1/ Tại sao nồi hơi có thể bị nổ

Đối với cá nhân hay doanh nghiệp thì vấn đề an toàn cháy nổ luôn được đặt lên hàng đầu. Việc vận hành an toàn các nồi hơi đòi hỏi phải quan tâm kỹ lưỡng đến nhiều nhân tố. Bởi lẽ những sự cố gây ra hoàn toàn có thể dẫn đến những thảm họa. Hậu quả của sự cố thế nào có lẽ chúng ta đều mường tượng ra được. Vậy nguyên nhân của những tai nạn nổ lò là gì? và chúng ta có nên quá lo lắng về nó hay không? Những hiện tượng phổ biến nhất dẫn đến phá hủy nồi hơi là:

•  Nổ do nhiên liệu

•  Tình trạng cạn nước

•  Xử lý nước không đảm bảo

•  Khởi động sai

•  Va đập gây hỏng hóc ống

•  Đốt nóng dữ dội

•  Nước cấp bẩn

•  Phương pháp xả không thích hợp

•  Việc bảo quản không đúng

•  Tạo chân không bên trong lò hơi

•  Tác động của ngọn lửa

Sau đây chúng ta đi phân tích nguyên nhân chính dẫn tới nổ lò hơi nhiều nhất là nổ nhiên liệu

Nổ nhiên liệu là một trong những tình trạng nguy hiểm nhất trong quá trình vận hành nồi hơi trong buồng đốt. Để xảy ra nổ phải hội tụ đủ một số điều kiện và nếu nồi hơi vận hành đúng thì những điều kiện đó không thể xảy ra. Những nguyên nhân chính gây nổ nhiên liệu là:

+ Hỗn hợp cháy quá dư nhiên liệu: Nó rất nguy hiểm ở chỗ nhiên liệu không cháy có thể tích tụ lại với nồng độ cao, khi phần nhiên liệu không cháy này bắt cháy, nó sẽ cháy rất nhanh và dễ phát nổ. Hiện tượng hỗn hợp cháy quá dư nhiên liệu có thể

xảy ra khi cung cấp không đủ không khí cho quá trình cháy. Không được thêm không khí vào buồng đốt đang bị nhuốm đen vì khói. Việc cần làm là ngừng lò, vệ sinh, sau đó tìm biện pháp khắc phục. Nếu thêm không khí vào lúc này, bạn có thể tạo ra một hỗn hợp gây nổ. Nếu hỗn hợp quá giàu nhiên liệu là nguy hiểm thì điều ngược lại (hỗn hợp thừa không khí - ND) lại không giống như vậy.

Một hỗn hợp nghèo nhiên liệu do được cung cấp thừa không khí không phải là một mối nguy hiểm.

+ Quá trình tán sương dầu không đảm bảo: Tương tự như hỗn hợp cháy quá dư nhiên liệu,một chút tồn đọng nhiên liệu dễ cháy nào trong buồng đốt cũng có thể gây ra nổ.Để ngăn chặn điều này đầu vòi phun dầu phải sạch, nhiệt độ dầu phải thích hợp, độ nhớt của dầu phải theo đúng quy định cho từng loại dầu, áp suất  

của hơi nước (hay không khí dùng để tán sương và áp suất dầu phải được điều chỉnh thích hợp.

+ Việc thông thổi không đúng - Nhiều vụ nổ xảy ra sau khi phải ngừng đốt để xử lý các trục trặc của quá trình cháy. Xem xét hiện tượng sau: giả sử rằng đầu vòi phun dầu bị tắc làm rối loạn dòng dầu phun , gây ra ngọn lửa không ổn định dẫn đến lửa tắt dần. Người điều khiển cố gắng châm lại bộ đốt mà không điều tra nguyên nhân và trong suốt thời gian cố gắng châm lại liên tiếp đó, dầu vẫn được phun vào buồng đốt. Dầu trên sàn buồng đốt nóng bắt đầu bay hơi và giải phóng các khí dễ cháy khi người vận hành cố gắng đánh lửa để đốt lại. Bộ đánh lửa sẽ đốt cháy lượng lớn các khí dễ cháy còn đọng lại trong buồng đốt và gây ra nổ. Toàn bộ viễn cảnh này có thể được ngăn chặn bằng cách:

Điều tra nguyên nhân sai sót trước khi cố gắng châm lửa lại.Cho làm sạch hoàn toàn buồng đốt. Điều này đặc biệt quan trọng khi dầu tràn ra buồng đốt. Việc làm sạch sẽ hút lượng khí chưa được đốt cháy còn đọng lại cho đến khi mật độ của các khí đó ở dưới giới hạn nổ. Phải làm sạch!

2/ Tình trạng cạn nước

Tình trạng cạn nước hoàn toàn có thể hình dung được nếu biết rằng trong khi nhiệt độ buồng đốt luôn lớn hơn 1800 độ F, thì độ bền của thép giảm rất nhanh nhiệt độ trên 800 0F. Điều duy nhất cho phép nồi hơi chịu được nhiệt độ này của buồng đốt là do nước luôn có mặt trong tất cả các ống tiếp xúc với lửa.

Tình trạng cạn nước sẽ làm ống thép của nồi hơi bị chảy

Nồi hơi công nghiệp thường là những nồi hơi “đối lưu tự nhiên”, không dùng bơm để lưu thông nước trong ống. Những thiết bị này dựa vào sự chênh lệch tỷ trọng giữa nước nóng và nước lạnh tạo ra sự đối lưu.

Khi nước di chuyển trong ống được đốt nóng, nhiệt độ của nước tăng lên và chúng chuyển lên

bao hơi của nồi hơi. Quá trình này làm cho nước nhận nhiệt và sinh hơi. Nước lạnh hơn được cấp

vào để thay thế nước đã bay lên, tạo ra sự đối lưu tự nhiên. Sơ đồ trên cho thấy một mạch đối lưu

của nồi hơi điển hình.

Nước cấp nồi hơi được đưa vào bao hơi.

Nước lạnh hơn chìm xuống trong ống nước xuống.

Nước hấp thu nhiệt từ ống, sau đó nuớc nóng đi lên bao hơi.

Do yêu cầu khắt khe về mực nước, những nồi hơi hiện đại được trang bị thêm công tắc tự động

cấp nước. Nhiều nồi hơi cũ có thể không có những thiết bịkhá rẻ này. Nếu nồi hơi của bạn

không có bộ bảo vệ cạn nước, hãy chạy nhanh đến điện thoại và gọi điện ngay cho nhà cung cấp

để yêu cầu lắp một bộ mới. Đừng chậm trễ, một sự cố và một khoản tốn kém do sửa chữa đang

chực chờ để đến với bạn. Việc sửa chữa này chí ít cũng là thay ống còn nếu nghiêm trọng thì

toàn bộ nồi hơi bị phá hủy nếu ba lông bị quá nhiệt.

Khi xảy ra cạn nước, bộ bảo vệ sẽ ngắt vòi phun (hoặc dòng nhiên liệu vào nồi hơi đốt nhiên liệu

rắn) và ngừng hoạt động của quạt gió. Quá trình cấp nhiệt cho nồi hơi ngừng lại .

Bộ bảo vệ cần được cài đặt để tác động tại mức nước đảm bảo ngăn ngừa được hư hỏng. Mức

nư ớc vận hành bình thường nói chung nằm gần đường trục của bao hơi. Bộ bảo vệcạn nước

thường được đặt thấp hơn mức này khoảng 6’’, nhưng trong bản vẽ của nhà chế tạo luôn có mức

nước bình thường và thấp nhất thay đổi theo thiết bị. 

Khả năng thiệt hại sẽ lớn hơn với những nồi hơi đốt nhiên liệu rắn. Một nồi hơi dùng gas hay dầu

không có lớp nhiên liệu tồn trữ trong lò. Khi bạn đóng vòi phun vì bất kỳ lý do gì, nhiệt lượng

đưa vào sẽ ngừng ngay lập tức. Với thiết bị đốt nhiên liệu rắn, một khối lượng lớn củi, than đá,

v.v...vẫn còn trên ghi lò và ngay cả khi không có không khí cấp vào vì quạt gió ngưng chạy,

những thiết bị này vẫn có “quán tính nhiệt” lớn và sẽ tiếp tục sinh nhiệt.

Việc kiểm soát mức nước trong bao của nồi hơi đòi hỏi phải khéo léo và ngay cả những hệ thống

kiểm soát điều chỉnh tốt nhất không phải lúc nào cũng ngăn chặn được tình trạng cạn nước. Lớp

nước trong bao hơi thật ra là một hỗn hợp chịu nén không ổn định gồm nước và hơi sôi sùng sục

co giãn theo sự thay đổi của áp suất và sẽ co lại ngay lập tức khi nước cấp lạnh hơn được đưa

vào.

Một số nguyên nhân phổ biến của tình trạng cạn nước là :

Bơm cấp nước bị hỏng

Van điều khiển bị hỏng

Mất nước cấp cho máy khử khí hay hệ thống lọc nước

Thiết bị kiểm soát mực nước bị hỏng

Thiết bị kiểm soát mực nước bị chuyển sang chế độ điều khiển bằng tay do sơ suất.

Mất áp lực không khí cấp cho hệ thống van dẫn động điều khiển

Van an toàn mở

Phụ tải hơi thay đổi nhiều và đột ngột

Không may là số lượng nồi hơi được trang bị bộ báo động nước cạn bị phá hủy hàng năm là rất

đáng báo động. Những nguyên nhân chính:

* Mạch bảo vệ bị vô hiệu – rất phổ biến – một đoạn dây cáp nối trị giá 39 cent bị đứt sẽ dễ dàng

làm hỏng một đồán được chuẩn bị một cách cẩn thận nhất (chi phí sửa chữa thường vượt quá

100.000$). Một hiện tượng rất hay xảy ra là bộ bảo vệ b ịvô hiệu hóa một cách cưỡng bức khi

nồi hơi thường xuyên bị ngắt do bộ điều khiển được chỉnh định không đúng. Cách làm như vậy

thực chất là tạo ra một tấm màn che bản chất thật của sự cố và không bao giờ được phép thực

hiện.

* Công tắc bảo vệ không làm việc – những công tắc bảo vệ cần thường xuyên được thông thổi để

loại bỏ các cáu cặn . Những công tắc này được đặt ở những ống có một đầu bị bịt kín, trong đó

nước không tuần hoàn. Cáu cặn thậm chí có thể bít kín ống dẫn.

Hôm nay bạn đã kiểm tra bộ bảo vệ chưa? Sự phiền toái gây ra do bộ bảo vệ tác động sẽ không

bao giờ xảy ra với nồi hơi được điều chỉnh thích hợp và có đặc tính bao hơi phù hợp, vì vậy nó

không phải là một lý do chính đáng để vô hiệu hóa bộ bảo vệ. Một khi bộ bảo vệ cạn nước bị

loạn chức năng có nghĩa là nồi hơi không được hoạt động và phải được sửa chữa trước khi đốt lửa noi hoi