Kesselsicherheit auf Schiffen verstehen – gemeinsame Risiken und Sicherheitsmerkmale

Der Maschinenraum eines Schiffes ist eine komplexe Anordnung von Maschinen und Systemen, die zur Durchführung verschiedener Operationen an Bord verwendet wird. Eine solche wichtige Maschinerie, die Schiffe seit Beginn der Schifffahrt unterstützt, ist der Schiffskessel.

Früher wurden Schiffskessel hauptsächlich auf einem Schiff für die Antriebsanlage installiert, die früher mit Dampf (Dampfmaschine) betrieben wurde. Heute wird der vom Kessel erzeugte Dampf in verschiedenen Systemen im Maschinenraum verwendet, einschließlich der Erwärmung von Kraftstoff für den Hauptmotor. In Anbetracht der Bedeutung von Schiffskesseln und der Risiken, die mit ihrem Betrieb auf Schiffen verbunden sind, hat sich die Branche ständig weiterentwickelt, um die Sicherheit von Kesseln an Bord zu verbessern. Einige halten es sogar für eines der „tödlichsten“ Maschinensysteme an Bord.

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Im Folgenden sind die häufigsten Risiken im Zusammenhang mit dem Schiffskessel aufgeführt:

Kesselexplosion: Viele Fälle von Kesselexplosionen in der Vergangenheit haben gezeigt, wie gefährlich Schiffskessel sein können, wenn sie nicht professionell betrieben werden. Unfälle passieren, wenn das Kraftstoffsystem im Kessel falsch gehandhabt wird oder wenn der Dampfdruck in der Kesseltrommel nicht reguliert wird.

Kesselbrand/ Kernschmelze: Der Kesselbrand ist eine andere Art von Unfall, der alle Rohre im Inneren des Kessels zerstören und zu einer Explosion oder Ausbreitung des Feuers innerhalb des Schiffes führen kann.

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Verbrühungen: Verbrühungen sind Verbrennungen, die durch Hochtemperaturdampf verursacht werden. Dampfverbrennung ist einer der häufigsten Unfälle, die Seeleute an Bord erleben. Es wird gesagt, dass 8 von 10 Seeleuten, die mit dem Dampfsystem arbeiten, in ihrer Karriere mindestens einmal Verbrühungen (Major oder Minor) erlebt haben.

Heiße Oberfläche: Der Kessel und die zugehörigen Rohre, Ventile und Hilfseinrichtungen haben eine sehr heiße Oberfläche, da sie Dampf zu verschiedenen Teilen des Schiffes transportieren. Ein direkter Hautkontakt mit einer der freiliegenden Oberflächen führt zu schweren Verbrennungen.

Sonstige Risiken: Andere Risiken wie unter hohem Druck stehende Teile, Umgang mit schädlichen Chemikalien, Bewegen von Maschinen usw. sind auch mit dem Betrieb von Schiffskesseln verbunden.

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Unnötig zu sagen, Sicherheit ist ein kritischer Aspekt beim Betrieb eines Hoch- oder sogar eines Niederdruckkessels auf einem Schiff und daher werden verschiedene Schiffskesselgeräte bereitgestellt.

Kesselsicherheit kann in zwei Hauptbereiche unterteilt werden:

  1. Kesselsicherheitssystem und Instrumente
  2. Betriebssicherheit von Schiffskesseln

 KesselsicherheitKesselsicherheit

Kesselsicherheitssystem und Instrumente: Ein moderner Schiffskessel ist mit mehreren Sicherheitsvorrichtungen zum Schutz des Bedieners ausgestattet. Lassen Sie uns zum besseren Verständnis diese Instrumente / Geräte nach dem System unterteilen, in das sie eingebaut sind –

Dampfsicherheitssystem: Das Dampfsystem im Kessel ist ein Hochdruck-Hochtemperaturbereich. Um den Bediener und den Kessel selbst zu schützen, ist er mit folgenden Sicherheitsmerkmalen ausgestattet:

  • Manometer: Es sind mehrere Manometer angebracht, um sicherzustellen, dass der Bediener eine Vorstellung vom aktuellen Druckwert im Kessel hat. Normalerweise werden zwei Manometer am Kessel angebracht und eine Leitung wird von der Dampftrommel zum Motorsteuerraum geführt, um den Dampfdruck aus der Ferne anzuzeigen.

Die Manometer sind auch mit Cut-In- und Cut-Out-Automatisierungssystemen ausgestattet, d.h. der Eingang von den Manometern wird verwendet, um den Kesselbrenner zu betreiben. Wenn der Druck den eingestellten Wert erreicht, hört der Kesselbrenner auf zu brennen, und wenn der Druck auf einen niedrigeren eingestellten Wert abfällt, wird der Brenner eingeschaltet, um den Kesseldruck zu erhöhen.

  • Sicherheitsventil: Das Kesselsicherheitsventil ist eine äußerst wichtige Sicherheitsausrüstung, die an der Dampftrommel des Kessels angebracht ist. Gemäß SOLAS Kapitel II-1 muss jeder Dampfkessel und jeder nicht befeuerte Dampferzeuger mit mindestens 2 Sicherheitsventilen mit ausreichender Kapazität ausgestattet sein. In Bezug auf die Leistung oder andere Merkmale eines Kessels oder eines nicht befeuerten Dampferzeugers kann die Verwaltung jedoch zulassen, dass nur ein Sicherheitsventil angebracht wird, wenn dadurch ein ausreichender Schutz gegen Überdruck zufriedenstellend gewährleistet ist.

 Kesselsicherheitsventil

Normalerweise ist ein verbesserter hoher Hub eine der beliebtesten Arten von Sicherheitsventilen, die auf einem Schiff verwendet werden. Sie werden so eingestellt, dass sie beim Abblasdruck anheben und schließen, wenn der Druck auf den sicheren Grenzwert absinkt. Sie sind so eingestellt, dass sie sich bei 3% über dem Arbeitsdruck öffnen. Der Hub des Ventils beträgt ein Zwölftel des Ventildurchmessers.

    • Lockerung Getriebe: Die lockerung getriebe ist angebracht, um die kessel sicherheit ventil. Jedes einzelne Sicherheitsventil ist mit einem eigenen Sicherheitsgetriebe ausgestattet, bei dem es sich um eine Riemenscheiben- und Drahtanordnung (verbunden mit dem Hebel des Sicherheitsventils) mit einem zugänglichen Griff an der unteren Kesselplattform handelt. Es wird verwendet, um das Kesselsicherheitsventil im Notfall anzuheben (ohne sich dem Sicherheitsventil zu nähern) und die Funktion der Sicherheitsventile regelmäßig zu testen.
    • Dampfdruckalarm und -ausschnitt: Ein audiovisueller Alarm ist auch für das Dampfdrucksystem vorgesehen, um den Bediener an den Dampfdruck zu erinnern. Sobald der Alarm aktiviert wird und der Druck weiter ansteigt (oder abnimmt), wird die Abschaltung aktiviert und der Kraftstoffbrenner wird abgeschaltet. Die Funktion der Aussparung ist unterschiedlich und unabhängig von der Automatisierung, die den Brenner betreibt. Der Niederdruckausschnitt hat die Möglichkeit, ihn zu überschreiben, aber der Hochdruckausschnitt stoppt den Brenner und sollte auf keinen Fall überschrieben werden
  • Kesselentlüftung: Die Entlüftung der Kesseltrommel ist erforderlich, um sicherzustellen, dass der Kessel nach dem Herunterfahren nicht implodiert. Es ist in der regel geöffnet, wenn die manometer zeigt die lesen unten 0,5 bars.

Wassersicherheitssystem: Das Wassersystem ist ein Hochtemperatursystem, und das Niveau und die Qualität des Wassers in der Wassertrommel spielen eine entscheidende Rolle für den sicheren Betrieb des Kessels. Im Folgenden sind die Ausrüstung/das System, die auf der Wasserseite des Marinekessels gepasst werden:

  • Niedriger / hoher Wasserstand Alarm und Ausschnitt: Die Kesselwassertrommel ist mit einem Füllstandssensor ausgestattet, der den Wasserstand in der Trommel kontinuierlich überwacht. Eine volle Trommel trägt über das Wasser oder hat keinen Raum, Dampf zu erzeugen und verringert so die Leistungsfähigkeit des Kessels; während niedriger oder kein Wasserspiegel in der Trommel zu Überhitzung von Rohren führt und zum Feuer oder zum Einschmelzen des kompletten Kessels führen kann.

Der niedrige / hohe Wasserstand ist eine Frühwarnung an den Bediener, um geeignete Maßnahmen zu ergreifen, um den Wasserstand in der Kesselwassertrommel zu kontrollieren.

  • Alarm bei zu niedrigem Wasserstand und Abschaltung: Die anfängliche Warnung durch die obige Anordnung (Alarm bei niedrigem / hohem Wasserstand) ist für den Bediener möglicherweise nicht ausreichend, da es zu einem großen Leck in den Rohren kommen kann, was zu einer Verringerung des Wasserstands führt. Somit ist eine Sekundärsicherung vorgesehen, d.h. Zu niedrigen wasserstand alarm und abgeschaltet, die wird stop die brenner brennen zu kontrollieren die überhitzung der kessel interne teile.

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  • wasserstand indikatoren: Die kessel ist ausgestattet mit mehrere wasserstand indikatoren zu machen es einfach für die betreiber zu sehen die wasser trommel ebene und gewährleisten betriebs sicherheit der kessel.

 Kesselmessglas

Lokale Messgläser sind in einem Duplex auf der Kesseltrommel vorgesehen, um sicherzustellen, dass mindestens ein Messglas betriebsbereit ist, falls der Füllstand nicht mehr angezeigt wird. Remote wasserstand indikatoren wie eine differential druck wasser level sensor, sonde level sensor etc. sind auch vorgesehen, um den aktuellen Füllstand in der Trommel an einer entfernten Position wie dem Motorsteuerraum anzuzeigen.

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  • Salzgehaltssensor: Die Kesseltrommel ist mit einem Salzgehaltssensor ausgestattet, der kontinuierlich den Gehalt an gelösten Feststoffen im Wasser überwacht. Wenn der Feststoffgehalt (z. B. Salz) den eingestellten Wert überschreitet, wird der Kessel ausgelöst, um sicherzustellen, dass die Rohre und Kesseleinbauten aufgrund der Kontamination nicht beeinträchtigt werden. Der Bediener sollte entweder den Kessel abblasen und der Trommel Frischwasser zuführen, um die Ursache zu beseitigen, die zu einem hohen Salzgehalt führt (z. B. Leckage im Kondensator)

 Kessel TDS Sensor

Kraftstoff Sicherheit System: Der Kessel wird mit schwerem oder Marinegasheizöl für die Erzeugung der Hitze im Ofen versehen. Um sicherzustellen, dass das Kraftstoffsystem effizient arbeitet, ist es mit den folgenden Kesselsicherheitsmerkmalen ausgestattet:

  • Alarm bei niedrigem Heizöldruck: Der Kraftstoff zum Brenner wird mit einer Heizölpumpe bereitgestellt. Es werden zwei Pumpen installiert (eine als Standby), um sicherzustellen, dass bei Ausfall einer Pumpe keine Betriebshindernisse auftreten. Wenn der Kraftstoffversorgungsdruck geringer als erforderlich ist, erfolgt keine Zerstäubung des Kraftstoffs, was zu einem Tropfen des Kraftstoffs im Ofen führt. Dies kann zum Rückblasen des Brenners führen und den Bediener schwer verletzen. Sobald der Niederdruckalarm ausgelöst wird, muss der Bediener sicherstellen, dass die Ursache dafür beseitigt wird.

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    • Niedriger / hoher Heizöltemperaturalarm: Moderne Schiffskessel sollen aufgrund der Hafen- / ECA-Vorschriften zur Minimierung der Luftverschmutzung durch das Schiff in verschiedenen Kraftstoffsorten betrieben werden. Die Öltemperatur ist ein wichtiger Faktor, da sie die Viskosität des Brennstoffs steuert, die direkt mit der Zerstäubung und der effizienten Verbrennung im Ofen zusammenhängt. Wenn die Kraftstofftemperatur nicht den eingestellten Wert erreicht (der für verschiedene Typen variiert), ertönt der Alarm. Der Bediener muss den Alarm stoppen und die Öltemperatur sollte vor dem Neustart des Kessels normalisiert werden.

  • Flammenausfallwarnung: Die Brennereinheit, die eine Fotozelle (alias das Flammenauge) ist, wird benutzt, um die Flamme innerhalb des Ofens zu ermitteln. Wenn der Brenner abrupt gestoppt wird oder während des Startens des Hauptbrenners keine Flamme erzeugt wird, erkennt die Fotozelle das Fehlen der Flamme und gibt einen audiovisuellen Alarm aus.

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    • Rauchdichtewarnung: Mit den strengeren Regeln, die für Umweltschutz kommen, wird der Kesselabgas mit einem Rauchdichtesensor gepasst, der das Nachverbrennungsprodukt, besonders während des Startens eines Kessels und an den niedrigen Lasten ermittelt. Wenn die Rauchdichte höher als der erforderliche Wert ist, ertönt ein Alarm, bei dem der Bediener die Verbrennung des Kessels überprüfen muss
  • Kraftzug fan stop alarm: Zu haben eine effiziente verbrennung, eine richtige mischung von luft und kraftstoff ist benötigt. Die Luft wird der Brennerbaugruppe mit einem Zwangszuggebläse (FDF) zugeführt. Wenn der Lüfter aus irgendeinem Grund nicht in Betrieb ist, wird ein Alarm ausgelöst.

Betriebssicherheit: Automatisierung, Alarme und Warnungen haben das Leben von Seeleuten auf Schiffen in Bezug auf die Kesselsicherheit viel einfacher gemacht als früher. Professionelle Ingenieure sind jedoch selten auf sie angewiesen und verlassen sich immer auf die besten Praktiken, um die Maschinen effizient zu betreiben.

Im Folgenden sind einige wichtige Betriebssicherheitsmerkmale für den Schiffskessel aufgeführt:

    • Chemische Prüfung und Dosierung: Zu das Wasser innerhalb des Kessels sicherstellen schädigt nicht die internen Systeme des Kessels
  • Effiziente Hot well/ cascade Tank Funktion: Die Aufrechterhaltung der richtigen Heißbrunnentemperatur verringert die Dampfproduktionszeit des Kessels im Vergleich zu einer Niedertemperaturwasserversorgung durch den Kaskadentank

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  • Brennerroutine: Ein gewarteter Brenner sorgt für eine ordnungsgemäße Zerstäubung und kein Brennerrückfeuer
  • Kesselabblasung: Durch die rechtzeitige Kesselabblasung wird die Alkalität des Kesselwassers aufrechterhalten und die schwimmenden Verunreinigungen aus dem Kessel entfernt es.
  • Routinemäßige Ofeninspektion: Kesselofen ist verantwortlich, die Hitze innerhalb des Kessels zu enthalten und den Oberflächenwärmeverlust zu verringern. Die Aufrechterhaltung des feuerfesten Ofens führt zu einer effizienten Kesseldampfproduktion

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  • Verzögerung: Sobald der Dampf über das Hauptdampf-Absperrventil aus dem Kessel austritt, wird er über Rohre und Verteilungsventile mehreren Systemen zugeführt. Eine richtige Verzögerung an den Rohren und Ventilen stellt sicher, dass der Kessel nicht extra laufen muss, da der Dampfverlust begrenzt wird. Außerdem gewährleistet es die Sicherheit des Schiffspersonals vor Verbrennungen an der Oberfläche.
  • Wartung: Pünktliche Wartung wie Prüfung des Sicherheitsventils, Reinigung der Kesselrohre usw. wird zu einem sicheren und effizienten Arbeiten des Schiffskessels führen.

Um die Sicherheit von Schiffskesseln zu gewährleisten, sollten Betreiber und Maschinenraumprofis eine Denkweise haben: „Vorbeugen ist besser als heilen“.

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