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MANUTENZIONE – La manutenzione dei generatori di vapore elettrici

di/by Gualtiero Beretta – 2a parte

Nello scorso numero di Detergo abbiamo presentato la prima parte di questo importante contributo tecnologico, soffermando l’attenzione su periodicità degli interventi di manutenzione, interventi sul corpo caldaia, tubi di collegamento e controllo di livello. Con questa seconda parte concludiamo l’excursus sul tema occupandoci di flange, guarnizioni, elementi di collegamento, accensione e collegamento elettrico.

La manutenzione dei generatori di vapore elettrici

Pulizia delle flange
Si passa poi alla pulizia delle flange delle resistenze ed eventualmente di quella del galleggiante. La pulizia deve essere accurata, tutti i residui di vecchie guarnizioni devono essere rimossi e le superfici di tenuta spazzolate a mano o a macchina.
Eventuali irregolarità dovute ad erosione devono essere accuratamente valutate. Se l’erosione si è compiuta sulla faccia della flangia removibile (resistenza o galleggiante) potrebbe essere vantaggioso procedere alla sostituzione della flangia oppure alla programmazione della sua sostituzione al successivo intervento manutentivo.
Irregolarità profonde sulle facce della flangia fissa del corpo caldaia potrebbero richiedere interventi altamente professionali per il recupero della superficie di tenuta. Difficilmente stucchi metallici e affini riescono a risolvere i problemi legati ad una tenuta in pressione ad alta temperatura.
Montaggio delle guarnizioni
P1010024A flange pulite si procede al montaggio della guarnizione di tenuta.
E’ consigliato l’utilizzo di teflon autoadesivo che molti costruttori adottano già come primo equipaggiamento.
La guarnizione in teflon adesivo deve avere una sezione adeguata al precarico imposto dalla bulloneria della flangia in quanto questo tipo di guarnizione rende la massima prestazione se compressa fino a diventare un film plastico e compatto; guarnizioni di grande spessore richiedono compressioni delle flange superiori, possibili solo quando la bulloneria è adeguatamente dimensionata.
Anche i giri attorno alla foratura dei filetti delle viti di serraggio sono sconsigliati, eventuali perdite nell’anello non sono rilevabili mentre si consuma silenziosa la corrosione della vite.
Un solo giro di guarnizione ben aderente al bordo interno della flangia, se correttamente applicato con superfici pulite, permette una tenuta idraulica perfetta.
Preparazione degli elementi di collegamento
Al fine di proteggere le parti filettate, facilitare il serraggio e sopratutto agevolare i futuri smontaggi, gli elementi di collegamento delle flange (viti o prigionieri) devono essere rivestiti con una pasta antigrippante resistente alle temperature di esercizio del generatore, 150/180 °C, a seconda della pressione di lavoro.
P1010038La pasta impedisce il grippaggio tra metalli dovuto all’attrito di serraggio e inoltre protegge le superfici dei filetti dalla formazione di ossidi intermetallici che possono determinare l’impossibilità di smontare successivamente l’elemento di fissaggio.
Un bullone che si rompe durante lo smontaggio provoca un grave problema la cui risoluzione richiede tempo e perizia. Meglio prevenire investendo pochi minuti dedicandosi alla protezione dell’elemento filettato durante il suo montaggio.
Eventuali viti corrose la cui sezione resistente è compromessa devono essere sostituite.
Serraggio delle flange
Dopo aver puntato a mano tutti gli elementi filettati si procede al loro accostamento. L’accostamento deve essere eseguito a bassa velocità e secondo uno schema incrociato per favorire l’uniformità di appoggio della/e flangia/e.
P1010040Il serraggio degli elementi filettati deve essere portato a termine con l’ausilio di una chiave dinamometrica regolata in modo opportuno.
L’elemento filettato infatti si comporta meccanicamente come fosse una molla elastica, necessita di un precarico, che oltre a provocarne l’allungamento elastico, permette la corretta compressione della flangia affinché ne sia garantita la tenuta una volta sollecitata dalla pressione interna. La spinta è infatti proporzionale alla pressione di lavoro del generatore ed al quadrato della dimensione della flangia; se l’elemento filettato non fosse correttamente precaricato, sotto la spinta della pressione subirebbe un ulteriore allungamento con conseguente allontanamento delle flange e perdita della tenuta idraulica.
Per contro un eccessivo serraggio dell’elemento filettato potrebbe provocare il superamento del limite elastico del materiale della vite determinandone una deformazione plastica irreversibile. Una vite che ha subito una deformazione plastica (allungamento) è riconoscibile dal modificato passo di una parte del profilo filettato oppure dal restringimento di una zona non filettata. Un elemento deformato non possiede più le caratteristiche di resistenza originarie e deve essere sostituito.
Il serraggio controllato permette di applicare il corretto precarico all’elemento filettato regolando la forza di torsione applicata alla chiave in funzione delle caratteristiche della giunzione, quindi in relazione al diametro dell’elemento filettato, delle caratteristiche di resistenza del materiale di cui è costruito e del coefficiente di attrito relativo allo stato di lubrificazione delle superfici del filetto.
I valori di serraggio si ricavano da apposite tabelle. Procedendo con un filetto ben lubrificato con la pasta antigrippante, sceglieremo i valori di una tabella con basso coefficiente di attrito (tipo 0,10nU) poi cercheremo la colonna relativa al grado di resistenza della vite (tipicamente 8.8) ed infine incroceremo con i valori relativi al diametro della vite stessa.
Un corretto serraggio delle viti è fondamentale per la sicurezza e la durata di un accoppiamento flangiato. Uniformità di compressione della guarnizione, uniformità di distribuzione delle tensioni dovute alla spinta della pressione (anche qualche tonnellata, da non sottovalutare), uniformità di tensione sugli elementi di giunzione sono tutte le qualità che garantiscono l’affidabilità, la sicurezza e la durata dell’accoppiamento.
Una guida e l’estratto delle tabelle relative al serraggio di viti in acciaio al carbonio sono per esempio disponibili sul catalogo utensili Facom.
Collegamento elettrico ed accensione
P1010048Dopo aver ripristinato i collegamenti elettrici di alimentazione delle resistenze, i collegamenti del controllo di livello ed aver verificato la continuità dei collegamenti di terra è possibile procedere alla accensione dell’impianto.
Attenzione, le operazioni che seguono devono essere eseguite esclusivamente da personale classificato come PEI (persona dotata di formazione teorico pratica idonea a svolgere lavori sotto tensione) trattandosi di misurazioni effettuate a meno di 15 cm dalle parti in tensione.
I primi controlli riguardano il corretto funzionamento del regolatore di livello (le resistenze devono rimanere disinserite fino a che non vi sia un livello minimo di acqua che garantisca la completa immersione degli elementi riscaldanti.
La seconda verifica riguarda il livello di acqua raggiunto allo spegnimento della pompa; il corpo del generatore deve conservare uno spazio di accumulo del vapore pari ad almeno il 25% del suo volume totale.
A resistenze inserite si procede alla misurazione della tensione di alimentazione e dell’assorbimento di ciascun elemento; con una pinza per correnti di dispersione è poi possibile verificare il grado di isolamento delle resistenze in condizioni di esercizio (sottoposte alla pressione/temperatura ed immerse nell’acqua). Spesso resistenze che a secco e fredde sembrano avere buone doti di isolamento, una volta messe in esercizio provocano l’intervento dei differenziali posti a protezione dell’impianto.
Resistenze interrotte e guasti dei teleruttori di comando sono intercettabili con le misure di tensione e di assorbimento.
I controlli finali riguardano la tenuta idraulica delle flange e dei raccordi con l’impianto alla massima pressione di esercizio. I trafilamenti sono normalmente individuabili con il rumore generato dalla perdita.
Ultima verifica per la valvola di ritegno della pompa: con la caldaia in massima pressione non devono verificarsi ritorni di vapore verso la pompa che deve rimanere fredda come anche la valvola di ritegno.
Verifica delle connessioni elettriche (Termografia)
Grazie alla termografia è possibile “vedere” facilmente ciò che è difficilmente misurabile. Questo caso dimostra che se pur apparentemente in ottime condizioni e nonostante le misurazioni risultavano regolari, l’analisi termografica ha messo in evidenza evidenti surriscaldamenti del cablaggio delle resistenze centrale e destra.
Spesso questo problema è riscontrabile sugli elementi resistivi terminati con connettore di tipo faston. Il faston, se pur di ottima qualità, ricotto dalla permanenza ad alta temperatura perde le caratteristiche elastiche e spesso si ossida nelle esigue superfici di contatto. Quando estratto e riconnesso, il faston si deforma e perde definitivamente la capacità di condurre; la conseguenza dell’aumentata resistenza opposta al passaggio della corrente impone al cavo di raggiungere temperature critiche (300/400 °C) che portano al danneggiamento dell’isolamento che seppure spesso sia realizzato in gomma siliconica resistente al calore, raggiunte queste temperature, carbonizza. Anche il rame del cablaggio assume il colore bruno dovuto all’ossidazione avvenuta in conseguenza delle alte temperature.
P1010049Diagnosticare per tempo questa problematica rende possibile la riparazione del problema con la sola sostituzione dei faston ed eventualmente con la disossidazione del terminale maschio della resistenza. Il persistere del surriscaldamento della connessione rende spesso inservibile il terminale della resistenza provocandone il degrado (ossidazione termica) e causa il danneggiamento irreversibile del cablaggio di potenza.
Conclusioni
Come abbiamo potuto vedere è indispensabile che la manutenzione dei generatori di vapore elettrici venga applicata con la corretta periodicità al fine di garantire un corretto e sicuro funzionamento oltre ad incrementare la longevità dell’apparecchiatura stessa.P1010051
Spesso si cade nell’errore di credere di risparmiare soldi non facendo la necessaria manutenzione, mentre si dimostra sempre il contrario ovvero che la mancata ed opportuna manutenzione comporta costi superiori dovuti a fermo macchina imprevedibili ed ancor più all’imprevisto degrado delle apparecchiature stesse.
Tale ed importante risulta anche essere la qualità della manutenzione 04 INTERNET 2014applicata, la diagnosi dei malfunzionamenti richiede esperienza ed attrezzature specifiche per essere condotta efficacemente. Ma non solo, la mancata applicazione di alcuni importanti accorgimenti durante il montaggio, sia che si tratti di parti elettriche, idrauliche o meccaniche, comporta successivamente il verificarsi di problemi all’atto del successivo smontaggio.

04 INTERNET 2014Per questo è sempre consigliabile far eseguire queste manutenzioni a un professionista secondo le prescrizioni del costruttore dell’apparecchiatura.

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