ar_power sm_2

دليل الرصد الذاتى لوحدات توليد الطاقة

٢٠٠٢مايو

المحتويات

صفحة -١ المقدمة ١ ١-١ دليل الرصد الذاتيأهداف ١ ٢-١ تنظيم دليل الرصد الذاتي ٢ ٣-١ استخدام دليل الرصد الذاتي ٢ ٤-١ خلفية عامة ٣ -٢ وحدات توليد الطاقةوصف ٥ ١-٢ تصنيف الغاليات وفقاً لنوع وحدة توليد البخار ٥ ٢-٢ ات وفقاً لالستخدامتصنيف الغالي ١٣ ٣-٢ نوع الوقود ١٦ ٤-٢ تقنيات معالجة المياه ٢٢ ٥-٢ مولدات الديزل ٣٠ ٦-٢ التوربينات الغازية ٣٤ ٣ مصادر التلوث المرتبطة بوحدات توليد الطاقة و قياس االنبعاثات ٣٩ ١-٣ تخزين الوقود و نقله و تداوله ٣٩ ٢-٣ حرق الوقود ٤٣ ٣-٣ معالجة مياه تغذية الغاليات ٤٥ ٤-٣ مولدات الديزل ٤٦ ٥-٣ التوربينات الغازية ٤٧ ٤ التأثيرات البيئية و الصحية لإلنبعاثات و الصرف السائل ٤٨ ١-٤ اإلنبعاثات الغازيةتأثير ٤٨ ٢-٤ الصرف السائلتأثير ٥١ ٣-٤ المخلفات الصلبةتأثير ٥٢ ٤-٤ لضوضاءتأثير ا ٥٢ القوانين و اللوائح الخاصة باإلنبعاثات و الصرف السائل لوحدات توليد ٥٣

الطاقة في مصر ٥

١-٥ اإلنبعاثات الغازية ٥٣ ٢-٥ الصرف السائل ٥٥ ٣-٥ المخلفات الصلبة ٥٦


٢٠٠٢مايو

٤-٥ بيئة العمل ٥٦ ٦ أساليب و تقنيات الحد من التلوث ٥٨ ١-٦ الحد من تلوث الهواءأساليب و تقنيات ٥٨ ٢-٦ أساليب و تقنيات الحد من تلوث المياه ٥٩ ٣-٦ اإلنتاج النظيف ٦٠ ٧ تعريف الرصد الذاتي و عالقته بأنظمة اإلدارة البيئية ٦٧ ١-٧ أهداف الرصد الذاتي ٦٨ ٢-٧ االختالف بين الرصد الذاتي و التفتيش ٦٩ ٨ جمع البياناتالتخطيط للرصد و ٧٠ ١-٨ األهداف المحددة لعمليات الرصد ٧٠ ٢-٨ المؤشرات و المتغيرات الخاصة بالرصد الذاتي البيئي ٧٢ ٣-٨ توصيف و تحديد مواقع نقاط الرصد ٧٣ ٩ رصد المدخالت و المخرجات ٧٤ ١-٩ نوعية و معدل دفق مياه تغذية الغالية ٧٤ ٢-٩ تبريد موتورات الديزلنوعية و كمية مياه ٧٥ ٣-٩ رصد الكيماويات و زيوت التزليق ٧٥ ٤-٩ رصد الوقود ٧٥ ٥-٩ رصد المخرجات ٧٦ ١٠ التحكم في التشغيل ٧٧ ١-١٠ التحكم في تشغيل وحدات معالجة المياه ٧٧ ٢-١٠ التحكم في تشغيل الغاليات ٧٨ ٣-١٠ التوربينات الغازيةالتحكم في تشغيل موتورات الديزل و ٩١ ١١ رصد االلتزام ٩٣ ١٢ استخدام مخرجات الرصد الذاتي ٩٥ ١-١٢ أساليب تلخيص و عرض البيانات ٩٥ ٢-١٢ السجل البيئي ٩٥ ٣-١٢ إعداد التقارير ٩٦ ٤-١٢ المراجعة الداخلية للنتائج ٩٦ ٥-١٢ المقارنة االرتجاعية و اتخاذ القرار ٩٦ ٦-١٢ استخدام مخرجات الرصد الذاتي في العالقات العامة ٩٧


٢٠٠٢مايو

المراجع المالحق تعريفات أساسية) : أ(ملحق حساب الحد األدنى الرتفاع المدخنة): ب(ملحق االشتراطات الخاصة بنوعية المياه: )ج(ملحق كيمياء احتراق الوقود: )د(ملحق معدات رصد االنبعاثات الغازية من المدخنة: )ـه(ملحق


٢٠٠٢مايو

١

المقدمـة -١

تحت إشراف جهاز شئون البيئùة (EPAP)قام المشروع المصرǐ للحد من التلوث

بƎسناد مهمة إعداد أدلة الرصد الذاتي و التفتيش على القطاعات الصناعية المختلفة إلى

وقد تم في هذا اإلطار إعداد أدلة الرصùد الùذاتي للقطاعùات . عدد من االستشاريين

:التالية

اعات الغذائية وخاصة صنùاعة منتجات األلبùان Ü تجùùùهيز قطاع الصن •

.الفاكهùة والخضراوات Ü طحن الحبوب Ü المشروبات الغازية Ü الحلويات

.قطاع صناعة اللب والورق •

قطاع الصناعات التعدينية وخاصة صùناعة الحديùد والصùلب و صùناعة •

.األلومنيوم

نتجùات المعدنيùة و تجميùع قطاع الصناعات الهندسية و خاصة صناعة الم •

.المركبات

.قطاع صناعة النسيج •

و حيث أن كافة القطاعات الصناعية تشترǁ في بعض الخصائص العامة التي تحتùاج

لدراسات تفصيلية Ü فقد قام المشروع المصرǐ للحد من التلوث بتكليùف عùدداً مùن

:ذاتي لكل مناالستشاريين المصريين إلعداد أدلة إرشادية للتفتيش و الرصد ال

.وحدات توليد الطاقة •

.المخلفات الخطرة •

.وحدات معالجة مياه الصرف الصناعي •

و يتضùمن . و تعتبر وحدات توليد الطاقة مكوناً مهماً في معظم القطاعات الصùناعية

هذا الدليل اإلرشادات الخاصة بالرصد الذاتي لوحدات توليد الطاقة بما فيها خط الوقود

المياه الداخلةÜ معالجة المياهÜ اإلمùداد (و خط المياه ) ادÜ عملية الحرق التخزينÜ اإلمد (

) .بالمياه و خطوط توزيع البخار

أهداف دليل الرصد الذاتي ١-١

دليل التفتيشÜ و دليل الرصùد : وتتضمن األدلة اإلرشادية لوحدات توليد الطاقة دليالن

وحدات توليد الطاقة والبيانات و يشترǁ الدليالن في الفصول الخاصة بوصف . الذاتي


٢٠٠٢مايو

٢

و يتضمن كùل منهمùا إرشùادات . الخاصة بالملوثات و القوانين البيئية ذات الصلة

.مرجعية إلى الدليل اإلرشادǐ العام الذǐ سبق إعداده و ذلǁ لتجنب التكرار

Üالخاص بكل قطاع صناعي ǐو يستخدم هذا الدليل جنباً إلى جنب مع الدليل اإلرشاد

المعلومات األساسية عن عمليات تشغيل وحدات توليد الطاقة المختلفةÜ و فهو يتضمن

و قد تم ربùط . يحدد مصادر التلوث المرتبطة بها و تقنيات الحد من انبعاث الملوثات

أنشطة الرصد الذاتي في هذا الدليل بمصادر التلوث بالنسبة إلجراءات رصد االلتùزام

إلجراءات رصد المتغيرات ذات الصلة بعمليات كما يتضمن هذا الدليل عرضاً . البيئي

.التشغيل

تنظيم دليل الرصد الذاتي ٢-١

بوحدات توليد Ü٤ Ü٣ ٢يبدأ هذا الدليل بمقدمة عن المشروع ككلÜ ثم تختص الفصول

Üفاً لوحدات توليد الطاقةùحيث يعرض الفصل الثاني وص Üا البيئيةùالطاقة و تأثيراته

مصùادر التلوث المحتملùة و االنبعاثات المختلفة و الصرف و الفصùل الثالث يحدد

أما الفصل الرابع فيعùرض . السائل و المخلفات الصلبة الناتجة عن عمليات التشغيل

و يقدم الفصل الخùامƩ عرضùاً . التأثيرات البيئية والصحية لمختلف أنواع الملوثات

و يقùدم الفصùل . في مصùر لمواد القوانين البيئية ذات الصلة بوحدات توليد الطاقة

السادƩ نماذج ألساليب و تقنيات الحد من التلوث التي يمكن تطبيقها في وحدات توليد

.الطاقة

يوضƠ الفصل السابع من هذا الدليل بعض التعريفات الخاصة بالرصد الذاتي و الصلة

Ü بينما يصف الفصل الثامن مراحل EMSبين الرصد الذاتي و أنظمة الرصد البيئي

.التخطيط للرصد الذاتي و البيانات المختلفة التي يتم جمعها خالل إجراءات الرصد

. مختلùف أنشùطة الرصùد الùذاتي Ü١٢ Ü١١ Ü١٠ ٩و يعرض الدليل في الفصول

فيختص الفصل التاسع برصد المدخالت و المخرجاتÜ و الفصل العاشر برصد التحكم

أما الفصل الثùاني عشùر فيقùدم . في التشغيل و الفصل الحادǐ عشر برصد االلتزام

.عرضاً لكيفية استخدام مخرجات الرصد الذاتي

استخدام دليل الرصد الذاتي ٣-١


٢٠٠٢مايو

٣

لمنشأة الصناعية ل الرصد الذاتي وحدات توليد الطاقة ال ينفصل عن ل الرصد الذاتي إن

ع أو في حالة وقو الوحدة الملحقة بها إال في حالة وجود شكوǎ خاصة بعمليات تشغيل

ال ينبغي أن يتم بمعùزل عùن األدلùة الرصد الذاتي لذلǁ فƎن استخدام دليل . حادث

الذǐ يوفر كافùة (٢٠٠٢ ,GIM EPAP) العام الرصدالقطاعية المتخصصة و دليل

.التفاصيل عن أهداف إجراءات التفتيش

توليد الطاقة دراسة الجوانùب الفنيùة وحدات على للرصد الذاتي و يتضمن التخطيط

متطلبات عمليات االحتراقÜ عمليات تيسùير :لمرتبطة بعمليات تشغيل تلǁ الوحدات ا

و تعرض الفصول . مياه تغذية الغالياتÜ شبكة توزيع البخار و خطوط اإلمداد بالوقود

. من هذا الدليل أهم المعلومات الفنية المرتبطة بوحدات توليد البخار ٣ و ٢

خلفية عامة ٤-١

األسùطوانية ذات الغاليùات Ü أبسطها هو )المراجل( الغاليات لفة من هناǁ أنواعاً مخت

Ü و التي يتم تسخينها بواسطة لهùب مسùلط علùى (Shell-type boiler)الغالف

و ينبغي عند اختيار نوع الغاليةÜ أو تصميمهاÜ أن تتم مراجعة . جدران ماسورة اللهب

Ü االحتراقمنظومة نوع الوقود و ة و الهيدروليكية و اإلنشائية و ùل الحراري ùالعوام

.لتناسب أƹراض التشغيل

ǁلذل Üو تختلف المشاكل المرتبطة بالغاليات عموماً تبعاً لنوع الغالية و نظام تشغيلها

ةÜ مولùدات البخùارù Üات مثلÜ الغالي ùب اإللمام ببعض المصطلح ùفƎنه من المناس

لبخارÜ و ƹاليات تسخين ƹاليات الضغط الحرجÜ الضغط المنخفضÜ الضغط العاليÜ ا

و . Ü و ƹاليات اإلمداد بالمياه الساخنة (hot water heating boilers)المياه الساخنة

Üتتضمن مواد القوانين المختلفة ǁات و كذلùالرموز المدونة على الغالي Ü اتùالتعريف

.التالية الخاصة بمتطلبات التركيب أو إعادة التفتيشÜ و تراخيص تشغيل الغاليات

ƹالبùاً ( وعاء ضغط محكم يتم تسخين السوائل بداخلùه ي ه :الغالية أو مولد البخار

فƎذا كان الغرض من استخدام الغالية هو الحصول على المياه الساخنة فيطلق ). المياه

أما إذا كان الغùرض مùن . ƹ "(hot-water boiler)الية المياه الساخنة"عليها اسم

تحت ضغط مرتفع ) المحمص الرطبÜ المشبع Ü أو (بخار استخدام الغالية هو توليد ال

يتم تسخين المياه في الغاليùة . (steam generator)" مولد البخار"فيطلق عليها اسم


٢٠٠٢مايو

٤

Ü أو باسùتخدام )صلب Ü سùائل ùƹ Üازǐ (بواسطة الحرارة الناتجة عن حرق الوقود

الغاليùة عùن طريùق الحرارة إلى المياه داخل تنتقلو . الكهرباء أو الطاقة النووية

Ơالملحق . التسخين أسط Ơيوض(A-١) بالغاليات المصطلحات المرتبطة.

و يتطلب تشغيل الغالية و صيانتها و التفتيش عليها فريقاً من الفنيين على مستوǎ عال

إلمùام القيùاƩ التحكم و أجهزة التطوير المستمر في تقنيات يحتمكما . من التدريب

الية بƎجراءات التحكم الحديثة القائمة على أساƩ نظùام متكامùل القائمين بتشغيل الغ

:يتضمن المتغيرات التالية

. Ü توليد الطاقة الكهربية Load flow for heat الحرارǐدفق تأحمال ال •

.تدفق الوقود و كفاءة االحتراق •

.تركيز للملوثات الذǐ ينتج عنه أقل التامتدفق الهواء الالزم لالحتراق •

. تدفق المياه و البخار لمتابعة التغير في األحمال معدالت •

عوادم احتراق الوقود للحصول على أكبùر قùدر مùن سريانمعدالت حالة و •

.الطاقة الحرارية

كما يتطلب تشغيل الوحدات األوتوماتيكية معرفة أساليب التشغيل األمثل و كيفية عمل

ل الوحدات األوتوماتيكية ال ƹير أن تشغي. نظم التشغيل للحصول على أفضل النتائج

يغني عن اإللمام التام بأساليب التشغيل اليدوǐ التي يتم اللجوء إليها في حالة حدوث

معرفة كافة تفاصيل نظام بأعطال طارئة مما يلزم القائمين على عمليات التشغيل

و في حالة استحالة الوصول . إصالƟ األعطال بشكل سريعيتمكنوا منالغالية حتى

الغالية فƎنه يمكن بواسطة أجهزة القياƩ الحديثة و البرمجيات تتبع ب موقع العطلإلى

نظام الغالية لمعرفة إذا ما كان العطل مرتبط فقط بأجهزة مختلف مراحلالعمليات في

يوضƠ الملحق .كهربي أو ميكانيكيالقياƩ أم أن أحد مكونات النظام أصابه عطل

(A-٢) امات التعريفات األساسية للصم Ʃبينما ومعداتوأجهزةأو المحاب Ü التحكم

.بمعدالت االحتراق و التدفق المصطلحات المرتبطة (٣-A)يعرض الملحق

و توفر المدخنة مصرفاً لسحب ƹازات العادمÜ و يعتبر ارتفاعها من المتغيرات الهامة

د األدنى كيفية حساب الح (B)و يوضƠ الملحق . التي ينبغي رصدها و التفتيش عليها

ارتفاع ١٩٩٤ لسنة ٤الرتفاع المدخنة الالزم لعمليات التشغيل المثلى و يحدد القانون

.المدخنة المناسب لحماية البيئة


٢٠٠٢مايو

٥

وصف وحدات توليد الطاقة -٢و تتضùمن . تعتبر وحدات توليد البخار هي أهم مصادر الطاقة في المنشƉت الصناعية

ط الوقود و خط المياهÜ و هما خطان منفصالن تماماً تلǁ الوحدات خطين رئيسيينÜ خ

Ü و العالقùة الوحيùدة بùين (mass transfer)عن بعضهما من حيث انتقال الكتلة

الخطين تتم من خالل انتقال الحرارة الناتجة من حرق الوقود إلى المياه و التي ينùتج

المختلفة اعتماداً على ما ويمكن التفريق بين وحدات توليد البخار . عنها توليد البخار

:يلي

.نوع وحدة توليد البخار •

.االستخدام •

.نوع الوقود •

.التقنية المستخدمة لمعالجة المياه •

:و هناǁ وحدات أخرǎ لتوليد الطاقة يتم استخدامها في الصناعة مثل

.مولدات الديزل •

.التوربينات الغازية •

١-٢ Ʊلنو ŷمالشكل العا(تصنيف الغاليات وفقا(

بين أنواع الغاليات و انبعاث الملوثات في ظùروف التشùغيل مباشر ال يوجد ارتباط

العاديةÜ و مع ذلǁ فƎن اإللمام بكيفية تشغيل كل نوع منها يلقي الضوء على عمليùات

.التحكم في التشغيل لتجنب األعطال من خالل الصيانة الوقائية

: إلىو يمكن تصنيف الغاليات المستخدمة في الصناعة

١( ǐاليات الغالف الجدارƹ اليات مواسير اللهب أوƹ(Fire tube or shell)

.ƹاليات مواسير المياه )٢

).مواسير لهب و مواسير مياه(الغاليات المركبة )٣


٢٠٠٢مايو

٦

:و تنقسم أنواع ƹاليات مواسير المياه وفقاً ألسلوب صناعتها إلى

(shop-assembled)) تجميع المصنع(ƹاليات سابقة التجميع •

ƹ(modular)اليات نسقية •

ƹ(site assembled)اليات تجمع بالموقع •


٢٠٠٢مايو

٧

: (Fire-tube boiler) مواسير اللǊب Ʒاليات ١-١-٢

مسارات عبر الناتجة عن االحتراق في هذا النوع من الغاليات تتدفق الغازات الساخنة

كما يحتوǐ هذا الوعùاء . تمر داخل وعاء للماء ) مواسيرما تكون على شكل ƹالباً (

ƹالباً ما . الوقود حرق ايتم بداخله) flame tube اللهب ماسورة (ة كبيرماسورةأيضاً

ألùƹراض التسùخين و األùƹراض التجاريùة و مواسùير اللهùب تستخدم ƹاليات

ل الحرارة على شùكل الغاليùة و و تؤثر متطلبات انتقا . ة ùات الصناعي ùاالستخدام

استخالص و نقل أكبر قدر مùن الطاقùة الحراريùة ب يسمƠ تصميمها تركيبها بحيث

.الناتجة عن االحتراق إلى المياه

ƹاليات مواسير اللهùب أفقيùة العائùدة : و يمكن تصنيف ƹاليات مواسير اللهب إلى

(Horizontal-return-tubular) الغالي Ü اليات صندوق االحتراقƹ ات االقتصادية أو

(fire box) اليات القطارات المزودة بصندوق االحتراقƹ Ü (locomotive firebox-

(type ةùالغالي Üيرùالغاليات القائمة عديمة المواس Üاليات مواسير لهب القائمةƹ Ü

من الغاليات و هذا النوع األخير . (Scotch-marine)) الغالية االسكتلندية(البحرية

شائع االستخدام لƹǖراض الصناعية و ألƹراض التسخينÜ و هي ƹالية ) ١-٢شكل (

الساعةÜ أما ƹاليات مواسير الميùاه / كجم ٢٠٠٠٠مواسير لهب ذات سعة تصل إلى

و حيث أن الغاليات البحرية هي األكثر استخداماً صناعياً . فتستخدم في السعات األكبر

ات مواسير اللهب الواردة في هذه الدراسة يقصد بها هذا النوع وتجارياً فƎن كافة ƹالي

صمام صمام أمان مدخنة إيقاف

بخار منظمات الضغط

Ʃمقيا الضغط

مستوǎ المياه

حارق

وقود

صندوق الدخان األمامي

هواء

ƹرفة ماسورة لهبية االسترجاع

الممرات ثالثية مواسير لǊبƷالية ذات)١-٢(الشكل رقم(Three-P Fire-Tube Boiler)


٢٠٠٢مايو

٨

و تستخدم ƹاليات مواسير اللهب أساساً في الخدمات البحرية إذ يمكùن . من الغاليات

تصميم ƹاليات منضغطة الحجم من هذا النوع ال تحتل مساحة كبيرة حيث أن الفùرن

.يمثل جزءŅ أساسياً من تصميم الغالية

في صفقùات شùùùاملة تتضùمن وعùاء الضùغط مواسير اللهب و تباع ƹاليات

(pressure vessel) كلùمجمعة على ش ǎالمنظمات و المكونات األخر Ü الحارق Ü

و يùتم Üوحدة يتم اختبارها بالكامل من قبل المصنع قبل شحنها إلى الجهة المطلوبùة

بعùد نشأة بسùرعة حتل مكانه المحدد داخل الم يتسليمها كمنتج سابق التركيب و معد ل

و في بعض الحاالت يتضùمن . بمصادر الكهرباء وخط إمداد الوقود و المياه توصيله

و يتولى أحد الفنيين المتخصصùين مùن طùرف . سعر الغالية ثمن أجهزة اإلشعال

الشركة المنتجة إجراءات بدء تشغيل الغالية في المنشأة الصùناعية و إعùادة ضùبط

المة عمل الغالية باإلضافة إلùى قيامùه بتùدريب أحùد مفاتيƠ التحكم و التأكد من س

و . العاملين بالمنشùأة على كيفية التعùامل مع األعطال التي قد تطرأ أثناء التشùغيل

شركة "حتى وقت قريب في مصر كانت الشركة المنتجة لهذا النوع من الغاليات هي

د التخصùيص و التي أصبƠ اسùمها بعù " النصر للمراجل البخارية و أوعية الضغط

Ʃو ويلكوك ǁبابكو(Babcock & Wilcox) ةùة العالميùمى المجموعùوحالياً تس

.لصناعة الغاليات والمنشƉت المعدنية

ƹاليùات : و هناǁ نظامان لحركة ƹازات العادم الساخنة داخل ƹاليات مواسير اللهب

و . (wet and dry- back furnace)اإلرجاع الجاف و ƹاليùات اإلرجùاع الرطب

يتشابه تصميم النظامùان من حيث وجود الجدار األسùطواني الخارجي للغاليùùة و

و في نظام اإلرجاع الجاف تنطلق ƹازات . الفرن و مواسير اللهب األمامية و الخلفية

حتى تصل إلى المنطقùة الخلفيùة للغاليùة ) الفرن(العادم الساخنة من ماسورة اللهب

عند نهايتها بطوب حرارǎ فينعكƩ مسار الغازات فتدخل في ƹرفة اإلرجاع المزودة

Ʃصوب أنابيب اللهب في مقدمة الغالية حيث تصل إلى صندوق الدخان األمامي فيعك

اتجاهها للمرة الثانية صوب المنطقة الخلفية للغالية إلى المدخنةÜ و يطلق علùى هùذا

أمùا . (three-pass boilers)) الممرات(ƹاليات ثالثية المسار : النوع من الغاليات

في نظام اإلرجاع الرطب فƎن ƹرفة اإلرجاع الموجودة في المنطقة الخلفية من الغالية

ǎال يلزم وجود طوب حرار ǁتكون محاطة تماماً بالمياه لذل.

نظراً لكبر مساحة أسطƠ التسخين في ƹاليات اإلرجاع الجاف فƎنها تعد أسùرع فùي

رطبÜ و تكون تصميماتها أكثر انضغاطاً و أسهل إنتاج البخار من ƹاليات اإلرجاع ال

.وهى قليلة االنتشار فى الوقت الحالى. في التركيب


٢٠٠٢مايو

٩

يتم تصميم أفران ƹاليات مواسير اللهب بحيث تستطيع تحمùل مسùتويات الضùغط

المرتفع التي تتعرض لهاÜ و تحتاج الغاليات ذات األفران الضخمة إلى أحد أسùاليب

:التثبيت التالية

(corrugating)جدران الفرن تمويج )١

(stiffening flanges)تقسيم الفرن إلى قطاعات تربط بينها كمرات تقوية )٢

استخدام دعامات تقوية ملحومة )٣

. بين الفرن و الغالف الخارجي(stay bolts)تركيب مسامير تثبيت )٤

يصل قطر ƹالف ƹالية مواسير اللهب إلى حوالي ثالثة أمتارÜ و تكون مساحة مقطع

المنطقة العلوية للغالية كبيرةÜ لذلǁ تحتاج هذه المنطقة إلى دعامات تثبيùت قطريùة

. بوصة٣-٢يتراوƟ قطرها بين

ميجاواتÜ ١٢يتضمن تصميم الغاليات الضخمة Ü حيث تزيد المدخالت الحرارية عن

مقطعاً في إحدƹ ǎاليùات ) ١-٢(يوضƠ الشكل ). اثنين أو اكثر (أكثر من فرن واحد

اللهب ثالثية الممراتÜ التي تسمƠ باالحتفاظ بسرعة عالية و ثابتùة لغùازات مواسير

تفقد ƹازات العادم حرارتها أثناء مرورها خالل ممرات الغالية الثالثùة عùن . العادم

طريق انتقال الحرارة للمياه ويتبع انخفاض درجة حùرارة الغùازات انخفùاض فùي

دد المواسير تùدريجياً لتتناسùب مùع لذلǁ يراعى أثناء التصميم تخفيض ع . حجمها

. انخفاض حجم ƹازات العادم للحفاظ على سرعتها و على معدل انتقال الحرارة ثابتùاً

و تنتقل الحرارة في الفرن عن طريق اإلشعاع الحرارÜ ǐ و يùوفر الفùرن حùوالي

فقùط % ٨ أو ٧من المخرجات الحرارية للغالية على الرƹم من احتوائه على % ٦٥

و يراعى في تصميم الفرن أن يسمƠ حجمه بƎتمùام . ة أسطƠ التسخين الكلية من مساح

و . احتراق مزيج الهواء و الوقود قبل وصول ƹازات العادم إلى ممùرات المواسùير

عùن (heat-release)تراعى التصميمات أال يزيد معدل إطالق الحرارة في الفùرن

لهواء إلى الوقود حرجةÜ حيث من حجم الفرنÜ و إال تصبƠ نسبة ا ٣م/ ميجاوات ١,٨

إلى استمرار احتùراق ٣م/ ميجاوات ١,٨قد تؤدǐ المعدالت الحرارية التي تزيد عن

الوقود حتى مدخùل الممر الثاني للمواسùير فيتسبب ذلǁ في تشقق نهايات المواسير

و تصل درجة حرارة ƹازات العùادم . و اللحامات بين الفرن وألواƟ المواسير الخلفية

ċم فùي ċ١١٥٠م Ü في حالة استخدام الوقود السائلÜ و إلى ٩٥٠فة اإلرجاع إلى في ƹر

ǐادة . حالة استخدام الوقود الغازùى زيùإل ǎترسب القشور أو أية مواد أخر ǐويؤد

لذلǁ فƎùن المعالجùة . التشققات و التصدعات بسبب معدالت إطالق الحرارة الزائدة


٢٠٠٢مايو

١٠

ءات التي تضمن التشùغيل اǓمن و الكفùاءة السليمة لمياه التغذيùة تعد من أهم اإلجرا

.العالية النتقال الحرارة

يتسبب استخدام أنواع الوقود التي تحتوǐ على الكبريت في ظهùور مشùاكل تƉكùل

و يحدث التƉكل عندما تنخفض درجات حرارة األسطƠ أو المواسùير . مكونات الغالية

مثلما يحدث في أنظمùة (acid dew point)إلى حد أدنى من نقطة الندǎ الحامضية

و يصل التƉكل إلùى أعلùى المعùدالت ) . on/off firing: إيقاف / تشغيل (اإلشعال

و يتطلùب نظùام . عندما تنخفض درجة الحرارة إلى أقل مùن نقطùة نùدǎ المùاء

Ü و (purging)لǘشعال القيام بƎجراءات كسƠ الفرن قبùل اإلشùعال " إيقاف/تشغيل"

مستمر في درجات الحرارة يؤدǐ إلى زيادة فùي التشùùققات الذǐ يترتب عليه تغير

.نتيجùة لتعùاقب حاالت التمدد و االنكماش

Ơإلى صعوبة الوصول إلى أسط ǐتميل التصميمات إلى تصغير حجم الغالية مما يؤد

التسخين للقيام بƎجراءات التفتيش و الصيانةÜ لذلǁ تتسبب المعدالت العاليùة النتقùال

الذǐ يترتب عليùه (over heating)لغاليات الحديثة في التسخين الزائد الحرارة في ا

تفكǁ ألواƟ المواسير و تشقق الوصالت بينها و تصدع اللحامات في مناطق التسخين

.الشديدÜ و حدوث انبعاجات في جسم الفرن و انخفاض المياه

٢-١-٢Ǉاليات مواسير المياƷ

ضين إلى زيادة استخدامات الغاليùات لتوليùد أدǎ تطور الصناعة خالل القرنين الما

و قد ارتبط التوسع في استخدام الغاليات بحدوث انفجارات ضخمة في بعض . البخار

الحاالت ألسباب مختلفùةÜ حيث كانت الغاليات في تلǁ الفترة تتكون من وعاء ضغط

يتعرض لمستويات ضغط داخلي مرتفعة تؤدǐ إلى وقوع إجهاد شد علùى الحùوائط

و يتم (loop stress) معروف باسم اإلجهاد الحلقي (tensile stress)داخلية للغالية ال

:تقديره بواسطة المعادلة التالية P X D S = ٢T

: حيث

S = اإلجهاد الحلقي

P = ضغط التشغيل الداخلي

D = قطر الوعاء


٢٠٠٢مايو

١١

T = المادة المعدنية ǁسم

فƎن زيادة قطùر الغاليùة مùع زيùادة ) S(ألǐ قيمة لù : و يتضƠ من المعادلة أنه

فƎذا زادت قيمùة ضùغط ) . T(مخرجاتها ينبغي أن تصحبه زيادة في سمǁ المعدن

تنحصر إما في تصغير ) S(فƎن الوسيلة الوحيدة للحفاظ على ثبات قيمة ) P(التشغيل

و الحل األخير يùؤدǐ إلùى ارتفùاع ) . T(أو زيادة سمǁ المعدن ) D(قطر الغالية

أما الحل اǓخر وهو تصغير قطùر الغاليùة . تكاليف صناعة الغالية و زيادة حجمها

األساسي لغاليات مواسير المياه حيث و يمثل هذا التصور التصميم . فيمثل حال عملياً

)الغùازات السùاخنة ( نواتج االحتùراق ها حول من تتدفق مواسيرتتواجد المياه داخل

) .٢-٢الشكل (

Ü بعضها معرض مباشرة المواسير من مجموعة التسخين في الغالية من أسطƠتتكون

و . الوقود احتراق للهب و البعض اǓخر معرض لتدفق الغازات الساخنة الناتجة عن

تعمل على إيجùاد مسùارات (Baffles) بعوارض حارفة المواسيرتزود مجموعات

و بهذا تنتقùل . التسخين أسطƠمتعددة لتيار الغازات الساخنة المتدفق لتزيد من كفاءة

بسمǁ جدار الغاليùة رقيقة المقطع مقارنةً مواسيرالحرارة إلى المياه في الغالية عبر

أكثر (working pressure)و يمكن بالتالي زيادة ضغط التشغيل . مواسير اللهبذات

كما يمتاز هذا النوع مùن الغاليùات عùن . مواسير اللهب مما هو متاƟ في ƹاليات

تشùققات من ناحية انخفاض األضرار التي قد تنتج من حدوث مواسير اللهب ƹاليات

تصùدع أو تشùقق جùراء إذا ما قورنت باألضرار التي قد تنتج من المواسيربأحد

و قد اسùتمر العمùل بهùذا . مواسير اللهب المحيط بالغالية ذات الجدارالحارق أو

التصميم لفترة طويلة رƹم مستويات الضغط المحدودة التي يوفرهùا Ü ثùم ظهùرت

و عرفت األسطوانات السùفلى (multi-drum boilers)الغاليات متعددة األسطوانات

. (mud drums)ب المياه بأسطوانات الطين التي تترسب فيها شوائ

و كانت الغاليات القديمة تتضمن حوائط من الطوب مبطنة من الداخلÜ حيùث توجùد

ǐبطوب حرار Üمواسير المياه . Üاتùو مع التطويرات التي طرأت على تصميم الغالي

هùا أصبحت األسطƠ الخارجية لهذه الحوائط مغطاة جزئياً بمواسير للمياه و أطلق علي

Ü تتصل المواسير باسطوانة البخùار إمùا مباشùرة أو (water-walls)حوائط المياه

و تمتص حوائط المياه جزءŅ من الطاقة الحراريùة . (header)بواسطة مجمع توزيع

الناتجة عن االشتعال لتخفيض درجة حرارة ùƹازات العùادم قبùل وصùولها إلùى

ǐمجموعات مواسير الحمل الحرار(convection bank) . ميماتùومع تطور التص


٢٠٠٢مايو

١٢

زادت المساحة المغطاة بمواسير المياه و انخفضت معها كمية الحرارة المفقودة عùن

.طريق التسرب من الجدران إلى الجو

و أدخلت تطويرات كثيرة على النظام األساسي لغاليات مواسير المياهÜ فأصبƠ الحائط

و تتكون الجدران إما . ماماً بأسطƠ يتم تبريدها بواسطة المياه الطوبي الداخلي مغطى ت

أو مواسير تتصل ببعضها (tangent tubes)" مواسير التماƩ: "من مواسير متالمسة

. (welded walls)" الجدران الملتحمة: "بواسطة ألواƟ من الصلب ملحومة محورياً

وسخانات (economizers) و مع ازدياد مستوǎ ضغط التشغيل و استخدام الموفرات

الهواء لم تعد هناǁ حاجة الستخدام عدداً كبيراً مùن األسùطوانات فùي الغاليùةÜ و

Üأصبحت الغاليات ذات األسطوانتين هي أكثر األنواع شيوعاً في االستخدام الصناعي

مواسير مياǇ مزدوجة اǓسطوانة تشغل بواسطة Ʒالية)٢-٢(الشكل رقم الغاز أو الوقود

موفر

الفرن

عمل تقد امو ةبالوقود و مزودبالهواء من

خالل صندوق الهواء العمومي

ائق سخان ف لقعم

أسطوانة البخار

مجموعة الحمل ǐالحرار

العوارض الحارفة لتيار الغازات الساخنة


٢٠٠٢مايو

١٣

و هناǁ أيضاً عدداً مùن أنùواع . بار ١٠٠إذ يصل مستوǎ ضغط التشغيل فيها إلى

يوضƠù الجùدول . ير المياه ذات أسطوانة واحدة متوافرة في األسواق ƹاليات مواس

.خصائص ƹاليات مواسير اللهب و مواسير المياه) ١-٢(

(Composite Boiler) الغاليات المركبة ٣-١-٢

طريقة تشغيل ƹاليات دمج على هذا النوع الحديث من الغاليات تقوم فكرة تصميم

) .٣-٢الشكل (عاًو مواسير المياه م مواسير اللهب

ǐفي هذا التصميم تم استبدال أسطوانة البخار و مجموعة مواسير الحمل الحرار

(convection bank) جدار( الخاصة بغالية مواسير المياه التقليدية بغالف ( ǐيحتو

أǐ تم استبدالها بغالية مواسير Ü (bore tube)على عدد كبير من المواسير المجوفة

للفرن (water walles)و في هذا التصميم تتصل الجدران المائية . نلهب بدون الفر

و . بواسطة مجموعة من األنابيب) تعمل أيضاً كاسطوانة للبخار(بغالية مواسير لهب

فهو اقتصادǐ : يجمع هذا التصميم مميزات نوعي ƹاليات مواسير اللهب والمياه

اء و بالتالي يضمن سرعة الم/ منخفض التكاليف ويوفر أسطوانة كبيرة للبخار

Ü كما يتيƠ إمكانية steam (disengagement velocity)منخفضة إلطالق البخار

ترتيب فرن مواسير المياه و حجماً متغيراً لغرفة اإلشتعال يناسب معدات اإلشعال

.الخاصة بنوعية الوقود المستخدم

سخان فائق معلق

فرن مبرد بالمياه

تيار الغاز

تيار الغاز

موفر

المجارǐ النازلة

لجهاز إشعا ƈلي

الغالية المركبة):٣-٢(الشكل

مواسير صاعدة (risers)

ƹالية مواسير لهب


٢٠٠٢مايو

١٤


٢٠٠٢مايو

١٥

مواسير المياǇ و Ʒاليات اللǊبمواسير خصائƷ ƫاليات ): ١-٢(جدول

مواسير المياǇ مواسير اللǊب

بùار ٢٠( بار ٣٠-٢٠محدد بمقدار الƮغط

)للغاليات ذات الحجم األكبر

ƹير محدد

ƹير محددة ميجاوات٢٠محددة بحوالي مخرجات الوحدة

أنواƱ الوقود

المستخدمة

ǐير محددة حيث أنه يمكن تصم كافة أنواع الوقود التجارƹ يم

الفرن ليناسب نوعاً معيناً من الوقود

نظراً التساعه

بمواسير اللهبمرتفعة مقارنة بمواسير المياهمنخفضة مقارنة التكلفة

صفقة شاملة جاهزة للتشùغيل بعùد التركيب

توصيلها بالخدمات الالزمة في الموقع

يمكن تجميعهùا بمحùل البيùع أو

في الموقعتركيبها

لقيمùùùة الحراريùùùة ا% (٨٥-٨٠ الكفاƅة

لوقود و يمكùن نوع ا تبعاً ل ) اإلجمالية

زيادة النسبة بتزويد الغالية بùالموفر (economizer)

القيمùùة الحراريùùة % (٩٠-٨٥

الغالية . لوقودنوع ا تبعاً ل ) اإلجمالية

هùواء مزودة بالموفر أو بمسùخن

و يمكùùùن (preheater)متقùùùدم

استخدام االثنين لزيادة الكفاءة إلùى

ألقصىالحد ا

Ǉمن ميا ƭالغر

التغذية

تسخين مياه توليد بخùار للعمليùات

الصناعية

توليùùد بخùùار للعمليùùات -

الصناعية

توليد بخار لتوليد الطاقùة -

الكهربية

٢-٢ ŷالستخداملتصنيف الغاليات وفقا

: إلى وفقاً ألƹراض االستخداميمكن تقسيم أنظمة الغاليات

.ƹاليات لتوليد الطاقة الكهربية )١

.ƹاليات البخار عالي الضغط لالستخدام الصناعي )٢

. الضغط لالستخدام الصناعي منخفضƹاليات البخار )٣

.أنظمة التسخين بالبخار )٤


٢٠٠٢مايو

١٦

٥( Üالضغط ةالضغط و عاليمنخفض أنظمة المياه الساخنة .

زيùوت مثùل (البخùار -أنظمة تستخدم سوائل تشغيل أخرƹ ǎير دورة المياه )٦

dowtherm)التسخين

مة البخار لتوليد الطاقة الكǊربية أنظ١-٢-٢

لتوليد الطاقة الكهربية في المرافق العامةÜ و هي مواسير المياه تستخدم الغاليات ذات

مرتفعùة (sub-critical pressure) من الضغط تحùت الحùرج مستوياتتعمل عند

Ü رج كما تستخدمبشكل ملحوظùة الحùغوط فائقùد ضùفي بعض وحدات الطاقة عن

(super-critical pressure) . توربينات بالبخار الحي المحمصالو يمد مولد البخار.

السùخاناتÜ : و في الوحدات الحديثة تكون الغاليات مزودة بملحقات مسùاعدة مثùل

سخانات الهواء Ü (reheaters) ملفات إعادة التسخين Ü (superheaters)المحمصات

(preheaters) للغاليةرية والتي تزيد من الكفاءة الحرا .

(High-Pressure Process Systems) أنظمة عمليات الƮغط العالي ٢-٢-٢

Ü تبعاً للضغط أو السعة المياه أو مواسير اللهب هذه األنظمة ƹاليات فيتستخدم

كما Üات و المعدات الشبيهةùل المكابƩ والمضخùلتشغي و يستخدم البخار. المطلوبة

. مرتفعة حرارةاتعمليات الصناعية من درجيستخدم أيضاً لسد احتياجات ال

أنظمة المياǇ الساخنة/ المنخفƭ الƮغط عمليات أنظمة ٣-٢-٢ (Low-Pressure Steam Systems / Hot-Water Systems)

(bar ١) تحت واحùد بùار عند ضغطتصنف الغاليات و سخانات المياه التي تعمل

. منخفضكأنظمة ضغط

(Steam-Heating Boiler)لبخار Ʒاليات تسخين ا٤-٢-٢

من الصلبÜ و في ةمصنوعمنخفض وحدات ضغط من تكون ƹاليات تسخين البخار ت

بعض األحيان تستخدم ƹاليات الضغط المرتفع المصنوعة من الصلب فùي المبùاني

تزود خطوط و في مثل هذه الحاالت Üالسكنية الكبيرة أو المنشƉت الصناعية الضخمة

أجهزة التدفئة باإلشùعاع الحùرارǐ تخفيض الضغط في ل) محابƩ(صمامات ب البخار

(radiators) و ǐسخانات الحمل الحرار (convectors) ارùو ملفات البخ (steam


٢٠٠٢مايو

١٧

coils). ارùو تعمل أنظمة تسخين البخار في دوائر مغلقة تضمن عودة متكثفات البخ

.إلى الغالية

وماتيكياً بواسطة أجهùزة تحكùم أوتالمنخفض و تعمل ƹاليات التسخين ذات الضغط

modulating burner) الحùارق ضبط ل معدات تحكمأو بواسطة ) تشغيل و إƹالق(

control) . اليات الضغطƹ نخفض وقد يتصور البعض خطأ أنùة المùاألوتوماتيكي

العكƹ Ʃير أن الحقيقة على ƈمنة تماماً و يمكن االعتماد عليها حيث تعمل كƎنسان ƈلي

عطاب التي قùد تحùدث فùي ذا التصور فقد يؤدǐ التشغيل الخاطƐ أو األ تماماً من ه

فقد ينتج عن حدوث عطب مفùاجƐ فùي . أجهزة التحكم إلى وقوع انفجارات خطيرة

over) وقوع اشùتعال زائùùد (limit control)أحد مفاتيƠ الضبط و التحكم الحدية

firing) العوامل التاليةه أحدفي حدوث تسببي :

د مفاتيƠ التحكم الحدية في إيقاف الحارق بسبب عطùل ميكùانيكي أو فشل أح •

. (relay)بسبب أحد المرحالت التحكمية

عطب ميكانيكي ألحد صمامات الوقود Ü أو تراكم األتربة على أحد الصمامات •

.مما يمنع إƹالقه

. عند تشغيل الحارق يدوياً لدرجات الحرارةعدم وجود رصد •

بسùبب منسوب الميùاه أو انخفاض (نسبة لنظام الغالية كبر حجم الحارق بال •

) . عن العمل إحدǎ المضخاتتوقف

حدوث مƩ كهربائي في األسالǁ يؤدǐ إلى تجاوز بعض مفاتيƠ الضùبط و •

.التحكم

.التشغيل عند وضع التشغيل /انصهار المالمƩ في أحد مفاتيƠ اإليقاف •

مùل بملùف لùولبي التùي تع المحابƩ حدوث عطل ميكانيكي أو كهربي في •

(solenoid valves) أو Ʃزل المحابùولى عùي تتùالتي تعمل بالهواء و الت

.عطاب قد تحدث في مفاتيƠ التحكم أالغالية عن القدرة الكهربية بسبب

و قد تستخدم أنظمة تسخين البخار أساليب ميكانيكية أو أساليب تعتمد على الجاذبية

إذا كانت كافة أجهزة : نظامان فيما يليو يختلف ال. السترجاع متكثفات البخار

التسخين من مشعات و سخانات و ملفات البخار موجودة في مستويات أعلى من

الغالية و ال تستخدم مضخات في عملية االستعادة فƎن هذا النظام يعتمد على الجاذبية

البخار أما في حالة استخدام مصائد. األرضية في استعادة متكثفات البخار إلى الغالية

. هذا النظام يعرف بنظام االسترجاع الميكانيكي أو المضخات الستعادة المتكثفات فƎن


٢٠٠٢مايو

١٨

و يتضمن هذا النظام باإلضافة إلى مصائد البخارÜ خزان المتكثفات و مضخة

Ƹالمتكثفات أو خزان تفري (vacuum tank) Ƹو مضخة تفري (vacuum pump).

(Hot-Water Systems) أنظمة المياǇ الساخنة ٥-٢-٢

:المياه الساخنةهناǁ ثالثة فئات من أنظمة

. و األƹراض األخرǎ المشابهةأنظمة التزويد بالمياه الساخنة ألƹراض الغسل )١

من أنواع الضغط المنخفض و يطلق عليها عادة أنظمùة الهواءأنظمة تسخين )٢

.تسخين المباني

تعمل عند درجات حرارة و الضغط العالي التي المرتفعةأنظمة مياه الحرارة )٣

. بارċ١٠م و مستوǎ ضغط أكبر من ١٢٠أعلى من

(hot-water-heating system) ةùاه الساخنùخين الميùو يحتاج كل من نظام تس

إلùى (high-temperature hot-water system) نظام مياه الحرارة المرتفعùة و

ب الحرارة العاليùة دون تسمƠ بتمدد المياه بسب (expansion tanks)خزانات للتمدد

air)ة ùات التمدد قد تفقد وسائدها الهوائيƹùير أن خزان. حدوث زيادة في الضغط

cushion) إلى حدوث ارت ǐمما يؤد ù و Üفاع في الضغط نتيجة تمدد المياه بالحرارة

و إذا أهملت هذه المشكلة فقد . هذه المشكلة عادة ما تواجه أنظمة تسخين المياه الساخنة

و إùƹراق (relief valve)نفيù Ʃالتù ) محبƩ(دǐ تزايد الضغط إلى فتƠ صمام يؤ

الوسùائد لذلǁ فƎن تصريف خزان التمدد دورياً يعد أمراً ضرورياً الستعادة . المبنى

.الهوائية بالخزان

٦-٢-٢ǌأنظمة تستخدم سوائل تشغيل أخر

الزيùوت وائل أخرǎ مثل Ü بل على س ال تقوم بتسخين المياه هناǁ أنواع من الغاليات

توصùيل علىوت تعملù خاصة إذا ما كانت هذه الزي (dowtherm oils)الحرارية

و . ة و أجهزة التسخين أو التجفيف كما يحدث في صناعة النسيج ùالحرارة بين الغالي

ذات درجة ƹليان مرتفعةÜ و تتكون أو مخلقة هذه الزيوت هي مواد كيميائية عضوية

.(diphenyl and diphenyl-oxide)ل و أكسيد ثنائي الفينيل من ثنائي الفيني

نوƱ الوقود ٣-٢


٢٠٠٢مايو

١٩

تعتبر عملية االحتراق نوعاً خاصاً من األكسدة يتحد خاللها األكسجين الجوǐ بعناصر

و . و تختلف التأثيرات البيئية لعملية االحتراق تبعاً لنوع الوقود المستخدم . الوقود

: من الوقود التجارǐ التي تستخدم في الغاليات هناǁ ثالثة أنواع رئيسية

) .المازوت(وقود الثقيل ال •

) .السوالر(وقود الخفيف ال •

.الغاز الطبيعي •

:كبيرةليست كما تستخدم أنواع أخرǎ من الوقود بكميات

.الكيروسين •

.الغاز البترولي المسيل •

. و المخلفات الزراعية (bagasse) مصاصة القصب •

.(black liquor) سودالليكور األ •

الهواء مباشرة بنوعية الملوثات الناتجة عن عمليات االحتراق و المنبعثة إلى و ترتبط

معدل انبعاث الملوثات لكل كجم من أنùواع ) ٢-٢(يوضƠ الجدول .الوقود المستخدم

أما المخلفات الزراعية فينتج عنها كميات من الرماد و الجسùيمات Ü الوقود الرئيسية

.ǎ الحدود التي تسمƠ بها القوانين البيئية تتعد

المازوت١-٣-٢

المازوت من مشتقات البترول و لونه بني مائل للسواد و يتكون من متبقيات عمليùات

سائل شديد المازوتو . ٠,٩٥تقطير الزيت الخام األسفلتيÜ و كثافته النسبية حوالي

سخينه قبل استخدامه في عمليùات اللزوجة في الظروف الجوية الطبيعيةÜ لذلǁ يلزم ت

عند ) Stoke= وحدة اللزوجة الحركية ( ستوǁ ٢٤و تعتبر درجة اللزوجة . االحتراق

و لتخزين . (atomization) الحارق هي درجة لزوجة مناسبة لترذيذ المازوت فونية

Flash= درجة اشتعال البخùار (و تداول المازوت فƎن الحد األدنى لنقطة الوميض

point ( م و ينبغي ضبط درجة الحرارة في المخازن عند درجة الحارة الدنيا٦٦هوċ.

بالكتلة و يعتبر عامالً مؤثراً % ٣,٥– ٣ إلى في المازوت و قد يصل محتوǎ الكبريت

Ü%٠,٢٥و يصل الحد األقصى للمحتوǎ المائي في المازوت إلى . حدوث التƉكل في

و قد Ü كرماد ناتج عن عملية االحتراق فيظهر أما محتوǎ المواد المعدنية في المازوت

كحد أقصى لمحتùوǎ % ٠,٢٥على مواد خطرةÜ لذلǁ تم تحديد نسبة الرماد حتوǐ ي

و يستخدم المازوت عادة في عمليات التسùخين فùي األفùران و . الرماد في الوقود


٢٠٠٢مايو

٢٠

روليùة و يعد المازوت أفضل أنواع الوقùود البت . القمائن و في الغاليات لتوليد البخار

. (luminosity)لالستخدام في األفران بسبب قدرته الضيائية

السوالر٢-٣-٢

يتكون من نواتج التقطير و بعùض داكن و السوالر من مشتقات البترول لونه أصفر

و يستخدم السوالر فùي ماكينùات الùديزل .٠,٨٧المتبقيات Ü كثافته النسبية حوالي

البحرية و الثابتة و التùي والمحركات الكهرباء في وحدات توليد التي تعمل الضخمة

منخفضة نسبياً و ال تحتاج إلùى (rotational speeds)تعمل عند سرعات دورانية

كما يستخدم السوالر أيضاً كوقود لمواقد التسùخين فùي . نوعيات خاصة من الوقود

و . لتجفيùف المياه الساخنة و في عمليùات ا توليد البخار و الصناعةÜ و في ƹاليات

و درجة الحرارة ċÜم ٨٠ ستوǁ عند درجة ١٢,٥درجة اللزوجة القصوǎ للسوالر هي

ċمÜ و قد تم حديثاً تخفيض نقطة الوميض للسوالر إلùى ١٠الدنيا للتداول اǓمن حوالي

.وزناĈً % ١,٢-١و يصل محتوǎ الكبريت في السوالر المصرǐ إلى . ċم ٦٠

الغاز الطبيعي٣-٣-٢

و نسب مختلفة مùن ùƹاز (methane)از الطبيعي أساساً من ƹاز الميثان يتكون الغ

باإلضافة لبعض ƈثار ثاني أكسيد الكربون ƹ (heptane)از الهبتان Ü (ethane)اإلثان

و يصùل تركيùز كبريتيùد . (N٢) و النيتùروجين (H٢S)و كبريتيد الهيùدروجين

على الùرƹم مùن أن البنتùان و . حجماً % ٠,٢الهيدروجين في الغاز الطبيعي إلى

(pentane) ة و الهيدروكربونات األثقل تغلي عند درجات حرارةùن درجùى مùأعل

. إال أنها تتبخر بنسب صغيرة عند درجات حرارة أقل الحرارة الجوية

الغازات البترولية المسيلة٤-٣-٢

ǐيعتبر البيوتان و البروبان التجار(butane and propane) الثانوية من المنتجات

ة مùن ùة من خليط بنسب متفاوت ùو تتكون الغازات البترولي . لعملية تكرير البترول

و كل من البيوتان و البروبان له قيمة كبيرة فùي التسùخين و يمكùن . هذين الغازين

و يعرف الغاز البترولùي . إلى ƹاز بترولي مسيل بسهولة عند ضغط منخفض تحويله

و يعبأ الغاز البترولùي المسùيل فùي . (refinery gas) المسيل بغاز معامل التكرير

السائل حجماً إلى : عند تبخر الغاز تصل نسبة البخار و أسطوانات واسعة االستخدام

١ : ٢٥٠.


٢٠٠٢مايو

٢١


٢٠٠٢مايو

٢٢

٥-٣-٢ǌخرǓمصاصة القصب و المخلفات الزراعية ا

ستخدم على نطùاق واسùع ت من المخلفات ذات الكثافة المنخفضة و مصاصة القصب

أعواد القصب والتى يصùل عبارة عن ألياف يو ه . ي مصانع قصب السكر كوقود ف

عنùد % ٥٥-٤٤محتوǎ من الماء يصùل إلùى مم كحد أقصى ذات ٥٠إلى قطرها

أكثرهùا مصاصة القصب تستخدم معدات متنوعة إلشعال . استخدامها كوقود للغاليات

و اإلشùعال علùى في األفران الحرارية (pile burning)شيوعاً هو إشعال األكوام

شبكات حديدية مائلة أو متدرجة و اإلشعال المعلق على شùبكات حديديùة سùاكنة أو

. (dumping grates)متحركة أو قالبة

المرتكزة على (static pinehole grates)و تصلƠ كل من الشبكات الحديدية الثابتة

ها إلزالة الرماد من الفرن أنابيب الغالية و الشبكات الحديدية المتحركة التي يمكن إمالت

و يتم توزيع الوقود داخل الفرن إما عن طريق . لكافة أƹراض االستخدام في الغاليات

. (pneumatic)أنظمة توزيع ميكانيكية أو أنظمة توزيع تعمل بضغط الهواء

و تتسم أنظمة الغاليات التي تعتمد على استخدام مصاصة القصب كوقود ببطء سرعة

بعثة و ذلǁ لتفادǐ أية أضرار قد تحدث لمواسير الغالية من جراء تصادم الغازات المن

كما تزود هذه الغاليات بالعديد مùن قùواديƩ . بها) مثل الرمل (واحتكاǁ الجسيمات

التي تعمل على تجميع الجسيمات المتطùايرة بحيùث ال تعيùق (hoppers)التجميع

.سريان الغازات

اإلشعال المعلق فتكون مزودة بأفران مرتفعة لتقلùيص أما الغاليات التي يستخدم فيها

و في كافة األحوال ينبغùي وجùود أدوات لجمùع . كمية الجسيمات إلى الحد األدنى

و مشùاكل (draught fan)األتربة و الغبار لتالفي حدوث أضرار بمروحة السحب

للغالية أهمية و حتى وقت قريب لم يكن لقيمة الكفاءة الحرارية . في انبعاثات المدخنة

كبيرة و كانت أهم المعايير تتركز في الموازنة بين الوقود المتùاƟ و كميùة الطاقùة

و يعد نقل الكميات الزائدة من مصاصة القصب الستخدامها في مجùاالت . المطلوبة

أخرǎ من العمليات المكلفة نظراً النخفاض درجة كثافة هذا النوع من الوقودÜ كما أن

لى مساحات كبيرة باإلضافة إلى تحلل مصاصة القصب عضوياً أثناء التخزين يحتاج إ

و قد بدأت صناعة اللب و . التخزين بحيث تصبƠ بؤرة الجتذاب الحشرات و الفئران

الورق حديثاً في االهتمام باستخدام مصاصة القصب مما ينبƐ بقرب استخدام مصادر

ùمثل المازوت في صناعة قصب السكر في مصر ب ǎة وقود أخرùن مصاصùدالً م

و تستخدم ƹازات العادم الساخنة المنبعثة من الغالية في تجفيùف مصاصùة . القصب


٢٠٠٢مايو

٢٣

القصب جزئياً مما يؤدǐ إلى خفض درجة حرارة ƹازات العادم قبùل دخولهùا إلùى

.المدخنةÜ فتزداد الكفاءة الحرارية و تزداد كفاءة االحتراق

السائل تتم تغذية الغالية بالوقود من في معظم الغاليات التي تعتمد على إشعال الوقود

خزانات أرضيةÜ أما في الغاليات التي تعتمد على إشعال مصاصة القصب فيتم نقùل

الوقود من معامل صناعة قصب السكر مباشرة إلى الغاليùة دون الحاجùة لعمليùات

عصر القصùب تùؤدǐ ) طحن(لذلǁ فƎن األعطال التي قد تصيب وحدات . التخزين

و يعùد هùذا . لى توقف إمداد الغالية بالوقود و بالتالي توقف مخرجاتها بالضرورة إ

suspension)األمر في ƹاية األهمية خاصة بالنسبة لغاليùات اإلشùعال المعلùق

fiering) ود أوùباستخدام مخزون الوق Ơإال إذا توافرت أنظمة ذات كفاءة عالية تسم

Ơازوت إذا توافرت بنظام الغالية اإلمكانيات التي تتيùمثل الم Ɵإشعال وقود بديل متا

أما المخلفات الزراعية األخرǎ فال يتم استخدامها تجارياً فى مصر . أو الغاز الطبيعي

.تجارياً حتى اǓن

(Black Liquor) الليكور اǓسود ٦-٣-٢

في صناعة الورقÜ يتم استخالص ألياف السليولوز من األخشاب في مطùاحن اللùب

(pulp mills) تخدم لتصùود يسùائالً أسùة سùو يتخلف عن هذه العملي Üنيع الورق

و لهذا السائل محتوǐ من المواد الصلùبة يتراوƟ بين . كمصدر للطاقùة و الحرارة

كما يحتùوǐ ). نتائج التحليل النمطي لهذا السùائل ٣-٢يوضƠ جدول % (٢٠-١٠

Sodium)صوديوم على مواد كيميائية تستخدم في عمليات تصنيع اللب مثل سلفات ال

sulfate) وديومùأو سلفيت الص (Sodium sulfite) . ةùة العمليùا لطبيعùو تبع

الكيميائية المتبعة في استخالص هذا السائل يطلق عليه الليكùور األسùود أو ليكùور

و يتم تركيز الليكور األسود باستخدام عùوادم الغاليùة . (sulfite liquor)السلفيت

محتوǎ صلبÜ و ذلǁ من خالل الùتالمƩ % ٦٨واه السائل إلى الساخنة في بخر محت

ثم يتم إشùعاله فùي الغاليùات . (heat exchanger)المباشر بالمبادالت الحرارية

لالنتفاع بالمواد الصلبة القابلة لالشتعالÜ أما الحùرارةÜ و المùواد الكيميائيùة فيعùاد

جùال وحùدات االسùتعادة استخدامها و يطلق على الغاليات المستخدمة في هùذا الم

Ü و التي تعتبر وحدات ضùرورية فùي (chemical recovery units)الكيميائية

.جميع عمليات تصنيع اللب في مصر

و تستدعى متطلبات مصانع اللب الحديثة من البخار و الطاقة استخدام ƹاليات الضغط

ة ƈحادية المسùار المرتفع سواء كانت من األنواع ذات األسطوانتين المزودة بمجموع


٢٠٠٢مايو

٢٤

ǐللحمل الحرارsingle-pass convection bank و . أو ذات األسطوانة الواحدة

يراعى عند تصميم األفران أن تكون ذات ارتفاعات كبيرة حيث أن نواتج االحتùراق

تتميز بحمل كبير من الجسيمات التي لها درجة انصهار منخفضةÜ لذلǁ فƎن ارتفùاع

حùرارة الغùازات علùى أسùطƠ الحمùل الحùرارǐ األفران يسمƠ بخفض درجة

(convection surfaces) . كما يراعى أيضاً تباعد المسافات بين ملفات التحميص

و مجموعة الحمل الحرارǐ و الموفرات لتجنب إعاقة مرور الغازات و لتسهيل إزالة

و ذلǁ (soot blowers)و تزود األفران بنفاثات للسناج . األتربة و الخبث المتخلف

مكونات أنواع الوقود شائعة االستخدام ) ٣-٢(يوضƠ الجدول . للتنظيف أثناء التشغيل

.في مصر و قيمتها الحرارية

معدل انبعاث الملوثات من أنواƱ الوقود المختلفة): ٢-٢(جدول

)كجم وقود/كجم(مقدار الملوثات الوقود

أول أكسيد الكربونثاني أكسيد الكربوند ثاني أكسي

الكبريت

أكاسيد

النيتروجين

المازوت

السوالر

الغاز الطبيعي

٣,١٦٩٤٠

٣,٠٨١٣٧

٢,٠١٠٠٠

٠,٠٠٠٤٠٠

٠,٠٠٠٣٦٠

٠,٠٠٠٠٤٢

٠,٠٤٠٠

٠,٠١٥٢

٠,٠٠٠٠

٠,٠٠٥٦٤٠

٠,٠٠١٤٨٧

٠,٠٠١٢٥٠

القيمة الحرارية و مكونات أنواƱ الوقود الشائعة االستخدام في مصر): ٣-٢(جدول

)نسبة مئوية (وزن المكونات القيمة الحرارية

الوقود )كجم/كيلوجول(

الصافي الكليةماƅ رماد أكسجين نيتروجين كبريت هيدروجين كربون

ƹاز طبيعي

ƹازات بتروليùة

مسيلة

كيروسين

سوالر

مازوت

٧٥,٠

٨٢,٤

٨٦,٠

٨٦,٣

٨٦,٠

٢٥,٠

١٧,٦

١٣,٧

١٢,٥

١٠,٥

--

--

٠,٠٧

١,٠٠

٣,٠٠

--

--

--

٠,٠٥

٠,٠٥

٠,٠٠

٠,٠٠

٠,٠٠

٠,٠٥

٠,٠٥

--

--

--

٠,١ ٠٫٢ ١٫٥

--

--

--

--

٠,٢

٥٥٣٠٠

٤٦٨٦٠

٤٥٩٠٠

٤٤٥٧٠

٤٣٢٥٠

٤٩٨٣٠

٤٣٢٨٥

٤٣٠٣٠

٤١٩٠٠

٤١٠٨٠


٢٠٠٢مايو

٢٥

مصاصة قصب

الليكور األسود

٢٤,٧

٤٢,٦

٢,٧

٣,٦

٠,١٠

٣,٦٠

٠,٤٠

٠,٢٠

٢٠,٦٠

٣١,٧٠

٥٠ ١٨,٣

--

٩٤٧٣

١٥٣٥٢

٧٧٩٦

١٤٦٢١

٤-٢ Ǉتقنيات معالجة الميا

تعتبر نوعية الميùاه عنصراً أسùاسياً و مؤثراً في كفùاءة الغاليùùات و أنظمùùة

و تحتوǐ مصادر المياه المختلفة على شوائب متنوعة مثل الغازات الذائبةÜ و . البخار

و تعتمد عمليات معالجة المياه إما علùى إزالùة تلǁù . المواد الصلبة العالقة و الذائبة

ها إلى المستوǎ الذǐ يحد من تأثيراتهùا السùلبية أو علùى المواد أو تخفيض تركيزات

و تهدف معالجة مياه التعùويض فùي . إضافة مواد أخرǎ للحصول على نفƩ النتائج

: إلى (make up water)الغالية

و في المعدات الملحقة بهùا و التùي (scales)منع تكون القشور في الغالية •

.ر جسيمة بهاتؤدǐ إلى انخفاض كفاءتها و حدوث أضرا

.الحد من تكون الرƹوة و تجنب تلوث البخار بالمواد التي تحتويها مياه الغالية •

الحد من تƉكل جسم الغالية بسبب األكسجين الذائب في مياه التغذيةÜ و تƉكùل •

(C)و يحدد الملحق . مواسير شبكة البخار بسبب تواجد ثاني أكسيد الكربون

.امها لتغذية الغالياتنوعية المياه التي يوصى باستخد

.المعالجة الخارجية و المعالجة الداخلية: و هناǁ طريقتين أساسيتين في معالجة المياه

١-٤-٢Ǉالمعالجة الخارجية للميا

تعتمد هذه الطريقة على إزالة الشوائب الموجودة في المياه أو تخفيض تركيزاتها قبùل

حالة ارتفاع نسبة بعض الشوائب فùي و تستخدم هذه الطريقة في . دخولها إلى الغالية

و أكثر الطرق شيوعاً . المياه إلى الحد الذǐ ال يستطيع معه نظام الغالية التعامل معها

و نزع الغازات (ion exchange)في المعالجة الخارجية للمياه هي التبادل اǓيوني

ر اإلشارة و تجد . (demineralization) و نزع المعادن (dearation)من المياه

إلى أنه من الضرورǐ إجراء كشف دورǐ على المتغيرات األساسية التي تحدد نوعية

.أهم تلǁ المتغيرات) ٤-٢(المياه و تسجيلهاÜ و يوضƠ الجدول

Ü (water test kits)و تستخدم مجموعة االختبارات الجاهزة للكشف عن نوعية المياه

م بواسطة جهاز قياƩ القùدرة التوصùيلية أما الكشف عن األمالƟ الذائبة الكليùة فيت

(conductivity meters) .


٢٠٠٢مايو

٢٦


٢٠٠٢مايو

٢٧

أهم المتغيرات التي ينبغي الكشف عنǊا): ٤-٢(جدول

مياه التفويرمياه الغاليةمياه التغذية المتكثفاتالمياه التعويضية

X X X X XاألمالƟ الذائبة الكلية

X X X X القلوية

X X X X X الكلوريدات

X X X X عسرال

X X X األƩ الهيدروجيني

تكون القشور و الحمأة تحتوǐ المياه على نسب متفاوتة من بيكربونات و كلوريدات و كبريتات و نترات

الكالسيوم و الماƹنسيوم و الصوديومÜ باإلضافة إلى السيليكا و بعض ƈثار الحديد و

.المنجنيز واأللومنيوم

و الماƹنسيوم في عسر الميùاهÜ أما معظم قشùور الغاليات تتسبب أمùالƟ الكالسيوم

. و الترسيبات األخرǎ في أنظمة التبريد فتتسبب فيها مركبات الكالسيوم و الماƹنسيوم

:و يمكن تقسيم أمالƟ الكالسيوم و الماƹنسيوم إلى مجموعتين

العسر (بيكربونات الكالسيوم و الماƹنسيوم التي تتسبب في العسر القلوǐ للمياه )١

و يسهل التخلص منها بالتسخينÜ فيتحرر ùƹاز ) المؤقت أو عسر الكربونات

ثاني أكسيد الكربون مما يؤدǐ إلى تكثف البخار الحمضي الذǐ يرتبط بمشاكل

. التƉكل في شبكة توزيع البخار

كبريتات وكلوريدات و نترات الكالسيوم و الماƹنسيوم التي تتسبب في العسùر )٢

ǐالغير قلو(non-alkaline hardness) ) تديمùر المسùن ) العسùو ال يمك

و عادة ما تتواجد النترات بكميات صغيرة . التخلص من هذه األمالƟ بالغليان

.للغاية

إن استخدام المياه الخام مباشرة في الغالية ينتج عنه تكون القشور الصلبة التي تلتصق

٣,٤٥ - ١,١٥(ها الحرارǐ و تتميز هذه القشور بانخفاض توصيل . بأسطƠ التسخين

مما يؤدǐ إلى ارتفاع درجة حرارة المعدن فيلين و تحدث به نتùوءات و ) متر ċم /وات

.انبعاجات و شقوق عند الضغط المرتفع مما قد يتسبب في نتائج خطيرة


٢٠٠٢مايو

٢٨

و تعتبر أكثر األجزاء تأثراً بهذه الظاهرة هي أنابيب المياه التي تتعùرض لǘشùعاع

ير األفران في الغاليات ذات الغالف الخùارجيÜ حيùث تكùون الحرارÜ ǐ أو مواس

أما المواسير المعرضة للحرارة بواسطة . معدالت انتقال الحرارة و بخر المياه مرتفعة

الحمل الحرارǐ أو التوصيل فƎنها تستطيع تحمل سمكاً أكبر من القشور المترسبة قبل

ارة أو في الوقود نتيجة ترسùب و تقدر الخسارة المباشرة في الحر . توقفها عن العمل

ùى % ٢القشور بùل إلùاليات مواسير المياه بينما تصƹ ي % ٦ أو ٥أو أقل فيùف

.ƹاليات مواسير اللهب حيث تكون أسطƠ التسخين أصغر حجماً

و تمثل الغازات الذائبة نوعاً ƈخر من المشكالت إضافة إلى مشكالت ترسب الحمùأة

د الكربون و األكسجين الذائبùة و ثùاني أكسùيد فتتسبب ƹازات ثاني أكسي . والقشور

الكربون الذǐ يتحرر عند تسخين المياه التي تحتوǐ على البيكربونùات فùي تƉكùل

ǎى . الموفرات و مكونات الغالية األخرùاً علùأيض ǐو حيث أن البخار المتولد يحتو

و تحùت . هذه الغازات الذائبة فƎن متكثفاته تؤدǐ كذلǁ إلى تƉكùل المùواد المعدنيùة

ظروف معينةÜ قد يحمل البخار المتولد بعض األمالƟ و المواد الصلبة العالقùة إلùى

شبكة توزيع البخار و اǓالت التي تستخدم البخار فتترسب بها تلǁ األمالƟ و المùواد

.الصلبة

:و تتضمن المعالجة الخارجية للبخار

:التبادل اǑيوني ) أفاألمالƟ الذائبة . عسر المياهÜ أو تيسير المياه يهدف التبادل اǓيوني إلى خفض درجة

في المياه تتحلل إلى أيونات تحمل شحنات موجبة أو سالبة و لها درجات مختلفة مùن

أيونùات المعùادن و ) cationsالكاتيونùات (الحركة و تتضمن األيونات الموجبùة

في عمليùات فلها أهمية خاصة ) anionsأنيونات (أما األيونات السالبة . الهيدروجين

:تيسير المياه و منها

٤كب أ٣ Ü ن أ- Ü كل--

٣ Ü يد ǁ أ-٣ ǁ Ü أ-

--

إن العديد من التفاعالت الكيميائيةÜ مثل عمليات الترسيبÜ تعتمد في األسùاƩ علùى

و عند تمرير المياه على بعùض المùواد . التفاعل بين األيونات المختلفة في المحاليل

ƈ يونات المواد الصلبة الذائبة في المياه الصلبة تتبادل األخيرةƈ م . يوناتها معùد تùو ق

و خاصùة ) zeolitesالزيوليت (رصد ظاهرة التبادل اǓيوني أوالً في بعض المعادن

و عنùد تخلùل . sodium (aluminium silicates)سليكات صوديوم األلومنيوم

ت الصوديوم محل أيونùات المياه الخام لطبقة متدرجة من الزيوليتات يتم إحالل أيونا

و بمرور الوقت تسùتنفذ . الكالسيوم و الماƹنسيوم و بالتالي تنخفض درجة عسر المياه


٢٠٠٢مايو

٢٩

. أيونات الصوديوم في الزيوليت و تتحول الطبقة إلى زيوليت الكالسيوم و الماƹنسيوم

و من الممكن استعادة طبقة زيوليت الصوديوم عن طريق المعالجة بمحلول قوǐ مùن

إن الزيوليت التخليقي يعد أكثر كفاءة في تيسير الميùاه . (brine)الصوديوم كلوريد

فتتفùوق علùى ) resinsالراتنجùات (أما المواد الراتينجيùة . عن المعادن الطبيعية

و الراتنجات المصنوعة بتكثيف الفينوالت و الفورمالدهيùد . الزيوليت في تيسير المياه

و قد تم تطوير أنواع حديثة من الراتنجùات و . يونيتتميز بقدرة فائقة على التبادل األ

و الراتنجùات الكربوكسùيلية (polysterene)بنفƩ الخصائص مثل البوليسùتيرين

(carboxylic resins) .

و تعمل هذه الميسرات بكفاءة أعلى في المياه النظيفةÜ حيث تتم إزالة المواد الصùلبة

Ü و (coagulants)شيƠ باستخدام المخثùرات العالقة من المياه الخام عن طريق التر

و تتعùرض الميسùرات . إال فƎنها سوف تسد مسام مادة التبادل و تقùلل من كفاءتها

Ơيصب ǁلذل Üبالمواد الدقيقة المحمولة في تيار الماء ǁأيضاً إلى أضرار بسبب االحتكا

الستعادة ) نتينأو كل س (من الضرورǐ إضافة كميات جديدة من المادة المبادلة سنوياً

و تختلف األضرار التي تحدث للميسرات وفقاً لظروف التشùغيل Ü . كفاءة الميسرات

لذلǁ ينبغي استشارة موردǐ الميسرات بخصوص الخسائر المتوقعة وفقùاً لظùروف

.التشغيل المختلفة

(deaeration) نزƱ الǊواƅ )بيق التسخين فقابلية األكسجين تتم خالل هذه العملية إزالة األكسجين من المياه عن طر

و بùذلǁ يمكùن الùتخلص مùن . للذوبان في المياه تنخفض بارتفاع درجات الحرارة

األكسجين في المياه برفع درجة حرارتها إلى درجة الغليùان عنùد مسùتوǎ ضùغط

و هناǁ تصميمات خاصة بالضùغط و التفريƸù . (operating pressure)التشغيل

نظمة نزع الهواء التي تعتمد على الضغط يتم ضƣ البخار في أ . تستخدم لهذا الغرض

Ʃùالساخن في المياه إلزالة األكسجين و رفع درجة حرارة مياه تغذية الغالية في نف

.أما وحدات التفريƸ فتستخدم في الحاالت التي ال تتضمن تسخيناً للمياه. الوقت

شر المياه على شùكل بن (steam deaerators)و تقوم معدات نزع الهواء البخارية

رذاذ أو ƹشاء رقيق جداً يدفع من خاللة البخار لطرد الغازات الذائبة مثل األكسùجين

و يمكن بهذه الطريقة خفض محتوǎ المياه من األكسجين إلى . أو ثاني أكسيد الكربون

لتر Ü أǐ عند الحد الذǐ يسمƠ بالكشف عن محتوǎ األكسجين /٣ سم ٠,٠٠٥أدنى من

.لوسائل الكيميائيةفي العينات با


٢٠٠٢مايو

٣٠

و يعكƩ ارتفاع األƩ الهيدروجيني للمياه كفاءة نظام نزع الغازÜ حيث يؤدǐ التخلص

.من ثاني أكسيد الكربون الذائب إلى ارتفاع األƩ الهيدروجيني للمياه


٢٠٠٢مايو

٣١

(Demineralization)ترسيب المعادن ) جـǖيونùات الموجبùة و تعتمد أساليب نزع المعادن على تمرير المياه خالل مبùادالت ل

تحùل أيونùات (cation exchange)ففùي عمليùات التبùادل الكùاتيوني . السالبة

anion)الهيدروجين محل كافة األيونات الموجبةÜ أما في عمليات التبùادل األنيùوني

exchange) و ينتج بالتالي عن هذه . فيحل الهيدروكسيد محل كافة األيونات السالبة

أساسùاً من أيونùات الهيدروجين و أيونات الهيدروكسùيد Ü أǐ العمليات مياه تتكون

.الماء

ففي عملية تمرير المياه على طبقة مبùادالت . و هناǁ طرق متعددة لترسيب المعادن

يتم خلط مبادالت األيونات الموجبùة و مبùادالت (mixed-bed process)مختلطة

متعدد الطبقات لترسيب المعادن فيùتم أما في النظام . األيونات السالبة في وحدة واحدة

تمرير المياه خالل مجموعات متنوعة من مبادالت األيونات الموجبùةÜ و مبùادالت

. (degasifiers)األيونات السالبة الضعيفة و القوية و أنظمة نزع الغازات

٢-٤-٢Ǉالمعالجة الداخلية للميا

. لموجودة بالمياه في داخل الغالية تعتمد المعالجة الداخلية على التخلص من الشوائب ا

و مùن الممكùن . و تتم المعالجة إما في خطوط مياه التغذية أو داخل الغالية نفسùها

االعتماد فقط على المعالجة الداخلية للمياه كما يمكن الجمع بين المعالجùة الداخليùة و

ر ميùاه و يصمم نظام المعالجة الداخلية للمياه للتغلب على مشكالت عسù . الخارجية

التغذيةÜ و التحكم في التƉكلÜ والتخلص من األكسجين الذائبÜ و الحد من الجسùيمات

و من خالل هذا النظام يتم التخلص من العسر القلوǐ للمياه . المحمولة مع تيار المياه

أما العسر المستديم فيùتم . الخام و ترسيب األمالƟ المسببة للعسر عن طريق التسخين

ية عن طريق إضافة بعض القلويùات مثل كربونات الصوديùùوم و ترسيبه في الغال

و نظراً الرتفاع أسعار هùذه المùواد فƎùن . الصودا الكاويةÜ و فوسفاتات الصوديوم

إال . استخدامها يقتصر على الحاالت التي تكون فيها المياه الداخلة ذات نوعية رديئùة

بارÜ أو في ǐ١٤ أعلى من أنه في نظم الغاليات التي تعمل عند مستويات ضغط جو

.حاالت العسر المنخفض لمياه التغذية فƎن استخدام هذه المواد يكون ضرورياً


٢٠٠٢مايو

٣٢

conditioning of boiler feed (water)مياǇ تغذية الغالية ) تلطيف( تكييف ٣-٤-٢

يتضمن تلطيف ميùاه تغذية الغالية إضافة بعض المواد الكيميائيùة التùي تضùاعفت

و جùدير بالùذكر أن أǐ نظùام . نواعها خالل السنوات العشرين الماضية أعدادها و أ

لتلطيف المياه في نوع معين من الغاليات ال يمكن أن يشمل كافة المواد التي نعرضùها

:كما يلي

تستخدم في الغاليات التي تعمل عند مستوǎ ضغط أقùل مùن : كربونات الصوديوم ) ١

و تùوفر . ية مياه التغذية مما يحد مùن التƉكùل بار لمنع تكون القشور و لزيادة قلو ١٤

بعض عمليات المعالجة الخارجية التي تستخدم فيها كربونات الصوديوم قدراً مناسباً من

.هذه المادة في مياه التعويض المعالجة

يمكن أن تحل محل كربونات الصوديوم فùي ƹاليùات الضùغط : الصودا الكاوية ) ٢

ها إذا ما وفرت المعالجة الخارجية درجة مناسبة مùن المنخفض Ü و يمكن االستغناء عن

.يسر المياه

تستخدم جميع أنواعها لمنع تكون القشور في الغاليات التي تعمل عنùد :الفوسفاتات) ٣

glassy)و تعمùل الفوسùفاتات الزجاجيùة . بùار ١٤مستوǎ ضùغط أعلùى مùن

phosphates) وط التغùاه على خفض ترسيب كربونات الكالسيوم في خطùة بالميùذي

و يمكن استخدام كل من الفوسفاتات الحمضùية و الزجاجيùة للùتخلص مùن . الساخنة

.الصودا الكاوية الزائدة الناتجة عن المعالجة الخارجية للمياه

تستخدم كبديل للفوسفاتات لمنع تكùون :)chelating agents (المركبات الكالبية ) ٤

.قشور الغاليات

تستخدم لمنع تكون الرƹوة في الغاليةÜ و عادة :)foams-iAnt (مضادات الرƹوة ) ٥

ما تتضمن المركبات الكيميائية التي يوزعها الموردون لدǎ تسليم الغالية مواداً مضادة

.لتكوين الرƹوةÜ كما يمكن الحصول عليها في طلبات منفصلة من الموردين

عادلة ثاني أكسيد الكربون تستخدم لم :)neutralizing amines(األمينات المعادلة ) ٦

و يعتبر استخدامها . في متكثفات البخار و في خطوط التغذيةÜ و بالتالي للحد من التƉكل

ƹير اقتصادǐ في أنظمة الغاليات التي تحتاج إلى كميات كبيرة من مياه التعويض الغير

ن كما أنها ال تنùاسب تلǁ األنظمùة التي تتضùمن تالمسùùاً مباشùùراً بùي . معالجة

.البخùار و المنتجات الغذائية أو المشروبات أو المنتجات الطبية

يستخدم للتخلص من األكسجين الùذائب : )sodium sulfite (كبريتيت الصوديوم ) ٧

يتفاعùل كبريتيùت الصùوديوم المركùب . في الميùاه و بالتالي للحùد مùن التƉكùل

(compounded sodium sulfite) ù٢٠٠ بسرعة أكبر ب ù مرة من سرعة ٥٠٠


٢٠٠٢مايو

٣٣

ممùا (uncompounded sodium suflite)تفاعل كبريتيت الصوديوم الغير مركب

يضاف كبريتيت الصوديوم للغاليات المملوءة . يتيƠ حماية أكبر ألنظمة التغذية القصيرة

-stand)بالمياه عندما تكون في حالة توقف عن العمل أو في حالة جاهزة لالسùتخدام

by) .

يستخدم للتخلص من األكسجين الذائب فùي الميùاه و :)hydrazine (ن الهيدرازي) ٨

بالتالي للحد من التƉكلÜ و يمتاز بأنه ال يزيد من نسبة المواد الصلبة الذائبةÜ و يتفاعùل

ċم Ü و ال يستخدم في األنظمة التي تتضمن ٢٤٥الهيدرازين عند درجات حرارة أقل من

.اد الغذائية أو المشروباتتالمساً مباشراً بين البخار و المو

يستخدم لتجنب حدوث التصدعات التي قد :)sodium sulfite (كبريتيت الصوديوم ) ٩

.تنتج عن استخدام مواد كاوية في الغاليات المبرشمة

تستخدم أيضاً لتجنب التصدعات التي قد تحدث بسبب استخدام :نترات الصوديوم ) ١٠

.مواد كاوية

تستخدم بعض المواد العضوية الطبيعية :)ludge mobilizerss (مزيالت الحمأة ) ١١

أو التخليقية لمنع التصاق الحمأة بالجسم المعدني للغالية ƹ Üير أن بعض هùذه المùواد

يستخدم عند درجات حرارة محددةÜ لذلǁ ينبغي اتباع إرشادات الموزعين بدقùة عنùد

.استخدام هذه المواد

(Blowdown) التفوير ٤-٤-٢

تبر تفوير الغالية جزءاً هاماً من نظام معالجة مياه الغالية و يتطلب متابعة دقيقùùة يع

و يسمƠ تفوير الغالية بالتخلص من الطين و الحمùأة . و مستمرة لضمان التحكم الجيد

و فيما يلùي . و الشوائب األخرǎ التي قد تترسب بالجزء السفلى من اسطونة الغالية

و ينبغي أوالً معرفة كيفية تقدير . ات و أساليب التحكم فيها عرضاً ألنظمة تفوير الغالي

:كمية مياه التفوير التي يمكن حسابها كنسبة من البخر وفق المعادلة التالية

)لتر/جزء في المليون أو مج(المواد الصلبة الكلية الذائبة في مياه التغذية = Bfحيث

Bb = ة الحد األقصى للمواد الصلبة الكليةùاه الغاليùبه في مي Ɵالذائبة المسمو

)لتر/جزء في المليون أو مج(

%١٠٠ X = مياه التفوير % Bf

Bf - Bb


٢٠٠٢مايو

٣٤

قùد تتضùمن (package boilers)المواصفات النمطية للغاليات الجùاهزة : مثال

:البيانات التالية

Bb = جزء في المليون٣٠٠٠

Bf = جزء في المليون١٠٠

% ٣,٤٥% = ١٠٠ X = مياه التفوير : % و بالتالي

.من كمية البخار المتولد

:التفوير المتقطع و التفوير المستمر

يمكن تفوير الغالية بشكل متقطع حيث يتم صرف مياه التفوير من قاع اسطوانة

عادة ما يتم التفوير المتقطع بشكل يدوǐ مرة . الغالية للتخلص من الحمأة المترسبة

حادة (blasts) و على شكل نفخات أو ضخات تتالية (drift)واحدة لكل دفعة مياه

و يتم تقدير كمية مياه التفوير المنصرفة بمراقبة انخفاض مستوǎ الحمأة . و قصيرة

و تتبع . في المقياƩ الزجاجي على جسم الغاليةÜ أو عن طريق تحديد زمن التفوير

ǐهذه الطريقة في الغاليات التقليدية ذات الغالف الجدار(shell boilers) .

من مصدر (continuous bleed)كما يمكن تفوير الغالية على شكل نزف مستمر

عند الغليان . (nominal water level)يقع بالقرب من المستوǎ األسمى للمياه

يرتفع تركيز المواد الصلبة عند سطƠ المياه لذلǁ فƎن تفوير الجزء العلوǐ من الغالية

للمواد ) في مواعيد محددة(و وفقاً للقياƩ الدورǐ . د الصلبةيسمƠ بخفض تركيز الموا

لصرف (bleed valve)الصلبة الذائبة والكلية يمكن التحكم في فتƠ صمام النزف

و يتم التحكم في فتƠ صمام النزف في مواعيد . الجزء العلوǐ من المياه بشكل مستمر

ببعض خصائص مياه الغالية ثابتة بƎشارات كهربية دورية مرتبطة بمواعيد محددة أو

و تتوافر في األسواق أنواع . electrical (conductivity)مثل التوصيلية الكهربية

.من الغاليات ذات التحكم األوتوماتيكي في المواد الصلبة الذائبة الكلية

وفي طرق التفوير الحديثة يتم االعتماد على التفوير المتقطع للتخلص من المواد

لقة التي تترسب في قاع الغاليةÜ إلى جانب التفوير المستمر للتحكم في الصلبة العا

و ينبغي القيام بدورات التفوير المتقطع في فترات . المواد الصلبة الذائبة الكلية

األحمال البسيطة بحيث ال يسمƠ بتراكم الحمأة للحد الذǐ يعيق االنتقال الحرارǐ مما

.ةيؤدǐ إلى حدوث أضرار جسيمة بالغالي

١٠٠

٣٠٠٠ ù ١٠٠


٢٠٠٢مايو

٣٥

مولدات الديزل ٥-٢

تستخدم موتورات الديزل في مولدات الطاقة الثابتة و التي تستعمل في العديد من

الوحدات المركزيةÜ حقول البترولÜ خطوط النفطÜ وحدات معالجة مياه : الوحدات مثل

كما تستخدم مولدات . المجارÜǐ المراكز التجاريةÜ المؤسساتÜ و القواعد العسكرية

لتوفير طاقة إضافية في المنشƉت الصناعية أو كمصدر جاهز للطاقة يستخدم الديزل

و في بعض . في الحاالت الطارئة التي قد يحدث فيها توقف بمصدر الطاقة الرئيسي

األحوال تستخدم مولدات الديزل إلى جانب وحدات توليد البخار لسد احتياجات المنشأة

ǎمن الطاقة في أوقات األحمال القصو .

:تضمن وحدات توليد الطاقة من موتورات الديزل أيضاً المعدات التاليةت

).شاكمان(مرشحات دخولÜ مواسير Ü و كاتم صوت . أنظمة دخول الهواء •

.مواسير Ü و كاتم صوت. أنظمة ƹازات العادم •

صهاريج تخزينÜ مضخاتÜ مصافيÜ فالترÜ عداداتÜ مسخنات . أنظمة وقود •

.للوقودÜ شبكة أنابيب

مضخاتÜ مبادالت حراريةÜ أبراج تبريدÜ برǁ الترذيذ . تبريد الموتور أنظمة •

(spray ponds)وحدات معالجة المياه Üشبكة أنابيب Ü .

مضخاتÜ خزاناتÜ صمامات تنفيÜƩ فالترÜ مبرداتÜ . أنظمة زيوت التزليق •

.Ü شبكة أنابيب(purifiers)منقيات

موتور و مكùبƩ هùواء بطاريةÜ موتور كهربيÜ . أنظمة اإلشعال و التشغيل •

.ميكانيكيÜ توصيالت كهربيةÜ لوحة تحكم

Ü مثيùرات (switchgear)مولداتÜ معدات تحويل الحركùة . أنظمة كهربية •

Ü موصالت كهربيةÜ محوالتÜ مصادر طاقة إضùافية و (exciters)كهربية

.إضاءة

١-٥-٢ƅواǊأنظمة دخول ال

ر مواسير و فالتر للهواء تعمل علùى تستخدم إلدخال الهواء إلى سلندرات الموتور عب

منع تدفق الشوائب الصلبة المحمولة مع الهواء الداخل و التي قد تؤدǐ إلùى إتùالف

) ٣(حمùام الزيùت ) ٢(الجùاف ) ١: (سلندرات الموتور و تتضمن أنواع الفالتر

فالتر الترسùيب الكهروسùتاتيكي ) ٤ ((viscous-impingement)التالمƩ اللزج


٢٠٠٢مايو

٣٦

(electrostatic precipitator filters) . ولùام دخùو يجب أال يتسبب تصميم نظ

الهواء و خاصة الفالتر في حدوث انخفاض كبير في ضغط الهواء الداخل الùذǐ قùد

.يؤدǐ إلى تخفيض سعة الموتور وزيادة استهالǁ الوقود

ǁذلùو قد يحدث انخفاض في ضغط الهواء الداخل بسبب تراكم األتربة على الفالتر ل يجب تنظيف الفالتر دورياً لمنع حدوث فقد في الضغط بسبب اإلنسدادات Ü كما يجب استخدام كاتم الصوت مع بعض األنظمة لخفض الصوت الناتج عن تيùارات الهùواء

.الداخل السريعة

أنظمة خروج Ʒازات العادم٢-٥-٢

إطالقها في تتولى هذه األنظمة التخلص من ƹازات العادم إلى خارج المبنى حيث يتم

الجوÜ و ينبغي تصميم هذه األنظمة بحيث ال يحدث انخفاض كبير في الضغط لتجنب

.حدوث انخفاض في سعة المحرǁ و كفاءته

لخفùض ) شùكمانات (تحتاج جميع أنظمة خروج ƹازات العادم إلى كواتم للصùوت و يتم تركيب المدخنة علùى قمùة كùاتم . الضوضاء الناتجة عن تيار ƹازات العادم

ويمكن االستفادة من الطاقة المصاحبùة لغازات العادم من خالل المبùادالت . الصوت

الحرارية بين الغاز و الهواء أو المبادالت الحرارية بين الغاز و الماء أو في ƹاليùات

و تعمل كل هùذه . لتوليد البخار (waste-heat boilers)استرجاع الحرارة المهدرة

. الصوتالوسائل أيضاً كأنظمة لكتم

أنظمة الوقود٣-٥-٢

تستخدم الصهاريج الرئيسية و التنكات الملحقة بالمواتير في تخزين الوقود Ü فتسùتقبل

الصهاريج الرئيسية الوقود الوارد إلى المنشأةÜ و تتواجد في مواقع خùارج المنشùأة

ألƹراض األمن الصناعي ثم تتولى المضخات سحب الوقود من الصهاريج و توزيعها

و تتيƠ السعات الضخمة لصهاريج التخùزين . ى تنكات الوقود الصغيرة في المنشأة عل

.الرئيسية تخزين كميات كبيرة من الوقود عند انخفاض أسعاره

Ơمùتقام صهاريج التخزين الرئيسية فوق صبات خرسانية فوق األرض للتدعيم و تس

التغذيةÜ خطوط التهوية خطوط: فتحات الدخول بالقيام بأعمال الصيانة للعناصر التالية

Üهريجùمحتويات الص Ʃبقيا Ơالوصالت التي تسم Üبالتخلص من األبخرة Ơالتي تسم

خطوط تصريف الفائض و استرجاعه للتحكم في سريان الوقودÜ و خطùوط السùحب

و تزود الصهاريج بملفùات يùتم تسùخينها . التي تتولى سحب الوقود من الصهاريج


٢٠٠٢مايو

٣٧

الساخنة أو البخار الساخن لخفض لزوجة الوقود و بالتùالي بواسطة الكهرباء أو المياه

ƣالتحكم في الطاقة الالزمة للض.

يحتوǐ الوقود الخام الوارد إلى المنشأة على نسبة من الماء و أنùواع مختلفùة مùن

و تترسب كميات من الشوائب في . الشوائب التي يتم التخلص منها بواسطة المرشحات

و ). لة الوقود الخفيف و عند درجات الحرارة المرتفعùة خاصة في حا (قاع الصهاريج

بينما تتولى المرشحات تنقية الوقود من الشوائب الخفيفة Ü ينبغي إزالùة المترسùبات

أو / و (dip-stick)يمكن استخدام قضيب العمùق . األثقل يدوياً من قاع الصهريج

و يجùب مراعùاة . بùاً المقياƩ الزجاجي الجانبي للصهريج لتقدير كمية الوقود تقري

ǁùرارة و ذلùحجم الوقود وفقاً لدرجة الح Ʃقراءات العدادات الخاصة بقيا Ơتصحي

.لتحديد وزن الوقود المحترق

أنظمة تبريد الموتور٤-٥-٢

:تتحرر الطاقة الحرارية من الموتور على شكل

. (load) و يتم توصيلها إلى الحمل (shaft power)قدرة عمود اإلدارة •

.اقة المصاحبة لغازات العادم الساخنة الط •

.الحرارة المنتقلة إلى قميص مياه التبريد •

و يؤدǐ التخلص من الحرارة المنتقلة إلى قميص مياه التبريد إلى حماية بطانة

Ü رأƩ األسطوانة و الجدران و المكبƩ و حلقاته )قميص السلندر(السلندرات

رة بواسطة الهواء أما الموتورات الكبيرة و يتم تبريد الموتورات الصغي). الشنابر(

و يجب . الثابتة فيتم تبريدها بواسطة تيار من المياه يمر في قميص تبريد السلندر

التحكم في درجة حرارة مياه التبريدÜ حيث تؤدǐ الحرارة المنخفضة إلى عدم انتشار

ارتفعت أما إذا . زيوت التزليق بشكل مناسب مما يعرض السلندر و المكبƩ للتلف

و تصل درجة . درجة حرارة مياه التبريد فƎن ذلǁ يؤدǐ إلى احتراق زيوت التزليق

في السلندرات الصغيرة (leaving temperature)حرارة المياه الخارجة من المبرد

ċم أما السلندرات الكبيرة فتصل فيها درجة الحرارة المغادرة إلى أقل من ٨٠حوالي

ǁثبات معدل سريان. ذل ǐمياه التبريد و درجة حرارتها إلى ارتفاع درجة حرارة يؤد

.قميص التبريد عند حدوث زيادة في األحمال

يمكن استخدام مصادر المياه القريبة أو مصادر المياه العمومية لدورة واحدة فقط في

إال أن معظم المنشƉت تستخدم إما أبراج التبريد ). دورة تبريد مفتوحة(قميص التبريد

. (evaporative coolers) أو مواد مبردة متبخرة (spray ponds)لترذيذ أو برǁ ا


٢٠٠٢مايو

٣٨

و في حالة استخدام أبراج التبريد تتم معالجة المياه التعويضية إما بواسطة ميسرات

وفقاً لنوع الشوائب (lime-soda-ash)الزيوليت أو الجير أو رماد صودا الجير

.بالمياه الخام ق أنظمة زيوت التزلي٥-٥-٢

:تعمل زيوت التزليق على

تزليق األجزاء المتحركة •

(bearings)التخلص من حرارة السلندرات و كراسي التحميل •

• Ʃعلى منع الغازات من التسرب خارجه ) الشنابر(تساعد حلقات المكب.

.تخلص الموتور من الرايش الناتج عن احتكاǁ األجزاء المتحركة •

تحتùوǐ . يوت التزليقÜ و تنقيتها بشùكل دورǐ ينبغي توخي الدقة في اختيار أنواع ز

زيوت التزليق اǓن على العديد من اإلضافات تعمل على منع التأكسدÜ الحد من تكون

كمùا ... (pour-point depressant)الرƹاوÜǎ خفض درجة حرارة اإلنصùباب

م إال أن استخدا . تعمل بعض اإلضافات على استعادة زيوت التزليق لخصائصها األولية

أنواع متعددة من زيوت التزليق ذات اإلضافات المتنوعة قد يؤدǐ إلى حدوث بعùض

.المشاكل

و بعùد فترة من االسùتخدام يصبƠ زيت التزليùق ملوثùùاً باألتربùة و الرطوبùة

ċم في تغير ١٠٥الجوية و الشوائب و الكربون و الرايشÜ كما تتسبب الحرارة أكبر من

احية أخرǎ فƎن استخدام زيوت التزليùق لفتùرة أطùول و من ن . خصائصه الكيميائية

يؤدǐ إلى خفض التكاليفÜ لذلǁ يلزم تنقية الزيوت بشكل دورǐ لضùمان صùالحية

.استخدامها لفترات أطول

٦-٥-٢ƿتشغيل المحر ƅأنظمة بد (Engine starting system)

:يتضمن نظام التشغيل

ورات الثابتùة و المتحركùة ذات بدء التشغيل باستخدام الهواء المضغوط للموت •

.السعة المتوسطة و الكبيرة

للوحùدات المتحركùة ذات ) المساعد(بدء التشغيل بواسطة الموتور اإلضافي •

.السعة المتوسطة

بدء التشغيل الكهربي لموتورات البنزين و الùديزل الصùغيرة ذات السùرعة •

.العالية


٢٠٠٢مايو

٣٩

الصمامات التي تعمل على تزويد تعتمد أنظمة بدء التشغيل بالهواء على مجموعة من

بحيث تؤدǐ إلùى تحريǁù ) بار ١٤حوالي (بعض سلندرات الموتور بهواء مضغوط

ثم يتم ضƣ الوقùود إلى بقية السلندرات بحيث يبدأ تشùغيل الموتùور . عمود اإلدارة

(starting tanks)ويتولى مكبƩ هوائي تزويد خزانات بدء التشغيل . بقدرتùه الذاتية

. المضغوط بالهواء

استرجاƱ الحرارة المǊدورة٧-٥-٢

يمكن استخدام الطاقة الحرارية المصاحبة لغازات العادم أو الموجودة في قميص ميùاه

.التبريدÜ في أƹراض متعددة مثل تسخين الوقودÜ أو الجو أو المياه أو توليد البخار

:و يتضمن نظام االسترجاع

.وج ƹازات العادم سريان التيارات الهوائية حول نظام خر •

.استخدام المياه الساخنة من قميص الموتور •

استخدام ƹاليات استرجاع الحرارة المهدورة في أنظمة كتم الصوت لتوليد •

.البخار أو المياه الساخنة

التوربينات الغازية ٦-٢

تتكون أنظمة التوربينات الغازية المستخدمة في الصناعة من توربين ƹازǐ متصùل

و يقùوم . (rotary air compressor)وصل للحركة بضاƹط هواء دوار بواسطة م

مثل المولداتÜ (التوربين الغازǐ بتشغيل الضاƹط باإلضافة ألǐ حمل ƈخر موصل به

أما في حالة استخدام التوربين الغازǐ في توليد الطاقùة فيكون ). المراوÜƟ المضخات

جوǐ إلى الضاƹط من فتحùة الùدخول يدخل الهواء ال . التوربين متصالً بمولد كهربي

Ü بكبÜ (rotor) Ʃ الموجودة على الدوار (moving blades)فتقوم الريش المتحركة

ثùم ينتقùل الهùواء . الهواء بين الريش الثابتة فيرتفع ضغط الهواء و درجة حرارته

المضغوط إلى ƹرفة االحتراق حيث يختلط جزء منه بالوقود و يحترقÜ أمùا الجùزء

فيتخلل قميص ƹرفة االحتراق عبر فتحات و مواسير تمر في جدران ƹرفùة المتبقى

االحتراق حتى الطرف األقصى ليختلط بنواتج االحتراق التي تبلƸ درجùة حرارتهùا

ċم و يعمل على تبريدها إلى الحد الذǐ ال يسبب إتالف الصف األول من ريùش ١٦٠٠

و ترتفع درجة . ċم٨٥٠ – ٦٥٠اخلة و تبلƸ درجة حرارة الغازات الد .التوربين الثابتة


٢٠٠٢مايو

٤٠

حرارة الغاز المضغوط و يتمدد مما يولد طاقة تعمل علùى تشùغيل دوار التùوربين

(turbine rotor) . ينùب Ɵازات العادم التوربين و درجة حرارتها تتراوƹ ǁو تتر

.ċم ٥٥٠ – ٤٥٠

تاج فقط إلى تسلم وحدات التوربين الغازǐ الصناعية كوحد كاملة سابقة التركيبÜ و تح

توصيل مواسير دخول الهواء إلى الضاƹطÜ و توصل التغذيùة بùالوقود و مواسùير

.خروج ƹازات العادم

معدات التحكم و اǓجǊزة المساعدة١-٦-٢

موتور بدء التشغيلÜ مضخة تزليùق : تحتاج التوربينات الغازية لمعدات مساعدة مثل

Üمعدات التجهيز للتشغيل Üردات و مساعدة تعمل بموتورùمب Üنظام للتحكم في الوقود

.فالتر للزيوتÜ كواتم صوت لفتحات دخول الهواء و خروج العادمÜ و لوحات تحكم

بتحريǁ التوربين الغازǐ و الضùاƹط (starting motor)يقوم موتور بدء التشغيل

Ʃدبرياج(بواسطة معشق الترو ((clutch) غيلùالتش Ʃو مجموعة ترو (set-up

gear) حي Ü أسطوانة ǁث يدفع مخزون الهواء المضغوط مجموعة الدبرياج حتى تمس

الدبرياج بالدسǁ الموجود في مجموعة تروƩ التشغيلÜ ثم يعمل موتور التشغيل على

(rpm ٦٠٠) لفة في الدقيقة ٦٠٠زيادة سرعة التوربين الغازǐ و المكبƩ إلى حوالي

ن تنظيف ممرات سريان الهواء و اإلبقاء على هذه السرعة لمدة خمƩ دقائق يضم .

و بعد زيادة السùرعة إلùى . و ƹازات العادم من أية متبقيات ƹير محترقة من الوقود

لفة في الدقيقة يصل الوقود إلى ƹرفة االحتùراق حيùث تتùوالى الشùرارات ٤٠٠٠

بين ùƹرف (و تضمن المواسير البينية . الكهربية إشعاله في ƹرف االحتراق المتبادلة

و يستمر موتور التشغيل في زيادة سرعة التوربين . اشتعال الوقود بالكامل )االحتراق

لفة في الدقيقة و عند هذا الحد يتوقف الموتور عن العمل و تنفصل ٥٨٠٠إلى حوالي

أسطوانة الدبرياج أوتوماتيكياً و يتولى وقود تغذية التوربين زيادة السرعة إلى الحùد

.المناسب لعمل التوربين

موعة تروƩ التشغيل باإلضافة إلى دورها في بدء التشغيلÜ على تخفùيض تعمل مج

في منظومة مضخة زيوت التزليùق و تخفùيض (impeller)سرعة قرص الضغط

. (over speed trip)السرعة في حالة حدوث تجاوز للسرعة المقررة

العالي وتقوم مضخة زيوت التزليق بتزويد أنظمة التحكم الهيدروليكي بزيوت الضغط

و تزويد التوربين الغازǐ و مجموعة التروƩ و المعدات المرتبطة بموتور التشغيل

كما تعمل مضخة زيوت احتياطية علي تزويد كافùة . بزيوت الضغط المنخفض


٢٠٠٢مايو

٤١

. المعدات و األجهزة و المحركات بالزيوت في حالة حدوث عطل بالمضخة الرئيسية

speed)يان الوقود بمنظم سرعة الموتور بالنسبة لتشغيل المولدات يرتبط معدل سر

governor) صمام الوقود الستعادة سرعة Ơفعند زيادة األحمال تنخفض السرعة فيفت

الموتور الطبيعية Ü وترتفع سرعة الموتور عند انخفاض األحمال فيغلق صمام الوقود

.لخفض سرعة الموتور إلي السرعة الطبيعية

عند مخرج ƹازات العادم في (thermal switches)تعمل مفاتيƠ التحكم الحرارية

التوربين الغازǐ باالرتباط مع صمامات التحكم في دفعه الوقود لضبط درجة حرارة

كما يؤدǐ أية أعطال تطرأ علي نظام التزييت . ƹازات العادم عند حد أقصي محدد

.إلي إيقاف الوحدة أوتوماتيكيا عن العمل

قة الميكانيكية المتولدة من التوربين لتشùغيل الضùاƹط يتم استهالǁ حوالى ثلثي الطا

لذلǁ فƎùن . وجزء صغير منها لتشغيل المعدات المساعدة مثل مضخة زيوت التزليق

كفاءة التوربين الغازǐ في توليد الطاقة تعد أقل من مثيالتها في وحدات توليد البخار و

عل أهمهùا هùو درجùة وهناǁ عوامل عديدة تؤثر في الكفاءة ل . في مولدات الديزل

الحرارة القصوÜǎ فكلما ارتفعت قيمة درجة الحرارة القصوǎ كلمùا زادت الكفùاءة

لذلǁ فƎن نوعية المعادن المستخدمة في صناعة ريش التوربين قùد تقùف . الحرارية

ƹير أنه قد تم خالل الثالثين عاماً األخيùرة . حائالً أمام زيادة الكفاءة لمولدات الطاقة

الت مختلفة على أنظمة التوربينات مثل تبريد أسùطوانات التوربينùات و إدخال تعدي

الريش بواسطة جزء من الهواء الخارج من الضاƹط وتطوير الخصائص الميكانيكيùة

.للمواد التي تصنع منها ريش التوربين

(regenerative gas turbine) التوربين الغازǎ االسترجاعي ٢-٦-٢

ارية للتوربين عن طريق استعادة جزء من الطاقة المصùاحبة يمكن زيادة الكفاءة الحر

و ينùتج . لغازات العادم الناتجة عن عملية االحتراق وإضافتها إلى الهواء المضùغوط

عن هذه العملية تسخين الهواء الداخل أولياً إلى درجة الحرارة المطلوبة عنùد فتحùة

Ʃلنف ǁيستهل ǐمما يوفر قدراً من الوقود الذ Üادالت . الغرضالدخولùو تستخدم المب

.حرارية على شكل مواسير في أنظمة التوربين الغازǐ االسترجاعي

٣-٦-٢ǎالوقود المستخدم في التوربين الغاز Ʊأنوا

الوقود المستخدم في التوربينات الغازية الصناعية هو الغاز الطبيعي أو ùƹاز الفùرن

. وقود األفران أو حتى النفط الثقيل أو النفط المكرر أو (blast furnace gas)العالي


٢٠٠٢مايو

٤٢

بار لضمان ضùخه ١٠وعند استخدام الوقود الغازǐ ينبغي أن يصل ضغط الغاز إلى

يكون ضغط ƹرفùة ١ : ٦عند نسبة ضغط تبلƸ . بشكل مناسب إلى ƹرفة االحتراق

بار لذلǁ يجب أن يكون ضغط الغاز أعلى من هذه القيمة للوصول ٦االحتراق حوالي

.ظروف لالحتراقإلى أفضل

في حالة استخدام الوقود السائل يسحب الوقود من صهاريج التخزين الرئيسية و تنكات

الوقود الموجودة داخل المنشأة بواسطة مضخات النقل و شبكة األنابيب الموصùلة و

و تحتفظ الصهاريج الرئيسية عùادة بمخùزون يكفùي . مضخات الحقن لحرق الوقود

الحùرق (وربينات الغازية استخدام الوقود السائل و الغùازǐ و تستطيع الت . ألسبوعين

حيث يمكن ضƣ الوقود في ƹرفة االحتراق أثناء التشغيل فيحتùرق ) المزدوج للوقود

وتحتوǐ مثل هذه التوربينات أنظمة منفصùلة . كالهما خالل عملية تغيير نوع الوقود

ق كل منهما على حùدǎ لنوعي الوقود ƹير أن الفونيا في ƹرفة االحتراق تستطيع حر

و تستخدم فونيات التزرير الميكانيكية مع أنùواع الوقùود . أو كليهما في نفƩ الوقت

البترولي أما الوحدات التي تعمل لفترات طويلة فتعتمد على فونيات التزرير الهùوائي

)Air atomizing.(

لسùيوم و الكا (Vanadium)يحتوǐ الوقود البترولي على الصوديوم و الفانùاديوم

و يؤدǐ الصوديوم إلى تƉكل المعادن السùاخنة و . كجزء من المحتوǎ الرمادǐ للوقود

Ɵراوùإلى تراكم المواد المترسبة التي تعيق مرور الغاز عند ريش الم(blading) .

و لضùمان . كما يؤدǐ الفاناديوم إلى تƉكل معدن ريش المراوƟ الساخن بمعدل سريع

:لي يجب مراعاة المواصفات التاليةكفاءة احتراق الوقود البترو

من محتوǎ الرماد % ٣٠يجب أن يكون محتوǎ الرماد من الصوديوم أقل من •

جزء في المليون و ١٠من الفاناديوم بحيث ال يتعدǎ الحد األقصى للصوديوم

جزء في المليونÜ و عند هذا الحد تكون نسبة ٥يفضل أن يصل هذا الحد إلى

.م ƹير حرجةالصوديوم إلى الفاناديو

مرات على األقل مùن ٣يجب أن يكون محتوǎ الرماد من الماƹنسيوم أكبر •

محتوǎ الرماد من الفاناديوم و ال تمثل هذه النسبة حداً حرجاً عنùدما يكùون

. جزء في المليون٢محتوǎ الرماد من الفاناديوم أقل من

تصل هذه و يمكن أن . جزء في المليون ١٠يجب أال يتعدǎ محتوǎ الكالسيوم •

جزء في المليون ƹير أن هذا قد يؤدǐ إلى حدوث انسدادات في ٢٠القيمة إلى

.فونية التوربين


٢٠٠٢مايو

٤٣

جزء في المليون حيùث أن الرصùاص ٥يجب أال يتعدǎ محتوǎ الرصاص •

inhibiting)يعمل على إلغاء التأثير المثبط للماƹنسùيوم علùى الفانùاديوم

action).

لمناسبة التي ينصƠ بها الموردون على معالجة أنùواع و بوجه عام تعمل اإلضافات ا

.الوقود البترولي المستخدمة في التوربينات الغازية

مميزات استخدام التوربين الغازǎ في وحدات توليد الطاقة ٤-٦-٢

علي الرƹم من أن كفاءة التوربين الغازǐ في توليد الطاقة تعد أقل من كفاءة المحطات

:لديزل إال أن استخدامه يوفر المزايا التاليةالبخارية و مولدات ا

تحتاج وحدات التوليد بالبخار إلي فترة زمنية طويلة نسبيا حتى تصل كفاءتها .١

إلي المعدالت المطلوبةÜ أما التوربين الغازǐ فهو جاهز للتشغيل الفورǐ عند

.مستوǐ الكفاءة المحدد بمواصفاته

المناطق النائية التي ال تتوفر فيها يصلƠ استخدام وحدات التوربين الغازǐ في .٢

. حيث ال تحتاج هذه الوحدات للتبريد بالمياه ) مثل حقول البترول (المياه

يستخدم التوربين الغازǐ في وحدات تحلية المياه حيث يمكن االستفادة من .٣

)الحرارة المهدورة( الطاقة الحرارية المنبعثة مع ƹازات العادم

التوربين الغازǐ هي الوحدات المركبة لتوليد أن أفضل أساليب استخدام .٤

الطاقةÜ حيث تستخدم الطاقة الحرارية المتوفرة مع ƹازات العادم في ƹاليات

لتوليد البخارÜ وبالتالي يشترǁ (waste heat poiler)الحرارة المهدرة

التوربين الغازǐ في توليد الطاقة الكهربية مع التوربينات العاملة بواسطة

.المتولد من ƹاليات الحرارة المهدرةالبخار

في بعض وحدات التوليد بالبخار يسùتخدم البخùار كمصدر أساسي لتشùغيل .٥

األحمال و يستخدم التوربين الغازǐ في أوقات أحمال الذروة

ال تستخدم التوربينات الغازية في الصناعة عادة كوحدات احتياطية ويفضل .٦

.كفاءتها المرتفعةلذلǁ الغرض استخدام مولدات الديزل ل


٢٠٠٢مايو

٣٩

مصادر التلوث المرتبطة بوحدات توليد الطاقة و قياس االنبعاثات -٣

انبعاثùات في الهùواء و صùرف سùائل (يختص هذا الفصل بتحديد مصادر التلوث

و فيمùا يلùي . المرتبطة بوحدات توليد الطاقة ) ومخلفات صلبة و ملوثات بيئة العمل

ء و الصùرف الصùناعي و عرضاً ألهم األنشطة المتسببة في توليد ملوثùات الهùوا

.المخلفات الصلبة

تخزين الوقود و نقله و تداوله ١-٣

يعد خط الوقود من أهم مصادر التلوث بما يتضمنه من أنشùطة مرتبطة بتداول

مخططاً لسريان دورة الوقود في ) ١-٣(يعرض الشكل . الوقود و تخزينه و نقله

و استعماله في عمليات االحتراقÜ و وحدات توليد الطاقة بدءاً من تخزينه إلى نقله

و تختلف مصùادر . مصادر التلوث المحتملة المرتبطة بكل مرحلة من هذه المراحل

.التلوث المرتبطة بالنقل و التداول و التخزين باختالف أنواع الوقود

:الوقود السائل

قدر باألطنان و يشترǐ الوقود بكميات ت . تقوم الشاحنات الثقيلة بنقل الوقود إلى المنشأة

و يتم تخزين ). الوقود الخفيف Ü السوالر (أو بƉالف الليترات ) الوقود الثقيلÜ المازوت (

الوقود السائل في خزانùات تحùت األرض أو فوقهùاÜ و يطلùق علهùا الخزانùات

ويتم بناء الخزانات الموجودة تحت األرض إما من الخرسùانة . الرئيسية) الصهاريج(

أما الخزانات المقامة فوق األرض . ولة تماماً أو من الصلب المبطنة بحيث تصبƠ معز

و يزود كل نوع من هذه الصهاريج بأنظمة تهويùة مناسùبة . فتبنى عادة من الصلب

.للتخلص من األبخرة

تزود خزانات المازوت و شبكة توزيع الوقود و التنكات الموزعة بالمنشùأة بùأجهزة

ى مشاكل التداول التي تنشأ بسùبب درجùة تسخين الوقود المناسبة و ذلǁ للتغلب عل

و عادة ما يستخدم . اللزوجة العالية التي يتصف بها المازوت خاصة في فصل الشتاء

البخار الساخن أو السخانات الكهربية التي تلحق بخط الوقود في حالùة عùدم وجùود

.مصدر لتوليد البخار


٢٠٠٢مايو

٤٠

ته بتخزين الوقود الكùافي يتم تخزين الوقود في ƹرفة الغالية في تنǁ علوǐ تسمƠ سع

و يزود هذا التنǁ بمقياƩ زجاجي جانبي أو أية وسùيلة . ليوم تشغيل كامل على األقل

و في حالة تخزين المازوت تùزود . أخرǎ تسمƠ بالتحقق من كمية الوقود المتبقية به

كما تزود التنكات بنظùام يعتمùد علùى . هذه التنكات أيضاً بمعدات التسخين األولى

(feedback signals)يعمل على إرسال إشارات ارتجاعية ) نظاماً للطفو(ت العواما

إلى الخزانات الرئيسية لوقف ضƣ الوقود عند امتالء التنǁ أو لبدء ضƣ الوقود عنùد

.وصول محتويات الخزان إلى مستوǎ منخفض معين

المراحل المختلفة لتداول و تخزين الوقود بالمنشأة) ٢-٣(يوضƠ الشكل


٢٠٠٢مايو

٤١

مصادر التلوث المحتملة في وحدات توليد الطاقة): ١-٣(شكل

المواد الصلبة المياǇ الǊواƅ العملية المدخالت Ʒاليات البخار

دورة الوقود

الوقود

دورة المياه

موتورات الديزل دورة الوقود

انبعاثات متسربة )مواد عضوية طيارة(

رماد و جسيمات من الفالتر و المرسبات الكهروستاتيكية

انبعاثات متسربة )مواد عضوية طيارة(

تسرب و انسكاب

تسرب و انسكابمواد عضوية طيارة

و ضوضاء

ƹازات العادم

الخزانات

لغاليةƹرفة ا

المدخنة

مياه الغسل العكسي

الحمأة و حاويات المواد الكيميائية

الفارƹةحاويات المواد الكيميائية الفارƹة

حاويات المواد مياه التفوير الكيميائية الفارƹة

حرارة و رطوبة

Üمواد عضوية طيارةضوضاءÜ حرارة و

رطوبة

ضوضاء

حرارة و رطوبة

ƣوحدة الض

الترويق

التيسير

الغالية

توزيع البخار


جيرÜ شبهÜ (مخثرات ǁكلوريد حديدي(

الغسل العكسي أمالÜƟ : كيماويات(

..).قلوياتÜ أحماض كيماويات التلطيف(conditioning)

مضادات الرƹوÜǎ مانعات ( )التƉكلÜ مواد مانعة للتعفن

مياه التغذية

رماد و جسيمات من الفالتر و المرسبات

تيكيةالكهروستا

تسرب و انسكاب و زيوت تزليق

مستهلكة Üمواد عضوية طيارةضوضاءÜ حرارة و

رطوبة

الخزانات

موتورات الديزل

ƹازات العادم المدخنة

الوقود سكابتسرب و ان


٢٠٠٢مايو

٤٢

دورة المياه

التوربينات الغازية

عمليات تخزين و تداول الوقود البترولي) ٢-٣(شكل

ت متسربة انبعاثا )مواد عضوية طيارة(

معامل التكرير

الخزانات الرئيسية

الموزع

عداد

إمداد بالوقود مضخة مصفاة

التحكم في الضغط

إعادة التدوير

الخزانات الفرعية

مضخة النقل البخار

سخانات الوقود اإلƹالق

درجة اإلشعال

تزرير الهواء أو البخار

الحارق

حاويات المواد الكيميائية الفارƹة

أبراج التبريد التفوير مياه معالجةكيماويات التلطيف(conditioning)

رماد و جسيمات من الفالتر و المرسبات الكهروستاتيكية

الخزانات

Üمواد عضوية طيارةضوضاءÜ حرارة و

رطوبة

تسرب و انسكاب

تسرب و انسكاب و زيوت تزليق

مستهلكة

الوقود

ƹازات العادم

ǐالتوربين الغاز

المدخنة

زيوت تزليق


٢٠٠٢مايو

٤٣

الوقود الصلبلزراعية المستعملة كوقود بالمياه بشكل مستمر و تخزن مبللة للحد من ترش المخلفات ا

.احتماالت حدوث حرائق


يتم توزيع الغاز الطبيعي عبر شبكة الغاز العموميةÜ حيث يصل الغاز إلùى المنشùأة

بùار ٢لدǎ استالم الغاز يتم خفض مستوǎ الضغط إلى . بار ١٠عند مستوǎ ضغط

و تقع الوحدة في مكان بعيد و ƈمùن بحùرم . يل الضغط قبل استخدامه في وحدة تعد

:المنشأة و تكون مزودة بكافة وسائل األمن الصناعي و معدات القياƩ مثل

.أجهزة الكشف عن تسرب الغاز •

.العدادات التي تتولى قياƩ كميات الغاز المستهلكة بالمتر المكعب •

.مقياƩ الضغط •

المزودة بصمامات اإلƹالق للضغط العùالي و معدات التحكم في سريان الغاز •

.الضغط الخفيض

بùار عبùر شùبكة خاصùة ٢تتم تغذية المعدات بالوقود الغازǐ عند مستوǎ ضغط

مليبار وفقùاً ٥٠٠ مليبار أو إلى ٣٠٠بالمنشأةÜ و في الحارق يتم خفض الضغط إلى

يتكùون مùن (gas train)و يتضمن الحارق نظاماً للغùاز . لشروط تشغيل الحارق

.وسائل األمن و معدات التحكم و القياƩ السابق ذكرها

١-١-٣ƅواǊلى الƋ االنبعاثات

الÜƣù ... قد توجد انبعاثات متسربة من خطوط الوقود و المضùخات و الصùمامات

.تحتوǐ على مواد عضوية طيارة تتسبب في تلوث الهواء

الصرف السائل٢-١-٣

:مصادر التلوث

الوقودتسرب أو انسكاب •

) سùوائل (ينشأ عن المخلفات الزراعية المبللة و المستخدمة كوقùود نضùادة •

(leachate) ائيùو الكيمي ǐوùجين الحيùى األكسùتتسم بارتفاع الطلب عل

)(BOD & COD.


٢٠٠٢مايو

٤٤

حرق الوقود ٢-٣

يتسبب احتراق الوقود في انبعاث ƹازات العادم إلى الجوÜ و يعتبر الرماد والجسيمات

الصلبة الرئيسية الناتجة عن عملية حرق الوقود و التي يùتم الùتخلص هي المخلفات

) .الفالتر و المرسبات الكهروستاتيكية(منها بواسطة أساليب الحد من تلوث الهواء

١-٢-٣ƅواǊلى الƋ االنبعاثات

(١-D)توضƠ المعلومات الكيميائية عن احتراق المواد العضوية و الواردة بالملحق

ثاني أكسيد الكربونÜ الماءÜ النيتروجين و ثاني : عادم تحتوǐ أساساً على أن ƹازات ال

(excess air)أكسيد الكبريت باإلضافة إلى األكسجين الذǐ ينتج عن الهواء الزائùد

كما تظهر أيضاً في ƹازات العادم ƈثار ألكاسùيد النيتùروجين . الالزم لالجتراق التام

NO٢, NO , N٢O ثار ضئيلة للغاƈ زات العضوية مثل األلدهيدات و(aldhydes)

الناتجة عن احتراق بعض المواد العضوية التي قد تتواجد بالوقود و بخاصة الوقùود

:و أهم الملوثات المنبعثة من المدخنة هي. الثقيل

(SO٢)ثاني أكسيد الكبريت •

(Nox)أكاسيد النيتروجين •

(CO٢)ثاني أكسيد الكربون •

الجسيمات •

لثقيلةالمعادن ا •

.مواد سامة أخرǎ تكون ملتصقة بالجسيمات المنبعثة •

تؤخذ قياسات نواتج االحتراق ألƹراض متنوعةÜ حيث يتم قياƩ انبعاثات أول أكسùيد

الكربون و ثاني أكسيد الكبريت و أكاسيد النيتروجين و الجسيمات بغùرض مراقبùة

اني أكسيد الكربùون و أول االلتزام البيئيÜ بينما تؤخذ قياسات انبعاثات األكسجين و ث

(٢-D)و يوضƠ الملحق . أكسيد الكربون لتقييم أداء الغالية و ضبط عمليات التشغيل

أما معدات القياƩ المستخدمة لرصد االنبعاثات من . كيفية حساب الزيادة في األكسجين

. (E)المدخنة فموضحة بالملحق

المخلفات الصلبة٢-٢-٣


٢٠٠٢مايو

٤٥

وث لتجميع الجسيمات و الرماد و تختلف كمية المخلفùات تستخدم معدات الحد من التل

تبعاً الختالف نوع الوقود فتزداد نسبة الرماد و الجسيمات مع استخدام أنواع الوقùود

.الصلب


٢٠٠٢مايو

٤٦

بيئة العمل٣-٢-٣


.تسرب المواد العضوية الطيارة إلى ƹرفة الغالية •

.الضوضاء •

.الحرارة و الرطوبة •

جة مياǇ تغذية الغالياتمعال ٣-٣

كما في خط الوقود Ü يتضمن خط المياه في وحدات توليد الطاقة المصادر الرئيسùية

) ١-٣(يوضƠù الشùكل . للتلوثÜ و خاصة ملوثات مياه الصرف و المخلفات الصلبة

مخططاً لسريان دورة المياه في وحدات توليد الطاقة بدءاً من مصدر المياه و أنظمùة

و توليد البخùار و (softening)إلى عمليات تنقية المياه و تيسيرها الضƣ وصوالً

مصادر التلوث المحتملة المرتبطة بكل مرحلة في هذه ) ١-٣(يوضƠ الشكل . توزيعه

.الدورة

الصرف السائل١-٣-٣


للميسرات) Back Wash(المياه المتخلفة عن عملية الغسل العكسي •

. تفوير الغالية بغرض منع ترسب القشور و المواد الصلبةالمياه الناتجة عن •

المخلفات الصلبة٢-٣-٣


.الحمأة المتخلفة عن وحدات تنقية المياه •

.حاويات المواد الكيميائية الفارƹة •

بيئة العمل٣-٣-٣


• ƣبها في وحدة الض Ɵالضوضاء الحدود المسمو ǎمستو ǎقد يتعد.


٢٠٠٢مايو

٤٧

عدǎ درجات الحرارة و الرطوبة الحدود المسموƟ بها بسبب سوء عùزل قد تت •

أو بسبب تسرب البخار من الصمامات أو من مصائد / شبكة توزيع البخار و

. (steam traps)البخار

مولدات الديزل ٤-٣

يتطلب تشغيل موتورات الديزل إجراءات لتخزين و نقùل و تùداول الوقùودÜ إال أن

المرتبطة بمراحل هذه الدورة أقل بكثير بسبب كميات الوقùود القليلùة المشاكل البيئية

مخططاً لسريان دورة الوقùود ) ١-٣(يوضƠ الشكل . التي تحتاجها مثل هذه الوحدات

.و مصادر التلوث المرتبطة بها

١-٤-٣ƅواǊلى الƋ االنبعاثات

حليل ùƹازات يحتوǐ وقود الديزل على كمية من الكبريت أقل من المازوتÜ و يتم ت

العادم للكشف عن أول أكسيد الكربونÜ أكاسùيد النيتùروجين و الكبريùت و المùواد

.العضوية الطيارة و الجسيمات

الصرف السائل٢-٤-٣


زيوت التزليقÜ و تعتبر هذه الزيوت من المùواد الخطùرة و يجùب رصùد •

ت المستهلكة وفقùاً إجراءات تخزينها و تداولها و إجراءات التخلص من الزيو

.١٩٩٤ لسنة ٤لمتطلبات القانون

يتم تبريد بعض موتورات الديزل بواسطة المياهÜ إما عن طريق دورة واحùدة •

أو عن طريق الميùاه التùي يùتم (once-through)) دائرة تبريد مفتوحة(

و تكون المياه المستخدمة خùالل . تبريدها إلعادة االستخدام في أبراج التبريد

و . تبريد واحدة ملوثة بزيوت التشحيم و ينبغي رصد درجùة حرارتهùا دورة

تحتوǐ مياه تفوير أبراج التبريد على كمية كبيرة من المواد الصùلبة الذائبùة

تتم معالجة مياه التعùويض ألبùراج التبريùد . الكلية التي تلوث مياه الصرف

.للتخلص من عسر المياه

بيئة العمل٣-٤-٣


٢٠٠٢مايو

٤٨


غي رصد مستوǎ الضوضاءينب •

تتولد الحرارة و الرطوبة عن تسربات شبكة توزيع البخار •

المواد العضوية الطيارة المتسربة •


٢٠٠٢مايو

٤٩

التوربينات الغازية ٥-٣ال تحتاج التوربينات الغازية للتبريد و تتشابه خطوط إمدادها بالوقود بخطùوط إمùداد

ينبغي مراجعة مسùتوǎ . لوث ƹاليات البخار بالوقود و تنشأ عنها نفƩ مشكالت الت

.الضوضاء الناشƐ عن تشغيل التوربينات دورياً


٢٠٠٢مايو

٥٠

التأثيرات البيئية والصحية لالنبعاثات و الصرف السائل -٤

تأثير االنبعاثات الغازية ١-٤

Ü و تسرب البخار مùن )١-٣الشكل (تنشأ االنبعاثات الغازية عن عملية حرق الوقود

يع البخارÜ و األبخرة المتسربة من خزانات وشبكة توزيع الوقودشبكة توز

انبعاث Ʒازات العادم ١-١-٤

تختلف مكونات الغازات المنبعثة إلي الجو تبعùا الختالف أنواع الوقùود المسùتخدم

وفيما يلي عرضùا ألهùم الملوثùات . وسعة الغالية وأنظمة تنقية الغاز المستخدمة

.و البيئة وتأثيراتها علي الصحة

الجســـيمات (particulate

matter)

تنشأ معظم األضرار الصحية التي تتسبب فيها الجسيمات عن

و ) PM٢,٥( ميكرومتر ٢,٥التعرض للجسيمات األصغر من

أما األتربة فتكون أكبر من هùذا . (PM١٠) ميكرومتر ١٠

Ʃùالحجم و بالتالي ال تمتص بواسطة أنسجة الرئة على العك

ص أنسجة الرئة يتسبب امتصا . من الجسيمات األصغر حجماً

للجسيمات الصغيرة في اإلصابة بأنواع مختلفة من األمراض

و تتضùمن . مثل األزمات الربويùة و االلتهابùات الشùعبية

الجسيمات المنبعثة Ü الرماد و السناج و المركبات العضùوية

كمùا يمكùن رصùد . الناشئة عن االحتراق الغير تام للوقود

لنترات و الرصùاص و المتكثفات الحمضيùة و الكبريتات وا

.الكادميوم و العديد من المعادن األخرǎ ضمن هذه االنبعاثات

يمثل تلوث الهواء بأكاسيد الكبريت مشكلة بيئية خطيرة حيث أكاسيد الكبريت

تتسبب التركيزات المرتفعة منها في حدوث أضùرار كبيùرة

كما تمثل الترسيبات . ناءبالحياة النباتية و الحيوانية و بمواد الب

الحمضية الرطبة أو الجافة مشكلة إضافيةÜ فùذوبان أكاسùيد

الكبريت في قطرات المياه في الجو ينشأ عنه تكùون حمùض

الكبريتيǁ الذǐ يترتùب عليùه تكùون ظùاهرة الùتحمض

(acidification) . يùبب فùاض يتسùب األحمùإن ترس


٢٠٠٢مايو

٥١

.ǎ متعددةتƉùكل المعادن و الحجر الجيرǐ و مواد أخر

أكسùيد : تتضمن أكاسيد النيتروجين سùتة مركبùات ƹازيùة أكاسيد النيتروجين

ǁالنيتري(NO) فوق أكسيد النيتروجين Ü (NO٢) يدùأكس Ü

Ü أكسùيد النيتùروجين األحùادǐ النصùفي (N٢O)النتروز

(nitrogen sesquioxide) (N٢O٣) يدùùùع أكسùùùراب Ü

. (N٢O٥)تروجين Ü وخامƩ أكسيد الني (N٢O٤)النيتروجين

ǁو يعد أكسيد النيتري(NO) وفوق أكسيد النيتروجين (NO٢)

هما أهم أكاسيد النيتروجين الملوثة للهùواء حيùث ينبعثùان

يتميز فوق أكسيد النيتùروجين بأنùه . بكميات كبيرة إلى الجو

أثقل من الهواء و سريع الذوبان في المùاء ليكùون حùامض

أو أكسùيد (nitrous acid)النتريǁ مع حùامض النتùروز

:النتريǁ وفقاً للمعادالت اǓتية

٢NO٢ + H٢O HNO٣ + HNO٢

٣NO٢ + H٢O ٢HNO٣ + NO

و يذوب كل من حمض النتريǁ و حمض النتروز فùي ميùاه

الموجودة في الهواء (NH٣)األمطار أو يتفاعالن مع األمونيا

و في هذه الحالة . (NH٤NO٣) الجوǐ لتتكون نترات األمونيا

. إلى سماد للزراعùة (NO٢)يتحول فوق أكسيد النيتروجين

ويلعب فوق أكسيد النيتروجين دوراً هاماً أيضùاً فùي إنتùاج

secondary air contaminants)(ملوثات الهواء الثانويùة

حيث يتميز فوق أكسيد النيتروجين بقدرة (O٣)مثل األوزون

الطاقة في المجال الطيفي لǖشعة فùوق فائقة على امتصاص

.البنفسجية

و ينبعث أكسيد النتريǁ بكميات أكبر إلى الهùواء الجùوÜǐ و

يتكون أكسيد النتريǁ نتيجة تفاعل األكسجين و النيتروجين في

Ą اùة وفقùرارة المرتفعùات الحùعمليات االحتراق عند درج

:للمعادلة اǓتية

N٢ + O٢ ٢NO

)ǁأكسيد النتري(

)حمض النتروز(


٢٠٠٢مايو

٥٢

التأثيرات الصحية Ǔكاسيد النيتروجين

أكسيد النتريǁ هو ƹاز خامل نسبياĄĆ له درجة سمية متوسùطة

وعلى الرƹم من أن أكسيد النتريǁ يتحد بùالهيموجلوبين فùي

لينقص من قدرة الùدم علùى ) مثل أول أكسيد الكربون (الدم

حمل األكسجين إال أنه موجود بكميات ضùئيلة فùي الهùواء

Ü ) جزء واحد في المليون (٣م/ مج ١,٢٢ر بأقل من الجوǐ تقد

ƹيùر أن أكسùيد . و لذلǁ فهو ال يمثل خطراً على الصùحة

النتريǁ يتأكسد تلقائياً إلى فوق أكسيد النيتروجين الذǐ يتميùز

بتأثيراته البيولوجية الشديدةÜ إذ يتسبب في تهيج الحويصùالت

.الهوائية في الرئة

NO + ½ O٢ NO٢

ثـــاني أكســـيد

الكربون

يسهم ثاني أكسيد الكربون الناتج عن عمليات حùرق الوقùود

ǐاألحفور(fossil fuel) يùرارة فùاء و الحùلتوليد الكهرب

. (green house effect)تعاظم ظاهرة البيوت الزجاجيùة

و تنتج هذه الظاهرة عن تعاظم طبقة ثاني أكسيد الكربون التي

اع الحرارǐ من األرض مما يùؤدǐ إلùى تمنع تسرب اإلشع

.ظاهرة ارتفاع حرارة سطƠ الكرة األرضية

الداǎ أوكسان

و الفيوران

(Dioxan,

Furans)

عند حرق المخلفات الصلبùة تنبعث كميùات ضùئيلة مùن

Ü اتùأوكسينات و الفيوران ǐالدا)HCl , HF , PAH ...

ƣامة و ) الùو هي مركبات س ǐمن المدخنة إلى الهواء الجو

. اإلنسان حتى في تركيزاتها المنخفضة خطيرة على صحة

تسرب البخار من شبكة توزيع البخار٢-١-٤

تؤثر الرطوبة على الجهاز التنفسي لǘنسان و خاصùة لùدǎ الرطــــوبة

٤و ينظم القانون . األشخاص الذين يعانون من أزمات ربوية

.يئة العمل مستوǎ الرطوبة في ب١٩٩٤لسنة


٢٠٠٢مايو

٥٣

االنبعاثات المتسربة من خطوط الوقود٣-١-٤

األبخرة المتسربة من خزانات الوقود و االنسكابات من شبكة توزيع الوقود هي مùواد

أما في المناطق التي تمùر . هيدروكربونية متسربة ضارة بالصحة و مسببة للسرطان

وجود أية أنشطùة قùùد تùؤدǐ إلùى بها مواسير الغاز الطبيعي فيجب مراعاة عدم

نشùوب الحرائقÜ و يجب الحفاظ على األجهزة التي تعمل تحت ضغط مرتفùع فùي

.حالة سليمة

تأثيرالصرف السائل ٢-٤

.تنشأ عن وحدات توليد الطاقة أنواع مختلفة من الصرف السائل

مياǇ التفوير و الغسل العكسي ١-٢-٤

وائها على تركيزات مرتفعة من المواد الصùلبة الذائبùة تتميز مياه تفوير الغالية باحت

الكلية وتكون ملوثة بالمواد الكيميائية المستخدمة للحد من التƉكل والتي تتضمن مùواداً

.خطرة مثل الهيدرازين

كذلǁ تتميز مياه تفوير أبراج التبريد بتركيزات مرتفعة من المùواد الصùلبة الذائبùة

واد كيميائية خطرة مستخدمة للحد من التƉكùل و مùواد الكليةÜ كما قد تحتوǐ على م

.مضادة للتعفن

أما مياه الغسل العكسي للميسرات فتتميز بتركيزات مرتفعة من المواد الصلبة الذائبùة

الكلية وتكون ملوثة بالمواد الكيميائية المستخدمة في تيسùير الميùاه مثùل كلوريùد

.الƣ ... الصوديومÜ األحماض

:ضاً ألهم الملوثات في الصرف السائل و أهم تأثيراتهاوفيما يلي عر

المواد الصلبة الذائبة

الكلية

تتسبب المواد الصلبة في زيادة معدل تƉكل المعادن في شùبكة

الصرف الصناعيÜ كما تؤثر سلباً على اإلنتاج الزراعùي إذا

استخدمت في الرÜǐ وعند تركيزات أعلى تؤثر سùلباً علùى

ثر نوعية مياه باإلضافة إلى ذلǁ تتأ . األسماǁ و الحياة المائية

.الشرب سلبا بسبب المواد الصلبة الذائبة


٢٠٠٢مايو

٥٤

النيتروجين

والفوسفور

تتسبب التركيزات المرتفعة فùي زيùادة نمùو الطحالùب و

األعشاب البحرية مما يؤدǐ إلى أجون المسùطحات المائيùة

(eutrophication) نتيجة الستنفاذ األكسجين فيها .

الزيــوت والشحوم

لزيوت و الشحوم ƈثار مدمرة على نوعية الميùاه و الحيùاة ل

.المائية

زيوت التزليق المستǊلكة٢-٢-٤

تعتبر زيوت التزليق المستهلكة من المواد الخطرة و ينبغي التخلص منها وفقاً لمùواد

.١٩٩٤ لسنة ٤القانون

تأثير المخلفات الصلبة ٣-٤

:بة الناتجة عن وحدات توليد الطاقةتتضمن المخلفات الصل

(clarifier sludge)الحمأة المستخدمة في عملية ترويق المياه •

حاويات المواد الكيميائية •

الجسيمات التي يùتم فصùلها عùن ùƹازات العùادم بواسùطة المرسùبات •

Ơالترشي Ʃالكهروستاتيكية و أكيا(bag filters) .

ق المياه من المواد الخطرة حيث أنها تتكون أساساً ال تعتبر الحمأة المستخدمة في تروي

من هيدروكسيد الماƹنسيوم و كربونات الكالسيوم باإلضافة Ǔثار من بعض الكيماويات

أما حاويات المواد الكيميائية فتعتبر من المخلفات الخطùرة و ينبغùي . الغير عضوية

.١٩٩٤ لسنة ٤تداولها و التخلص منها وفقاً لمواد القانون

٤-٤ ƅاƮوƮتأثير ال

تتولد الضوضاء بالقرب من النفاثات و المكùابƩ و بسùبب ùƹازات العùادم مùن

إن التعرض المستمر للضوضاء يؤدǐ إلى ارتفاع ضغط الدم و قد يùؤثر . المحركات

ǐؤدùكما تؤثر الضوضاء على درجة االنتباه و التركيز وقد ي Üعلى الجهاز العصبي

.وضاء إلى فقدان السمعالتعرض لفترات طويلة للض


٢٠٠٢مايو

٥٥


٢٠٠٢مايو

٥٦

القوانين واللوائح الخاصة باالنبعاثات والصرف السائل لوحـدات -٥

:توليد الطاقة في مصر

تتولي ثالث جهات مختلفة تنظيم العمل بوحدات توليùد الطاقùة و التفتùيش عليهùا

ǐغي . باإلضافة إلى جهاز شئون البيئة المصرùجراءات التشƎل و تختص هذه الجهات ب

.اǓمن للغاليات و تتحدد إجراءات الصيانة وفقاً لتقارير التفتيش الصناعي

:هذه الجهات هي

التي تتùولى مراقبùùة التùزام ) وزارة الصناعùة (هيئùة الرقابة الصناعية •

المنشƉت باتباع القواعد و القوانين و اللوائƠ الخاصة بتشغيل الغاليات و أوعية

ي و شروط التشغيل اǓمن و خاصة ضغط الضغطÜ وإجراءات األمن الصناع

.و ينبغي أن تلتزم المنشأة بتوجيهات المفتشين في هذا الصدد. التشغيل

يمكن لشركات التأمين القيام بƎجراءات التفتيش الùدورǐ المطلوبùة إذا مùا •

فوضت بسلطة القانون و يعمل المفتشون المفوضùون علùى رصùد التùزام

ئƠ التنفيذيةÜ كما يمكنهم التوصية بƎدخال بعض المنشƉت بكافة القوانين و اللوا

.التغييرات التي تطيل عمر الغالية أو وعاء الضغط

تقوم بعض الشركات بتوظيف مفتشين يتولون التفتيش على أوعية الضغط في •

ƹير فترات التشغيلÜ و ذلǁ بناء على اتفاق مسبق بين الشركة المنتجة للغالية

.والمنشأة المستخدمة لها

االنبعاثات الغازية ١-٥

Ơوائùو تنطبق عليها الل Üتعتمد الغاليات في تشغيلها على أنظمة مختلفة لحرق الوقود

التي تحدد الحدود القصوǎ للملوثات فùي ) ٤٢( المادة ١٩٩٤ لسنة ٤التنفيذية للقانون

.االنبعاثات الناتجة عن حرق أنواع الوقود المختلفة

ت البترولية الثقيلة األخرǎ والبترول الخùام والمنتجاالمازوت يحظر استخدام •

.بالمناطق السكنية

أال تزيد نسبة الكبريت بالوقود المستعمل بالمناطق الحضرية وبùالقرب مùن •

%.١,٥المناطق السكنية عن


٢٠٠٢مايو

٥٧

يمكن الحد من اإلنبعاثات الغازية الناتجة عن االحتراق عن طريق ضبط نسبة •

راق بشكل يسمƠ بحدوث االحتùراق الهواء إلى الوقودÜ وتصميم ƹرف االحت

.التام للوقودÜ والتوزيع المتساوǐ للحرارة

المداخن التي ينبعث منها ƹاز ثاني أكسيد الكبريùت ينبغùي أن تصùل إلùى •

.ارتفاعات مناسبة بحيث يتم تخفيفه قبل وصوله إلى سطƠ األرض

تùوǐ تقام وحدات توليد الطاقة والمصانع التي تستخدم أنواع الوقود التùي تح •

على تركيزات مرتفعة من الكبريت في مناطق تبعùد مسùافات كافيùة عùن

اتجùاه (المناطق الحضرية وتراعى عند إنشائها الظروف المناخية في المنطقة

بحيث ال تصل اإلنبعاثات الغازية إلى المنùاطق السùكنية ) …الريÜƠ األمطار

.والمأهولةÜ والمناطق الزراعيةÜ وموارد المياه الرئيسية

كجùم ١٥٠٠٠ و ٧٠٠٠لمداخن التي يصدر عنها انبعاث إجمالي للعادم بين ا •

. مترا٣٦ً و ١٨في الساعة يتراوƟ ارتفاعها بين

السùاعة / كجùم ١٥٠٠٠المداخن التي يصدر عنها انبعاث إجمالي أكبر من •

يجب أن يكون ارتفاعها أكثر من مرتين و نصف ارتفاع المباني المحيطة بها

.الذǐ تخدمه المدخنةبما فيها المبنى

وقد أدخلت مؤخراً تعديالت على بعض هذه المواد بغرض تأكيدها و دعمهùاÜ وفقùاً

Ü فيما يخص الحدود المسموƟ بها لغاز أول أكسùيد ٤٩٥/٢٠٠٢للقرار الوزارǐ رقم

الكربون و ثاني أكسيد الكبريت و الجسيمات باإلضùافة للحùدود القائمùة ألكاسùيد

الحدود القصوǎ للملوثات المسùموƟ بهùا فùي ) ١-٥(دول يوضƠ الج . النيتروجين

.االنبعاثات الناتجة عن حرق الوقود فى الغاليات

الحدود القصوǌ لالنبعاثات الناتجة عن تشغيل الغاليات): ١-٥(جدول

الحدود القصوǌ للملوثات الغازية المسموƝ بانبعاثǊا من مدخنة الغالية الملوثات

الحدود الوحدة

أول أكسيد الكربون

ثاني أكسيد الكبريت

أكاسيد النيتروجين

الجسيمات

٣م/مج

٣م/مج

٣م/مج

٣م/مج

٢٥٠

٣٤٠٠

٣٠٠

٥٠


٢٠٠٢مايو

٥٨

الصرف السائل ٢-٥

:يتكون الصرف السائل الناتج عن وحدات توليد البخار من

مياه الغسل العكسي الناتجة عن ƹسùل الميسùرات و التùي تحتùوǐ علùى •

الصلبة الذائبة الكلية و قد تكون ميùاه الصùرف تركيزات مرتفعة من المواد

.ملوثة بالمواد الكيميائية المستخدمة في عملية الغسل العكسي

مياه تفوير الغاليات و التي تحتوǐ على تركيزات مرتفعة من المواد الصùلبة •

باإلضافùة لذلǁ فƎùن . الذائبة الكلية و قد تكون ملوثùة بالمواد المانعة للتƉكل

قد تحتùوǐ على مواد صلبة عالقùة أو تكون ملوثùة بزيùوت مياه الصرف

الحدود القصوǎ للملوثات في الصرف السائل ) ٢-٥(يوضƠ الجدول . التزليق

.بالنسبة للمسطحات المائية المستقبلة المختلفة

حدود الملوثات في الصرف السائل): ٢-٥(الجدول

: الصرف على١٩٨٢ لسنة ٤٨القانون

المصارف

المتغير

)ƛذا /مƋ الƋ Ûلتر

ƿير ذلƷ ذكر(

لسنة ٤القانون

الصرف : ١٩٩٤

على البيئة الساحلية

١٩٦٢ لسنة ٩٣القانون

الصرف على شبكة

وفقاŷ (الصرف العمومية

)٢٠٠٠ لسنة ٤٤للقرار

الخزانات الجوفية

والرياحات

Ʊوالتر

ǌالمجر

الرئيسي

لنǊر النيلالصناعية العمومية

Ʃاأل

الهيدروجيني

٩-٦ ٩-٦ ٩-٦ ٩-٦ ٩,٥-٦ ٩-٦

درجة الحرارة

)ċم(

أعلى مùن درجùة

Ơطùùرارة المسùùح

المùùائي المسùùتقبل

بعشر درجات

>٣٥ ٣٥ ٣٥ ٣٥ ٤٣

المواد الصلبة

العالقة الكلية

٥٠ ٥٠ ٣٠ ٣٠ ٨٠٠< ٦٠

المواد الصلبة

الذائبة الكلية

٢٠٠٠ ùùù ٢٠٠٠ ٢٠٠٠ ١٢٠٠ ٨٠٠

زيùùùùوت و

مشحو

١٠ ١٠ ٥ ٥ ١٠٠ ١٥


٢٠٠٢مايو

٥٩

المخلفات الصلبة ٣-٥

و تنحصùر . هناǁ عدداً من القوانين التي تتعرض إلدارة المخلفات الصلبة و تداولها

المخلفات الصلبة الناتجة عن وحدات توليد البخار في الحمأة المترسبة فùي وحùدات

تنقية المياه و حاويات المواد الكيميائية الفارƹةÜ و تتوقف خطورة تلǁ الحاويات على

.نوعية المواد الكيميائية

الخاص بالنظافة العامة إجراءات جمع المخلفات ١٩٦٧ لسنة ٣٨ينظم القانون •

من المنازل و األماكن العامة و المنشƉت التجارية و الصناعيةÜ و إجùراءات

.التخلص منها

لسنة ١٣٤ينظم قرار وزارة اإلسكان و المرافق و المجتمعات العمرانية رقم •

اءات الخاصة بجمع المخلفات الصلبة و القمامة مùن المنùاطق اإلجر ١٩٦٨

السكانية والصناعيةÜ و يتضمن القرار توجيهات خاصة بƎجراءات الجمùع و

النقل و إجراءات تحويل المخلفات الصلبة إلى سùماد طبيعùي أو الùتخلص

.النهائي منها عن طريق الحرق و الدفن

١٩٦٧ لسنة ٣٨ المعدل للقانون ١٩٧٦ لسنة ٣١القانون •

مسئولة عن األنشطة المختلفة المتعلقة ) مجلƩ المدينة (تعتبر المجالƩ المحلية •

.١٩٧٩ لسنة ٤٣بالبنية التحتية وفقاً للقانون

. إجراءات حرق المخلفات الصلبة١٩٩٤ لسنة ٤ينظم القانون •

بيئة العمل ٤-٥

اخل المنشأة مخالفة للوائƠ تمثل االنبعاثات الهيدروكربونية و ƹازات العادم المتسربة د

و هناǁ مجموعة من القوانين تعمل على الحùد مùن . الخاصة باألمان في بيئة العمل

:التلوث داخل بيئة العمل

من ٤٥ و المادة ١٩٩٤ لسنة ٤ من القانون ٤٣تحدد المادة : في ƹرفة الغالية •

ات الغازيùة Ü الحدود المسموƟ بها من االنبعاث ) ٨(اللوائƠ التنفيذية و الملحق

).٣-٥أنظر جدول (في بيئة العمل


٢٠٠٢مايو

٦٠

لسنة ٤ من القانون ٤٤تحدد المادة : في المواقع التي تتم بها عمليات لتسخين •

Ü الحùدود القصùوǎ ) ٩( من اللوائƠ التنفيذية و الملحق ٤٦ و المادة ١٩٩٤

.لدرجات الحرارة و الرطوبة في بيئة العمل

من اللوائƠù ٤٤ و المادة ١٩٩٤نة لسù ٤ من القانùون ٤٢تحùدد المùادة •

Ü الحدود القصوǎ لمستوǎ الضوضùاء )٧(ملحق ) ١(التنفيذية و الجدول رقم

الحدود القصوǎ للضوضاء ) ٥-٥(و ) ٤-٥(توضƠ الجداول . في بيئة العمل

.المسموƟ بها في بيئة العمل

حدود التعرƭ للملوثات المسموƝ بǊا كمتوسط زمني): ٣-٥(جدول

زمنية قصيرة و لفترات

الحدود العتبية

الحدود القصوǌ للتعرƭ لفترات زمنية قصيرة متوسط زمني المادة

٣م/مƛ جزƅ في المليون ٣م/مƛ جزƅ في المليون

ثاني أكسيد الكربون

أول أكسيد الكربون

ثاني أكسيد الكبريت

٥٠٠٠

٥٠

٢

٩٠٠٠

٥٥

٥

١٥٠٠٠

٤٠٠

٥

٢٧٠٠٠

٤٤٠

١٠

وƮاƅ القصوǌ المسموƝ بǊا في بيئة العمل حدود الƮ): ٤-٥(جدول

)١٩٩٤ لسنة ٤القانون (

نوعية بيئة العملرقم ǌالحدود القصو

ƅاƮوƮديسيبل(لل(

ديسيبل٩٠ ساعاتÜ الهدف هو الحد من مخاطر الضوضاء على حاسة السمع٨فترة العمل ١

رات جيدة على تحتاج بيئة العمùل إلى اإلنصùات إلى إشùارات صوتية و قد ٢

السمع

ديسيبل٨٠

أماكن العمùل حيث تتùم إجùراءات المتابعùة و التحكم و القياƩ للعمليùات ٣

ذات األداء الرفيع

ديسيبل٦٥

ديسيبل٧٠ حجرات الكمبيوتر و اǓالت الكاتبة و األجهزة المشابهة ٤

ديسيبل٦٠ يزاألماكن التي يتطلب فيها العمل الروتيني قدراً كبيراً من الترك ٥


٢٠٠٢مايو

٦١

شدة مستوǌ الƮوƮاƅ بالنسبة لفترة التعرƭ): ٥-٥(جدول

ƅاƮوƮال ǌ١١٥ ١١٠ ١٠٥ ١٠٠ ٩٥)ديسيبل(شدة مستو

ƭ١/٤ ١/٢ ١ ٢ ٤ )ساعة(فترة التعر

أساليب وتقنيات الحد من التلوث -٦

١-٦ ƅواǊأساليب و تقنيات الحد من تلوث ال

:ليمكن الحد من االنبعاثات من خال

Ʈ (Boilers tune-up)بط الغاليات ١-١-٦

إن كفاءة احتراق الوقود تؤدǐ إلى تعاظم توليد البخار و بالتالي خفضاً واضùحاً فùي

و يؤدǐ تغير نوع الوقود و أداء المعدات إلى أدخال تعديالت مسùتمرة فùي . اإلنفاق

هواء الزائد فùي إن ارتفاع نسبة ال . عملية االحتراق للحفاظ على أعلى مستوǎ لǖداء

ǐؤدùبينما ي Ü إلى فقدان قدراً كبيراً من الحرارة عبر المدخنة ǐرفة االحتراق يؤدƹ

انخفاض نسبة الهواء الزائد إلى حدوث احتراق ƹير تام يرتفع بسببه تركيز أول أكسيد

لذلǁ فƎن رصد تركيز أول أكسيد الكربون فùي ùƹازات . الكربون في ƹازات العادم

و القياسùات المسùتمرة ألول . شراً جيداً لحدوث االحتراق الغير تام العادم يعطي مؤ

أكسيد الكربون و األكسجين توفر المعلومات الضرورية للعاملين بالمنشأة عن أفضùل

.نسب الهواء الالزمة لالحتراق

(flame out condition)يؤدǐ اختالل نسبة الوقود إلى الهواء إلى انطفاء اللهùب

و تمثل هذه الحالة خطراً كبيùراً علùى . قدر أكبر من مصدر اإلشعال وبالتالي فقدان

لذلǁ فƎن الرصد السليم يعطي إنùذارا مبكùراً عùن . المنشأة قد يؤدǐ إلى انفجارها

.االشتعال الغير تام بحيث يمكن تجنب المشاكل المترتبة على ذلǁ في الوقت المناسب

(Low NOx Burners)فƮة استخدام حوارق أكاسيد النيتروجين المنخ٢-١-٦


٢٠٠٢مايو

٦٢

يمثل هذا النوع من المحارق تطوراً حديثاً في أنظمة تصميم المحارقÜ حيùث يكمùن

التطور في مراحل خلط الهواء بالوقود مما يؤدǐ إلùى انخفùاض تركيùز أكاسùيد

.النيتروجين في ƹازات العادم

بدائل الوقود٣-١-٦

ستهلǁ الغاز الطبيعي قدراً أقل من الهواء و ي . يمثل الغاز الطبيعي بديال للوقود السائل

كما تقل فرصùة تكùون أول . الزائد أثناء االحتراق و بالتالي يزيد من كفاءة الغالية

إن احتراق الغاز الطبيعي مع نسبة هواء زائùد . أكسيد الكربون و أكاسيد النيتروجين

يمنùع تكùون السùناج و % ٣-٢أو مع تركيز أكسجين يصل إلى % ١٠تصل إلى

.الجسيمات في المدخنة

الحد من انبعاث أكاسيد الكبريت٤-١-٦

هناǁ العديد من الخيارات ذات الكفاءات المتفاوتة للسيطرة علùى انبعùاث أكاسùيد

% ٧٠-٣٠يؤدǐ الحقن بمادة ماصة قبل المرسبات الكهروستاتيكية إلى إزالة . الكبريت

وستاتيكيùة بمادة ماصة فيؤدǐ من أكاسيد الكبريت Ü أما الحقن بعد المرسبات الكهر

و يمكùن أيضùاً اسùتخدام . من أكاسيد الكبريت بضعف التكلفة % ٩٠-٧٠إلى إزالة

ƹ Üير أن هذه التقنية تؤدǐ إلùى (wet gas scrubbers)أجهزة ƹسل الغاز الرطبة

إال إذا تم استخدامها ضمن ) مياه الصرفÜ الحمأة (ظهور شكل ƈخر من أشكال التلوث

.امل للتحكم في الملوثاتنظام متك

الحد من انبعاث الجسيمات٥-١-٦

في إزالة الجسيمات من تيار ùƹازات ) cyclones= المدومات (تستخدم السيكلونات

و المرسبات الكهروستاتيكية (bag filters)العادمÜ كما تستخدم المرشحات الجرابية

(electrostatic precipitators) يكلونات أدوات و . عند مخرج المدخنةùتعتبر الس

فعالة في عمليات التنظيف األولية حيث تصل كفاءتها في إزالة الجسيمات إلى أقل من

الجسùيمات ( (PM١٠)بالنسبة لكافة أحجام الجسيمات و اقل بالنسبة للجسيمات % ٩٠

أما المرشحات الجرابية فتصل كفاءتها فùي إزالùة ). ميكرون فأقل ١٠التي حجمها

كما تصل كفاءة المرسبات . لكافة الجسيمات بمختلف أحجامها % ٩٩,٩لى الجسيمات إ

.أو أكثر بالنسبة للجسيمات من كافة األحجام% ٩٩,٩الكهروستاتيكية إلى


٢٠٠٢مايو

٦٣

٢-٦ Ǉأساليب وتقنيات الحد من تلوث الميا

بدائل المواد الخطرة١-٢-٦

مثل الهيدرازين ( المياه ينبغي استبدال المواد الكيميائية الخطرة المستخدمة في معالجة

و األمينات و كبريتيùت (water conditioning)المستعمل في تلطيف مياه التغذية

إن . بمواد أخرǎ صùديقة للبيئùة ) المستعملة في نزع األكسجين من المياه (الصوديوم

وجود ƈثار هذه المواد يمثل خطراً في األنظمة التي تعتمد في التسخين علùى البخùار

.الحي

(cleaner production)اإلنتاج اǓنظف ٣-٦

:هناǁ إجراءات متعددة للوصول إلى اإلنتاج األنظف

. Ƌجراƅات تشغيل و صيانة Ʒاليات التسخين و الغاليات الصغيرة١-٣-٦

من أهم األسƩ التي يعتمد عليها اإلنتاج النظيف هو إلمام و استيعاب العاملين لبعض

مت اإلشارة إليها خاصة في األنظمة التùي تعتمùد علùى اإلجراءات األساسية التي ت

ǐة . التشغيل اليدوùار نتيجùد البخùو قد زاد االحتياج لتدريب العاملين بوحدات تولي

وإلدخال التعديالت الصارمة (diagnostic equipment)الستخدام األجهزة الدليلية

.على اللوائƠ البيئية

يات التسخين و الغاليات الصغيرة Ü التùي وفيما يلي عرضاً لǘجراءات الخاصة بغال

:تؤدǐ للوصول إلى اإلنتاج النظيف

.يجب الرصد المستمر لمنسوب المياه والعمل على بقائه ثابتاً •

عند رصد انخفاض في منسوب المياه يجب على المسئول اتخاذ اإلجùراءات •

.المناسبة لتجنب المخاطر التي قد تنشأ عن هذا الوضع

low water)ر اإليقاف عند انخفùاض منسùوب الميùاه يجب إجراء اختبا •

cutoff) و Üغيلùراءات التشùالمة إجùمرة واحدة في الوردية للتأكد من س

أو ƹرفùة (float chamber)يتضمن هذا االختبار تفوير حجرة العوامùة

Ʃالمج(sensor) حدوث إعاقة بسبب المواد المترسبة ǐلتفاد ǁو ذل .


٢٠٠٢مايو

٦٤

نظيفة و جافةÜ و ينبغي (gauge cocks)لقياƩ يجب الحفاظ على محابƩ ا •

اختبارها مرة واحدة في كل وردية لضمان عدم وجود أية إعاقة فùي الخùط

,water column)الواصل بينهم و بين عمود الماء و دليل منسوب الميùاه

water glass) و للتأكد من منسوب المياه الحقيقي .

ة واحدة على األقل أسبوعياً و ذلǁ يجب إجراء اختبارات لصمامات األمان مر •

برفع الصمامات برفق عن موضعهاÜ فƎذا لم تتحرǁ الصمامات فƎن ذلǁ يعني

تراكم الصدأ و ترسب بعض المواد مما يعيق حركتهاÜ و هذا يتطلùب اتخùاذ

إجراءات تصحيحية فوراً إذ ال ينبغي تشغيل الغاليات عند حدوث أعطال في

.صمامات األمان

و التأكد من عدم وجود وقùود (burners) على نظافة الحوارقيجب الحفاظ •

متسربÜ بينما يتم التأكد من توجيه اللهب بحيث ال يؤثر على الحوائط الجانبية

و يجب كذلǁ التأكد مùن سùالمة مراقبùات اللهùبÜ . والجدار أو المواسير

)flame detectors or safeguards ( في كل وردية للتأكد من صالحيتها و

.ذلǁ لتجنب حدوث انفجار الفرن

يجب التأكد من خلو الغالية من أية قشور مترسبةÜ أو أوحùال متراكمùة أو •

ترسيبات زيتية لتجنب التسخين الزائد لǖسطƠ المنبعجة الùذǐ يùؤدǐ إلùى

.حدوث تشققات خطيرة أو انفجار الغالية

كم السùناج و يجب الحفاظ على محيط الغالية نظيفاً و خالياÜً و ال يسمƠ بترا •

المواد التي لم تحترق إذ يؤدǐ ذلǁ إلى إعاقة عمليات التحكم و التشغيل و قد

.يؤدǐ إلى حدوث تƉكل في أجزاء من جسم الغالية

• ǁإذ يشير ذل Üيجب إجراء اإلصالحات المناسبة فوراً عند حدوث أية تسربات

ونùات إلى خلل في نظام الغالية يترتب عليه زيادة معدالت التƉكùل فùي مك

.الغالية و يفضي إلى إيقافها عن العمل

يجب تجنب اإلسراع في إيقاف الغالية عن العمل عن طريق التفùوير تحùت •

ضغط مرتفع مثالً إذ يؤدǐ ذلǁ إلى استهالǁ حرارة الغاليùة فùي تحمùيص

و ينبغي ترǁ الغالية تبرد ببطء ثم . األوحال و القشور على األسطƠ الداخلية

.ƹسل األجزاء العليا و السفلى من الداخل ƹسالً جيداًيتم صرف المياه و

في حالة جيدة لتالفي تراكم (damper)يجب الحفاظ على خانق تيار السحب •

الوقود الغير محترق داخل ƹرفة االحتراق أو الفرنÜ و الذǐ قد يùؤدǐ إلùى

. (fireside)انفجار في المنطقة المعرضة للهب


٢٠٠٢مايو

٦٥

(handholes) و فتحات األيدǐ (manholes)يجب فحص فتحات الدخول •

Ơطùل األسùسƹ و Üفùفي الغاليات المتوقفة عن العمل أياً كانت فترة التوق

الداخلية للغالية جيداً إلزالة القشور المتراكمة و أية ملوثات أخرÜǎ و يجùب

.الحفاظ على الغالية جافة تماماً من الداخل

قبل اإلشùعال أو قبùل (purging)يجب القيام بأعمال طرد وكسƠ الغازات •

إعادة تشغيل الغالية إلزالة أية ƈثار للوقود المتبقي عند مدخل الفرن لتالفùي

و قد صممت الحوارق الحديثة بحيث تعمùل . انفجار المنطقة المعرضة للهب

تلقائياً على التخلص من الوقود المتبقي من اإلشعال السابق قبل أيùة عمليùة

.إشعال جديدة

لتفتيش على الغالية ينبغيÜ وفقاً لمواد القانونÜ تهيئة كافة فتحùات عند القيام با •

الدخول للسماƟ للمفتشين بالقيام باإلجراءات التفتيشية و هùذا يتضùمن رفùع

ƹطاء فتحات الدخول و فتحات األيدǐ و تبريد الغالية ببطء و تنظيف الغالية

ات لمنùع تقسùية أو يجب إحكام كافة الصمام . خارجياً و كافة مكوناتها داخلياً

تحميص المواد المترسبة داخل الغالية المتوقفة عن العمل بواسطة البخùار أو

.المياه

Ƌجراƅات تشغيل و صيانة Ʒاليات مواسير اللǊب٢-٣-٦

في هذا النوع من الغاليات يتعرض جدار الغالية مباشرة للهب Ü لذلǁ فƎن التفتيش

ة ترسبات للقشور أو انبعاجات أو نتوءات الداخلي يجب أن يولي اهتماما خاصاً بأي

:على سطƠ الغالية الداخلي و خاصة في المناطق التالية

:التفتيƩ الداخلي على المنطقة الموجودة أعلى اǓنابيب (pittings)التفتيش على أية ƈثار للتƉكل أو التنقير •

ف التفتيش عن أية تشققات في دعامات وأعصاب تثبيت الجزء العلوǐ و الغال •

فحص خطوط اللحامات للكشف . و المواسير (rivets)و اللحامات والبراشيم

عن أية تصدعاتÜ أو براشيم مكسورة أو ثقوب أو ترقق في ألواƟ الجدار عند

.خط المياه

.فحص الدعامات للتأكد من سالمتها و احتفاظها بقوة الشد المناسبة •

و مùن عùدم وجùود أيùة فحص مواسير التغذية الداخلية للتأكد من سالمتها •

.انبعاجات بها


٢٠٠٢مايو

٦٦

فحص فتحات توصيل عامود المياه و صمامات األمان و مقياƩ الضغط للتأكد •

Ʃمن عدم وجود أية عوائق على تدريج المقيا.

.الكشف عن تراكم القشور على أسطƠ جدار الغالية أو على المواسير •

.مواسيرالقيام بنفƩ إجراءات التفتيش على المناطق الواقعة أسفل ال •

فحص فتحات التوصيل لمخرج مياه التفوير السفلية و التأكد مùن ميùل قùاع •

الغالية في اتجاه مخارج التفوير السفلى و أنه خال مùن أيùة انبعاجùات أو

.نتوءات

التفتيƩ الخارجي فحص نهايات المواسير و البراشيم و اللحامات للتأكد من عدم وجود تصدعات •

. ضعف في األلواƟ الموصلة بين المواسيربها وللتأكد من عدم وجود

التفتيش عن التشققات و الصدوع عند خطوط اللحامات الخارجية و عن وجود •

.تسربات حول خطوط الجلفنة

.فحص الدعامات و التأكد من سالمة التثبيت •

أجǊزة و معدات التحكم في Ʒاليات البخار٣-٣-٦

:قياƩ في ƹاليات البخارفيما يلي عرضا ألهم أجهزة التحكم و معدات ال

. يعد مقياƩ ضغط البخار من أهم التجهيزات الخاصة بغاليات تسخين البخار •

و يصل إلى الحد األقصى من ٣سم/ كجم ١ويتضمن المقياƩ تدريجاً يبدأ من

ينبغي أال يقل قطر مواسùير التوصùيل . الضغط الذǐ يسمƠ به نوع الغالية

ت مواسير مùن الصùلب أو الحديùد بوصةÜ أما إذا استخدم ١/٤للغالية عن

. بوصة١/٢ فينبغي أال يقل قطرها عن (wrought iron)المطاوع

جميع أنواع ƹاليات تسخين البخار مزودة بمقيùاƩ ميùاه زجùاجي متصùل •

بوصةÜ ويكون المقياƩ مزوداً ١/٢بالغالية بواسطة صمام ال يقل قطره عن

يكون الجزء األسùفل بوصة و يجب أن ١/٤بفتحة صرف ال يقل قطرها عن

من المقياƩ الزجاجي أعلى من حد المياه األدنى المسموƟ به ببوصة واحùدة

.على األقل وفقاً إلرشادات الشركات المنتجة للغاليات

:تزود ƹاليات اإلشعال األوتوماتيكي بمفتاحين للتحكم في الضغط •

يعمل أحدهما على إيقاف ضƣ الوقود عند الوصول إلى مستوǎ ضغط -

-operatingمفتùاƟ إيقùاف ضùغط التشùغيل (التشغيل المطلùوب

pressure cutout. (


٢٠٠٢مايو

٦٧

و يعمل الثاني على إيقاف ضƣ الوقود في حالة فشل المفتùاƟ األول و -

مفتاƟ الحùد ( بار ٠,٥يكون مضبوطاً عند مستوǎ ضغط ال يزيد عن

) .upper-limit controlاألقصى

عال األوتوماتيكي بمفتاƟ إليقاف ضƣù تزود ƹاليات تسخين البخار ذات اإلش •

الوقود يتم تركيبه بحيث يوقف ضƣ الوقود عند وصول مستوǎ الميùاه فùي

. (low-water fuel cutoff)مقياƩ الماء الزجاجي إلى الحد األدنى المرئي

-spring)جميع ƹاليات تسخين البخار مزودة بصمام ارتداد نابض لǖمùان •

loaded (pop valve و يتم ضبط . ون مزودة بأكثر من صمام واحد و قد تك

صمام األمان بحيث يسمƠ بالتنفيƩ عند وصول مستوǎ الضغط إلى حد أقùل

و ينبغي أال يقل الصمام . من الحد األقصى المسموƟ به في مواصفات الغالية

كما ينبغùي أن تكùون سùعة . بوصة ٤,٥ بوصة و ال يزيد عن ١/٢عن

Ƹبحيث ال يمكن أن يتجاوز )ساعة/كجم(الغالية الصمام أكبر من معدل تفري Ü

ùùه بùب Ɵالحد األقصى المسموÜǎفي حالة اإلشعال القصو Üالضغط ǎمستو

. بار ٠,٢

يجب أن تتضمن جميع دوائر التحكم الكهربية في ƹاليات تسخين البخار ذات •

االشعال األوتوماتيكي توصيالت تفريƸ أرضية موجبةÜ و أن يتضùمن نظùام

.و المعدات كابل توصيل أرضي متعادلالتوصيالت

• Ơاليات تسخين البخار ذات اإلشعال األوتوماتيكي تكون مزودة بمفاتيƹ جميع

. (flame safeguard safety controls)أمان وقائية للهب

إن استخدام ƹالية واحدة لتسخين البخار عند مستوǎ الضùغط المùنخفض ال •

لتزويد بالبخار في حالùة وجùود يتطلب تركيب صمامات لǘيقاف على خط ا

أما إذا تضùمن خùط . نظام يسمƠ باسترجاع كل المتكثفات إلى داخل الغالية

استرجاع المتكثفات صماماً لǘيقاف أو مصيدة للبخار فƎùن ذلǁù يسùتوجب

و في حالة اسùتخدام . تركيب صماماً لǘيقاف على خط تزويد الغالية بالبخار

اً من ƹاليات التسخين فƎùن ذلǁù يسùتوجب خط التزويد بالبخار إلمداد عدد

تركيب صمامات إيقاف على خط التزويد و على خطوط استرجاع المتكثفùات

.في الغاليات


٢٠٠٢مايو

٦٨

أجǊزة التحكم و معدات أنظمة المياǇ الساخنة٤-٣-٦

هناǁ العديد من المعدات الوقائية التي ينبغي تركيبها على ƹاليات تسخين المياه وفقùاً

: لغاليات التسخينÜ أهمها (ASME) لمواصفات الكود

جميع ƹاليات المياه الساخنة مزودة بمقياƩ مدرج للضغطÜ و يعùادل الحùد •

ǎاألقصى للتدريج مرة و نصف على األقل أو ثالث مرات على األكثر مستو

Ʃيعمل عنده صمام التنفي ǐالضغط الذ(relief valve) .

درج للحرارة موجùود بمكùان جميع ƹاليات المياه الساخنة مزودة بمقياƩ م •

أو بùالقرب (ظاهر وبحيث يسمƠ بقياƩ درجة حرارة المياه في الغالية عنùد

ينبغي رصد درجات الحرارة و مستوǎ الضùغط . مخرج المياه المسخنة ) من

.في وقت واحد

جميع ƹاليات المياه الساخنة ذات اإلشعال األوتومùاتيكي مùزودة بمفتùاحين •

.للتحكم في درجة الحرارة

يعمل أحدهما على إيقاف ضƣ الوقود عند وصول المياه إلùى درجùة -

operating limitمفتاƟ حùد التشùغيل (حرارة التشغيل المطلوبة

control. (

و يعمل المفتاƟ الثاني على إيقاف ضƣ الوقود عند وصول المياه إلى -

درجة حرارة أعلى من درجة حرارة التشغيل المطلوبةÜ و يتم ضبطه

.ċم عند مخرج المياه الساخنة١٢٠تتعدǎ درجة حرارة المياه بحيث ال

• ƣùإليقاف ض Ɵاليات المياه الساخنة ذات اإلشعال األوتوماتيكي بمفتاƹ تزود

الوقود عند وصول منسوب المياه إلى حد أدنùى مùن حùد األمùان الùوارد

.بمواصفات الغالية

ات اإلشùعال جميع دوائر التحكم الكهربية فùي ƹاليùات الميùاه السùاخنة ذ •

األوتوماتيكي تتضمن توصيالت تفريƸ أرضùية موجبùة و يتضùمن نظùام

كما هو الحùل بالنسùبة (التوصيالت و المعدات كابل توصيل أرضي متعادل

) .لغاليات البخار

جميع ƹاليات المياه الساخنة مزودة بصمام تنفيƩ نابضي يتم ضبطه بحيùث •

د أقùل أو يسùاوǐ الحùد يسمƠ بالتنفيƩ عند وصول مستوǎ الضغط إلى ح

٣/٤و يتراوƟ حجم الصمام بين . األقصى المسموƟ به في مواصفات الغالية

و ينبغي أن تكون سعة الصمام أكبر من معدل تفريƸ الغاليùة . بوصة ٤,٥و


٢٠٠٢مايو

٦٩

ويجب أال يتخطى مستوǎ الضغط الحد األقصùى . كما هو وارد بالمواصفات

% .١٠من المسموƟ به في حالة التشغيل القصوǎ بأكثر

جميع ƹاليات المياه الساخنة ذات اإلشعال األوتوماتيكي مزودة بمفاتيƠ أمùان •

وقائية للهب تعمل على إيقاف ضƣ الوقود في حالة وجود لهب ƹير مناسùب

و تتضمن مفùاتيƠ االختبùار التجريبùي ). أو احتراق ƹير سليم (في الحارق

(pilot proving) ي باùاختبار اللهب الرئيس Ơى دورات ومفاتيùافة إلùإلض

.التنظيف قبل و بعد اإلشعال

لتجنب المخاطر التي قد تترتب على االعتماد الكامùل علùى الùتحكم األوتومùاتيكي

:ولتشغيل الغالية بشكل ƈمن ينبغي القيام بالكشف الدورǐ على

. (electric contacts)حالة المالمسات الكهربية •

.التوصيالت الكهربية •

.مياه توصيالت عمود ال •

.انسداد محوالت الضغط بالمياه الجانبية •

.مفاتيƠ إيقاف ضƣ الوقود عند منسوب المياه األدنى •

.تراكم السناج في األنابيب •

في خط إيقùاف ضƣù ) صمام يعمل بملف لولبي (عمل صمامات السولينويد •

.الوقود

.عمل أجهزة التحكم عند حدوث حالة انطفاء للهب مع استمرار تدفق الوقود •

.توقيت أجهزة االشتعال •

.عمل صمامات األمان •


٢٠٠٢مايو

٦٧

تعريف الرصد الذاتي وعالقته بأنظمة اإلدارة البيئية -٧

:تهدف برامج الرصد الذاتي إلى

جمع المعلومات الموثقة عن عمليات اإلنتاج و المخلفات و االنبعاثات الناتجùة •

.عن التشغيل

تحليل البيانات بهدف تحديد مجاالت التطوير التي تسùمƠ للمنشùأة بتحسùين •

لية اإلنتاجيةÜ أو وضع الضوابط التùي تùؤدǐ إلùى إجراءات التحكم في العم

.خفض الفاقد و بالتالي تقليص التأثيرات البيئية لعمليات التشغيل

.لتأكد من االلتزام باللوائƠ القانونية و شروط الترخيصا •

.التعرف على المصادر الرئيسية للملوثات •

مليùات التشùغيل إن رصد العمليات الصناعية بما تتضمنه من انبعاثات ناتجة عن ع

و يتضùمن . وتأثيرها على البيئة تعد العناصر الرئيسية للتحكم في اإلنتاج و تنظيمùه

Ʃاùتحكم و قيùغيل و الùنظام الرصد الذاتي القيام بالقياسات الخاصة بعمليات التش

االنبعاثات و تأثيرها على البيئة باإلضافة إلى إعداد التقارير التي تتضمن كافة نتùائج

و يمكن للمنشأة الصùناعية أن تقùوم . التحليل و تقديمها إلى الجهات المعنيةالقياƩ و

بƎجراءات الرصد الذاتي بنفسهاÜ أو أن توكل هذه المهمة إلى جهة استشùارية علùى

و ينبغي تسجيل البيانات الخاصة بƎجراءات أخذ العينات و التحاليل ثم . نفقتها الخاصة

.قرار داخل المنشأة أو خارجهاإبالƹها إلى المسئولين عن اتخاذ ال

:و يتضمن نظام الرصد الذاتي المتكامل

.رصد التشغيل •

.الرصد الذاتي البيئي •

على الرƹم من أن اللوائƠ البيئية في مصر ال تطالب المنشƉت الصùناعية صùراحة

بالقيام بƎجراءات الرصد الذاتيÜ إال أن المنشƉت مطالبة باإلحتفاظ بسجل بيئي يجب أن

لسùنة ٤ رصداً للمدخالت و المخرجات و االنبعاثات وفقاً لنصوص القùانون يتضمن

١٩٩٤.

ǐويعتبر جهاز شئون البيئة المصر(EEAA) مسئوالً عن مراجعة مصداقية بيانات

وال تتأثر مسئولية المنشأة و المفتشون بالجهة التي تتùولى إجùراءات . السجل البيئي

مسئولة عن االلتزام بالقوانين و اللùوائƠ البيئيùة إن المنشأة الصناعية . الرصد الذاتي


٢٠٠٢مايو

٦٨

أما المفتشون فتنحصر مسئوليتهم في . واتخاذ كافة اإلجراءات الضرورية لحماية البيئة

.التأكد من التزام المنشأة و تقييم مدǎ هذا االلتزام

تتضمن األدلة القطاعية المتخصصة وصفاً لنظم اإلدارة البيئيùة و عالقتهùا بخطùط

.الذاتيالرصد

أهداف الرصد الذاتي ١-٧ لرصد الذاتي لعمليات التشغيل و اإلنتاج ) أ

تقوم معظم المنشƉت الصناعية حالياً برصد عمليات التشغيلÜ إال أن بعض إجùراءات

التحكم في التشغيل تحتاج إلى تطوير إجراءات الرصد لضمان المزيد مùن الحمايùة

:لتشغيل إلى وتهدف إجراءات رصد عمليات ا. البيئية

.التحكم في الجودة •

• ǐطرارùالصيانة الوقائية بدالً من الصيانة الطارئة و احتماالت اإليقاف االض

.للتشغيل

.تقليص الفاقد •

.توفير أفضل الظروف لعمليات التشغيل •

.التحكم في ظروف التشغيل •

.ترشيد استخدام الطاقة و المياه بهدف خفض النفقات •

.التشغيل و المنتجات بهدف زيادة األرباƟتطوير إجراءات التحكم في •

لرصد الذاتي البيئي ) ب

يتضمن الرصد الذاتي البيئي رصد االنبعاثات و تأثير الملوثات على األوساط البيئيùة

إن االلتزام بحدود االنبعاثات التي حددتها القوانين و اللوائƠ البيئية يضùمن . المستقبلة

إن رصد التأثيرات البيئية للملوثات ليƩ . ة المستقبلة الحفاظ على نوعية األوساط البيئي

إجراءاً وقائياً ولكنه يوفر تقييماً للحالة الراهنة لǖوساط البيئية المستقبلة بعùد وقùوع

و في المقابل تهدف إجراءات رصد االنبعاثùات . األضرار التي تسببت فيها الملوثات

اءات الوقائية و إجراءات الحùد إلى تقليص االنبعاثات عند المصدر عن طريق اإلجر

.من التلوث

إن قوانين البيئة المصرية تتعامل مع تركيز الملوثات فقط و لùيƩ األحمùال الكليùة

للملوثاتÜ و يتولى المفتشون تقييم مدǎ التزام المنشƉت الصناعية بالحدود التي نصت


٢٠٠٢مايو

٦٩

رصد االنبعاثات و تمتد أهداف . عليها القوانين عن طريق إجراء القياسات و التحاليل

و تشمل بيانات الرصùد . إلى مناƟ أخرǎ تتعدǎ االلتزام لتشمل تحسين األداء البيئي

الذاتي الخاصة بتقييم مدǎ تحسن األداء البيئي بيانات عن االنبعاثات في الجو و المياه

والتربة باإلضافة إلى بيانات عن مخازن المواد الخطرةÜ و المخلفات الخطرة و طرق

. ١٩٩٤ لسنة ٤ تداولها و التخلص منها وفقاً لمواد القانون وأساليب

٢-٧ Ʃاالختالف بين الرصد الذاتي و التفتي

تختلف أهداف التفتيش عن أهداف الرصد الذاتيÜ حيث تتولى المنشأة الصناعية القيام

بهùدف ) أو عن طريق مكاتب استشارية متخصصة (بƎجراءات الرصد الذاتي بنفسها

رباÜƟ بينما تتولى هيئات رسمية القيام بأعمال التفتيش بهدف التأكد من صحة زيادة األ

ǐمتابعة السجل البيئي للمنشأة للتوثق من "البيانات الواردة في السجل البيئي للمنشأة أ

لسùنة ٤وفقاً لنص اللوائƠ التنفيذية للقùانون " (مطابقة البيانات الواردة به مع الواقع

) ).١٨(Ü مادة ١٩٩٤

على الرƹم من التكامل بين الرصد الذاتي و التفتيشÜ إال أن البيانات التùي توفرهùا و

إجراءات التفتيش وحدها ال تكفي إلحداث التطوير المطلùوب فùي إدارة اإلنتùاج و

فƎجراءات التفتيش تتم على فترات متباعدة بينما يمكن تطويع . استهالǁ المياه و الطاقة

لتحقيق أهداف التطوير المطلوبة Ü بل يمكن ) الداخلي(ي مواعيد إجراءات الرصد الذات

أن تصبƠ إجراءات الرصد الذاتي عملية مستمرةÜ و بالتالي ال ينبغùي التعامùل مùع

.إجراءات التفتيش كعنصر من نظام الرصد الذاتي

تتضمن األدلة القطاعية المتخصصة معلومات عن كيفية تحقق المفتشون من بيانùات

. فوائد الرصد الذاتي لكل من المفتشين و المنشأة الصناعيةالرصد الذاتيÜ و


٢٠٠٢مايو

٧٠


٢٠٠٢مايو

٧١

التخطيط للرصد الذاتي و جمع البيانات -٨دليل الرصùد الùذاتي (يمكن تلخيص عناصر خطة الرصد الذاتي الرئيسية فيما يلي

EPAP ١٩٩٩:(

.األهداف و النتائج المطلوبة من نظام الرصد الذاتي •

.ة و توزيع المهام و المسئولياتاإلجراءات التنظيمي •

.تخطيط األنشطة و تصميم الجدول التنفيذǐ للخطة •

.تحديد المتغيرات و المؤشرات التي ينبغي رصدها لتحقيق أهداف الخطة •

.تصميم برنامج مناسب Ǔخذ العينات و إجراء القياسات •

.التعامل مع البيانات و إجراءات إعداد التقارير •

لقرارات و اإلجراءات اإللزامية و تطور عملية الرصùد إعداد نظام لمتابعة ا •

.الذاتي

مراجعة التحكم في جودة البيانات و توكيد الجودة و الموافقة عليها بواسùطة •

.الجهات المعنية

.و يمكن الرجوع إلى أدلة الرصد الذاتي القطاعية المتخصصة لمزيد من التفاصيل

اǓهداف المحددة لعمليات الرصد١-٨

. األهداف التالية رصد التحكم في التشغيل و رصد االلتزامتشمل

رصد التحكم في التشغيل١-١-٨

. تضمن الظروف المثلى للتشغيل الحصول على أعلى إنتاجية و أعلى جودة للمنتجات

و يشمل التحكم في التشغيل إجراءات التحكم و الرصد للمتغيرات الرئيسية التي تؤثر

كما تهدف إجùراءات . تقليل الفاقد و بالتالي الحد من التلوث في األداء البيئيÜ بهدف

.الصيانة الوقائية إلى تطوير األداء البيئي عن طريق الحد من الملوثات

:لضمان التشغيل اǓمن و الفعال لوحدات توليد البخار ينبغي رصد المتغيرات التالية

منسوب المياه في الغاليات •

• Ʃالقيا Ʃنظافة محاب(gauge cocks)

.يؤدǐ تراكم الصدأ إلى إعاقة حركة الصمامات : سالمة صمامات األمان •

.تراكم القشور على األسطƠ الداخلية للغالية •


٢٠٠٢مايو

٧٢

.وجود التسربات •

.ضغط البخار •

.نسبة الهواء إلى الوقود •

.تركيز األكسجين في ƹازات العادم •

.تكون السناج •

ات مواسير لهبÜ لùذلǁ فƎùن ƹالي) ميجاوات١:٥سعة (تستخدم وحدات توليد الطاقة

أما وحùدات . المتغيرات التي ينبغي رصدها تنحصر في منسوب المياه وضغط البخار

فتستخدم ƹاليات مواسùير الميùاه لتوليùد الطاقùة ) ميجاوات ٥٠سعة (توليد الطاقة

لذلǁ فƎن رصد هذه الوحدات يشمل العديد من المتغيùرات . بواسطة توربينات البخار

مياهÜ ضغط البخارÜ درجة الحرارةÜ التحكم في الموقدÜ نوعيùة ميùاه منسوب ال : مثل

.الƣ ... التغذيةÜ مستوǎ دفق الوقود مع تغير األحمال

رصد االلتزام٢-١-٨

و اللوائƠ البيئيùة األخùرǎ ذات الصùلة الحùدود ١٩٩٤ لسنة ٤لقد وضع القانون

ى تحديد اإلجراءات الخاصùة المسموƟ بها لǘنبعاثات في الهواء و المياه باإلضافة إل

.بƎدارة المخلفات و شروط بيئة العملÜ كما هو وارد بالفصل الخامƩ من هذا الدليل

و حيث أن التفتيش على نوعية مياه الصرف الصناعي يتم عند نقاط الصرف النهائية

للمنشأة فƎن المفتشين ƹير مطالبين برصد نوعية مياه الصرف لوحدات توليد البخùار

.ǎعلى حد

ينبغي إجراء التحاليل و القياسات لغازات العادم لضمان االلتùزام بùالقوانين البيئيùة

لذلǁ يجب أن تزود المداخن بالمجسات المناسبة التùي . المنظمة لالنبعاثات في الهواء

تتيƠ جمع العينات والقيام بالقياسات بشكل متواصلÜ و تتضمن المتغيرات التي ينبغي

.ريت والنيتروجين Ü أول أكسيد الكربونÜ الجسيمات Ü الرماد أكاسيد الكب: رصدها

أما بخصوص المخلفات الصلبة فينبغي رصد كمياتها و أساليب تùداولها و الùتخلص

منها للتأكد من االلتزام بالقرارات الوزارية و مواد القوانين التي تحùدد اإلرشùادات

خلص منها عن طريق الحرق أو الخاصة بجمع و نقل المخلفات الصلبة و القمامة و الت

.الدفن


٢٠٠٢مايو

٧٣

المƊشرات والمتغيرات الخاصة بالرصد الذاتي البيئي ٢-٨

عند القيام بƎجراءات الرصد الذاتي لوحدات توليد الطاقùة ينبغùي اإللمùام بعمليùات

ويمكن تلخيص أهم المؤشرات و المتغيرات . التشغيل ومعرفة مصادر التلوث المحتملة

:دها خالل إجراءات الرصد الذاتي البيئي فيما يليالتي ينبغي رص

وصف عمليات التشغيلÜ و التقنية المتبعùة Ü ومعùدالت الكفùاءة : التقنية المستخدمة

.والسعة القصوǎ للوحدة

/ ٣م( المياه ) السنة/ طن ( Üالكيماويات ) السنة/ Gwr( الوقود : المدخالت • •

).السنة

/ جيجùا وات سùاعة ) (كهربية أو حرارية ( كمية الطاقة المتولدة : المخرجات •

).السنة

ثاني أكسيد الكبريتÜ أكاسيد النيتروجينÜ ثاني أكسùيد الكربùونÜ : االنبعاثات •

.لكل مصدر ) السنة/ و بالطن٣م/بالمليجرام (األتربة وƹيرها

ÜالنقلÜالتùداولÜالتخلص ) السùنة / طùن (الكميùات : إدارة المخلفات الصلبة •

) .اعية عادية أو خطرةالرمادÜمخلفات صن(

مياه عمليات التشغيلÜ مياه صùرف صùحيÜ ميùاه (النوعية : مياه الصرف •

Ü)٠٠٠تبريد

.Ü التداول Ü نوعية المجارÜǐ مناطق الصرف) السنة/٣م(الكمية •

نوعية المياه الجوفية و احتماالت استخدامها كمياه للشùرب أو لالسùتخدامات •

.المنزلية

).من ناحية التلوث( شأة حالة األراضي في موقع المن •

الضوضاءÜالروائÜƠ األسبستوƩ المستخدم في العزل و أية مواد ( بيئة العمل •

).أخرǐ تمثل مخاطر علي الصحة أو األمان

إجراءات الحد من تلùوث الهùواءÜ معالجùة ميùاه : تقنيات الحد من التلوث •

.الصرفÜ إدارة المخلفات الصلبةÜ الحد من الضوضاء

البيئية الموجودة Ü نتائج القياسات و التحاليلÜ القùوانين البيئيùة أنظمة اإلدارة •

. ذات الصلة ومستويات الملوثات المسموƟ بها

.تقييم المتطلبات القانونية و التنظيمية •


٢٠٠٢مايو

٧٤

توصيف و تحديد مواقع نقاط الرصد ٣-٨اول ينبغي قبل القيام بƎجراءات الرصد تحديد مواقع أخذ العينات و القياسùات و الجùد

ويجب إعطاء األولوية للمتغيùرات التùي . الزمنية الخاصة بتنفيذ خطة الرصد الذاتي

و يمكن إعداد جدول لوصف أنشطة رصùد . تحدد مدǐ التزام المنشأة بالقوانين البيئية

.عمليات التشغيل ورصد االلتزام

ويجب تحديد مواقع نقاط الرصد بدقة لكل حالة علي حùدǐ و يعتمùد تحديùد نقùاط

صرف علي سعة الوحدة و أنواع الوقود المستخدم و الملوثùات الناتجة عن عمليùة ال

EPAPدليل الرصد الذاتي ( و فيما يلي تلخيص لمعايير انتقاء نقاط الرصد. التشغيل

١٩٩٩:(

).تمثيل نقاط الرصد المنتقاة ألهمية معينة(تمثيل نقاط الرصد •

.خطورة نقاط الرصد المنتقاة •

.لي نقاط الرصد المنتقاةسهولة الوصول إ •

:فيما يختص بتشغيل الغاليات فƎن نقاط الرصد هي

.ضغط و درجة حرارة البخار •

.مؤشر منسوب المياه •

.معدل دفق المياه الداخلة •

.خصائص المياه الداخلة •

.نسبة الوقود إلي الهواء •


٢٠٠٢مايو

٧٥


٢٠٠٢مايو

٧٦

رصد المدخالت و المخرجات -٩

جات بالتشغيل األمن للغالية و بنوعية البخùار ترتبط أهمية رصد المدخالت و المخر

ǐة ( المتولد التي تؤثر علي استخدامه في عمليات أخرùد الطاقùتولي Üالتسخين .(....

المياه و الوقود و الكيماويات وزيوت التزليùق و ؛تشمل مدخالت وحدات توليد الطاقة

).مشبع أو المحمصال( أما المخرجات فتتضمن المياه الساخنة أو البخار . الكهرباء

نوعية و معدل تدفق مياǇ التغذية ١-٩

أهم المتغيرات التي ينبغي رصدها فيما يخص مياه تغذية الغالية هي المواد الصùلبة

إذ يتسبب ارتفاع تركيز المواد الصلبة الذائبة الكلية في تكون القشùور . الذائبة الكليùة

نخفاض معامل انتقال الحرارة و كفùاءة على األسطƠ الداخلية للغالية مما يؤدǐ إلى ا

كما تؤدǐ التركيزات المرتفعùة لǖكسجين الذائب إلى تƉكùل مكونùات . توليد البخار

الغاليةÜ و يعتبر مستوǎ األكسجين الذائب مؤشراً على كفاءة نظام نزع الهùواء مùن

بمعدل و يرتبط معدل دفق مياه التغذية بمعدل سريان البخار و . (deaeration)المياه

.التفوير ويؤثر مباشرة على منسوب المياه في الغالية

.العناصر التي ينبغي رصدها فيما يخص مياه تغذية الغاليات) ١-٩(يوضƠ الجدول

عناصر المدخالت التي ينبغي رصدها): ١-٩(جدول

الداللة معدالت الرصد طريقة الرصدالمتغيرات التي ينبغي رصدها المدخالت معدل الدفق- مياǇ الغالية

المواد الصلبة الذائبة ( الجودة -

)الكلية و مستوǎ األكسجين

مقياƩ التدفق-

مقياƩ التوصيلية-(conductivity)

اصلمتو

يوم/مرة

التفوير

معدل الدفق - مياǇ التبريد

درجة الحرارة-


-ǐمزدوج حرار (thermocouple)

كفاءة التبريد مستمر

النوع- الكيماويات

يوم/ الكمية-

مياه الصرفجودة أسبوع/مرة الجرد

النوع- الوقود

-ǁمعدل االستهال

تلوث الهواء و كمية أسبوع/مرة الجرد

البخار المتولد


٢٠٠٢مايو

٧٧


٢٠٠٢مايو

٧٨

الداللة معدالت الرصد طريقة الرصدالمتغيرات التي ينبغي رصدها المدخالت النوع- زيوت التزليق

عدل االستهالǁ م-

حالة الموتور أسبوع/مرة الجرد

نوعية و كمية مياǇ تبريد موتورات الديزل٢-٩

معدل الùدفق و درجùة : أهم المتغيرات التي ينبغي رصدها بالنسبة لمياه التبريد هي

و يؤثر كل منهما على معدالت تبريد موتورات الùديزل و بالتùالي علùى . الحرارة

عناصر التي ينبغي رصدها في مياه التبريدال) ١-٩(يوضƠ الجدول . كفاءتها وأدائها

رصد الكيماويات و زيوت التزليق ٣-٩

:تستخدم المواد الكيماوية في وحدات توليد الطاقة ألƹراض متعددة

.كƎضافات مانعة للتƉكل مع مياه تغذية الغالية •

.للميسرات) Back Wash(محاليل الغسل العكسي •

.ة المياهالمخثرات المستخدمة في وحدات معالج •

يهدف رصد هذه الكيماويات إلى ترشيد استهالكها و إيجاد بدائل لبعض الكيماويùات

.و خفض تركيزاتها في مياه الصرف الصناعي) مثل مانعات التƉكل(الخطرة

تعتبر زيوت التزليق من المواد الخطرة التي تتطلب إجراءات إدارة سليمة خاصة في

. مستهلكة إلى وحدات التùدوير إلعùادة اسùتخدامها و ينبغي بيع الزيوت ال . تداولها

العناصر التي ينبغùي رصùدها بالنسùبة لزيùوت التزليùق ) ١-٩(يوضƠ الجدول

.والكيماويات

رصد الوقود٤-٩

و تسùتخدم الحùرارة . القيمة الحرارية ألنواع الوقود المختلفة ) ٣-٢(يوضƠ الجدول

و يمكùن . الغالية و تحويلها إلى بخار الناتجة عن حرق الوقود في تسخين المياه في

عن طريق التوازن ) نظرياً(حساب كميùة الوقود المستخدمة إلطالق الحرارة الالزمة


٢٠٠٢مايو

٧٩

ǐالحرار(heat balance) . الوقود النوعى ǁجم وقود لكل كجم (ويعد معدل استهال

.مؤشراً على كفاءة الغالية) بخار

رصد المخرجات ٥-٩صر المخرجات التي ينبغي رصدها فùي وحùدات توليùد عنا) ٢-٩(يوضƠ الجدول

.الطاقة

العناصر التي ينبغي رصدها في المخرجات): ٢-٩(جدول

المخرجاتالمتغيرات التي ينبغي

رصدها الداللة معدالت الرصد طريقة الرصد

الضغط- البخار


مقياƩ الضغط-

-ǐمزدوج حرار

متواصل

المياه السùاخنة

من السخانات


معدل دفق المياه-

ارǐ مزدوج حر-


متواصل

الكهرباء المتولدة

من التوربينùات

الغازيùùùùة و

الديزلمولدات

المخرجات-

التردد-

الجهد-

معامل القدرة-(Power factor)

مقياƩ التيار-

أميتر-

مقياƩ الميجاوات-

مقياƩ معامل القدرة-

متواصل


٢٠٠٢مايو

٨٠


٢٠٠٢مايو

٨١

التحكم في التشغيل-١٠

١-١٠ Ǉالتحكم في تشغيل وحدات معالجة الميا العناصر التي ينبغي رصدها في وحدات معالجة المياه) ١-١٠(يوضƠ الجدول

رصد التحكم في تشغيل وحدات معالجة المياǇ): ١-١٠(جدول

ي ينبغي رصدهاالمتغيرات التطريقة المعالجة

المياǇ الخارجة مياǇ التغذية

طريقة

الرصد

معدل

الرصد الداللة

معدل الدفق- التنقية

الطلب على األكسجين -

الحيوǐ و الكيميائي

الزيوت و الشحوم-

د الصلبة العالقة الموا-

المواد الصلبة الذائبة-

عسر المياه-

المواد الصلبة العالقة-


الكلوريدات-


األƩ الهيدروجيني-

التحاليل

الكيميائية

Ơل المواد الصلبة العالقة الترشيùùالتحالي


معدل الدفق- التبادل األيوني


ت الكلوريدا-






التحاليùùل


المواد الصلبة العالقة- ترسيب المعادن





التحاليùùل



٢٠٠٢مايو

٨٢

التحكم في تشغيل الغاليات٢-١٠

في العديد مùن المعùايير تتكون أنظمة التحكم من مجموعة من العناصر التي تتحكم

الكمية التي تشير إليها سلسلة من أجهزة القياƩ و الرصد بحيث يمكنها إيقاف عمليات

. التشغيل عند تخطي أǐ من المعايير الكمية المرصودة حدود التشغيل اǓمن أو السليم

وتتراوƟ أنظمة التحكم بين أنظمة بسيطة تعتمد على الùتحكم اليùدوǐ فùي تشùغيل

و أنظمة بالغة التعقيد يتم الùتحكم فيهùا (dampers) و منظمات السحب الصمامات

و تجدر . بواسطة البرمجيات بشكل شبه تام بمجرد تصميم برنامج التحكم و مراجعته

لكي تكون قادراً على الùتحكم يجùب أن : "اإلشارة في هذا الصدد إلى العبارة التالية

ة تنطبق على نظامي الùتحكم اليùدوǐ و Ü و هي عبار "تكون قادراً على اخذ القياسات

.األوتوماتيكي

وأنظمة التحكم اليدوǐ شائعة االستخدام في الغاليات ذات السعة الصùغيرةÜ و هùي

أنظمة شاقة حيث تتطلب المتابعة المستمرة لكافة معدات القياƩ لضمان ثبات ظروف

لى وجùوب اتخùاذ التشغيل اǓمنÜ كما تتضمن وجود أنظمة لǘنذار لتنبيه العاملين إ

.إجراءات تصحيحية فور حدوث تغير في بيانات الرصد

ويتطلب التحكم السليم في تشغيل الغالية تنظيم المعايير الكميùة التاليùة وفقùاً لùنظم

:الغاليات المختلفة

.تنظيم المدخالت الحرارية لتتناسب مع المخرجات الحرارية المرƹوبة -١

.ر افضل ظروف االحتراقتنظيم نسبة الوقود إلى الهواء لتوفي -٢

تنظيم معدل دفق مياه تغذية ƹاليات البخار ليتناسùب مùع معùدل سùريان -٣

.مخرجات الغالية من بخار

-balanced)تنظيم ضغط ƹرفة االحتراق في ƹاليات السùحب المتùوازن -٤

draught (boilers ضغط سلبي بسيط في جانب الغاز ǎبقاء على مستوǘل .

خار في مناطق توليد درجات الحرارة الفائقة و التحكم في درجة حرارة الب -٥

ذلǁ لحماية المحمصات و شبكة أنابيب البخار و األجهزة التي يستخدم فيها

.البخارÜ من درجات الحارة فائقة االرتفاع

).التحكم في الموقد(درجة أمان عملية االحتراق -٦


٢٠٠٢مايو

٨٣

استخدامها و فùي وتتراوƟ درجة التعقد في أنظمة التحكم األوتوماتيكي و في مجاالت

بسيطة كتلǁ المستخدمة في ƹاليات مواسير اللهùب " إيقاف/تشغيل"معداتها بين أنظمة

بالغة التعقيد التùي (modulating schemes)الصغيرة و أنظمة التحكم بالتضمين

و إمكانيات تخùزين البيانùات (visual display)تتضمن وحدات العرض المرئي

. المتبعة في بعض الغاليات الكبيرةالبرمجيةÜ و هي األنظمة

Ʈغط الغاليةÛ القياس و التنفيس و الداللة١-٢-١٠

داللة قراƅات الƮغطتعتبر قياسات الضغط و درجة الحرارة المرتبطة بها و التحكم فيهما من أهم إجراءات

التحكم في تشغيل الغالياتÜ لذلǁ يجب أن تكون مواضع رصد هذه القياسات واضحة

إن ارتفùاع . سهل على العاملين أخذ القياسات لضمان أمن و سالمة المنشùأة بحيث ي

مؤشر الضغط عن العالمة الحدية لضغط التشغيل على مقياƩ الضغط ينذر بوجùوب

فيعنùي ) انخفاض الضغط (أما انخفاض المؤشر . الخفض الفورǐ للمدخالت الحرارية

ذلǁ يسùتلزم زيùادة معùدل أن الطلب على الحرارة يزيد عن المدخالت الحرارية و

للضùغط للحصùول علùى هùذه القياسùات " بùوردون "و يستخدم مقياƩ . اإلشعال

(Bourdon gauge) Üمنثني على شكل منحني Ơو هو يتكون من أنبوب مرن مفلط Ü

ǐعلى تدريج دائر ǁيستقيم بزيادة الضغط الداخلي و يتصل طرفه بمؤشر يتحر.

صمامات اǓمان

بحيث تتحمل مستويات محددة من الضغط و ال ينبغي تحùت أǐ يتم تصميم الغاليات

و تكفùي . ظرف تعريض الغالية لمستويات ضغط أعلى من تلǁ المحددة بمواصفاتها

Üددةùالضغط السالف ذكرها لتجنب ارتفاع الضغط عن المستويات المح Ʃأجهزة قيا

.لتنفيƩ الضغطأما في ƹاليات البخار و المياه الساخنة فيلزم تركيب صمامات أمان

التحكم في االحتراق٢-٢-١٠

ويتضمن التحكم في االحتراق كالً من التحكم في المدخالت الحرارية و الùتحكم فùي

و يتم تصميم أنظمة التحكم في االحتراق لتسمƠ بتوفير كميات . نسبة الوقود إلى الهواء

ùن الهواء المناسبة الحتراق الوقود بكفاءة عالية دون تولد الدخان مùدر مùل قùع أق

. انبعاثات المدخنة الضارة


٢٠٠٢مايو

٨٤

و يعتبر ضغط البخار عند مخرج الغالية هو المؤشر األساسي الذǐ تعتمد عليه أنظمة

التحكم في االحتراق في ƹاليات البخارÜ أما في حالة ƹاليات المياه الساخنة فتعتبùر

يب التحكم في لذلǁ فƎن أسال . درجة حرارة المياه الخارجة هي مؤشر التحكم األساسي

االحتراق تضمن في نفƩ الوقت التحكم في ضغط الغالية من خùالل الùتحكم فùي

.المدخالت الحرارية

أنظمة التحكم في االحتراقهناǁ ثالثة أنظمة أساسية للتحكم في االحتراق تنظم متغيرات متعددة مثùل الوقùود و

:الهواء) تيار(سريان

من سلسلة من مؤشرات الùتحكمÜ حيùث الذǐ يتض (series)التحكم المتتابع •

إلùى ) ضغط البخùار (يؤدǐ أǐ تغير يطرأ على مؤشر التحكم الرئيسي فيها

إحداث تغير في سريان الهواء الالزم لالحتراقÜ و الذǐ يؤدǐ بدوره إلى تغير

.في دفق الوقود

• ǐالتحكم على التواز(parallel) رùى مؤشùتغير يطرأ عل ǐأ ǐحيث يؤد

ي إلى ضبط دفق الوقود و تيار الهواء الالزم لالحتراق فùي ƈن التحكم الرئيس

. (positional control)واحدÜ و هو يمثل نظاماً نمطياً للتحكم الموقعي

المتوازÜǐ حيث يؤدǐ أǐ تغير يطرأ على مؤشر التحكم /نظام التحكم المتتابع •

أن الرئيسي إلى تعديل في سريان تيار الهواء الùالزم لالحتùراقÜ و حيùث

سريان البخار يتناسب تقريباً مع سريان الهواءÜ فƎن أǐ تغيùر يطùرأ علùى

) نتيجة تغير في أحمال المعدات التي يسùتخدم فيهùا البخùار (سريان البخار

. يترتب عليه تعديل مناسب في دفق الوقود

سريان البخار ضغط البخار ضغط البخار ضغط البخار

دفق الوقود دفق الوقوددفق الوقود

سريان تيار الهواء



)ج()ب( )أ(


٢٠٠٢مايو

٨٥

ةمخطط Ǔنظمة التحكم في االحتراق الرئيسي): ١-١٠(شكل

المتوازǐ/ التحكم المتتابع ) ج(التحكم المتوازǐ ) ب(التحكم المتتابع ) أ( أنواƱ أنظمة التحكم في االحتراق

:هناǁ ثالثة أنواع رئيسية للتحكم األوتوماتيكي في االحتراق

Ü أنظمùة Ü (positioning) أنظمة تحديد الموضùع (on/off)إيقاف /أنظمة تشغيل

. (metering)المعايرة

اإليقاف/ أنظمة التشغيل )أتستخدم هذه األنظمة في ƹاليات البخار و تعتمد على إيقاف تدفق وقùود االحتùراق

وسريان تيار الهواء الالزم االحتراق في حالة وصول ضغط البخار إلى قيمة حديùة

محددة Ü فيبدأ ضغط البخار في االنخفاض نظراً الستمرار طلب األحمال عليهÜ حتùى

.ل إلى قيمة حدية دنيا محددة مسبقاÜ عندئذ يعاد تشغيل تدفق الوقود و تيار الهواءيص

تعتمد ƹاليات المياه الساخنة على درجات حرارة المياه العالية و المنخفضة كمؤشرات

لǘيقاف و التشغيل و ينشأ عنها تغير مستمر في ضغط البخارÜ مثل أنظمùة الùتحكم

و يقتصùر . المنزلية التي تعتمد على إشùعال الغùاز المستخدمة في أجهزة التسخين

استخدام هذه األنظمة على الوحدات الصغيرة للحصول على المياه الساخنة أو البخùار

ال يوفر هùذا " اإليقاف"المشبعÜ بينما ال تصلƠ لتوليد البخار المحمصÜ فخالل فترات

و هنùاǁ . لسخانات الفائقة النظام تياراً من الغازات التي تستمد الحرارة المطلوبة من ا

" إيقùاف /مùنخفض /عùالي "مثل نظام " اإليقاف/التشغيل"أيضاً أنواع متعددة من نظام

(high/low/off) يعتمد على ثالث وحدات للتحكم بدالً من وحدتين ǐالذ .

(positioning control system)أنظمة تحديد الموƮع ) بأو مفاتيƠ سرعة (منظمات سحب الهواء في هذه األنظمة تتصل منظمات دفق الوقود ب

ميكانيكياً بحيث تظل منظمات سحب تيار الهواء في نفƩù الوضùع ) مراوƟ السحب

و يتضùمن االتصùال . طالما بقيت منظمات دفق الوقود دون تغير فùي موضùعها

تتحدد هيئتهùا خùالل (cam)الميكانيكي بين جهازǐ التحكم كامات لتحويل الحركة

بƎحداث تعديالت يدوية في منظمات دفق الوقود (commissioning)اختبار التشغيل

لتوفر أفضل ظروف االحتراق ألحمال تشغيل (dampers)و منظمات سحب الهواء

حيث يفترض (open-loop)" أنظمة الدائرة المفتوحة"و تسمى هذه األنظمة . الغالية


٢٠٠٢مايو

٨٦

موضع معينÜ و أن يبقى أن يبقى سريان الهواء من خالل منظمات السحب ثابتاً عند

.دفق الوقود من خالل منظم الدفق أيضاً ثابتاً طالما بقيت المنظمات في مواضعها

تستخدم هذه األنظمة بشكل تقليدǐ في ƹاليات مواسير اللهبÜ حيث ترتبط مؤشùرات

يختص أحد هذه المجسات بƎرسال إشارة إلùى . التحكم في الضغط بعدد من المجسات

في حالة وصùول ) الذǐ يرتبط بدوره بمنظم سحب هواء االحتراق (منظم دفق الوقود

فيتولى منظم دفùق الوقùود إيقùاف ) المضبوطة سلفاً (مستوǎ الضغط للقيمة الحدية

وصول الوقود إلى معدات االحتراقÜ مصحوباً بƎنذار صوتي و مرئي بوجوب اتخùاذ

و . يات األوتوماتيكيùة ويستخدم هذا النظام للتحكم في الغال . إجراءات تصحيحية يدوياً

ǎتوùر مسùرسال إشارة كهربية تتناسب شدتها مع قيمة تغيƎالثاني ب Ʃيختص المج

متصل بمùنظم دفùق (servomotor)الضغط عن القيمة الحدية إلى محرǁ مؤازر

فيعùاد ) أو مفاتيƠ التحكم في سرعة مراوƟ السùحب (الوقود و منظم هواء االحتراق

.توǎ الضغط إلى القيمة الحديةتصحيƠ أوضاعها للوصول بمس

التƮميني / أنظمة التحكم العيارǎ ) ج(metering/modulating control systems)

في هùذه . تحتاج هذه األنظمة إلى معدات لقياƩ دفق الوقود و سريان هواء االحتراق

األنظمة يتم تنظيم دفق الوقود و هواء االحتراق بواسطة المؤشر الرئيسي للùتحكم و

هو ضغط البخارÜ حيث يشير االنخفاض في مستوǎ الضùغط إلùى وجùوب زيùادة

عندئذ يقاƩ دفق الوقود و سريان هùواء االحتùراق و . أو الهواء /مدخالت الوقود و

(ratio controller)القياسات في جهاز التحكم في النسبة ) مقارنة ارتجاعية(تقارن

منظم دفùق أو سùريان أحùدهما حتùى و يتم تعديل نسبة الهواء إلى الوقود بتشغيل

و بذلǁ يمكùن الحفùاظ علùى ظùروف . الوصول إلى النسبة المطلوبة المحددة سلفاً

االحتراق المناسبة بغض النظر عن حدوث تغيرات في مقاومة النظام أو خصùائص

و يمكن بواسطة جهùاز ". أنظمة الدائرة المغلقة "و تسمى هذه األنظمة . معدات التحكم

أو سريان هùواء االحتùراق /سبة الوقود إلى الهواء تعديل دفق الوقود و التحكم في ن

يدوياً بسهولة أثناء تشغيل الغالية للوصول إلى النسبة المناسبة المحددة سلفاÜً في حالة

وجود إنذار بخصوص دفق الوقود أو تغير في خصائصùه ينùتج عنùه تغيùر فùي

.المدخالت الحرارية للغالية

(Soot Blowers)ناج نفاثات الس٣-٢-١٠


٢٠٠٢مايو

٨٧

لضمان المحافظة على أفضل أداء و أعلى كفاءة حرارية للغالية يجب الحفùاظ علùى

أسطƠ التسخين نظيفة باستمرارÜ مما يستوجب اإلزالة المستمرة للمواد التي تترسùب

و يؤدǐ عدم إزالة تلǁ المترسبات إلى انخفاض . على المواسير نتيجة احتراق الوقود

. الحرارة من الغازات إلى أسطƠ التسخين و ارتفاع درجة حرارة الغاز معدل انتقال

لذلǁ يتم تركيب نفاثات السناج في معظم الغاليات التي تسùتخدم الوقùود الصùلب و

و ) وفقاً لخصائص كل نùوع (بعض الغاليات التي تستخدم الغاز و النفط في اإلشعال

Ü و ذلǁù لضùمان (waste heat boilers)كذلǁ في ƹاليات الحرارة المهùدورة

. تنظيف أسطƠ التسخين أثناء تشغيل الغالية

Ơنفخات موجهة من البخار أو الهواء المضغوط على أسط ƣوتقوم نفاثات السناج بض

و هناǁ أنùواع . التسخين وذلǁ لتخليصها من السناج و أية مواد أخرǎ مترسبة عليها

. النفاثات االنسحابية , لنفاثات الثابتةمتعددة من نفاثات السناجÜ متعددة الفونيات Ü ا

من ماسورة من الصلب قطرهùا ) ٢-١٠شكل (تتكون نفاثات السناج متعددة الفونيات

و الماسورة مزودة بفونيùات متعùددة تقùوم . مم تنفذ من خالل جدار الغالية ٦٤-٥٠

ى و يتناسب وضع الفونيات النفاثùة علù ). أو أǐ وسط ƈخر (بƎطالق تيار من البخار

الماسورة مع الفراƹات الموجودة بين مواسير الغالية ليسمƠ بتنظيف ممرات الغازات

و يمكن تدوير نفاثات السناج حول محورها بزاوية تصل إلùى . الساخنة بين المواسير

و فùي حالùة . ċ بحيث يسهل تنظيف أكبر مساحة ممكنة من أسùطƠ التسùخين ٢٨٠

Üċ يتم استخدام مواسير لها صùفين ٣٦٠ها االحتياج لتدوير نفاثات السناج حول محور

و يقدر . ١٨٠ċمن الفونيات المتقابلة قطرياÜً يمكنها الدوران على المحور بزاوية قدرها

مقاسùاً مùن محùور (effective radius of cleaning)شعاع التنظيف الفعùال

تùي تظùل ال(تستخدم نفاثات السناج متعدد الفونيات الثابتة . الماسورة بحوالي مترين

في تنظيف الغاليات في الحùاالت ) معرضة لتيارات الغازات الساخنة لفترات طويلة

ċمÜ نظراً لعدم تùوافر المùواد المناسùبة ١٠٠٠التي ال تزيد فيها درجة الحرارة عن

لùذلǁ فƎùن . لتصميم نفاثات السناج الثابتة التي تناسب درجùات الحùرارة األعلùى

ùوفرات استخداماتها تقتصر على تنظيف أسùالم Ơط(economizers) Ơطùو األس

ǐرùالبخ ǐرارùل الحùالحم Ơطùواء و أسùالمسخنة بواسطة اله(evaporative

convection) .


٢٠٠٢مايو

٨٨

أما نفاثات السناج االنسحابية فتستخدم في الحاالت التي تزيد فيها درجات الحرارة عن

ناǁ أنواع قصيرة و طويلة مùن النفاثùات و ه . المدǎ الذǐ تصلƠ فيه النفاثات الثابتة

تكون الماسورة مزودة بفونيات طرفية ) ٣-١٠(في األنواع القصيرة شكل . االنسحابية

تبرز خلف جدار الغالية مباشرة و يمكن استخدامها في تنظيف مواسير جدران ƹرفة

يùة عند االنتهاء مùن عمل . االحتراق أو أسطƠ الحمل الحرارǐ في الغاليات الضيقة

أما في حالة اسùتخدام نفاثùات . التنظيف تسحب الماسورة من تيار الغازات الساخنة

السناج االنسحابية الطويلة فيمكن تحريǁ الماسورة و تدويرها على المحور بحيث تمر

في تيار الغازات الساخنة و تغطي اتساع الغالية بالكامل بحيث يأخذ تيار البخار ممراً

و عند مرور الماسورة عبر تيار الغازات السùاخنة تبùدأ . يةحلزونياً في فراƷ الغال

و . الفونيات على الفور في إطالق البخار و ذلǁ لضمان تبريد الماسورة بشكل مناسب

و يصùل طùول . تستمر الفونيات في إطالق البخار أثناء عودتها و حتى يتم سùحبها

و في المواسùير . الغالية متراً وفقاً لحجم ١٥ماسورة بعض النفاثات االنسحابية إلى

الطويلة تتقابل الفونيات الطرفية عند نهاية الماسورة لضمان اتزانهùا أثنùاء إطùالق

و تزود الغاليات كبيùرة . تيارات البخار المنضغط فال ينشأ عنه انحناء في الماسورة

و يراعي عنùد . الحجم بنفاثات للسناج على جانبيها و ذلǁ الختصار طول الماسورة

نفاثات السناج الدوارة متعددة الفونيات): ٢-١٠(شكل

اتجاه سريان الغاز أو البخار

جدار الغالية

فتحات األنبوب النفاث

مواسير الغالية


٢٠٠٢مايو

٨٩

عند أسطƠ التسùخين التùي (allowance)يم الغالية وجود الخلوصات الكافية تصم

.تسمƠ بانحناء ماسورة نفاثات السناج تحت ثقل وزنها

ساعة و هو يمثùل نسùبة / طن ٤ – ٢يصل معدل استهالǁ نفاثات السناج للبخار إلى

ة بالنسùبة لتعاقùب فتùرات كبيرة من مخرجات البخùار للغاليات الصناعية الصغير

وتقدر فترات التنظيف ببضعة دقائق وفقاً التساع الغالية و عùدد النفاثùات . التنظيف

و نظراً لمعدل استهالǁ البخار المرتفع تستخدم نفاثùات السùناج علùى . المستخدمة

و لهذا . التوالي و ال تستخدم كلها مرة واحدة حرصاً على مخرجات الغالية من البخار

أيضاً يفضل استخدام نفاثات السناج خالل فترات األحمùال المنخفضùةÜ كمùا السبب

.ينبغي أخذ احتياجات النفاثات من البخار في االعتبار أثناء تصميم أنظمة مياه التغذية

يمكن تشغيل نفاثات السناج متعددة الفونيات و النفاثات االنسحابية يدوياƹ Üًير أن كفاءة

لùذلǁ . عتمد فقط على مهارة العامل في تحريǁù الماسùورة التنظيف في هذه الحالة ت

يتزايد حالياً استخدام نفاثات السناج ذات التحكم اإللكتروني كما هو متبع مع النفاثùات

االنسحابية الطويلة لضمان الحصول على كفاءة تنظيف مرتفعùة و لضùمان سùحب

عتماد حالياً على أنظمة كما يتزايد اال . الماسورة بشكل سليم من تيار الغازات الساخنة

التنظيف األوتوماتيكي المتعاقب بواسطة معدات تحكم مبرمجة بحيث يتغيùر تعاقùب

نفاثات السناج االنسحابية القصيرة): ٣-١٠(شكل

اتجاه سريات الغاز أو البخار

جدار الغالية

فتحات األنبوب النفاث

مواسير الغالية


٢٠٠٢مايو

٩٠

و يمكن أيضاً التحكم في عمليات . عمليات التنظيف وفقاً لتغير متطلبات تنظيف الغالية

.التنظيف بواسطة معدات التحكم عن بعد أو أنظمة التحكم في الموقع

ناج عادة في ƹاليات مواسير المياه التي تعمل لفترات طويلة ممùا تستخدم نفاثات الس

أما في ƹاليات مواسير اللهبÜ التùي تعمùل . يستوجب وجود نظام للتنظيف المستمر

لفترات متقطعة فيتم التنظيف يدوياً في فتùرات توقùف الغاليùة بواسùطة الفùرش

(brushes) إلزالة المترسبات Ƹطريقة . السائبة و أنظمة تنظيف تعمل بالتفري ǁو هنا

أخرǎ فعالة إلزالة المترسبات بƎطالق دفعات سريعة من الهواء المضغوط على كùل

.التي توجه يدوياً على كل ماسورة" حربة النقر"ماسورة لهبية بواسطة

و قد أدخلت حديثاً طريقة مبتكرة للتخلص من المواد المترسبة على مواسير الغاليùة

و . ات سريعة و قصيرة من الهواء المضغوط في فراƷ الغالية تعتمد على إطالق نبض

يمكن ضبط تردد تلǁ النبضات لتتناƹم مع تردد فراƷ الغالية الطبيعي مما يؤدǐ إلùى

و يؤدǐ إطالق نبضات منضغطة إيجابية و سلبية متعاقبة إلى تمùدد . تضخيم الصوت

المواسير لتتسبب في تفتيتها الغازات التي قد تتواجد في المواد المسامية المترسبة على

فùي (sonic blowers)و يتزايد حالياً اإلقبال على استخدام النفاثùات الصùوتية .

.ƹاليات مواسير اللهب و ƹاليات مواسير المياه بسبب كفاءتها في عمليات التنظيف

٤-٢-١٠ Ǉشر منسوب المياƊم

بخùار حيùث يمكùن رؤيùة تستخدم أنظمة تحديد منسوب المياه أساساً في ƹاليات ال

و يتكون المؤشر من مقياƩ زجاجي بسيط أو مزدوج في حالة ƹاليات . منسوب المياه

شùكل (المياه أو على جدار الغاليùة /الضغط العاليÜ يتم تركيبه على أسطوانة البخار

و يجب أن تزود الغالية بمقياسين كما يجب أن تتخذ كافة االحتياطات التùي ). ٤-١٠

كمùا يجùب تركيùب المقيùاƩ . ند حدوث كسر في زجاج المقياƩ تحمي العامل ع

الزجاجي في موضع تسهل عنده أخذ القياسات من مسùتوǎ التشùغيل و أن يكùون

Ʃاùن المقيùالخطأ في القياسات المأخوذة ع Ɵضاءة كافية و يتراوƎمزوداً ب Ʃالمقيا

. مم من المنسوب العاد١٢٥ǐ +الزجاجي بين

ي السنوات األخيرة و أصبحت تتضمن أنظمة تعتمد على لقد تطورت أنظمة القياƩ ف

(conductivity)األقطاب الحساسة لمنسوب المياهÜ إما باستخدام خاصية التوصيلية

و توفر هذه األجهزة قياسات واضحة علùى وحùدات . (capacitance)أو الكثافة

ùي يùارات التùا على إصدار اإلشùة إلى قدرتهùباإلضاف Üن العرض المرئيùتم م

.خاللهùا تشغيل معدات التحكم و اإلنذار


٢٠٠٢مايو

٩١

مياǇ الغالية) جودة( نوعية ٥-٢-١٠

ينبغي الحفاظ على نوعية المياه داخل الغالية في الحدود الùواردة بمواصùفات ميùاه

و . الغاليةÜ و لتحقيق هذا الهدف يجب أخذ عينات من مياه الغالية دوريùاً و تحليلهùا

محتوǎ المياه من المùواد الصùلبة (conductivity)تعكƩ القدرة التوصيلية للمياه

ǎينبغي أال يتعد ǐالذ Üام ٣٥٠٠الذائبة الكليةùي . جزء في المليون بوجه عùا فùأم

ƹاليات مواسير اللهب فيختلف الحد األقصى لمحتوǎ المياه من مواد صلبة ذائبة تبعاً

.جزء في المليون ٣٠٠٠لضغط الغالية و بحد أقصى

و يتم تركيب جهاز قياƩ القدرة التوصيلية بحيث يسمƠ بتعديل صرف مياه التفùوير

النازف عن طريق قيام العامل المسئول عن التفوير بضبط نظام التفوير يدوياً ليناسب

.القراءات التي يظهرها جهاز القدرة التوصيلية

ياه يعكƩ درجة قلويتهùاÜ و فùي و من ناحية أخرǎ فƎن قياƩ األƩ الهيدروجيني للم

و تشير الزيادة في األƩ الهيùدروجيني . ٩الحاالت العادية يكون األƩ الهيدروجيني

كرة األمان

مياه محبƩ ال

مقياƩ زجاجي

محبƩ البخار

كرة األمان

ضوء

محبƩ الصرف

مƊشر منسوب المياǇ ذو المقياس الزجاجي المزدوج):٤-١٠(شكل


٢٠٠٢مايو

٩٢

أمùا . إلى زيادة قلوية المياه و احتمال وجود خلل في عملية معالجùة ميùاه التغذيùة

انخفاض األƩ الهيدروجيني فيشير إلى احتمال تسبب مياه الغالية في تƉكل مكوناتهùا

.المعدنية

يتضƠ مما سبق أهمية عملية تفوير الغالية لصيانتها و للحصول علùى بخùار علùى

:درجة عالية من الجودةÜ و في هذا الصدد تجدر اإلشارة إلى نقطتين

التحكم في تفوير الغالية على درجة كبيرة من األهميةÜ بحيث ال ينبغي تفوير -١

أية كمية زائùدة مùن ميùاه كميات من المياه تتعدǎ أدنى حد ممكنÜ إذ تمثل

.التفوير هدراً للطاقة يجب تجنبه

تتسبب عملية تفوير الغالية في فقدان جزء من الطاقة الحراريùةÜ و تحتùاج -٢

فùي . إجراءات استعادة الحرارة المفقودة أوالً إلى مراجعة جدواها اقتصùادياً

.يرمن الحرارة المفقودة أثناء عملية التفو% ٥٠المتوسط يمكن استعادة

التحكم في التفوير

في األنظمة البسيطة ذات التحكم اليدوÜ ǐ يتم ضبط صمام التفوير يدوياً للتحكم في

كمية مياه التفوير بحيث يمكن االحتفاظ بتركيز المواد الصلبة الذائبة تحت الحد

و تستلزم هذه الطريقة أخذ . األقصى المسموƟ بùه و الوارد بمواصفات الغالية

لمياه وتحليلها بشكل مستمر و التحكم في عملية التفوير حتى الوصول عينات من ا

.بخصائص مياه الغالية إلى المستوǎ المطلوب

:و توفر المقترحات التالية قائمة بسيطة لتقدير كمية مياه تفوير الغالية

• Ʃقد تعتمد الطريقة المتبعة في تفوير الغالية على تفوير بوصة واحدة من مقيا

و يمكن تحويل هذه الكمية إلùى حجùم . ه في فترات زمنية ثابتة منسوب الميا

ثم ضرب هذه القيمة في تواتر ) الطول Xالعرض (بتقدير مساحة سطƠ المياه

و يجùب . لحساب معدل سريان مياه التفوير المستمر (frequency)التفوير

.التنبه إلى ارتباط هذه القيمة بمتوسط معدل توليد البخار

تماد عملية التفوير على فتƠ صمام تفوير قاع الغالية لمدة محددة و في حالة اع •

على فترات زمنية ثابتةÜ يمكن التحكم في معدل دفق مياه التفوير عن طريùق

خط التفوير بالنسبة لصمام التجويùف (length and bore)طول وتجويف

من و يمكن االستفادة. و عن طريق ضغط الغالية full-bore (valve)التام

. حساب انخفاض الضغط في تقدير معدل دفق مياه التفوير عند فتƠ الصمام


٢٠٠٢مايو

٩٣

و ينبغي التنبه . و من مجمل هذه النتائج يمكن حساب معدل دفق مياه التفوير المستمر

.أيضاً إلى ارتباط هذه النتائج بمتوسط معدل توليد البخار

عينات على فتùرات زمنيùة عند أخذ عينات مياه التفوير لتحليلها يجب مراعاة أخذ ال

و يجب أن تبرد المياه بشكل سليم قبل القيام بالتحاليل باستخدام جهùاز تبريùد . ثابتة

. (sample cooler)العينات

ساعة تكون الطريقة المثلى للùتحكم /كجم٤٠عند زيادة متوسط معدل مياه التفوير عن

و يمكن ) . التفوير النازف (غالية في المواد الصلبة الذاتبة الكلية هي التفوير المستمر لل

حساب معدل التفوير المستمر و التحكم فيه بدقة في حالة ثبات معدل دفق مياه التغذية

أما في حالة حدوث تغيرات في هذين العاملين فيجب استخدام . و ظروف توليد البخار

:أحد الخيارات التالية

• Ơم من تأرجƹلبة قبول معدل التفوير المستمر الحالي بالرùواد الصùقيمة الم

. (norm)الذائبة الكلية حول القيمة العيارية

االحتفاظ بمستوǎ المواد الصلبة الذائبة الكلية عند حد أدنى مقبول و الùتحكم •

.في القيم القصوǎ لتركيز المواد الصلبة الذائبة على فترات متباعدة

ث أضرار تستدعي و تجدر اإلشارة أن التفوير المستمر الذǐ ال يتسبب في إحدا

الصيانة يمكن تحقيقه شريطة توافر نوعيات جيدة من الصماماتÜ لها مواصفات

تتناسب مع متطلبات التحكم الدقيقÜ و وجود المواد الصلبة العالقة و ما تسببه من

.مشاكل للصماماتÜ و االنخفاض الكبير الذǐ يحدث في الضغط

:و يمكن تلخيص هذه المواصفات فيما يلي

مƠ الصمام بالتحكم الدقيق و يمكن ضبطه بسهولة و دقة على معدل دفق أن يس •

.محدد

.يتحمل ظروف العمل الشاق •

.يمكن رفعه بيسر لتنظيف موقعةÜ و يمكن اعادته و ضبطه بسهولة •

)التحكم في الموقد( االحتراق اǑمن ٦-٢-١٠

(interlocks)تتضمن أنظمة التحكم في الموقد مجموعة من الوصùالت المتشùابكة

التي تضمن التعاقب السليم لعدد من العوامل التي تؤلف في مجملها إجراءات إشùعال

و هناǁ إرشادات كثيرة و مواصùفات متنوعùة لوصùالت . الموقد وتشغيله و إيقافه

و . األمان و إلجراءات التنظيف قبل و بعد التشغيل ألنظمة التحكم في المواقد المختلفة

نظام تحكم بسيط ضبط الصمامات و منظمات تيار السùحب يستطيع العامل من خالل


٢٠٠٢مايو

٩٤

و تمنùع الوصùالت . في مواضعها و بتعاقب سليم يدوياً أثناء إجراءات تشغيل الموقد

المتشابكة البدء في مرحلة من مراحل التشغيل قبل االنتهاء من كافة إجراءات المرحلة

على الوقود السائل أو الغازǐ أما في معظم الغاليات الحديثة التي تعتمد . السابقة عليها

في اإلشعال فيضم الموقد نظاماً أوتوماتيكياً تاماً يسمƠ ببدء إجراءات التشغيل بمجùرد

.الضغط على زر التشغيل

Ơيعد استخدام أجهزة المس(scanner) يùة فùمن أهم مميزات أنظمة التحكم الحديث

أو وجود اللهب الرئيسي الموقدÜ إذ يستطيع جهاز المسƠ الكشف عن حدوث اإلشتعال

الوقود السائل أو الغازǐ أو : لكل موقد من مواقد الغالية أيا كان نوع الوقود المستخدم

Ü مما يضمن إƹالق الموقد في حالùة عùدم (pulverized fuel)الوقود المسحوق

و يعني هذاÜ في حالة الغاليات وحيدة الموقدÜ أن . اإلشتعال أو في حالة انطفاء اللهب

.لغالية تتوقف عن العمل حتى إصالƟ الخطأا

أهم العناصر التي ينبغي رصدها للتحكم في التشغيل اǓمùن ) ٢-١٠(يلخص الجدول

و هذه العناصر هي المتغيرات الرئيسيةÜ و يجب إعداد قائمة رصد تفصيلية . للغاليات

ǎلكل حالة على حد.

التحكم في تشغيل الغاليات): ٢-١٠(الجدول

الداللة معدل الرصد طرقة الرصدالمتغيرات التي ينبغي رصدها الجǊاز

بانتظام المشاهدات العزل-

متواصل مقياƩ الضغط الضغط-

متواصل مزدوج حرارǐ درجة الحرارة-

متواصل مقياƩ السريان سريان البخار-

كلما أمكن مقياƩ الدفق دفق الوقود-

بانتظام الجرد يوم/ استهالǁ الوقود-

مقياƩ السريان نسبة الوقود إلى الهواء-

بانتظام تحاليل ƹازات العادم الهواء الزائد-

الحسابات كفاءة االحتراق الفعلية-

بانتظام المشاهدات التسرب من أنابيب الوقود-

بانتظام المشاهدات الدعامات/اإلهتزازات-

الغالية رقم

(...)

دفقمقياƩ ال معدل التفوير-


٢٠٠٢مايو

٩٥

التحكم في تشغيل موتورات الديزل و التوربينات الغازية٣-١٠

عند توصيل موتورات الديزل الضخمة و التوربينات الغازية بالمولدات الكهربية لتوليد

الطاقة يجب مراعاة الحفاظ على سرعاتها رƹم توصيلها بأحمال متغيرة عن طريùق

منظم سرعة الموتور هùو جهùاز حسùاƩ . (governor)استخدام منظم السرعة

للسرعة يتحكم أوتوماتيكياً في سرعة الموتور عن طريق ضبط معدل تزويد الموتùور

. بالوقودÜ بحيث تظل سرعة دوران الموتور ثابتة بغض النظر عن تغيùر األحمùال

فùي هناǁ أنواع من المنظمات الميكانيكية لسرعة الموتورÜ و هي تتصف بعدم دقتها

(hydraulic)التحكم بسرعة الموتورÜ بينما تتميز منظمات السùرعة الهيدروليكيùة

.بحساسيتها تجاه تغير األحمال لذلǁ يفضل استخدامها مع موتورات توليد الطاقة

العناصر الرئيسية التي ينبغي رصدها للتحكم فùي تشùغيل ) ٣-١٠(يلخص الجدول

و يمكن القيùام بالرصùد . غيرات الرئيسية و هذه العناصر هي المت . موتورات الديزل

وفقاً لنوع (CMS) أو بأنظمة (local meters)كذلǁ بواسطة العدادات في الموقع

.التقنية المستخدمة في كل وحدة

التحكم في تشغيل موتورات الديزل): ٣-١٠(جدول

طريقة الرصد المتغيرات التي ينبغي رصدها الجǊازمعدل


واصلمت )كيلو وات(عداد قياƩ ميجاوات المخرجات

عداد / (RPM)دورة في الدقيقة التردد/السرعة

(Hz-meter)قياƩ الهرتز متواصل

Volt)جهاز قياƩ الجهد الكهربي الجهد(meter

متواصل

متواصل مزدوج حرارǐ درجة حرارة مياه التبريد

موتùùور

ديزل رقم

(...)

ضغط زيوت التزليق و درجùة

حرارتها

ضغط و مزدوج حرارǐمقياƩ ال متواصل


٢٠٠٢مايو

٩٦

طريقة الرصد المتغيرات التي ينبغي رصدها الجǊازمعدل


ضغط الهواء الداخل و درجùة

حرارته

ǐالضغط و مزدوج حرار Ʃمقيا متواصل

متواصل مزدوج حرارǐ درجة حرارة ƹازات العادم

الضوضاء

الدعامات/االهتزازات

المشاهدات بانتظام

بانتظام المشاهدات المياه/تسربات الوقود

بانتظام التحاليل المعملية نوعية الوقود السائل

بانتظام المشاهدات/التحاليل المعملية نوعية و كمية زيوت التزليق

بانتظام التحاليل المعملية نوعية مياه التبريد

بانتظام الحسابات الكفاءة


٢٠٠٢مايو

٩٧

رصد االلتزام-١١وائƠ الخاصة بالصرف السائل يعرض الفصل الخامƩ من هذا الدليل القوانين و الل

Ü ١-١١(و توضƠ الجداول . والمخلفùات الصلبة و انبعاثات وحدات توليد البخار

٢-١١ Ü٣-١١ Üأنشطة رصد االلتزام لمصادر التلوث التي ورد ذكرها ) ٤-١١

.بالفصل الثالث من الدليل

رصد االلتزام بالنسبة لتلوث الǊواƅ): ١-١١(جدول

طريقة التشغيلمصدر التلوث

الرئيسي الرصدمعدل طريقة الرصد المتغيرات التي ينبغي رصدها

ǎعاداستثنا

ئي

أكاسيد الكبريùتÜ أول أكسùيد المداخن

Üثاني أكسيد الكربون Üالكربون

الجسيماتÜ المعادن الثقيلة

مرة أسبوعياً تحليل ƹازات العادم

مرة أسبوعياً تحليل الهواء المحيط ية الطيارةالمواد العضو خزانات الوقود

رصد االلتزام بالنسبة لمياǇ الصرف الصناعي) ٢-١١(جدول

مصدر التلوث طريقة التشغيل

الرئيسي طريقة الرصدالمتغيرات التي ينبغي رصدها

معدل

استثنائيعادǎ الرصد

الغاليات

التفوير متواصل مقياƩ الدفق معدل التفوير

المواد الصلبة الذائبة الكليùة

في مياه التفوير

شهر/مرةالكيميائيةالتحاليل

وحدة معالجة المياه

الغسل العكسي شهر/مرة مقياƩ الدفق معدل الغسل العكسي


في مياه الغسل العكسي

شهر/مرةالتحاليل الكيميائية

أبراج التبريد

شهر/مرة مقياƩ الدفق تفوير البرجمعدل التفوير


٢٠٠٢مايو

٩٨


في مياه التفويرÜ الزيوت

شهر/مرةالتحاليل الكيميائية

رصد االلتزام بالنسبة لبيئة العمل) ٣-١١(جدول

مصدر التلوث طريقة التشغيل

الرئيسي

المتغيرات التي ينبغي

رصدها طريقة الرصد

معدل

استثنائيعادǎ الرصد

الغالية جهاز قياƩ الضوضاء الضوضاء

مزدوج حرارǐ درجة الحرارة

جهاز قياƩ الضوضاء الضوضاء موتور الديزل

ǐالضوضاء الضوضاء التوريبن الغاز Ʃجهاز قيا

رصد االلتزام بالنسبة للمخلفات الصلبة) ٤-١١(جدول

طريقة التشغيل ر التلوثمصد

Ʊنو

المخلفات الكمية

ǎاستثنائي عاد ƫطريقة التخل

الحمأة أجهزة تنقية المياهمقالب المخلفات

(dumping sites) مقالب المخلفات الحمأة الميسرات

حاويات المولùد الكيماويùة

الفارƹةǁبالستي

البيع


٢٠٠٢مايو

٩٩

استخدام مخرجات الرصد الذاتي-١٢ :مخرجات رئيسيةينتج عن تنفيذ خطة الرصد الذاتي أربعة •

.بيانات و معلومات عن المنشأة •

.إعداد السجل البيئي وفقاً لمتطلبات القانون •

التقارير التي توضƠ نتائج الرصد الذاتي و تصف المشاكل المرتبطة بتطبيùق •

.إجراءات الرصد

.المقارنة االرتجاعية و اتخاذ القرار •

أساليب تلخيƫ وعرƭ البيانات١-١٢

مات الخاصة بعمليات التشغيل و المعلومات البيئية التي تم التوصل يعد تسجيل المعلو

إليها خالل الرصد Ü في سجل قاعدة البيانات من أفضل أساليب التعامل مع مخرجات

و يمكن استخدام نتائج الرصد في إجراء المقارنات و لتقيùيم و . عملية الرصد الذاتي

:إدارة األداء كالتالي

.ملوثات بمعدالت اإلنتاجمقارنة معدل انبعاث ال •

.مقارنة معدل تولد المخلفات الصلبة بمعدالت اإلنتاج •

.أو المواد الخام بمعدالت اإلنتاج/مقارنة معدل استهالǁ الطاقة و •

مقارنة التأثيرات البيئية على األوساط المستقبلة باإلنتùاج أو بحساسùية هùذه •

.األوساط

إلنتاجية أǐ مقارنة اإلنتاج بالمدخالتÜ تقييم الكفاءة اإلجمالية لمصادر العملية ا •

. أو المواد الخام و الطاقة بالمخرجات من ملوثات و مخلفات

مثل التحليùل اإلحصùائيÜ اختصùار (و تستخدم تقنيات متعددة لتفسير نتائج الرصد

...) .محددات التشغيل إلى المحددات العادية عند رصد االنبعاثات الغازية

السجل البيئي٢-١٢

و يجب إعداد تقريùر . يتضمن السجل البيئي بيانات الرصد ذات الصلة بااللتزام فقط

. أو التحاليل المتبعة و موقع أخذ العينات و القياسات /يتضمن وصف تقنيات القياƩ و

و من الممكن أن تطلب الجهات المعنية التفتيش على معدات القياƩ للتأكد من سالمتها


٢٠٠٢مايو

١٠٠

و يحق للمفتشين كذلǁ مراجعùة إجùراءات أخùذ . او التفتيش على سجالت صيانته

و يمكùن لتقيùيم . العيناتÜ و مراجعة مصداقية و كفاية البيانات التي تقدمها المنشùأة

االلتزامÜ إجراء مقارنة رقمية بسيطةÜ أو مقارنة إحصائية بين القياسات و حدود الثقة

.و القيم الحدية

انات الرصد الذاتي لاللتزام و االحتفùاظ ينبغي تسجيل بي ١٩٩٤ لسنة ٤وفقاً للقانون

. سنوات١٠بسجالتها لمدة ال تقل عن

Ƌعداد التقارير٣-١٢

ينبغي أن تتضمن خطة الرصد الذاتي وصفا لشكل التقرير الذǐ يعد عن الرصد الذاتي

وتقرير الرصد الذاتي هو بمثابة عرض منظم لنتùائج إجùراءات . ومحتوياته وأهدافه

و يتم إعداد تقرير الرصد الذاتي سنويا ليتضùمن كافùة . نية محددة الرصد لفترة زم

بيانات العام المنصرمÜ أما في حاالت مصادر التلوث الشديد فيتم إعداد تقارير الرصد

ويتضمن التقرير بيانات عن حالة التشùغيل و . الذاتي عنها علي فترات زمنية أقصر

.المعدات و مواقع نقاط الرصد

:لجهات التاليةتقدم التقارير ل

التقارير الداخلية تقدم إلدارة المنشأة بهدف رفع الوعي البيئي لùدǐ العùاملين •

.بها

ǁùد و ذلùوهي تتضمن عرضا للمشاكل التي واجهت القائمين علي تنفيذ خطة الرص

.لالستفادة منها عند اتخاذ القرار

.بيئيالتقارير الخارجية تقدم للجهات المعنية من خالل بيانات السجل ال •

٤-١٢ƛالمراجعة الداخلية للنتائ

تراجع بيانات الرصد الذاتي بانتظام مع األهداف الموضوعة ضمن برنامج الرصد

للتأكد من تحقيقها

المقارنة االرتجاعية و اتخاذ القرار٥-١٢


٢٠٠٢مايو

١٠١

يجب أن تشمل المقارنة االرتجاعية لتقييم االلتزام في ضùوء نتùائج الرصùد كافùة

اركة في أنشطة الرصد الذاتي Ü وعلùي المشùاركين القيùام باتخùاذ األطراف المش

القرارات واإلجراءات المناسبة التي تضمن تصحيƠ األوضاع قبل حلول موعد برنامج

. الرصد التالي

كما تشمل المقارنة اإلرتجاعية كافة عناصر برنامج الرصد مثل عمليùات التشùغيل

ويتم تحديد متطلبات . البيئية والسالمة المهنية والتحكم في الجودة و الصيانة و اإلدارة

.التطوير للمرحلة المقبلة و تاريخا محددا لتنفيذها

Ơوائùأما بالنسبة لعناصر اإلنتاج التي أثبتت إجراءات الرصد التزامها بالقوانين و الل

البيئية فيمكن تخفيض معدالت إجراءات رصدها بهدف توجيه موارد الرصد للتركيùز

اصر التي تتطلب إجراءات أكثر دقة في الرصد مثل حاالت االلتزام الحرجة علي العن

.أو حاالت عدم االلتزام

استخدام مخرجات الرصد الذاتي في العالقات العامة ٦-١٢

تقدم معلومات وبيانات الرصد بعد وضعها في صورتها النهائية إلي الجهات المعنيùة

البحوث و اإلحصاء Ü و المواطنين و وسائل مثل الهيئات القومية و الدولية و جهات

.اإلعالم

يحق للمواطنين التقدم بالشكاوǐ عن األضرار الصحية أو البيئية التي تتسùبب فيهùا

.عمليات التشغيل و تحول هذه الشكاوǐ إلي جهات إصدار التراخيص

وتستخدم بيانات الرصد ألƹراض البحùوث و التخطùيط علùي المسùتوǐ القùومي

. اإلحصائية وعمليات التقييم بواسطة الهيئات القومية ووسائل اإلعالم واألƹراض

د الذاتى لوحدات توليد الطاقةدليل الرص

٢٠٠٢مايو


٢٠٠٢مايو

List of References

١. Garcia Borras, T., “Manual for Improving Boiler and Furnaces

Performance”, Guf Publishing Company, ١٩٨٣.

٢. Gunn, D. and Horton, R., “Industrial Boilers”, Longman Scientific &

Technical, ١٩٨٩.

٣. Kohan, A.L. and Spring, Jr. H.M., “Boiler Operator’s Guide”, Third

edition, McGraw-Hill, Inc., ١٩٩١.

٤. Shrotzki, B.G.A. and Vopat, W.A., “Power Station Engineering and

Economy”, McGraw-Hill Book Company, ١٩٦٠.

٥. USAID/ECEP Project Series, “Boiler Operations”, ١٩٩٢.

٦. USAID/ECEP Project Series, “Boiler Water Treatment”, ١٩٩٣.


٢٠٠٢مايو


٢٠٠٢مايو

)أ(الملحق

تعريفات أساسية


٢٠٠٢مايو

)أ(الملحق تعريفات أساسية

المصطلحات المرتبطة بالغاليات) ١-أ(

(Tiny Boilers)ات بالغة الصغر الغالي •

للجمعيùة األمريكيùùة " قواعد الغاليات و أوانùي الضùغط " وفقًا للقسم األول من

يتصف هذا النوع من الغاليات بأن قطرة الداخلي . (ASME)للمهندسين الميكانيكيين

عدا العازل و ) ٣ م ٠,١٤(وحجمه اإلجمالي خمسة أقدام مكعبة ) سم ٤٠( بوصة ١٦

.ف الخارجيالغال

Ʒ(High Pressure Steam Boilers)اليات البخار ذات الƮغط المرتفع •أما الغاليùات التùي تقùوم .تقوم بتوليد البخار عند مستوǐ ضغط أكبر من واحد بار

بتوليد البخار عند مستوǐ ضغط أقل من ذلǁ فتصنف ضمن ƹاليùات البخùار ذات

ة المولدة للبخار عند الضùغط المرتفùع وتصنف الغاليات الصغير . الضغط المنخفض

ضمن الغاليات بالغة الصغر

Ʒ(Hot- Water-Supply Boilers)اليات اإلمداد بالمياǇ الساخنة •تمǖ هذه الغاليات بالمياه وتعطي مياه ساخنة تستخدم في نواحى مختلفة خارج الغالية

.ċ م١٢٠ة ال تتجاوز بار أو عند درجة حرار١١وتعمل عند مستوǐ ضغط ال يتجاوز

ويصنف هذا النوع من الغاليات ضمن ƹاليات الضغط المنخفضÜ أما إذا تجùاوزت

درجة الحرارة أو مستوǐ الضغط الحدود الموضحة فتصنف الغالية ضمن ƹاليùات

.الضغط المرتفع

• ƭغط المنخفƮاليات الƷ(Low- Pressure Boilers) بار أو ƹالية مياه ساخنة تعمل ١أقل من هي ƹاليات بخار تعمل عند مستوǐ ضغط

.ċم ١٢٠ بار أو درجة حرارة أقل من ١١عند مستوǐ ضغط أقل من


٢٠٠٢مايو

(Packaged Boilers)الغاليات الجاهزة •

يتم تجميع كافة مكوناتها بالمصنع بما فيها مواسير المياه أو مواسير اللهب أو الحديùد

ويعد . فاتيƠ التحكم ومستلزمات األمان المصبوب و تتضمن الغالية Ü جهاز اإلشعالÜ م

هذا النوع من الغاليات أقل تكلفة من الغاليات ذات القدرة المماثلة التي يتم تجميعها أو

إن إجراءات تجميع الغاليات الجاهزة وتسليمها للمنشأة حيùث يùتم . تركيبها بالموقع

اإلجراءات الخاصة تشغيلها علي الفور بعد إتمام التوصيالت الالزمة أسرع بكثير من

. بتجميع أنواع الغاليات األخرǎ بالمنشأة

Ʒ(Power Boilers)اليات القدرة • بار و يتعدǎ حجمها حجم الغاليات ƹ١اليات بخار تعمل عند مستوǐ ضغط أكبر من

.متناهية الصغر

Ʒ(Supercritical Boilers)اليات الƮغط فائق الحرج • بùار ودرجùة حùرارة ٢٢١,٢ من الضغط الحùرج تعمل عند مستوǐ ضغط أكبر

تتساوǎ كثافة الماء و البخار عند الضغط الحùرج ). درجة حرارة تشبع . ( ċم٣٧٤,١٥

وعنùد . بار مما يعني أن انضغاط البخار عند هذه النقطة يعادل انضغاط الماء ٢٢١,٢

ċم ٣٧٤,١٥تسخين هذا المزيج إلى درجة حرارة أعلى من درجùة حùرارة التشùبع

ينتج بخار محمص يمكنه القيùام بالتشùغيل بضùغط ) بار ٢٢١,٢مستوǎ الضغط ل(

.و يناسب البخار الجاف عمليات تشغيل المولدات التوربينية. مرتفع

)Ʒ)Waste Heat Boilersاليات الحرارة المǊدرة •تستخدم الحرارة الثانوية الناشئة عن عمليات متنوعة مثل الحرارة الناتجة من الفùرن

حيùث ... الي بمصانع الصلب أو الغازات العادمة الساخنة في التوربينات الغازيةÜ الع

على أسطƠ المبادالت الحراريùة لتوليùد البخùار أو الميùاه " المهدرة"تمرر الحرارة

.الساخنة لالستخدامات العادية

الصمامات ـ أدوات التحكمÛ الملحقات) ٢-أ ( )Safety Valve(صمام اǓمان •


٢٠٠٢مايو

صمامات األمان ارتفاع ضغط الغالية عن الحد الذǐ تم ضبط الصمام عندهÜ إذ تمنع

.يقوم الصمام بتنفيƩ ضغط البخار الزائد لتجنب مخاطر االنفجار

)Stop Valve(صمام ƷƋالق خط التزويد بالبخار • .يتم تركيب الصمام عند مخرج البخار من الغالية إليقاف سريان البخار

)Pressure Gauge (خارمقياس Ʈغط الب • )٢سم/كجم(يحدد ضغط البخار داخل الغالية

(steam gauge siphon)سحارة مقياس البخار •توضع بين مقياƩ البخار و الغالية لتمثل عازالً مائياً يمنع دخول البخار الحي إلى

Ʃفيتسبب في قراءات خاطئة أو يحدث أضراراً بالمقيا Ʃالمقيا.

المفتشين و قياس منسوب المياǇمحبس اختبار •(Inspector’s test gauge connection and cock)

.يتيƠ التوصيالت الالزمة لرصد دقة مقياƩ البخار على الغالية

• Ǉعمود الميا(water column) القالب المفرƷ المصبوب المتصل بفراƷ البخار الموجود أعلى الغالية و قاع الجزء

.تم تركيب محبƩ قياƩ منسوب الماء و محبƩ اختبار المياه عليهالمائي منهاÜ و ي

)Water Level Indicator(مقياس و دليل مستوǌ المياǇ في الغالية • مصمم ليعطي قراءات واضحة عن منسوب المياه في الغالية

(water test gauges or try cocks)مقياس اختبار المياǇ أو محابس االختبار •

.مستوǎ المياه في الغالية في حالة حدوث عطل مؤقت بمقياƩ المياه الزجاجيتختبر

(Drain valve)صمام التصريف • Ɵالوقود عند وصول منسوب المياه "يتم تركيبه أسفل عمود الماء و مفتا ƣإيقاف ض

يسمƠ بƎجراء عمليات كسƠ بالمياه يومياً أسفل عمود المياه و مفاتيƠ". إلى الحد األدنى


٢٠٠٢مايو

التحكم في مستوǎ الماء للحفاظ على نظافة عمود المياه و الخطوطÜ مما يساعد على

كما يتيƠ هذا الصمام وسيلة الختبار مفاتيƠ . تسجيل بيانات دقيقة عن منسوب المياه

.إيقاف ضƣ الوقود عند وصول منسوب المياه إلى الحد األدنى

مصطلحات تقييم مخرجات الغالية ) ٣-أ(

Ü رطùل البخùار (horse power)لتعبير عن مخرجات الغالية بالقدرة الحصùانية يمكن ا

فùي (Btu)المتولد في الساعةÜ طن البخار المتولد في الساعةÜ وحدات حùرارة إنجليزيùة

. (MW)الساعةÜ ميجاوات

القدرة الحصانية للغالية • جاف مشùبع بمعùدل تستخدم في الواليات المتحدة و تعبر عن تبخر الماء إلى بخار

حصùان يعùادل ١أǐ أن . فهرنهيùت ٢١٢ساعة عند درجة حùرارة / ليبرة ٣٤,٥

٣٣,٤٧٥ Btu/ ب ٢ قدم ١٠ساعة و يعادلùة حسùي الغاليùخين فùالتس Ơمن أسط

من أسùطƠ ٢ قدم ١٠أما في الغاليات الحديثة فƎن مساحة تقدر بù . المقاييƩ القديمة

و يتم التعبيùر . الساعة/ ليبرة بخار ٥٠٠ إلى ٥٠تسخين الغالية تستطيع أن تولد من

/ عن سعة الغاليات الحديثة بعدد األرطال من البخار التي تستطيع الغاليùة توليùدها

.الساعةÜ أو ميجاوات/BtuالساعةÜ أو

Boiler turndown Ratiosمدǌ عمل الغالية •بخùار أو كميùة يعبر عن المدǎ الذǎ تعمل به الغالية أوتوماتيكياً من حيث حمùل ال

فمثالً فى ƹاليات مواسير اللهب يصùل . البخار المولدة بالنسبة للسعة القصوǎ للغالية

بمعنى أن الغالية تعمل حتى ١:٥إلى ) Turndown Ratio(مدǎ عمل الغالية

.الحمل االقصى لها

١

٥


٢٠٠٢مايو

)ب(الملحق


٢٠٠٢مايو

حساب الحد اǓدنى الرتفاƱ المدخنة

)ب(الملحق

حساب الحد اǓدنى الرتفاƱ المدخنة

تناسب خصائص السحب الطبيعي الذǐ (draft)في الغاليات القديمة كانت متطلبات السحب

أما في الصناعة حيث الوحدات الضùخمة المùزودة بمعùدات مثùل ملفùات . توفره المدخنة

ن أن تفùي خصùائص السùحب التحميصÜ وسخانات الهواءÜ و الموفراتÜ فلم يعد من الممك

و هناǁ ثالثùة . المستحث الناتج عن المدخنةÜ فهذه الوحدات تحتاج إلى مراوƟ سحب خاصة

:أنواع من السحب

• ǐسحب قسر Ɵلي(مراوƈ ((forced draft fan)

و مùراوƟ (induced draft fans)االعتماد على كل من مراوƟ السحب المستحث •

.تزنةالسحب القسرǐ لعمليات السحب الم

ال يتبع هذا النظام كثيùراً (االعتماد على كل من مراوƟ السحب المستحث و المدخنة •

).في عمليات التشغيل


٢٠٠٢مايو

يعتمد ارتفاع و قطر المدخنة في الوحدات التي تعتمد على السحب الطبيعùي علùى العوامùل

:التالية

.الفاقد من السحب خالل الغالية من نقطة السحب المتزن إلى مدخل المدخنة •

.درجة حرارة الغازات الداخلة إلى المدخنة و درجة حرارة الهواء المحيط •

.معدل سريان الغاز من المدخنة المطلوب الوصول إليه •

• ǐالضغط الجو.

وتحدد المعادلة التالية العالقة بين الفاقد في السحب و ارتفاع المدخنة

(∆P) = H . .

:حيث

∆P = الفاقد في السحب(cm H٢O)

H متر( هو ارتفاع المدخنة(

Po = ǐالضغط الجو(١٠٠ kPa)

To = درجة حرارة الجو(K)

Tgas = متوسط درجة حرارة الغازات في المدخنة(K)

Rair = كيلوجول٠,٢٨٧(ثابت الهواء / ù كجمK(

g = ٢ث/ متر٩,٨١( الجاذبية عجلة(

وهناǁ أيضاً عدداً من العوامل البيئية التي تدخل ضمن اعتبارات حساب الحد األدنى الرتفاع

: على أن١٩٩٤ لسنة ٤من اللوائƠ التنفيذية للقانون ) ٤٢(فتنص المادة . المدخنة

١- ùùارتفاع المدخنة التي تصدر عنها انبعاثات كلية تقدر ب Ɵ٧٠٠٠يتراو ù ١٥٠٠٠

. مترا٣٦ً و ١٨ساعة بين /كجم

سùاعة / كجùم ١٥٠٠٠يبلƸ ارتفاع المدخنة التي تصدر عنها انبعاثات كلية تزيد عن -٢

أكثر من مرتين و نصف على األقل ارتفاع المباني المحيطة بما فيها المبùاني التùي

.تخدمها المدخنة

:مدخنة إحدǎ الغالياتوفيما يلي مثال عن كيفية تقدير كمية الغازات العادمة المنبعثة من

.ساعة من البخار/ كجمƹ٨٠٠٠الية مواسير لهب سعتها -١

Po g

Rair To To Tgas Tgas ١ ١ ١ ١≈ ٣٥ H


٢٠٠٢مايو

على أساƩ القيمة الحرارية اإلجماليةÜ وتقدر % ٨٥تبلƸ كفاءة هذا النوع من الغاليات -٢

.ساعة/ كجم٦٥٠كمية الوقود المحترق بحوالي

٢٠ – ١٨نسبة الهواء إلى الوقود المناسبة لالحتراق الجيد تتراوƟ بين -٣

وفقùاً ٢٠و بالتالي يمكن حساب كمية الغازات المنبعثة عند نسبة الهواء إلى الوقùود -٤

:للمعادلة التالية

mgases = mfuel ١٣٦٥٠ = + ١ kg/hr

٣٦-١٨و بالتالي و وفقاً للمعايير البيئية فƎن ارتفاع المدخنة ينبغي أن يتùراوƟ بùين -٥

.متراً

ع المدخنة لمعرفة الفاقد الكلي من السحب في الغالية وفقاً للمعادلة يجب مراجعة ارتفا -٦

.السابق ورودها و التي تربط بين ارتفاع المدخنة و الفاقد في السحب

فƎنùه وفقùاً لùنفƩ ) الساعة مùثالً /طن١٠(أما بالنسبة للغاليات ذات السعة الضخمة -٧

ùاع الحسابات يجب أن يصل ارتفاع المدخنة إلى مرتين و نصف علùل ارتفùى األق

.المباني المحيطة بما فيها المباني التي تخدمها هذه المدخنة

)ج(الملحق

A F


٢٠٠٢مايو

Ǉاالشتراطات الخاصة بنوعية الميا

)ج(الملحق

Ǉاالشتراطات الخاصة بنوعية الميا

و مùن يمكن الحصول على االشتراطات الخاصة بنوعية المياه من الشركات المنتجة للغاليات

خالل النظام القياسي المتعارف عليه في الدولة و توضƠ الجداول التاليùة بعùض المعùايير

النمطية الخاصة بنوعية المياهÜ و تؤكد بيانات تلǁ الجداول أن ƹاليات الضغط العالي تحتùاج

لبة و يتراوƟ مستوǎ المواد الص . إلى إجراء معالجة تامة للمياه و إلى نوعية مياه عالية النقاء

. جزء في المليون في الغاليات الجاهزة النمطية٣٥٠٠-٣٠٠٠الذائبة الكلية عادة بين

(C ١) - ǎالغاليات ذات الغالف الجدار Ǉميا ƫب( خصائǊلــ ) (مواسير ل ŷوفقـا :BS

١٩٧٨ :٢٤٨٦ (

مالحظات مياǇ التغذية •

٤٠-٢ )سيوملتر من كربونات الكال/مج(درجة العسر الكلية

األكسجين

)٢(

)٣(


٢٠٠٢مايو

المواد الصلبة الكليةÜ درجة القلويةÜ السيليكا

٩,٥ - ٧,٥ األƩ الهيدروجيني

)٤(

مياǇ الغالية•

ƹير محددة )لتر من كربونات الكالسيوم/مج(درجة العسر الكلية

١٠٠ – ٥٠ )Na٣PO٤لتر من /مج(ثالثي فوسفات الصوديوم

٢٠٠ – ٣٥٠ )لتر من كربونات الكالسيوم/جم(القلوية الكاوية

٧٠٠ - ١٢٠٠ )لتر من كربونات الكالسيوم/مج(القلوية الكلية

من ٠,٤أقل من )SiO٢لتر كحد أقصى من Ć/مج(السيليكا

القلوية الكاوية

٧٠ – ٣٠ أو) لتر من كبريتات الصوديوم/مج(كبريتيت الصوديوم

١ - ٠,١ )N٢H٤لتر من /مج(الهيدرازين

٣٠٠ – ٥٠ )لتر كحد أقصى/مج(مواد صلبة عالقة

٢٠٠٠ - ٣٥٠٠ )لتر كحد أقصى/مج(مواد صلبة ذائبة


٢٠٠٢مايو

مالحظات •

. بار٢٥لمستويات الضغط حتى -١

الغاليات التي لها معدالت مرتفعة من المخرجات تحتاج إلى مياه درجة عسرها قريبة -٢

.من الحد األدنى لهذا المجال

كن يوصى بنزع الهواء من المياه إلى أقصى حد ممكن قبل ال توجد حدود ثابتة و ل -٣

مثل الهيدرازين و كبريتيت (scavengers O٢)إضافة المواد المزيلة لǖكسجين

.الصوديوم

.تتغير وفقاſ لمواصفات الغالية و معدل التفوير الذǐ توصي به الشركة المنتجة للغالية -٤


٢٠٠٢مايو

) ١٩٧٨ :٢٤٨٦ BS: وفقاŷ لـ (ات مواسير المياǇ خصائƫ مياƷ Ǉالي– )٢-ج(

١٢٠ ٦٠ ٢٠ )بار(Ʈغط الخروج •

مياǇ التغذية عند مدخل الموفر •

ƹير محددة ٠,٥ ١٠ )لتر من كربونات الكالسيوم/مج(درجة العسر الكلية

٠,٠٠١ ٠,٠١ ٠,٠٥ األكسجين

٠,٠٢ ٠,٠٢ X )لتر كحد أقصى/مج(نيكل + نحاƩ + حديد

قاً لمعدالت التفويروف المواد الصلبة الكليةÜ القلويةÜ السيليكا

٩,٥-٨,٥ ٩,٥-٨,٥ ٩,٥-٨,٥ األƩ الهيدروجيني

ƹير محددةƹير محددة ƹير محددة الزيوت

مياǇ الغالية •

)لتر من كربونات الكالسيوم/مج(درجة العسر الكلية

٣ - ٠ ٥٠-٢٠ ١٠٠-٥٠ )Na٣PO٤لتر من /مج(ثالثي فوسفات الصوديوم

٥ ٦٠ ٣٠٠ )لتر من كربونات الكالسيوم/مج(القلوية الكاوية

٤٠ ٣٠٠ ٧٠٠ )لتر من كربونات الكالسيوم/مج(القلوية الكلية

من ٠,٤أقل من )SiO٢لتر كحد أقصى من Ć/مج(السيليكا

القلوية الكاوية

٢ ٢٠

ال يوجد ٣٠-١٥ ٥٠-٣٠ أو) ت الصوديوملتر من كبريتا/مج(كبريتيت الصوديوم

٠,٣ùùù-٠,٠٥ ١-٠,١ )N٢H٤لتر من /مج) (١(الهيدرازين

أقل ما يمكنأقل ما يمكن ٢٠٠ )لتر كحد أقصى/مج) (٢(مواد صلبة عالقة

١٠٠ ١٢٠٠ ٣٠٠٠ )لتر كحد أقصى/مج(مواد صلبة ذائبة

٥ ùùù ùùù )لتر من أيونات الكلور السالبة/مج(الكلوريد

مالحظات • بارÜ و حيث أنه ال يمكن ١٢٠لهيدرازين في الغاليات عند مستوǎ ضغط يتحلل ا -١

.قياƈ Ʃثار الهيدرازين فيستعاض عنها بمحتوǎ مياه التغذية من األكسجين

بار ال ٤٠تركيز المواد الصلبة في الغاليات العاملة عند مستويات ضغط أكبر من -٢

ǎلتر/ مج٢٠٠ينبغي أن يتعد.


٢٠٠٢مايو

)د(الملحق

س الكيميائية لعملية االحتراقاǓس


٢٠٠٢مايو

)د(الملحق

اǓسس الكيميائية لعمليات االحتراق) ١-د(

فيما يلي عرضاً لبعض التفاعالت الكيميائية بين األكسجين و كل مكون من مكونات الوقود

.القابلة لالشتعال و حساباتها على أساƩ الحسابات الحجمية

١- ǎالوقود الغاز

شيوعاً في االستخدام كوقود هو الغاز الطبيعيÜ الذǐ يتكون أساساً من أكثر الغازات

و تختلف مكونات الغاز الطبيعي األخرǎ من مصدر Ǔخر و يظل ƹاز . الميثان

و على الرƹم من خلو الغاز الطبيعي من الكبريت إال أنه . الميثان هو المكون األساسي

ي المعادالت التالية بغرض توضيƠ تم إدخال كميات ضئيلة من كبريتيد الهيدروجين ف

حسابات االحتراق حيث أن الكبريت يمثل مكوناً هاماً من مكونات أنواع الوقود

ǎاألخر ǐالغاز. • Methane ٩٣,٨٥Ė by volume CH٢ + ٤ O٢ CO٢ + ٢ H٢O Multiplying through by ٠,٩٣٨٥ ٠,٩٣٨٥ CH١,٨٧٧ + ٤ O٠,٩٣٨٥ ٢CO١,٨٧٧ + ٢H٢O

• Ethane ٢,٢٣Ė C٢H٣,٥ + ٦ O٢ ٢ CO٣ + ٢ H٢O Multiplying through by ٠,٠٢٩ ٠,٠٣٢٣ C٢H٠,١١٣٠٥ + ٦ O٠,٠٤٦٤ ٢ CO٠,٠٩٦٩ + ٢H٢O

• Propane ١,٢٢Ė C٣H٥ + ٨ O٣ ٢ CO٤ + ٢ H٢O Multiplying through by ٠,٠٠٤ ٠,٠١٢٢ C٣H٠,٠٦١ + ٨ O٠,٣٦٦ ٢ CO٠,٠٤٨٨ + ٢ H٢O

• Butane ٠,٥Ė C٤H٦,٥ + ١٠ O٤ ٢ CO٥ + ٢ H٢O Multiplying through by ٠,٠٠٢ ٠,٠٠٥ C٤H٠,٠٣٢٥ + ١٠ O٠,٠٢ ٢ CO٠,٠٢٥ + ٢ H٢O


٢٠٠٢مايو

• Pentane ٠,٣Ė C٥H٨ + ١٢ O٥ ٢ CO٦ + ٢ H٢O Multiplying through by ٠,٠٠١ ٠,٠٠٣ C٥H٠,٠٢٤ + ١٢ O٠,٠١٥ ٢ CO٠,٠١٨ + ٢ H٢O

• Hydrogen sulfide ٠,٢Ė H٢S + ١,٥ O٢ SO٢ + H٢O Multiplying through by ٠,٠٠٢ ٠,٠٠٢ H٢S + ٠,٠٠٣ O٠,٠٠٢ ٢ SO٠,٠٠٢ + ٢ H٢O

و يجب مالحظة أن األحجام ال يمكن جمعها في طرفي المعادلةÜ و يتضƠ ذلǁ في

إال أن التفاعالت . تفاعالت االحتراق التي ال تتساوǎ فيها األحجام بين طرفي المعادلة

الكيميائية تتم دائماً على أساƩ ثبوت الكتلة أو عدد الذرات على جانبي المعادلة

.التفاعلية

معرفة الكمية المنضبطة الكلية لǖكسجين الالزم لالحتراق الخطوة التالية هي

(stoichometric quantity) الكمية النظرية األدنى من األكسجين ǐأ Ü . و إذا كان

الوقود نفسه يحتوǐ على األكسجين فيجب خصم هذا المحتوǎ من الكمية المنضبطة

.الكلية

صغيرة من الرطوبة فيجب و حيث أن الهواء الالزم لالحتراق يحتوǐ على كميات

.إضافتها إلى نواتج االحتراق مع الهواء الزائد) بعد حساب هذه الكمية(

من (kmoles) كيلومول ٢,١١٠٥٥ينتج عن معادالت االحتراق السابقة أن

كيلومول من الوقود الغازǐ و بناء عليه ١األكسجين هي الكمية الالزمة الحتراق

:واء الالزم لالحتراق هيتكون الكمية المنضبطة من اله

٢,١١٠٥٥ X = ١٠,٠٥ kmoles

١٠,٠٥ = =

=الوقود / و تكون النسبة الحجمية للهواء

١٠٠ ٢١

١٠٫٠٥ حجم الوقود ١

حجم الهواء


٢٠٠٢مايو

):على أساƩ الكتلة(الوقود / و بناء عليه تكون النسبة المنضبطة من الهواء

A ١٠,٠٥ كتلة الهواء X كجم هواء ٢٨,٩٧

F ١ كتلة الوقود X كجم وقود ١٦,٩٤٦

الوقود السائل -٢

تعتمد تحاليل وحسابات احتراق الوقود السائل و الوقود الصلب على كتلة المواد القابلة

ة للوقودÜ على عكƩ حسابات الوقود الغازǐ التي لالحتراق كعناصر كيميائية مكون

.تعتمد أساساً على النسب الحجمية لمكونات الغاز

على كميات من العناصر ) مثل المازوت(و تحتوǐ أنواع الوقود السائل الثقيل

و يوضƠ الجدول . المعدنية و الرطوبة أقل بكثير عنها في معظم أنواع الوقود الصلب

.النمطي للمازوتنتائج التحليل ) ١-د(

(Ultimate analysis)) نسبة مئوية للكتلة( نتائƛ التحليل المطلق للمازوت )١-د(جدول

النسبة المئوية للوزن المكونات

%٨٦,٠ الكربون

%١٠,٥ الهيدروجين

%٣,٠ الكبريت

%٠,٠٥ األكسجين

%٠,٠٥ النيتروجبن

%٠,٢ الرطوبة

%٠,٢ الرماد

%١٠٠,٠ Ƌجمالي

ه حسابات كمية األكسجين الالزمة لالحتراق في الوقود السائلÜ الحسابات المتبعة تشب

ǐأما مكونات الوقود السائل القابلة لالحتراق فهي الكربون و . في الوقود الغاز

و يراعى كذلǁ خصم كمية األكسجين الموجودة بالوقود من . الكبريت والهيدروجين

= ١٧٫١٨١ = = mass


٢٠٠٢مايو

و يراعى أيضاً في المعادالت . مة لالحتراقكمية األكسجين المنضبطة الكلية الالز

.التالية أن الحسابات تتم على أساƩ كتلة المكونات القابلة لالحتراق

الكربون •

C + O٢ = CO٢

و بالتالي ٣٢ و الوزن الجزيئي لǖكسجين هو ١٢الوزن الجزيئي للكربون هو

وبحساب توازن الكتلة

١٢ kg C + ٣٢ kg O٤٤ = ٢ kg CO٢

كجم كربون لكل ٠,٨٦(كربون % ٨٦وفقاً لنتائج التحليل المطلق يحتوǐ الوقود على

:٠,٨٦/١٢لذلǁ يتم ضرب الوزن الجزيئي في ) كجم وقود

٠,٨٦ kg C + ٢,٢٩٣ kg O٣,١٥٣ = ٢ kg CO٢

الǊيدروجين •

):قود كجم هيدروجين لكل كجم و٠,١٠٥(هيدروجين % ١٠,٥يحتوǐ الوقود على

H٢ + ½ O٢ = H٢O

٢ kg H١٦ + ٢ kg O١٨ = ٢ kg H٢O

٠,١٠٥ kg H٠,٨٤ + ٢ kg O٠,٩٤٥ = ٢ kg H٢O

الكبريت •

): كجم كبريت لكل كجم وقود٠,٠٣(كبريت % ٣يحتوǐ الوقود على

S + O٢ = SO٢

٣٢ kg S + ٣٢ kg O٦٤ = ٣ kg SO٢

٠,٠٣ kg S + ٠,٠٣ kg O٠,٠٦ = ٢ kg SO٢

: كجم من الوقود١وبالتالي يمكن حساب كتلة األكسجين المنضبطة الالزمة لحرق

(٠,٠٣ + ٠,٨٤ + ٢,٢٩٣) - ٣,١٦٢٥ = ٠,٠٠٠٥ kg O٢/kg fuel

.وتتضمن هذه الحسابات السماƟ الخاص بتواجد األكسجين في الوقود


٢٠٠٢مايو

أكسجين تصبƠ الكتلة المنضبطة من % ٢٣,٣ حيث أن الهواء الجوǐ يحتوǐ على

:كجم من المازوت١الهواء الالزمة الحتراق

٣,١٦٢٥ X = ١٣,٥٧ kg

) على أساƩ حساب الكتلة(الوقود / و تصبƠ بالتالي النسبة المنضبطة من الهواء

A ١٣,٥٧ كتلة الهواء

F ١ كتلة الوقود

الǊواƅ الزائد

وذلǁ ) النظرية(يحتاج االحتراق التام عملياً إلى كمية من الهواء تزيد عن الكمية الحسابية

و تتوقف الكمية الفعلية من الهواء الالزم . بسبب عدم توافر الظروف المثالية لعملية االحتراق

نوع الوقود : أو األفران أو القمائن على عوامل متعددةÜ تتضمنلعملية االحتراق في الغاليات

إذن الهواء الزائد هو . و مكوناتهÜ تصميم الفرنÜ معدل اإلشعالÜ و تصميم و ضبط الحارق

Ü )النظرية(الكمية اإلضافية من الهواء الالزم لالحتراق و التي تزيد عن الكمية الحسابية

و بالتالي . الالزمة لالحتراق) النظرية(هواء المنضبطة ويعبر عنه كنسبة مئوية من كمية ال

ǐن استخدام ضعف كمية الهواء الالزمة نظرياً لالحتراق ينتج عنها نسبة هواء زائد تساوƎف

الحتراق الوقود الغازǐ في % ١٠و تصل نسبة الهواء الزائد إلى . و هكذا% ... ١٠٠

لنسبة للغاليات الكبيرة ذات مواسير المياهÜ الغاليات ذات مواسير اللهب و تكون أقل من ذلǁ با

:الوقود / و تصبƠ النسبة الفعلية للهواء

kg air/kg fuel ١٨,٨٩٩٥ = ١,١ X ١٧,١٨١ = A/F فعلية

أما في حالة استخدام الوقود الثقيل في ƹاليات مواسير اللهب فتصل نسبة الهواء الزائد إلى

ت الكبيرة ذات مواسير المياهÜ وتصبƠ النسبة الفعلية و تكون أقل من ذلǁ بالنسبة للغاليا% ٣٠

:الوقود / للهواء

kg air/kg fuel ١٧,٦٤ = ١,٣ X ١٣,٥٧ = A/F فعلية

بعض متطلبات الهواء الزائد وفقاً ألنواع الوقود المختلفة ويالحظ أن (٢-D)يوضƠ الجدول

.هذه المعدالت تمثل عملية احتراق جيدة

١٠٠ ٢٣٫٣

= ١٣٫٥٧ kg air/kg fuel = = mass


٢٠٠٢مايو

الǊواƅ الزائد وفقاǓ ŷنواƱ الوقود المختلفة متطلبات )٢-د(جدول

نسبة الǊواƅ الزائد نوƱ الفرن أو الموقد الوقود

المازوت ٢٠ – ١٥ )المستخدمة في محطات توليد الطاقة(الغاليات الكبيرة

٣٠ – ٢٠ )المستخدمة في الصناعة(الغاليات النمطية

السوالر ١٥ – ١٠ معدات التسخين

١٥ – ١٠ المستخدمة في الصناعةالغاليات

حارق مزود بمعدات تحكم في تيار الهواء

(register burner)

الغاز الطبيعي ١٠ – ٥

١٢ – ٧ (dual-fuel burner)حارق مزدوج الوقود

٣٠ - ٢٥ كافة األنواع مصاصة القصب


٢٠٠٢مايو

تحليل الغاز لمعرفة أو تقدير نسبة الǊواƅ الزائد )٢-د(

لتحديد نسبة الهواء ) أو كمية ثاني أكسيد الكربون/قياƩ كمية األكسجين و(تخدم تحليل الغاز يس

و يمكن تقدير نسبة الهواء الزائد مباشرة بمعرفة كمية األكسجين أو . الزائد فى االحتراق

:كمية ثاني أكسيد الكربون كالتالي

ي ترسùم عالقùة كميùة و الت (١-D)باستخدام الرسومات البيانية الموضحة بالشكل -١

بالمستويات المختلفة من الهواء الزائد ) أو ثاني أكسيد الكربون /و(األكسجين الحسابية

جùزء فùي ١٠٠عند احتراق الوقودÜ مع افتراض أن تركيز أول أكسùيد الكربùون

و هذا التركيز من أول أكسيد الكربون في ùƹازات العùادم يعùد مؤشùراً . المليون

.لالحتراق التام

:استخدام المعادالت اǓتيةب -٢

= النسبة المئوية للهواء الزائد

= أو النسبة المئوية للهواء الزائد

العادم هو النسبة المئوية لثاني أكسيد الكربون في ƹازات ) األقصى(ثاني أكسيد الكربون

.حيث نسبة الهواء الزائد تكون صفر) نظرǐ(الجافة مع افتراض احتراق منضبط

يقوم جهاز تحليل الغازات بقياƩ تركيز األكسجين و نحتسب تركيز ثاني أكسيد الكربون وفق

:المعادلة التالية

ù ١) األقصى(ثاني أكسيد الكربون = تركيز ثاني أكسيد الكربون

تركيز األكسجين

ù تركيز األكسجين ٢١

)األقصى( ثاني أكسيد الكربون

تركيز ثاني أكسيد الكربون

تركيز األكسجين٢١

١٠٠ X

١٠٠ X

١ -


٢٠٠٢مايو

ة ويلمئة اسبالن

)جماًح

(

)فةجا الدملعات ا

زاƹا

(


)جماًح

(


زاƹا

(


)جماًح

(


زاƹا

(

الهواء الزائد%

واء الزائداله%

الهواء الزائد%


أكسجين

أكسجين

أكسجين

ثاني أكسيدالكربون



سوالر

المازوت

بمستويات الǊواƅ ) أو ثاني أكسيد الكربون/و(عالقة اǓكسجين النظرǎ: )١-د(شكل

الزائد المختلفة وفقاǓ ŷنواƱ الوقود


٢٠٠٢مايو

معدالت Ƌطالق الحرارة )٣-د(

هناǁ معدالن إلطالق الحرارة

(volumetric rate)المعدل الحجمي -١

ùهو معدل إطالق الحرارة ل:

القيمة الحرارية للوقود Xالحد األقصى لمدخالت الوقود وفقاً لعيار الغالية

من حجم الفرن٣م

:توصيات Ƌرشادية

لحرارة المنطلقة في ماسورة اللهب لغاليات مواسير اللهب التي تسùتخدم الوقùود تقدر قيمة ا

(١٩٨٦ :٢٧٩٠ :BS) ٣م/ ميجاوات ١,٨السائل و الغازǐ بحوالي

و يتم حساب هذه القيمة بناءŅ على الحجم الصافي للفرن مع استبعاد حجم ƹرفùة االسùترجاع

(return chamber) تشغله معدات اإل ǐة و الحجم الذùة الخاصùشعال و المقاومة الحراري

.و يتم استخدام هذه القيمة بالمملكة المتحدة . (refractory appliance)بالحارق

أما في الواليات المتحدة فتستخدم قيمة تختلف اختالفاً بسيطاً حيث يùدخل المسùقط الهندسùي

(geometric projection) راùرفة االسترجاع ضمن حساب قيمة الحƹ ة ألبعادùرة المنطلق

ù٣م/ ميجاوات١,٥٥التي تقدر ب.

(Effective projected radiant surface)الفعالة ) اإلشعاعية(األسطƠ المشعة -٢

هي النسبة بين

:توصيات Ƌرشادية

ǐحيث يكون الدفق الحرار Üعاعùل الحرارة داخل الفرن عن طريق اإلشùتنتق(heat flux)

في أعلى قيمة عند موضع يبعد عن مقدمة موقد حرق ) حدة المساحة معدل سريان الحرارة لو (

one furnace)الوقود السائل أو الغازÜǐ و في اتجاه التيارÜ بحوالي مقùدار قطùر الفùرن

diameter) . إلى ǐووات ٣٢٠و تصل قيمة الدفق الحرارùات ٢م/ كيلùم درجùث تعùبحي

peak) القيمة القصوǎ للùدفق الحùرارǐ و تعتمد. الحرارة العالية كافة أجزاء هذه المنطقة

heat flux) على مساحة المقطع العرضي للفرن (cross-sectional area) ًالتي تتغير تبعا

لذلǁ فعند حساب قيمة المدخالت الحرارية المسموƟ بها يتم ربطها بمقاييƩ . لتغير قطر الفرن

معدل إطالق الوقود في ƹرفة االحتراق

من أسطƠ الفرن المشعة٢م


٢٠٠٢مايو

لمùدخالت الحراريùة القصùوǎ و تبلƸ قيمùة ا . قطر الفرن لتجنب إدخال قيم حرارية زائدة

(maximum heat input) ǐحساب ١٢ لفرن الوقود السائل و الغاز Ʃميجاوات على أسا

و في حالة إدخال قيم حرارية أكبر . (net calorific value)القيمة السعرية للوقود الصافية

قùداراً أكثùر يبلƸ متوسط الدفق الحرارǐ في الفرن م . من ذلǁ فيجب استخدام فرنين أو أكثر

بقليل من نصف قيمة الدفق الحرارǐ القصوÜǎ و تظل هذه القيمة أعلùى مùن قùيم الùدفق

الحرارǐ في مختلف مناطق الغالية باستثناء ألواƟ المواسير الخلفية حيùث يصùبƠ الحمùل

. ضرورياً عند مدخل المواسير (local convection)الحرارǐ الموضعي

الق الحرارة على مساحة الفرن المتعامدة مع علùى محùور و تتم الحسابات بقسمة معدل إط

.و ينبغي عند كافة معدالت اإلشعال تجنب مالمسة اللهب ألسطƠ التسخين. اللهب

إلى تصùميماتها مواسير اللهب لغاليات (life expectancy)يرجع قصر العمر االفتراضي

دالت الصيانةÜ وذلǁù علùى المنضغطة و تشغيلها األوتوماتيكي الذǐ يؤدǐ إلى انخفاض مع

كما تؤثر عوامل التشغيل السùريع و التبريùد السùريع و . العكƩ من ƹاليات مواسير المياه

.انخفاض نوعية المياه و زيادة االشتعال في تقدير عمر الغالية االفتراضي


٢٠٠٢مايو

)هـ(الملحق

قوائم مراجعة محطات توليد الطاقة


٢٠٠٢مايو

علومات الخاصة بƌجراƅات التفتيƩالم

تاريƣ و موعد التفتيش

اسم و عنوان المنشأة

الشخص المسئول مùن إدارة

المنشأة االسم

الوظيفة

الهاتف

رقم الهاتف الوظيفة االسم فريق التفتيش

قائد فريق التفتيش

مفتش

مفتش

مفتش

)فني معمل(أخصائي معامل

لومات عامة عن المنشأةمع

سنة بدء التشغيل

المسطحات المائية المستقبلة للصرف الصناعي النهائي

القوانين ذات الصلة بالمسطحات المائية المستقبلة

عدد نقاط الصرف

في حالة وجود أكثر من نقطة صرف واحدةÜ يجùب

رصد النقاط التي يتم من خاللهùا الصùرف السùائل

ليد البخارلمحطة تو


٢٠٠٢مايو

معلومات عن عمليات التشغيل

المدخالت ١ المعدل

)اليوم/طن( المنتجات ٢

المعدل

)اليوم/طن(

البخار المتولد وقود

الشبة

الجير

ǁكبريتات الحديدي

الهيدرازين

األمينات

كربونات الصوديوم

يةالصودا الكاو

الفوسفات

ǎوƹمضادات الر

كبريتيت الصوديوم

ǁحمض الكبريتي

يوم/عدد الورديات ٤ القوǎ العاملة ٣

كميùùة ميùùاه الصùùرف ٥

المتولدة

نوعيùùة ميùùاه التغذيùùة ٦

المستخدمة

الشùùùبكة مصدر الكهرباء ٧

العمومية

يتم توليدها بالمنشأة


٢٠٠٢مايو

محطات توليد الطاقة Ʒاليات البخار-١


٢٠٠٢مايو

)الغاليات(قائمة مراجعة خط الوقود

عام-١ عدد الغاليات و سعتها١-١

نوع الوقود المستخدم٢-١

مازوت ڤسوالر ڤ ƹاز طبيعيڤكيروسين ڤ أنواع أخرǎ ڤ

طبيعة المنطقة المحيطة٣-١

سكانية ڤ زراعية ڤ صناعية ڤ

تحت األرض ڤفوق األرض ڤ نوع و سعة خزانات الوقود٤-١ ال ڤنعم ڤ هل هناǁ تسربات٥-١ إجراءات الطوارƏ في حالة حدوث تسرب ٦-١

أو انسكاب ƹير موجودةڤموجودة ڤ

ƹير متاƟ ڤمتاƟ ڤ سجل الصيانة الدورية٧-١ حالة تلوث الهواء-٢ عدد المداخن و ارتفاعها١-٢

مرة ارتفاƱ المباني المحيطة٢,٥يجب أن يكون ارتفاƱ المدخنة : ملحوظة بيانات الرصد المتاحة٢-٢

أول أكسيد الكربونڤثاني أكسيد الكبريت ڤ الجسيماتڤثاني أكسيد الكربون ڤ ال توجد بيانات متاحة ڤأكاسيد النيتروجين ڤ

هل هناǁ رائحة مùواد عضùوية طيùارة ٣-٢متسربة من خزانات الوقùود أو شùبكة أنابيùب

الوقود أو وصالتها

ال ڤنعم ڤ

هل توجد بيانات مسجلة عن نسبة الوقùود ٤-٢م وجود بيانùات يجùب إلى الهواءÜ في حالة عد

إجراء التحاليل

ال ڤنعم ڤ

هل تالحظ وجود دخان أسود مع الغùازات ٥-٢ العادمة المنبعثة من المدخنة

ال ڤنعم ڤ


٢٠٠٢مايو

حالة بيئة العمل-٣ هل هناǁ بيانùات متاحùة عùن قياسùات ١-٣

الضوضاء و الحرارة ال ڤنعم ڤ

متاحة في حالùة هل توجد إجراءات أمان ٢-٣استخدام المواد الخطرة فùي عمليùة المعالجùة

الداخلية للمياه

راجع تسرب المواد العضوية الطيارة فùي ٣-٣ ƹرفة الغالية

حالة المواد الخطرة-٤ هل تالحظ وجود أية عوامل قد تتسبب في ١-٤

أسفل خùزان إندالع الحرائقÜ مثل وجود مضخة Þتشغيل الموتور ينشأ عنه شرارة(الوقود(

ال ڤنعم ڤ مالحظات


٢٠٠٢مايو

Ǉالغاليات(قائمة مراجعة دورة الميا(

عام-١ مصدر المياه المستخدمة١-١ جة المياه أساليب معال٢-١

الجير ڤالتنقية ڤ التناضƠ العكسي ڤالترشيƠ ڤ التبادل األيوني ڤ

الكيماويات المستخدمة في عمليùة الغسùل ٣-١ العكسي

كلوريد الصوديوم ڤحمض الكبريتيǁ ڤ كيماويات أخرǎ ڤالصودا الكاوية ڤ

الكيماويات المستخدمة في المعالجة الداخلية ٤-١ اليوم/٣للمياه م

األمينات ڤالهيدرازين ڤ كبريتيت الصوديومڤالفوسفاتات ڤ كربونات الصوديومڤكبريتات الصوديوم ڤ ت الرƹاوǐمضادا ڤ

ال ڤنعم ڤ هل يتم تدوير متكثفات البخار٥-١ حالة الصرف السائل-٢ اليوم/٣ معدل الغسل العكسي للميسراتÜ م١-٢ اليوم/٣ معدل تفوير الغالية م٢-٢المائية المستقبلة لميùاه طبيعة المسطحات ٣-٢

الغسل العكسي

طبيعة المسطحات المائية المستقبلة لميùاه ٤-٢ تفوير الغالية

حالة المخلفات الصلبة-٣ معدل تكون الحمأة من مياه الغسل العكسي١-٣ أساليب التخلص من الحمأة المتكونùة فùي ٢-٣


ن معالجة المياه كمية الحمأة الناتجة ع٣-٣ أساليب التخلص من الحمأة الناتجùة عùن ٤-٣

معالجة المياه

حالة المواد الخطرة-٤ راجع تخزين المواد الخطرة المستخدمة في ١-٤

لسùنة ٤هل يوجد التزام بالقانون . معالجة المياه في هذا الصدد ١٩٩٤

ال ڤنعم ڤ

ويات المواد الخطر أساليب التخلص من حا ٢-٤ الفارƹة


٢٠٠٢مايو

محطات توليد الطاقة موتورات الديزل-٢


٢٠٠٢مايو

)موتورات الديزل(قائمة مراجعة خط الوقود

عام-١ حدد كمية وقود الديزل المسùتخدمة فùي ١-١

الشهر/اليوم

تحت األرض ڤفوق األرض ڤ نوع و سعة خزانات الوقود٢-١ ال ڤ نعم ڤ هل هناǁ تسربات٣-١ إجراءات الطوارƏ في حالة حدوث تسرب ٤-١

أو انسكاب ƹير موجودةڤموجودة ڤ

ƹير متاƟ ڤمتاƟ ڤ سجل الصيانة الدورية٥-١ ما هو مصير زيوت التزليق المستهلكة٦-١ حالة تلوث الهواء-٢ ن و ارتفاعها عدد المداخ١-٢

مرة ارتفاƱ المباني المحيطة٢,٥يجب أن يكون ارتفاƱ المدخنة : ملحوظة بيانات الرصد المتاحة٢-٢

أول أكسيد الكربونڤثاني أكسيد الكبريت ڤ الجسيماتڤثاني أكسيد الكربون ڤ ال توجد بيانات متاحة ڤأكاسيد النيتروجين ڤ



ال ڤنعم ڤ

هل توجد بيانات مسجلة عن نسبة الوقùود ٤-٢إلى الهواءÜ في حالة عدم وجود بيانùات يجùب


ال ڤنعم ڤ

ود دخان أسود مع الغùازات هل تالحظ وج ٥-٢ العادمة المنبعثة من المدخنة

ال ڤنعم ڤ


الضوضاء و الحرارة ال ڤنعم ڤ

راجع تسرب المùواد العضùوية الطيùارة ٢-٣ بالقرب من خزان الوقود


اندالع الحرائقÜ مثل وجود مضخة أسفل خùزان Þتشغيل الموتور ينشأ عنه شرارة(الوقود(

ال ڤ نعم ڤ مالحظات


٢٠٠٢مايو

Ǉموتورات الديزل(قائمة مراجعة دورة الميا(

عام-١ مصدر المياه المستخدمة١-١ أساليب معالجة المياه٢-١

الجير ڤالتنقية ڤ التناضƠ العكسي ڤالترشيƠ ڤ التبادل األيوني ڤ

ما هي الكيماويات المستخدمة في معالجùة ٣-١Þالمياه

حالة الصرف السائل-٢ )اليوم/٣م( معدل تفوير مياه التبريد ١-٢ طبيعة المسطحات المائية المستقبلة لميùاه ٢-٢

لعكسي للميسراتالغسل ا

حالة المخلفات الصلبة-٣ معدل تكون الحمأة من مياه الغسل العكسي١-٣ أساليب التخلص من الحمأة المتكونùة فùي ٢-٣


كمية الحمأة الناتجة عن معالجة المياه٣-٣ أساليب التخلص من الحمأة الناتجùة عùن ٤-٣

معالجة المياه


٢٠٠٢مايو

محطات توليد الطاقة التوربينات الغازية-٣


٢٠٠٢مايو

)التوربينات الغازية(قائمة مراجعة خط الوقود

عام-١ نوع الوقود المستخدم١-١

مازوت ڤسوالر ڤ ƹاز طبيعيڤكيروسين ڤ أنواع أخرǎ ڤ

طبيعة المنطقة المحيطة٢-١

سكانية ڤزراعية ڤ صناعية ڤ

تحت األرض ڤفوق األرض ڤ نوع و سعة خزانات الوقود٣-١ ال ڤنعم ڤ هل هناǁ تسربات٤-١ هل توجد إجراءات طùوارƏ فùي حالùة ٥-١

حدوث تسرب أو انسكاب الڤنعم ڤ

ƹير متاƟ ڤمتاƟ ڤ سجل الصيانة الدورية٦-١ ما هو مصير زيت التزليق المستهلكة٧-١ حالة تلوث الهواء-٢ عدد المداخن و ارتفاعها١-٢

مرة ارتفاƱ المباني المحيطة٢,٥يجب أن يكون ارتفاƱ المدخنة : ملحوظة هل هناǁ بيانات الرصد المتاحة٢-٢

أول أكسيد الكربونڤثاني أكسيد الكبريت ڤ مات الجسيڤثاني أكسيد الكربون ڤ ال توجد بيانات متاحة ڤأكاسيد النيتروجين ڤ



ال ڤنعم ڤ

ن نسبة الوقùود هل توجد بيانات مسجلة ع ٤-٢إلى الهواءÜ في حالة عدم وجود بيانùات يجùب


ال ڤنعم ڤ

هل تالحظ وجود دخان أسود مع الغùازات ٥-٢ العادمة المنبعثة من المدخنة

ال ڤنعم ڤ


لحرارةالضوضاء و ا ال ڤنعم ڤ


٢٠٠٢مايو

راجع تسرب المواد العضوية الطيارة مùن ٢-٣ خزان الوقود


إندالع الحرائقÜ مثل وجود مضخة أسفل خùزان Þتشغيل الموتور ينشأ عنه شرارة(الوقود(

ال ڤنعم ڤ مالحظات

ar_power sm_2

Documents