Belast met het onderhoud van ketels? Dit is wat u moet weten

Op 7 mei 2020 vond er een explosie plaats in de thermische centrale van NLC India Ltd in Neyveli, in de staat Tamil Nadu in India. Bij dit ongeval kwamen 6 arbeiders om het leven en raakten 17 anderen gewond. Een brand die uitbrak in de ketel was de oorzaak van de explosie.

Vanwege de bovengenoemde gevaren hebben ontwerpers en ingenieurs ervoor gezorgd dat ketels goed worden gebouwd. Het is onwaarschijnlijk dat ze een storing oplopen na het overslaan van een of twee onderhoudsafspraken . Helaas kan dit leiden tot zelfgenoegzaamheid in de houding van het onderhoudsteam ten opzichte van ketels - en dergelijk gedrag kan de inefficiëntie van de apparatuur verergeren, wat uiteindelijk resulteert in een grote klapband.

Andere redenen om het onderhoud van de ketel te verwaarlozen zijn onder meer kostenbesparende maatregelen, gebrek aan middelen en onverschilligheid.

Gevolgtrekking? Ketelonderhoud moet met discipline worden uitgevoerd, door voldoende opgeleide monteurs.

Soorten ketels

Zoals eerder vermeld, zijn ketels al eeuwen in gebruik. Het oorspronkelijke concept was gebaseerd op het toepassen van warmte op water. Door de jaren heen heeft de ontwikkeling van nieuwe technologieën, materialen en principes geleid tot de creatie van verschillende soorten ketels.

Hier is een kort overzicht van de meest voorkomende typen ketels op basis van energiebronnen, buisinhoud, buisnummers, ovenposities en circulatiemethoden.

Energiebron

Ketels variëren afhankelijk van hun energiebron. Enkele van de meest gebruikte energiebronnen voor ketels zijn:

• Hout
• Houtskool
• Kolen
• Olie
• Aardgas
• Elektriciteit

Inhoud in tubes

Water in de ketelmantel wordt verwarmd met hete vloeistof die door ketelbuizen circuleert. Op basis van het type vloeistof dat door hun buizen stroomt, kunnen we onderscheid maken tussen:

• Brandbuisketels :Hete gassen en dampen die door verbranding worden gegenereerd, worden door de ketelbuizen geleid om het water op te warmen.
• Waterpijpketels: Hier gaat het water dat verwarmd moet worden door de buizen. De buizen zijn omgeven door hete gassen, vuur en warmte uit de verbrandingskamer.

Waterbuis versus vlampijpketel. Bron: ElectricalEngineering.XYZ

Aantal buizen

Ketels kunnen ook worden ingedeeld afhankelijk van het aantal buizen in de ketelmantel:

• Eenpijpsketels: Dit type ketel heeft een enkele buis in zijn ontwerp. De enkele buis kan een vuurbuis of een waterbuis zijn. Ketels met één buis hebben over het algemeen een laag vermogen.
• Meerbuisketels :Zoals de naam al doet vermoeden, hebben ketels met meerdere buizen meer dan één buis. Dergelijke ontwerpen maken het mogelijk om in kortere tijd een grotere hoeveelheid water te verwarmen, met een hoger rendement.

Ovenpositie

Een andere manier om ketels te classificeren is gebaseerd op de positie van de verbrandingskamer (of oven):

• Intern gestookte ketels: De verbranding van brandstof vindt plaats in de ketelschaal, in een aparte kamer in de ketel.
• Extern gestookte ketels: Brandstofverbranding vindt plaats buiten de ketelschaal.

Natuurlijk bevatten sommige ketelontwerpen geen oven. Elektrische boilers verbranden bijvoorbeeld geen enkele brandstof en hebben daarom geen verbrandingskamer nodig.

Circulatiemethoden

Het water naar de boiler, heet water uit de boiler en stoom kunnen allemaal op verschillende manieren worden gecirculeerd: 

• Natuurlijke circulatieketels: Convectiestromen en zwaartekracht worden gebruikt om vloeistoffen te verplaatsen.
• Geforceerde circulatieketels: De vloeistof wordt verplaatst met behulp van centrifugaalpompen of andere externe krachten.

Veelvoorkomende problemen met industriële ketels

Ondanks al deze soorten en variaties, zijn er enkele veelvoorkomende problemen die bijna elke ketel teisteren. Als deze problemen niet op tijd worden onderzocht en aangepakt, zullen deze problemen groter worden, totdat u gedwongen wordt op te letten.

Pas op voor:

• Lekken :Lekkages zijn een van de meest voorkomende ketelproblemen. Lekkages kunnen optreden bij verschillende transportcomponenten, maar ook bij de ketelschaal zelf. Telkens wanneer het water druppelt, is het tijd voor een inspectie.
• Corrosie :Corrosie is een ander universeel probleem bij ketels. Omdat de metalen onderdelen en componenten in wisselwerking staan ​​met water, zijn ze vatbaar voor corrosie. Dit beschadigt verschillende onderdelen van de ketel en kan ertoe leiden dat ze defect raken als er geen preventieve maatregelen worden genomen.
• Schaal :Water dat in de ketel wordt gebruikt, bevat mineralen en andere onzuiverheden. Deze onzuiverheden kunnen schilferende afzettingen vormen op verschillende ketelonderdelen. Hun uiterlijk is vergelijkbaar met vissenschubben - vandaar de naam.
• Schuimend :Wanneer water wordt verwarmd, kunnen vaste onzuiverheden opstijgen en schuimen boven het kokende water. Hierdoor daalt het rendement van de ketel. Het vaste afval kan ook met stoom verder worden meegevoerd en zich op andere ketelonderdelen afzetten.
• Lage druk :Lage water- of stoomdruk is een ander veelvoorkomend probleem. Dit is over het algemeen een indicatie van andere problemen in de ketel.
• Aanvullen :  In stoomketels kunnen watermoleculen met stoom worden meegevoerd. Het resultaat wordt natte stoom genoemd. Dit heet primen en kan in de loop van de tijd vele andere problemen veroorzaken. Priming gebeurt als gevolg van een onjuist ontwerp van de ketel, hoge waterstanden, waterverontreinigingen en onjuist gebruik.
• Ongebruikelijke geluiden :Als je al een tijdje in de buurt bent, weet je hoe een ketel klinkt bij normaal bedrijf. Luide knallen en fluitende geluiden maken meestal geen deel uit van  normale bediening . Dergelijke symptomen duiden duidelijk op onderliggende problemen.

Verschillende problemen hebben invloed op verschillende ketelcomponenten. Het begrijpen van kritieke ketelcomponenten is essentieel voor effectieve probleemoplossing en onderhoud. Laten we dat hierna bespreken.

Kritische ketelcomponenten

Zoals bij elke complete apparatuur, bestaan ​​ketels uit vele componenten met unieke functies. Elk van de componenten heeft verschillende onderhoudsvereisten. Laten we snel de verschillende componenten en hun respectieve onderhoudsoverwegingen doornemen.

Brander

Dit is het deel waar de verbranding plaatsvindt. Brandstof, lucht en vonken ontmoeten elkaar bij de brander om de energie te creëren die wordt gebruikt om water te verwarmen. Inefficiënte verbranding leidt tot een verlies aan efficiëntie en brandstofverspilling. Verstopte branders leiden tot brandstoflekkage, wat kan leiden tot ongecontroleerde brand en explosies.

Voer periodieke branderinspecties uit, inclusief de elektrische en mechanische aansluitingen. Zorg ervoor dat er geen brandstoflekkage is. Controleer ook op corrosie:het oppervlak, de brandstofleidingen en andere fittingen. Controleer regelmatig op vuil dat de brandstofbron of de verse toevoer van lucht voor verbranding blokkeert.

Verbrandingskamer

De verbrandingskamer is een veilige en geïsoleerde ruimte voor brandstofverbranding. Dit is een van de kritische ketelgebieden, die energie opwekt die wordt gebruikt om het water te verwarmen. Uiteraard kan het ook veel gevaren opleveren als het onderhoud niet op orde is.

Maak de verbrandingskamer regelmatig schoon. Roet en ander vuil in de verbrandingskamer kan leiden tot een daling van de efficiëntie. Ook ongewenste voorwerpen in de verbrandingskamer zijn een oorzaak van brandgevaar. Zorg ervoor dat de luchtinlaat niet wordt geblokkeerd. Controleer regelmatig op scheuren of corrosie in de materialen die de verbrandingskamer bekleden.

Warmtewisselaar

De warmtewisselaar is waar de door de verbranding gegenereerde warmte wordt overgedragen aan het water. In de meeste ketelontwerpen bestaat de warmtewisselaar in feite uit vuur-/waterbuizen die vloeistoffen transporteren.

Het oppervlak van de warmtewisselaar is in contact met vloeistoffen van verschillende temperaturen. Dit kan verschillende materiële vervormingen veroorzaken. Controleer op scheuren of andere fysieke veranderingen in materialen. Bovendien kunt u verschillende niet-destructieve testmethoden uitvoeren, zoals ultrasoon testen en wervelstroomtesten, om de gezondheid van de buis te controleren.

Besturingselementen

De schakelaars, knoppen, sensoren en andere componenten voor het bewaken en regelen van de operaties kunnen ook worden beschouwd als kritische componenten van de ketel. Het falen van de controle kan leiden tot catastrofale resultaten.

Controleer regelmatig de elektrische aansluitingen van de bedieningselementen. Als er software wordt gebruikt in besturingssystemen, zorg er dan voor dat de laatste update is geïnstalleerd. Zorg er bovendien voor dat u de juiste cyberbeveiligingsprotocollen volgt. Vervang hardwarecomponenten volgens het schema van de OEM's.

Vervoerlijnen

Ketelwater, heet water en stoom worden allemaal getransporteerd met behulp van pijpen, buizen of andere mechanische constructies. Ze vormen keteltransportleidingen.

Controleer de transportleidingen regelmatig op corrosie en scheuren. Zorg ervoor dat er geen drukverlies is in de leidingen en buizen. Zorg er bovendien voor dat er geen blokkades zijn die de vloeistofstroom belemmeren.

Uitlaatpijp

De uitlaatpijp bestaat uit schoorstenen en bijbehorende apparatuur die wordt gebruikt om de gassen en dampen te verwijderen die worden geproduceerd door de verbranding van brandstof. De uitlaatpijp is zo ontworpen dat er geen giftige gassen in de installatie achterblijven.

Kapotte uitlaatpijpen en schoorstenen kunnen uitlaatgaslekkage veroorzaken. Controleer de leidingen en buizen in de uitlaatpijp op gebreken. Controleer regelmatig op giftige gassen om er zeker van te zijn dat de uitlaatpijp goed werkt. Plan regelmatig schoonmaakbeurten, aangezien roet en ander opgehoopt vuil de uitlaatefficiëntie kan verminderen - en bijgevolg ook de efficiëntie van de ketel.

Onderhoudsschema voor industriële ketels

Ketels moeten regelmatig worden onderhouden om ervoor te zorgen dat ze veilig en binnen de gewenste operationele efficiëntie werken. Het opstellen van een preventief onderhoudsschema voor ketels die in de industrie worden gebruikt, is van cruciaal belang om ketelstoringen te voorkomen.

De fabrikant van de ketel zal een standaard onderhoudsschema verstrekken dat moet worden nageleefd.

Dat is echter slechts een basislijn - het schema moet worden aangepast op basis van de toestand van de ketel en het dagelijkse gebruik.

Waterhardheid, pH-waarden en wateronzuiverheden kunnen een grote rol spelen. Veel andere omgevingsfactoren – zoals de variaties in vochtigheid en temperatuur op de locatie van de ketel – spelen ook een rol bij het bepalen van het exacte onderhoudsschema. Dit is zelfs voordat rekening wordt gehouden met factoren zoals morsen of puin van andere fabrieksapparatuur!

Om rekening te houden met alle verschillende overwegingen, moet het onderhoudsschema van de ketel worden opgesteld door ervaren professionals. Dit omvat ingenieurs van de ketelfabrikant, operationele technici, betrouwbaarheidsingenieurs en onderhoudstechnici.

Alle experts moeten bij elkaar komen en de verschillende taken bepalen die dagelijks, wekelijks en maandelijks moeten worden uitgevoerd.

Voor een extra veiligheidslaag kunt u checklijsten voor preventief onderhoud maken en standaard operationele procedures voor verschillende onderhoudstaken aan ketels .

Checklists voor onderhoud van de ketel

Onderhoudstaken moeten routinematig en nauwgezet worden uitgevoerd. Stappen in het onderhoudsproces overslaan is niet aan te raden. Checklists zijn nuttig bij het volgen van strikte onderhoudsprocedures. Ze helpen fouten te voorkomen die zijn veroorzaakt door nalatigheid of zelfgenoegzaamheid.

Elke ketel heeft zijn eigen set onderhoudschecklists . De volgende secties behandelen een gemeenschappelijke reeks stappen die met verschillende tijdsintervallen moeten worden genomen.

Dagelijkse checklist

Voer de volgende taken dagelijks uit.

• Open de afvoer en blaas het water uit de leidingen als de ketel niet in gebruik is.
• Houd ketelparameters bij, zoals verbruikte brandstof, temperatuur en druk. Dit is om ervoor te zorgen dat de ketel werkt binnen zijn operationele kenmerken.
• Controleer regelmatig de uitgaande stoomdruk. Controleer ook de druk van de waterinlaat.
• Bekijk de oven regelmatig via de kijkpoort. Zoek naar vlamafwijkingen. Pas ook op voor roetvorming.
• Controleer de verschillende ventilatiesystemen en afvoer op verstoppingen en obstructies.
• De kenmerken van water dat in de ketel wordt gebruikt. Neem monsters en controleer de waterhardheid, de aanwezige mineralen, etc.

Wekelijkse checklist

Hieronder vindt u enkele controles die wekelijks moeten worden uitgevoerd:

• Controleer de brandstoftoevoer, leidingen, buizen en kleppen die bij de brandstoftoevoerklep horen.
• Voer verdampingstests uit om een ​​goede werking te garanderen.
• Controleer de ketel op lekkages, inclusief water, stoom en uitlaatgassen.
• Controleer of de bedieningselementen normaal werken.
• Controleer of de indicatoren en veiligheidsvoorzieningen goed werken.
• Controleer op ongebruikelijke geluiden en trillingen in de apparatuur.

Maandelijkse checklist

Volg de volgende controles op een maandelijks schema:

• Controleer de onderdelen van de ketel op zichtbare scheuren en andere beschadigingen.
• Maak de verbrandingskamer, schoorsteen en uitlaatpijp schoon.
• Controleer het ontstekingssysteem van de ketel.
• Controleer op hotspots aan de buitenkant van de ketel.

Halfjaarlijkse checklist

Sommige onderhoudstaken moeten met tussenpozen van zes maanden worden uitgevoerd, waaronder:

• Controleren op kalkaanslag in de ketelcomponenten.
• Het beoordelen van corrosieniveaus in de ketel en transportbuizen.
• Controleren van de operationele kenmerken van verschillende ketelpompen.
• Het uitvoeren van niet-destructieve testen om de materialen van de ketelcomponenten te testen.
• Controleren van de staat van draden, schakelaars en andere elektrische componenten.

Het is belangrijk om te herhalen dat het exacte onderhoudsschema gebaseerd moet zijn op het type ketel, OEM-richtlijnen, onderhoudsgeschiedenis en de omstandigheden waarin de ketel momenteel werkt.

Zorg voor service en onderhoud van ketels

Ketels zijn een van de meest kritische apparaten die in industriële operaties worden gebruikt. In het beste geval leidt een storing van de ketel tot kapitaalverliezen en operationele onderbrekingen. In het slechtste geval leidt dit tot catastrofale schade, het nemen van mensenlevens en het vernietigen van eigendommen.

Onderhoud aan ketels mag dan ook niet op de agenda staan ​​voor bezuinigingsmaatregelen. Integendeel.

U moet uitgebreide onderhoudsschema's en nauwgezette plannen maken om deze uit te voeren. Volg dat indien nodig op met onderhoudschecklists en SOP's om ervoor te zorgen dat alle onderhoudstaken op tijd en met de nodige discipline worden uitgevoerd.

Als je hulp nodig hebt bij het organiseren en volgen van onderhoudswerkzaamheden, probeer Limble CMMS dan eens. Het is eenvoudig te gebruiken en heeft alle functies die u nodig hebt voor het onderhoud van de ketel.