Защиты котла. Быстрая проверка для инспектора

Приветствую читателей! В этой статье рекомендую ознакомиться с основными защитами котельных установок на судне, которые любят проверять инспекторы. Не важно какой инспектор пришёл на судно (PSC, флаг, annual surveyor и т.д.), обычно проверки мало чем отличаются. 

Инспекторы в основном смотрят как работают критические защиты (выборочно), т.е. те защиты, которые останавливают котел (shutdown защиты). Их мало волнуют вспомогательные сигнализации (алармы). Но необходимо быть готовыми ко всему, т.е. к тому что инспектор может проверить и вспомогательные сигнализации котла.

Например, инспектор может посмотреть на контрольную панель котла и запросить проверить любую сигнализацию, которая видна ему на панели.

Панель сигнализации котла Miura

"А сделайте мне, чтобы вот эта лампочка горела красным!"

На примере котлов Miura, Volcano, Aalborg (Alfa Laval) и Kangrim мы рассмотрим защиты котлов, а также процедуру их проверки. На самом деле модели котлов тут не особо важны, везде примерно все одинаково. Очень важно уметь правильно продемонстрировать ту или иную защиту (или сигнализацию), при этом не открывая мануал. 

Deficiency. При PSC (port state control) проверке котла экипаж замешкался и начал смотреть инструкцию. В итоге судно получило замечание (deficiency), что мол механики не знают как проверить котел (not familiarized). Казалось бы, что тут такого посмотреть в инструкцию, но инспектору это не понравилось и он влепил deficiency. Все разводят руками, компания тоже, но примите меры чтобы такого не повторялось!

Что значит правильно продемонстрировать защиты котла?

В понятие "правильно" нужно внести два основных момента. Первое - при проверке не стоит открывать инструкцию, второе - не стоит лезть в щит управления котлом, вытаскивать реле или замыкать контакты отверткой :) Всё это можно делать только если проверяющий не стоит рядом, а так лучше этого не делать, иначе будет deficiency.

Панель управления котла Miura

В этой статье я рассмотрю некоторые случаи, когда приходилось делать вышеперечисленные действия, но это было не при инспекторе и это было необходимо, иначе deficiency :)

Защиты котла

Итак, сначала рассмотрим защиты, которые чаще всего проверяют инспекторы. А уже после этого разберемся с второстепенной сигнализацией котла.

Общий вид котла Миура

Прессостаты, трансмиттеры и контроллеры котла Miura

В таблице, которая опубликована ниже, можно найти все защиты, которые есть у котла Миура. В столбце Burner Trip видно какие защиты (отмечено кружком) останавливают котел (делают shutdown).

Защиты японского котла Miura

1. Miss fire и Flame failure - сбой пламени (отсутствие пламени). Возникает, если фотоэлемент (Flame Eye, или "Глаз") не видит пламя в топке котла. Т.е. розжиг не происходит или он срывается. Продемонстрировать Flame failure очень просто, достаточно запустить котел, достать фотоэлемент из своего гнезда и закрыть его ладошкой. При этом котел должен остановиться (shutdown) и выдать сигнализацию "Flame failure".

Flame Eye, или "Глаз" котла

Также есть сопутствующие алармы и шатдауны "Abnormal Fire" и "Flame Eye Abnormal". Abnormal Fire - это защита, которая больше характеризует качество пламени, т.е. если пламя будет не равномерное, рваное, то выйдет этот аларм. Очень хорошо эта защита описана в статье "Abnormal Fire. Котел не запускается. Поиск и устранение неисправности".

Flame Eye Abnormal свидетельствует о какой-то проблеме с "глазом", например, произошел обрыв в его цепи или реле вышло из строя.

Видео проверки Flame failure на котле Aalborg

На котле Miura GK-1628-800/700 в щите управления котла есть специальная кнопка "Abnormal Fire Alarm Test". При её нажатии фотоэлемент закрывается специальной задвижкой, котел тормозится и выходит аларм Flame failure, также можно симитировать Abnormal Fire, кратковременно нажав на кнопку. Это тот случай, когда можно лезть в щит для имитации защиты. 

AMS Terasaki "отбивает" алармы котла Aalborg

Но, как правило, инспектору лучше продемонстрировать защиту непосредственно на фотоэлементе. А то он подумает, что эту кнопку мы сами установили, прийдётся доставать схему и показывать что к чему. Поэтому чем проще тем лучше. Кстати, а на котле Miura GK-2230-1400 такой кнопки в щите нет.

Abnormal Fire Alarm Test

2. Low water level и Low low water level - низкий уровень и самый низкий уровень воды в котле. Проверяется на пароводяной колонке. Для этого необходимо слить воду с мерной колонки. Закрыть клапана на колонку, открыть дренаж и слить воду. 

Low low water level на котле Aalborg (Alfa Laval)

При этом питательные насосы должны быть в положении OFF. Электроды внутри колонки поменяют своё сопротивление и выйдет аларм Low water level, а потом Low low water level аларм остановит котел. 

Видео проверки Low low water level на котле Miura

Кроме электродов также могут использоваться поплавки на герконах. Например, на котле Kangrim установлен специальный стакан с поплавком, который тушит котел по "Low low water level" аларму. А есть котлы, где вместо электродов используются только герконы. Но принцип проверки везде одинаковый, необходимо остановить питательные насосы и слить воду с колонку (не важно какие датчики уровня используются, поплавки или электроды).

Колонка с электродами

High water level - высокий уровень воды в котле. Как правило, проверяющих не интересует этот аларм, т.к. он не тормозит котел. Для его проверки необходимо перепитать котел запустив питательные насосы в ручном режиме. В автоматическом режиме эти насосы работают или по уровням воды в колонках (электроды или герконы), или по дифференциальному трансмиттеру давления (Differential Pressure transmitter).

В Китае инспектор захотел, чтобы ему продемонстрировали High water level на котле. Он находился в ЦПУ и ждал выхода аларма на панели сигнализации AMS. После перепитки котла и достижения необходимого уровня на колонке, аларм не вышел (с учетом выдержки времени). Электромеханику пришлось вынуть реле из цепи управления, чтобы сработала защита. Разумеется инспектор это не увидел, но котел прошел проверку. В результате обнаружилось что электроды на колонке были сильно грязные из-за чего и не выходил аларм.

Важно! Разные модели котлов имеют разные схемы управления. Где-то нужно вытаскивать реле, где-то зажимать контакт, где-то отдавать конец, а где-то ставить перемычку. Всё индивидуально и тут нет одного какого-то магического способа имитации аларма, который подходит всем котлам. Читайте схемы!

И внимание! Все это я не рекомендую делать, просто описываю варианты теста. Нужно проверять все защиты по факту и не использовать никакие обходные способы!

Видео проверки High water level на котле Miura

Видео проверки Low low water level и High water level на котле Aalborg (Alfa Laval) доступно в ТикТок канале ETO ENGINEER.

3. Safety Steam valves - паровые предохранительные клапана. Должны сработать, если давление пара в котле превысит 6.5 - 6.7 кг (Miura). Для проверки этих клапанов необходимо или активировать их вручную с помощью специальных рычагов на тросах, или набить давление пара в котле до установленного предела. 

Safety Steam valves

Здесь нужно согласовать с инспектором, как именно он хочет проверить эти клапана (с помощью ручной активации или по высокому давлению пара в котле). Чтобы набить давление до верхних границ необходимо закрыть расход пара на потребители и запустить котел в ручном режиме. Если используется прессостат, который останавливает котел по давлению пара в ручном режиме, то его необходимо сбайпасировать. 

Обычно проверяющим достаточно подорвать клапана в ручном режиме, но бывают и исключения.

Видео активации паровых предохранительных клапанов 

котла Miura по высокому давлению пара

Кстати, аларма по высокому давлению пара в котле Steam Pressure High обычно нет, но имеется аларм (он же shutdown котла) Steam Pressure Abnormal по высокой температуре 190°C. Также есть аларм по низкому давлению пара Steam Pressure Low в котле, который обычно устанавливается на отметке 4 кг. Но эти алармы особо не интересуют проверяющих.

Вышеперечисленные три защиты - это основные алармы (шатдауны) котла, которые любят проверять инспекторы. За редким исключением они проверяют что-то ещё. В моей практике были разные проверки помимо основных защит, ниже мы рассмотрим некоторые их них.

Boiler Exhaust Gas Temperature High - защита по высокой температуре 450°C в системе выхлопа котла. Обычно тут достаточно накрутить термостат ниже текущего значения температуры, выходит аларм и шатдаун котла. Мне ещё не попадались инспекторы, которые заставляют это делать с помощью температурного калибратора. Хотя нужно быть готовыми ко всему.

Термостат Exhaust Gas Temperature High

Fuel Oil Pressure Low - низкое давление топлива, устанавливается на отметке около 14 кг (Миура). Эта защита останавливает котел по низкому давлению топлива, используется прессостат. Кстати, в статье "Pressure switch. Вышел из строя прессостат по давлению топлива на котле" описана проблема с этим прессостатом и к чему она в итоге может привести.

Прессостат по низкому давлению топлива

Для проверки этой защиты достаточно перекрыть топливный клапан на прессостат (на подогреватель) и слить топливо со стакана подогревателя в дренаж. 

Повторяться везде за калибраторы не буду. Обычно проверка простая, достаточно продемонстрировать что защита работает и не важно на какой уставке термостата или прессостата. Но если это не подходит инспектору, значит необходимо брать калибратор и демонстрировать на нём.

Видео как проверить прессостат на калибраторе

Видео как проверить термостат на калибраторе

На видео выше вы можете посмотреть как происходит проверка термостатов и прессостатов на калибраторе. В нашем случае необходимо сделать тоже самое только по месту, не снимая датчик. Например, на топливном прессостате необходимо отдать топливную трубку, подключить прессклещи (калибратор) и набить (стравить) давление до нужной отметки.

Кстати, обычно на таких прессостатах (термостатах) есть специальная контактная группа TEST для проверки цепи (разомкнуть или замкнуть контакт). Это на случай, если датчик не работает, при условии что проверяющий не видит.

Видео теста термостата (TEST)

Fuel Oil Temperature High и Fuel Oil Temperature Low - высокая и низкая температура топлива, эти алармы обычно выходят при переводе котла с DO на HFO топливо или наоборот. Проверяющие такие алармы не проверяют.

Проверить их можно на температурном контроллере, занизив или завысив уставку температуры, или на термостатах, если они установлены. Защита Fuel Oil Temperature Low должна остановить котел.

Температурные контроллеры топливного подогревателя

Fan Abnormal Stop - ещё одна малоинтересная защита по неисправности вентилятора. Проверить можно с помощью теплового реле (нажать кнопку TEST) электродвигателя вентилятора. Эта защита останавливает котел. Тот случай, когда нужно лезть в щит и нажимать кнопку TEST.

Тепловое реле вентилятора (кнопка TEST)

На этом пожалуй все. Рекомендую вам по приезду на судно изучать схемы и мануалы котла, чтобы знать какие у него есть защиты, а также периодически проверять все по check листу и проходить любые проверки без замечаний!

О чем я не рассказал в статье?

В одной статье рассказать все о всех котлах не получится, как бы я не старался. Всё равно что-то забуду, а где-то с чем-то и не сталкивался. Но тем не менее я считаю, что эта статья дает хорошую базу на что именно нужно обращать внимание при проверке защит котлов.

Аварийный стоп котла. На каждом котле есть кнопки аварийного стопа. Обычно они расположены непосредственно на щите управления, а также в ЦПУ (центральный пост управления) машинного отделения судна.

Кнопка стоп EM'CY STOP на щите котла Volcano

Конечники на форсунках (горелках). На котлах Aalborg или Kangrim (Weishaupt Monarch oil burner) есть конечники или индуктивные сенсоры, которые останавливают котел в случае попытки открыть форсунку (burner) в процессе работы котла (защита оператора). Кстати, такую же защиту можно встретить на инсинераторах (на дверях топок), об этом будет написано в отдельной статье.

Котел Aalborg (Alfa Laval) 

Датчики солености и поплавки теплого ящика. Также на котлах Miura и Aalborg встречаются датчики солености теплых ящиков, которые могут тормозить котел. А поплавки теплого ящика котла Aalborg участвуют в схеме подпитки котла.

Герконы на теплом ящике

Standby питательных и топливных насосов.  На котлах также должны быть предусмотрены standby режимы питательных водяных и топливных насосов. 

Как вы видите у котла имеется множество защит и сигнализаций, т.к. вспомогательный котел на судне - это очень ответственный и опасный механизм, который требует к себе повышенного внимания. Все защиты должны хорошо функционировать, чтобы работа с котлом была максимально безопасной.

Какие ещё защиты котла вы знаете? Если у вас есть опыт проверки защит котла или были какие-то интересные случаи при прохождении проверок, то делитесь в комментариях к данной статье!

Кстати, если вам нужны инструкции по котлам, которые рассматривались в данной статье (или по другим, например, Saacke, DAEWOO MITSUBISHI), то все это можно найти в нашем закрытом телеграмм канале Marine Engineering Manuals.

Спасибо за внимание! Надеюсь данная статья была для вас полезной!