Co sprawdzić w Podgrzewacz oleju termalnego (dla zbiornikowców).
Podgrzewacz oleju termalnego nie wytwarza pary. Podgrzewa olej nośnikowy mineralny albo syntetyczny w obiegu zamkniętym i tłoczy ten gorący olej przez wężownice wspawane albo zamocowane wewnątrz zbiorników ładunkowych, przez ogrzewanie towarzyszące rurociągom ładunkowym i z powrotem do paleniska. Ponieważ olej pozostaje ciekły w temperaturach, w których woda potrzebowałaby bardzo wysokiego ciśnienia, by utrzymać się jako para nasycona, cała instalacja pracuje blisko ciśnienia atmosferycznego nawet przy temperaturze oleju 250-300°C. Na zbiornikowcu wożącym ładunek lepki — paliwo ciężkie, bitum, melasę, łój, niektóre oleje roślinne — to połączenie wysokiej temperatury i niskiego ciśnienia…
Co wyróżnia podgrzewacz oleju termalnego
Podgrzewacz oleju termalnego nie wytwarza pary. Podgrzewa olej nośnikowy mineralny albo syntetyczny w obiegu zamkniętym i tłoczy ten gorący olej przez wężownice wspawane albo zamocowane wewnątrz zbiorników ładunkowych, przez ogrzewanie towarzyszące rurociągom ładunkowym i z powrotem do paleniska. Ponieważ olej pozostaje ciekły w temperaturach, w których woda potrzebowałaby bardzo wysokiego ciśnienia, by utrzymać się jako para nasycona, cała instalacja pracuje blisko ciśnienia atmosferycznego nawet przy temperaturze oleju 250-300°C. Na zbiornikowcu wożącym ładunek lepki — paliwo ciężkie, bitum, melasę, łój, niektóre oleje roślinne — to połączenie wysokiej temperatury i niskiego ciśnienia jest właśnie sensem rzeczy: utrzymuje ładunek zdatny do przepompowania przy wyładunku bez zagrożenia zbiornikiem ciśnieniowym, jakim byłby kocioł parowy stojący kilka wręgów od zbiorników ładunkowych. Inaczej niż ekonomizer spalinowy czy kocioł pomocniczy, podgrzewacz oleju termalnego jest instalacją jednoczynnikową o jednym przeznaczeniu, zbudowaną wokół jednego paleniska i jednego zasobu oleju, a nie kolektorem pary zasilającym wielu odbiorców.
Główne elementy
Palenisko i wężownica
Opalane palenisko, zwykle z pojedynczym zwiniętym ciągiem rurowym, a nie z układem płaszczowo-rurowym, przekazuje ciepło spalania wprost do płynącego oleju. Opala się je palnikami na olej napędowy albo paliwo ciężkie z nadmuchem, dobranymi do największej mocy cieplnej wymaganej przy najszybszym planowanym rozgrzewaniu ładunku.
Zbiornik wzbiorczy i poduszka azotowa
Wysoko umieszczony zbiornik wzbiorczy przejmuje rozszerzalność cieplną oleju i utrzymuje obieg pełny. Jest przykryty poduszką azotową, by trzymać tlen z dala od gorącego oleju, bo to utlenianie zamienia olej termalny w szlam i osady koksowe.
Pompy obiegowe
Pompy odśrodkowe podstawowa i rezerwowa utrzymują ruch oleju przez cały czas, gdy palenisko pracuje — zatrzymanie przepływu przez gorącą wężownicę choćby na krótko powoduje przy palniku miejscowe przegrzanie i koksowanie.
Wężownice grzewcze ładunku i regulacja
Wężownice w każdym zbiorniku, zawory odcinające pozwalające wyłączyć nieużywane zbiorniki z obiegu oraz pętla regulacji temperatury dławiąca moc palnika albo prowadząca olej obejściem wokół paleniska, by utrzymać zadaną temperaturę ładunku bez przegrzewania warstwy oleju przy ściance wężownicy.
Dobór i wymiarowanie
Podgrzewacz wymiaruje się według mocy cieplnej, a nie samej pojemności zbiorników. Istotne wielkości to:
- Wymagany czas rozgrzewania i docelowa temperatura ładunku, które ustalają moc szczytową w kW albo kcal/h
- Największa temperatura warstwy przyściennej oleju, jaką wybrany gatunek oleju zniesie, nim zacznie się kraking cieplny, zwykle wyraźnie poniżej podanej największej temperatury w masie
- Wydatek oleju potrzebny, by przy pełnej mocy palnika utrzymać małą różnicę temperatur między warstwą przyścienną a masą
- Zakres regulacji w dół, bo przez większość podróży potrzebne jest tylko dogrzewanie, a nie pełna moc rozgrzewania ładunku
- Zgodność materiału wężownic i temperatury podgrzewania z ładunkami, do jakich statek jest zbudowany
Przepisy i klasa
SOLAS rozdział II-2 reguluje ochronę przeciwpożarową pomieszczenia paleniska i jego oddzielenie od zbiorników ładunkowych, bo jest to źródło ciepła z otwartym płomieniem pracujące blisko ładunku palnego albo łatwo zapalnego. Towarzystwa klasyfikacyjne traktują palenisko, wężownicę i zbiornik wzbiorczy jako urządzenia ciśnieniowe i zagrożone pożarem, podlegające przeglądom okresowym, w tym badaniu wnętrza wężownicy pod kątem koksowania i ubytku ścianki. MARPOL załącznik I ma zastosowanie, gdy przeciek wężownicy pozwoli ładunkowi albo pozostałościom oleju dotrzeć do zęz pomieszczeń maszynowych czy do morza.
Typowe usterki
| Usterka | Przyczyna | Skutek |
|---|---|---|
| Koksowanie wewnątrz wężownicy | Miejscowe przegrzanie od małego przepływu albo utlenionego oleju | Zmniejszona wymiana ciepła, w końcu zablokowany odcinek wężownicy |
| Ubytek oleju w zbiorniku wzbiorczym | Usterka odpowietrzenia albo aparatury poziomu, niewykryty przeciek | Wnikanie powietrza, przyspieszone utlenianie, zagrożenie pożarowe przy górze paleniska |
| Awaria uszczelnienia pompy | Praca na sucho albo zużycie uszczelnienia przy wysokiej temperaturze oleju | Utrata obiegu i szybkie przegrzanie wężownicy, jeśli w porę nie nastąpi wyłączenie |
| Przeciek wężownicy ładunkowej do zbiornika | Korozja albo uszkodzenie mechaniczne wężownicy | Zanieczyszczenie ładunku i utrata zasobu oleju grzewczego |
Na co zwrócić uwagę u dostawcy
- Udokumentowaną temperaturę warstwy przyściennej oleju przy pełnej mocy, a nie samą temperaturę oleju w masie, względem podanego gatunku oleju
- Wbudowane w obieg wężownicy przyłącze do czyszczenia chemicznego albo płukania, pozwalające usunąć osady koksowe bez pełnego demontażu
- Materiał i grubość wężownic dobrane do zakresu ładunków, w jakim statek naprawdę będzie pływał, z zapasem na korozję
- Wspólność części zamiennych pomp i palników z wyposażeniem już obecnym na statku
Śledźcie trend temperatury warstwy przyściennej oleju na wylocie wężownicy przez kolejne podróże: powolny wzrost przy niezmienionej mocy jest najwcześniejszym znakiem koksowania, na długo przed tym, nim odczyty przepływu czy temperatury w masie pokażą cokolwiek niepokojącego.