد بالا.

علل احتمالی و روش‌های بررسی:

تقاضای کم برای بخار:

• اپراتور بررسی کند که آیا مصرف‌کننده‌های بخار به طور ناگهانی از مدار خارج شده‌اند یا مصرف آن‌ها کاهش یافته است.

عملکرد نادرست سیستم کنترل فشار:

• تکنسین پرشر سوئیچ‌های کنترل فشار (Operating Pressure Switch) و پرشر سوئیچ حد بالا (High Limit Pressure Switch) را بررسی و کالیبره کند. ممکن است تنظیمات آن‌ها به هم خورده باشد یا خود سوئیچ‌ها معیوب باشند.
• کارشناس عملکرد شیر کنترل بخار (Modulating Steam Valve) یا سیستم تعدیل‌کننده مشعل (Modulating Burner) را بررسی کند. اگر این سیستم‌ها نتوانند با کاهش تقاضا، تولید بخار را کاهش دهند، فشار افزایش می‌یابد.

اشکال در عملکرد شیر اطمینان:

• این یک وضعیت خطرناک است. اگر فشار از حد مجاز فراتر رود و شیر اطمینان عمل نکند، خطر انفجار دیگ وجود دارد. متخصص باید فوراً دیگ را خاموش کرده و شیرهای اطمینان را توسط یک مرکز معتبر تست و در صورت نیاز تعویض یا تعمیر کند. “بخار صنعت سپهر” خدمات تخصصی تست و تنظیم شیرهای اطمینان را ارائه می‌دهد.

4. مشکل: سطح آب در دیگ بخار بسیار پایین (Low Water).

علل احتمالی و روش‌های بررسی:

عملکرد نامناسب پمپ تغذیه آب:

• تکنسین پمپ، موتور آن، صافی مکش و شیرهای مسیر را همانطور که در بخش فشار پایین بخار توضیح داده شد، بررسی کند.

اشکال در سیستم کنترل سطح آب (لول کنترل):

• اپراتور شیشه‌های آب‌نما (Sight Glass) را به طور منظم بلودان (زیرآب‌زنی) کند تا از صحت نشان دادن سطح آب اطمینان حاصل شود. گرفتگی مسیرهای آب‌نما می‌تواند سطح کاذب نشان دهد.
• تکنسین عملکرد الکترودهای لول کنترل، فلوترها (شناورها) یا سنسورهای دیگر تشخیص سطح را بررسی کند. رسوب یا مشکلات الکتریکی می‌تواند عملکرد آن‌ها را مختل کند.
• کارشناس شیر کنترل آب تغذیه (Feedwater Control Valve) را بررسی کند. ممکن است شیر گیر کرده باشد یا دیافراگم یا عملگر آن مشکل داشته باشد.

نشتی زیاد آب از دیگ یا سیستم:

• اپراتور و تکنسین به دنبال نشتی از بدنه دیگ، لوله‌ها، شیرها، فلنج‌ها و پمپ باشند.

بلودان (زیرآب‌زنی) بیش از حد یا مداوم:

• اپراتور بررسی کند که آیا شیرهای بلودان به درستی بسته شده‌اند و یا برنامه بلودان اتوماتیک به درستی تنظیم شده است.

5. مشکل: سطح آب در دیگ بخار بسیار بالا (High Water).

علل احتمالی و روش‌های بررسی:

اشکال در سیستم کنترل سطح آب:

• تکنسین لول کنترل‌ها را بررسی کند. ممکن است سنسورها یا الکترودها سیگنال اشتباه ارسال کنند یا شیر کنترل آب تغذیه در حالت باز گیر کرده باشد.

ورود بیش از حد آب کندانس برگشتی:

• کارشناس سیستم کندانس و تله‌های بخار (Steam Traps) را بررسی کند. خرابی تله‌های بخار می‌تواند منجر به ورود حجم زیادی آب به دی اریتور و از آنجا به دیگ شود.

تنظیمات نادرست پمپ تغذیه:

• در برخی سیستم‌ها، ممکن است فشار یا دبی پمپ تغذیه بیش از حد بالا تنظیم شده باشد.

6. مشکل: دود سیاه یا دود سفید/آبی از دودکش.

دود سیاه (نشانه احتراق ناقص و وجود دوده):

• علل احتمالی و روش‌های بررسی:
  • کمبود هوا برای احتراق: تکنسین تنظیمات دمپر هوا را بررسی کند. ممکن است مسیر ورود هوا مسدود شده باشد یا فن هوا به درستی کار نکند.
  • کثیفی یا گرفتگی مشعل: متخصص نازل‌های سوخت و سایر اجزای مشعل را تمیز و بررسی کند.
  • فشار سوخت بیش از حد بالا یا کیفیت نامناسب سوخت: تکنسین فشار سوخت را کنترل و در صورت لزوم کیفیت سوخت را آزمایش کند.
  • طراحی نامناسب یا گرفتگی دودکش: کارشناس مسیر دودکش را برای اطمینان از مکش کافی بررسی کند.
  • نیاز به آنالیز گازهای خروجی: یک متخصص با استفاده از دستگاه آنالایزر احتراق، نسبت هوا به سوخت و راندمان احتراق را بهینه کند. “بخار صنعت سپهر” خدمات آنالیز احتراق و تنظیم مشعل را ارائه می‌دهد.

دود سفید یا آبی (نشانه وجود آب یا روغن در محفظه احتراق):

• دود سفید (بخار آب):
  • نشتی در لوله‌های دیگ: این یک مشکل جدی است. اگر آب از لوله‌ها به داخل کوره نشت کند، بخار آب زیادی در دود مشاهده می‌شود. تکنسین باید فوراً دیگ را خاموش کرده و تست هیدرواستاتیک برای یافتن محل نشتی انجام دهد.
  • رطوبت بیش از حد در هوای احتراق یا سوخت: در برخی شرایط محیطی یا با سوخت‌های خاص ممکن است رخ دهد.
• دود آبی (سوختن روغن):
  • نشتی روغن از پمپ سوخت یا سایر تجهیزات به داخل محفظه احتراق: این مورد بیشتر در دیگ‌های با سوخت مایع (مازوت یا گازوئیل) دیده می‌شود. تکنسین باید منبع نشتی روغن را پیدا و رفع کند.

7. مشکل: صداهای غیرعادی از دیگ بخار (کوبش، لرزش، سوت کشیدن).

کوبش (Water Hammer) در لوله‌های بخار یا آب:

• علل: تجمع آب کندانس در لوله‌های بخار، طراحی نامناسب لوله‌کشی، خرابی تله‌های بخار.
• روش بررسی: تکنسین مسیر لوله‌کشی را بررسی، از عملکرد صحیح تله‌های بخار اطمینان حاصل کرده و شیب‌بندی مناسب لوله‌ها را کنترل کند.

لرزش دیگ بخار یا تجهیزات جانبی:

• علل: عدم بالانس فن یا پمپ، شل بودن اتصالات و فونداسیون، مشکلات احتراق (مانند پس‌زدن شعله).
• روش بررسی: تکنسین اتصالات را محکم کرده، بالانس بودن قطعات دوار را بررسی و احتراق را تنظیم کند.

سوت کشیدن:

• علل: نشتی بخار یا هوا با فشار بالا از یک روزنه کوچک (مانند واشر خراب یا اتصال شل)، عملکرد شیر اطمینان (در این صورت طبیعی است اما باید علت فعال شدن آن بررسی شود).
• روش بررسی: اپراتور و تکنسین با دقت محل دقیق صدا را پیدا کرده و نسبت به رفع نشتی یا بررسی علت فعال شدن شیر اطمینان اقدام کنند.

فصل سوم: اهمیت نگهداری پیشگیرانه و بازرسی‌های دوره‌ای

بسیاری از مشکلاتی که در دیگ‌های بخار صنعتی رخ می‌دهند، با اجرای یک برنامه منظم نگهداری پیشگیرانه (Preventive Maintenance – PM) و انجام بازرسی‌های دوره‌ای قابل پیشگیری هستند. شرکت “بخار صنعت سپهر” قویاً توصیه می‌کند که صاحبان صنایع به این موضوع توجه ویژه‌ای داشته باشند.

برنامه PM باید شامل موارد زیر باشد (اپراتور و تکنسین اجرا می‌کنند):

• بازرسی روزانه: کنترل سطح آب، فشار بخار، دمای دودکش، عملکرد مشعل، بررسی نشتی‌های احتمالی.
• بازرسی هفتگی: بلودان آب‌نماها، تست عملکرد لول کنترل‌های قطع اضطراری، بررسی فیلترهای سوخت.
• بازرسی ماهانه: تست دستی شیرهای اطمینان (با احتیاط و طبق دستورالعمل سازنده)، بررسی و تمیزکاری الکترودهای جرقه‌زن و سنسور شعله، بررسی عملکرد دمپرها و اتصالات مکانیکی مشعل.
• بازرسی سالانه (توسط متخصصین واجد شرایط انجام شود): بازرسی داخلی دیگ برای بررسی رسوب و خوردگی، ضخامت‌سنجی لوله‌ها و بدنه، تست هیدرواستاتیک، کالیبراسیون کامل تجهیزات کنترلی و ابزار دقیق، سرویس کامل مشعل، بررسی و تمیزکاری دودکش.

فصل چهارم: چه زمانی باید از متخصصین کمک گرفت؟

اگرچه بسیاری از مشکلات ساده را می‌توان با دانش و ابزار مناسب توسط اپراتورها یا تیم فنی داخلی رفع کرد، اما در برخی موارد، نیاز به تخصص و تجربه کارشناسان حرفه‌ای دیگ بخار، مانند متخصصین “بخار صنعت سپهر” وجود دارد:

• مشکلاتی که پس از بررسی‌های اولیه قابل شناسایی یا رفع نیستند.
• مشکلات مربوط به سیستم کنترل پیچیده دیگ بخار یا PLC.
• نیاز به تنظیمات دقیق احتراق با استفاده از آنالایزر گازهای خروجی.
• بازرسی‌های داخلی و تخصصی دیگ، مانند تست هیدرواستاتیک یا ضخامت‌سنجی.
• تعمیرات اساسی دیگ بخار، مانند تعویض لوله‌ها یا تعمیرات کوره.
• مواردی که ایمنی اپراتور یا تجهیزات در خطر باشد.

نتیجه‌گیری

عیب‌یابی صحیح و به موقع دیگ بخار صنعتی، نقش کلیدی در حفظ بهره‌وری، کاهش هزینه‌ها و تضمین ایمنی در محیط کار دارد. اپراتورها و تکنسین‌ها با داشتن دانش کافی از عملکرد سیستم، رعایت اصول ایمنی، مشاهده دقیق علائم و استفاده از یک رویکرد سیستماتیک، می‌توانند بسیاری از مشکلات متداول را شناسایی و رفع کنند. با این حال، نباید از اهمیت نگهداری پیشگیرانه و مراجعه به متخصصین مجرب در موارد پیچیده یا خطرناک غافل شد. “بخار صنعت سپهر” با تیمی از کارشناسان با تجربه، آماده ارائه خدمات مشاوره، عیب‌یابی، تعمیرات و نگهداری دیگ‌های بخار صنعتی به شما صنعتگران گرامی است تا همواره از عملکرد بهینه و ایمن قلب تپنده صنعت خود اطمینان داشته باشید.