BUHAR KAZANLARI

Egzoz kazanı devreden çıkarmak:

• Egzoz kazanı kapatmadan evvel, soot blower – kazan kurum temizleyicisini çalıştır.
• Egzoz gazlarını, damperi çalıştırarak gazları by pass et. Yani direk bacaya çevir. Her gemide, baca gazları by pass damperi bulunmaz.
• Ana makineyi stop ettikten sonra, ekonomayzer circulating pompasını, en az 12 saat devrede tutarak, ekonomayzer boru demetlerinin soğutulmasını temin et.
• Kazan basıncı (ekonomayzer) atmosfer basıncına yakın düştüğü zaman kazan üzerindeki hava çıkarma valfını aç. Valfi açmakta gecikirseniz unutup açmazsanız. Kazan içinde, soğumadan dolayı vakum oluşarak, kazan çökmeleri gibi kazalar oluşabilir.
• Ekonomayzer boruların soğutulması sonrası, circulating pompa stop edilip valfleri kapatılır.

Ekonmayzer Baca Yangınları – Uptakes Fire:

Ana makine egzoz gazlarının içinde; yanmamış karbon, yağ ve kül parçacıkları bulunur. Bunlar boruların üzerinde birikir. Bu birikme, aşağıda sıralayacağımız nedenlerle artabilir:

• Ana makineyi uzun süre düşük güçte çalıştırırsak, gazların baca giriş hızları düşeceğinden birikme, fazlalaşır.
• Düşük kalite yakıt kullanımı. Yanma iyi olmayıp karbon ve kül miktarı artar.
• Ana makine enjektörlerinde püskürme bozukluğu.
• Yakıtta iyi yanmayı sağlayan kimyevi katıkların kullanılmaması. Eğer, ekonomayzer kazanı kuru çalıştırılırsa, (yani, boru arızalarından dolayı boruların içinden su geçirilemiyorsa). Bu durumda, boru üzerinde biriken parçacıklar, ısınıp sıcaklıkları, egzoz gazı sıcaklığına ulaşabilir. Yanma gazlarının içinde oksijen fazlalığı, bu kızgın karbon yağ ve kül birikintilerini ateşleyebilir. Birikintilerin parlama noktaları (400 °C) altındadır. Boru üzeri birikme fazla ise, bu sıcaklık ana makine stop edilmiş olsa dahi, uzun sure (200 °C)de kalabilir. Onun içindir ki, ekonomayzer circulating pompası uzun süre devrede kalmalıdır. Ana makine stop ettikten sonra pompa devrede kalıp boru demetlerini tamamen soğutmaz ise, ekonomayzer yangınları, yine de çıkabilir. Eğer, bacadan koyu siyah duman çıkıyorsa ve ana makine devrede iken baca gazları çıkısı aşırı sıcaklıkta ise, baca yangınları başlamıştır. Baca yangınlarını aşağıda belirtilen önlemlerle önleyebiliriz:
• Borular üzerinde biriken yanıcı maddeleri, muntazaman yapılan soot blowing ile.
• Kazanı kuru kuru çalıştırmamak ile önleyebiliriz.

Baca Yangınları Anlaşıldığı Zaman Yapılacak İşler:

• Ana makine derhal stop edilmeli.
• Ana makine turbochargerlerin, hava emiş filtrelerinin üzerleri örtülmelidir. Bacaya hava gitmemesi için.
• Bu arada, soot blovver katiyen çalıştırılmamalıdır. Yangına körük muamelesi yapmış oluruz.
• Boru demetlerin temizlenmesinde, tatlı su püskürme sistemi varsa küçük yangınlar bu suretle önlenebilir.
• Boru demetlerinde delinme varsa, kazan suyu tamamen boşaltılmalıdır ana makine stop edildikten sonra, ekonomayzer cerculating pompası en az 12 saat devrede kalıp boru demetleri tamamen soğutmalıdır. Borular üzerinde biriken, karbon, yağ ve kül parçacıkları -borular soğutulmaz ise – uzun süre sıcaklıklarını muhafaza ederler. Bu esnada, boruların içindeki su buharlaşarak, aşırı basınca erişip boruları patlatabilir. Kazan kapatıldığı için buhar harcaması olmayacaktır. Aşırı basınç bu şekilde oluşur. Yangın ile birlikte, buharlar ayrışarak, hidrojen (H2) gazı meydana gelir. Hidrojen aşırı yanıcı bir gazdır ısıyı (2000°C) ye kadar çıkarabilir. Birçok gemilerde bu durum olmuştur ve ekonomayzer boru demetleri külçe halinde, makine dairesine düşmüştür.

Bir Daha Tekrarlıyoruz, Baca Yangınlarını Önlemede Yapılacak İşler:

• Kazanı kuru kuru çalıştırma
• Muntazaman “sootblowing” (buhar tomarı) yap. Günde iki defa.
• Ana makine stop edildikten sonra en az 12 saat ekonomayzer circulating pompası devrede kalsın.

BUHAR KAZANLARI BORULARINDA KIŞIR BİRİKİMİ KAZAN FİD SUYU KONTROLLERİ

(Scale formation on the steam boiler tubes).

(Boiler feed water treatment).

Buhar Kazanları Borularında Kışır Birikimi:

Aşağıdaki paragraflarda anlatılanlar, kazan suyunun (boiler feedwater), kontrolsüz kullanıldığında ihmal edildiğinde ne gibi hasarlar yapacağı üzerinedir. Kazanların ısıtma yüzeylerini oluşturan borularda (skoc kazanlarında dıramlar dahil), kışır (scale) yapıcı maddeleri bulunduran fid suyu, sıcak boru yüzeylerinde buharlaşıp, içinde bulunan kışır yapıcı maddeleri bırakarak, istenmeyen, tehlikeli bir tabaka oluşturur (scale formation). İşte bu, ısıtma yüzeylerinde oluşan kışırlar, kazanları verimsiz hale getirdiği gibi; devre dışı kullanılmaz durumlara kadar götürebilir. En çok fid suyunda bulunan kışır yapıcı maddeler sırası ile: Calcium(Ca), Magnesium (Mg) ve sılıca (SiO2). Calcium ve Magnesium, Sülfatla (SO4) birleşerek madensel tuzları meydana getirirler. Calsium, akarsularda (Raw water), bir çok türlerde bulunur: Mermer, kireçtaşı ve tebeşir. Magnesium sulfate (MgSo4) (İngiliz tuzu) İçme ve yıkanma sularında bol miktarda bulunur. Sılıca (SiO2), kumda ve camda bulunur. Boru yüzeylerinde, parlak ve çok sert kışır teşkil eder. Kısır yapan sulara kaba sular (hard water), tabiri kullanılır. Bu kabalık, sularda, geçici (temperory), kabalığı teşkil eder. Geçici kabalığı sulardan ayırmak; o suyu, açık veya kapalı kapta 100 dereceye kadar ısıtarak buharlaştırıp, böylece geçici kabalığını meydana getiren maddeleri, ısıtma kabında bıraktırıp, meydana gelen buharları, bir kondenserde toplayıp yoğunlaştırırsak, geçici kabalığı alınmış bir kazan fid suyu elde etmiş oluruz.

Kışırın Kazan Isıtma Yüzeylerinde Kötü Etkisi:

(The Bad Effect Of Scale Formation On The Boiler Heating Surfaces):

(1) Kazan ısıtma yüzeylerinde kışır oluşumu, hiç istenmeyen bir olgudur. Kışır (scale), kazan ısıtma yüzeylerinde, ısı geçirgenliğini, (heat transmision), kısıtlayıcı bir rol oynar. Isı geçirmezliği kışırın özelliğine ve kalınlığına tabidir. Kışır kalınlığı ve özelliği itibari ile ısının, kazan suyuna geçmesine engel teşkil eder. Yani, suyun buharlaşmasını geciktirir. Bu da, bir anlamda, kazan verimini düşürür.

(2) Kışırın, kötü bir ısı geçirgeni olması itibari ile (poor heat conductor) kazan ısıtma yüzeylerinin su ile direk temasına mani olur. Yani, bir nevi izolasyon maddesi gibi tesir eder.

Şimdi, boruların bir yüzü, sıcak gazla temasta; diğer yüzü, direk su ile temasını engelleyen kışır birikim ısının bir an evvel suya geçirilememe yani gecikme olgusu, o bölgede aşırı sıcaklığı meydana getirir. Bu aşırı sıcaklık, kazan borularının/kazan ısıtma yüzeylerinin, malzeme özelliğini değiştirir. Kazanlarda kullanılan borular, dikişsiz çelik çekme borulardır. (seamless steel pipes). Kışırdan dolayı, aşırı sıcaklık oluşumuna malzemenin tavlanması tabiri kullanılır.

Tavlanma, boru malzemesini akma sınırına (yielding point) getirir. Gemicilikte buna, boruların, tavlanma hadisesi denir. Netice olarak tavlanan borular yumuşayıp, resimde görüldüğü gibi açılır. Resim (1a) bir su borulu kazan borusunun içinde biriken fosfat tuzları resim ( 1b-1c-1d ) kazan boruları içinde biriken kışırın, borunun aşırı ısınması sonucu açılmalarını, yırtılmalarını gösteriyor. Şekil (2). Bir skoc kazanında, (marine scotch boiler) onduleli (corrugated) ocak mahallinin, su yüzeylerinde toplanan kalın kışır birikiminden, kazan saçının tavlanarak, yarılmasını gösteriyor. Kışır oluşumu, su borulu kazanlarda, çok daha fazla önem kazanır. Su borulu kazanlar, bildiğiniz gibi, su, boruların içinden ve sıcak gazlarda boruların dışından dolaşır.  Alev borulu kazanlarda, bunun aksi; su, boruların dışında, alev boruların içinde.

Motorlu, dökmeci gemilerde, hemen hemen hepsinde, alev borulu dik yardımcı kazanlar bulunur. Alev borulu yardımcı kazanlarda, kışır oluşumuna, bir miktar müsaade edilebilir. Su borulu ve yüksek buharlaşma kapasiteli kazanlarda kışır oluşumuna hiç bir surette müsaade edilemez. Su borulu kazanlarda, borunun içinde (1.5mm) kalınlığında kışır birikimi, boruların tavlanıp, patlamasına sebep olabilir. Buna karşılık, alev borulu kazanlarda, aynı kalınlıktaki kışır, kazanda tehlike yaratmaz. Yalnızca kazanın, buhar yapma verimini düşürür.

Kazanın ısıtma yüzeylerinde biriken kışır tabakası, ihmal ve çalıştırma hatalarından kaynaklanır. Kazanda kullanılan fid suyunun, en yüksek düzeyde hazırlanışı ve titiz bir bakım tutum ile kışırın tamamen önüne geçilebilir. Kazan ısıtma yüzeylerinde biriken kışırlar, muhakkak temizlenmelidir. Kazanda kışır birikimi, yalnız borulara ve kazanın kendisine zarar vermekle kalmaz, emniyet valf sıpındıllarının tutmasına, gösterge ince bağlantı borularının tıkanmasına, sitim valflarının sitlerinin bozulmasına da sebep olur.

Kazanlarda Yağ Birikimi:

Kazan borularında ve kazan cidarlarında yağ birikimi, en tehlikeli durumu oluşturur. Yağın mükemmel bir ısı tutucu (ısı geçirmezlik) maddesidir. Kazanlarda yağ birikimi nereden oluşabilir? Sitimli makinelerin piston rod yağlamalarında yağ, sitime karışabilir. Sitim   (buhar) , kondenserde yoğunlaşarak yağlı fid suyu olarak, kazana girer. Her ne kadar, hotvelde filtreden geçirilse dahi, bir miktar yağlı fid suyu kazana verilmiş olur. Kazan burulörlerine gelen ağır yakıtın ısıtılmasında, ısıtıcı boru kaçaklarından ağır yakıt, Sitime bu yolla da karışabilir. Kazan borularına ve kazan cidarlarına bulaşan yağları, muhakkak kazanlardan temizlememiz gerekir. Aksi halde, yukarıda da belirttiğimiz ve şekillerde görüldüğü gibi, kazan boru hasarları, hemen meydana gelir.

Kazanlarda Yağları Temizleme:

Kazan suyunda yağları temizleme, kazan suyunu, sodium karbonat (NA2CO3)veya sodium hidroksit (NaOH), kimyasal elemanlarla kaynatarak yapılır. Kaynatmakla sudan ayrışan yağlar, suyun üstünde toplanır. Bu operasyon, kazan basıncını (1.5/2.0kg) çıkararak iki ila üç gün devam eder. Bu kaynatma olayı, kazanın yağlılık durumuna göre, bir kaç defa tekrarlanabilir. Yüzeyde toplanan yağlar, yüzey blofla ( surface blowdown) dışarı atılır.   Operasyondan sonra, kazan tatlı su ile yıkanır ve kazan içi çok sıkı bir kontroldan geçirilerek, yağ birikintisi olup olmadığı araştırılır. Kazanlarda yağı temizlemede kullanılan birim ölçekler şöyledir:

Her 500 kg kazan suyuna 500 gr (1/2 KG), (NA2O3) veya (NAOH) kullanılır. Mesela 4 ton su alan bir kazana 4 kg sodium karbonat veya sodium hidroksit karıştırılmalıdır.

Kazanlarda Kışırı Temizleme:

Kazan fid suyunun, kontrolsüz kullanılışında, boru yüzeylerinde biriken kışırları, üç değişik sistemle temizleyebiliriz:

1. Mekanik Sistemle: Burada, su borulu, büyük kazanları bulunan, türbin tankerlerde; boru içi kışırlarını temizlemede kullanılan, elektrik motorlu veya hava ile döndürülen kazan boru çakıları bulunur. Bu çakılar, her bir borunun içine, döner vaziyette salınarak, kışırla (scale) borunun alt dıramına indirilir. Bu operasyon, günlerce sürebilir.
2. Asitle Temizleme: Kışır tabakası ile kaplı kazan, boru içi veya boru dış yüzeylerini, sulandırılmış hidroklorik asit (HCL) veya fosforik asiti ( H3PO4) kazan suyuna karıştırıp hafif ısıtmakla, kışırları yumuşatıp çözerek, kazan kışır temizliğini bu şekilde sağlayabiliriz.
3. Uzun Sürede Kazan Devrede İken Kışır Temizlenmesi: Bu sistem daha ziyade, hafif kışır tutmuş kazanlara tatbik edilir. Kazan serviste kalır; her gün muayyen miktarda, ticari (commercial) kışır yumuşatıcı (trinatrium fosfat), çektirilerek, kışırların çözülüp suda askıda kalmaları sağlanır. Zaman zaman, suyun dansitesini ölçerek – kışırlar çözülüp askıda kalarak suyun dansitesini (yoğunluğunu) yükseltir – kazan blofları ile askıda kalan maddeler dışarı atılır. Böylelikle, kazan servis dışı kalmadan, kışırlarından temizlenmiş olur. Bu operasyon günlerce sürebilir. Kışırlar temizlenene kadar.

Kazan Suyu Kontrolleri (Boiler Water Treatment): 

Kazanların fid sularının kontrollerini yapmanın amacı; kışır, korozyon ve carry over’e mani olmak içindir. Carry over’ın teknik anlamını şöyle ifade edebiliriz: Kazan suyunun içinde biriken kışır yapıcı maddelerin, kazan suyunda askıda kalarak, sitimle birlikte taşınması. Bu taşımada, sitimin içinde bulunan katı maddeler türbin nozullarını, kanatlarını ve srast yataklarını bozabilir. 

Gemilerde Fid Suyu Kontrolleri (Feedratertreatment):

Gemilerde, kazan fid sularının kontrolleri, periyodik olarak yapılan bir işlemdir. Bilhassa,   ana makinesi, türbin ile çalışan tankerler (100.000 tonluk ve üzeri), su borulu, büyük buhar kapasiteli, yüksek basınç ve superhiterli kazanlarla donatıldıkları için, fid suyunun kontrolü, bu tip gemilerde, en önde gelen ve en mühim olan, başlıca uğraşlardan sayılır. Büyük motorlu tankerlerde de, ham petrolü basan pompalar (cargopumps), türbin pompalardır. Kazanlara ihtiyaç vardır. Bu kazanlar, su borulu olup, yüksek buhar kapasitesinde superhit kızgın sitim (buhar) üretirler. (40 ila 60 kg/cm2 basınç ve 225 derece). Motorlu gemilerde de, fid suyunun kontrolleri gereklidir. Dökme gemilerde (bulk carrier), elektrik üreten jeneratörlerden biri turbo jeneratör olabilir. Bu tip gemilerde de, ana makine egzoz gazları ile (250/350°C) çalışan, (exhaust boiler) kazanlara, ihtiyaç vardır. Bu kazanlar, ana makinesi türbin olan kazanlara kıyasla, daha düşük kızgın sitim üretirler. Demek ki, her gemide kazan bulunduğuna göre, kazan suyunun kontrolleri her gittiğiniz gemide karşınıza çıkacak. 

Gemilerde Kazan Fid Suyunu Hazırlama:

Gemilerde fid suyunu hazırlamada, evaporeyterler büyük önem kazanır evaporeyterler, deniz suyundan damıtık su yapmada kullanılır. Kara tesislerinde, tatlı sudan damıtık su elde edilir. Gemilerde, deniz suyundan damıtık su elde edilir. Büyük, ana makinesi türbin olan gemilerde, evaporeyterlerden damıtık su, yani kazan fid suları elde edilir. Bu eveporeyterlerin damıtık su yapma kapasiteleri günde, 25tondan 50-60 tona kadar ulaşabilir. En ekonomik evaporeyterler; ana makine soğutma sularının çıkışlarından alınan bir kısım suların (80/85 derece), evaporeyterde dolaşan deniz suyunun ısıtılmasında kullanılır. Evaporeyter bünyesinde, yüzde 85/95 vakum vardır. Bu şekilde deniz suyu, %90-95 vakumda, 36 derecede buharlaşır. Bu buharlar, bir kondenserde yoğunlaştırılarak damıtık tatlı su (distilled water), elde edilmiş olur. Yani, bedavadan, gemilerde tatlı su elde edilmiş olur. 

Gemilerde, yıkanma ve tuvalet suları gerektiğinde, evaporeyterden elde edilen sular kullanılır. Yıkanma sularına bir miktar deniz suyu karıştırılır. Zira su, çok hafif (içinde erimiş tuzlar olmayan) olduğu iç yıkanmaya uygun gelmez. İçme suları, ayrıyeten limanlarda içme suyu olarak alınır ve ayrı tanklarda bulundurulur içme suyu tanklarında damıtık su hiç bir surette içme suyu olarak kullanılmaz. Gerektiğinde, mineral haplardan geçirilerek içilebilir. Kazan suyunun analizi demek; içinde ne kadar yabancı maddelerin bulunduğunun anlaşılması demektir. Bu da, milyonda bir olarak tespit edilir(ppm). İngilizce’si parts per milyon. Oran olarak, ağırlık üzerinden, suyun içinde bulunan yabancı maddelerin miktarı: Mesela; 3 ppm milyonda 3 yabancı madde. 

Yabancı maddeler suyun içinde üç şekilde bulunur:

1. Suyun içinde erimiş olarak bulunan kati maddeler. Erimiş halde…
2. Suyun içinde erimemiş halde bulunan katı maddeler. Suyun içinde askıda bulunan maddeler. Mikron büyüklüğünde olduğu için gözle görülemez. Bir mikron =  1/1000 mm
3. Gaz halinde, suyun içinde erimiş olarak bulunan maddeler…