ملف كامل عن الغلايات البخارية

ملف كامل عن الغلايات البخارية

أدلو بدلوي اليوم في هذا الموضوع تناول موضوع الغلايات البخارية وكل ما يتصل بها من موضوعات أخرى وقد قسمت هذا الموضوع في عدة عناصر كالآتي :
1 – مقدمة
2 – أنواع الغلايات
3 – الخامات التى يصنع منها الغلايات
4 – مكونات وملحقات الغلايات
5 – تحسين كفاءة الغلايات
6 – طريقة تشغيل الغلايات
7 – التعليمات المطلوبة لفنيين التشغيل
8 - أسباب انفجار الغلايات
9 – دراسة حالة انفجار غلاية
10 – اقتصاديات التشغيل
11 – اقتصاديات التحول من وقود المازوت إلى الغاز الطبيعي ودراسة حالة على ذلك
12 – معالجة مياه الغلايات وعلاقته باقتصاديات الوقود
13 – التجارب المطلوبة لتحاليل مياه الغلايات والقياسات المطلوبة
هذا وأتمنى من الجميع الإفادة والاستفادة واعزرونى اذا تأخرت عنكم احيانا وذلك لضيق وقتى
ولنبدأ وبالله التوفيق والسداد

المقدمة
الغلاية البخارية ببساطة جدا هي عبارة عن وعاء به ماء يسخن إلى درجة حرارة الغليان فينتج عن ذلك بخار وباستمرار الغليان وتغذية المياه وإحكام الوعاء ينتج ضغط لهذا البخار ويستخدم البخار في إغراض كثيرة اليوم منها على سبيل المثال مصانع السكر الألبان الزيوت الأعلاف الحلويات تجفيف الفواكه المشروبات الغذائية ...... الخ .
طريقة عمل الغلاية
تتكون الغلاية ذات مواسير المياه عادة من وعائين أحدهما وعاء البخار steam drum وهو يحتوي على الماء الساخن و البخار، وهويوجد في أعلى الغلاية [أو المرجل] . والوعاء الآخر يوجد في أسفل المرجل ويمد المرجل بالماء البارد . ويوصل بين الوعائين مجموعة أنابيب يصل طولها نحو 5 متر ، يدخلها الماء من وعاء الماء البارد بواسطة مضخات ويحيط بها الهواء الساخن الناتج عن الشعلات التي تعمل بالغاز أو الزيت ، فترتفع درجة حرارة الماء في الأنابيب ثم تدخل وعاء البخار . يتوزع الماء الساخن داخل وعاء البخار وبعد انفصال البخار منه يبدأ في النزول عن طريق أنابيب الماء النازل down comers إلى وعاء الماء البارد (feed water drum ).الموجود أسفل المرجل .
مصطلحات وتعريفات عامة
مسرد من موقع لوزارة البيئة المصرية :
( (أ-1) المصطلحات المرتبطة بالغلايات
• الغلايات بالغة الصغر (Tiny Boilers)
وفقًا للقسم الأول من " قواعد الغلايات و أواني الضغط " للجمعية الأمريكيـة للمهندسين الميكانيكيين (ASME) . يتصف هذا النوع من الغلايات بأن قطرة الداخلي 16 بوصة (40 سم) وحجمه الإجمالي خمسة أقدام مكعبة (0.14 م3 ) عدا العازل و الغلاف الخارجي.
• غلايات البخار ذات الضغط المرتفع (High Pressure Steam Boilers)
تقوم بتوليد البخار عند مستوي ضغط أكبر من واحد بار. أما الغلايات التي تقوم بتوليد البخار عند مستوي ضغط أقل من ذلك فتصنف ضمن غلايات البخار ذات الضغط المنخفض. وتصنف الغلايات الصغيرة المولدة للبخار عند الضغط المرتفع ضمن الغلايات بالغة الصغر
• غلايات الإمداد بالمياه الساخنة (Hot- Water-Supply Boilers)
تملأ هذه الغلايات بالمياه وتعطي مياه ساخنة تستخدم في نواحى مختلفة خارج الغلاية وتعمل عند مستوي ضغط لا يتجاوز 11 بار أو عند درجة حرارة لا تتجاوز 120ْ م.
ويصنف هذا النوع من الغلايات ضمن غلايات الضغط المنخفض، أما إذا تجاوزت درجة الحرارة أو مستوي الضغط الحدود الموضحة فتصنف الغلاية ضمن غلايات الضغط المرتفع.
• غلايات الضغط المنخفض (Low- Pressure Boilers)
هي غلايات بخار تعمل عند مستوي ضغط أقل من 1 بار أو غلاية مياه ساخنة تعمل عند مستوي ضغط أقل من 11 بار أو درجة حرارة أقل من 120ْم .
• الغلايات الجاهزة(Packaged Boilers)
يتم تجميع كافة مكوناتها بالمصنع بما فيها مواسير المياه أو مواسير اللهب أو الحديد المصبوب و تتضمن الغلاية ، جهاز الإشعال، مفاتيح التحكم ومستلزمات الأمان. ويعد هذا النوع من الغلايات أقل تكلفة من الغلايات ذات القدرة المماثلة التي يتم تجميعها أو تركيبها بالموقع. إن إجراءات تجميع الغلايات الجاهزة وتسليمها للمنشأة حيث يتم تشغيلها علي الفور بعد إتمام التوصيلات اللازمة أسرع بكثير من الإجراءات الخاصة بتجميع أنواع الغلايات الأخرى بالمنشأة.

• غلايات القدرة (Power Boilers)
غلايات بخار تعمل عند مستوي ضغط أكبر من 1 بار و يتعدى حجمها حجم الغلايات متناهية الصغر.
• غلايات الضغط فائق الحرج (Supercritical Boilers)
تعمل عند مستوي ضغط أكبر من الضغط الحرج 221.2 بار ودرجة حرارة 374.15ْم. ( درجة حرارة تشبع). تتساوى كثافة الماء و البخار عند الضغط الحرج 221.2 بار مما يعني أن انضغاط البخار عند هذه النقطة يعادل انضغاط الماء.وعند تسخين هذا المزيج إلى درجة حرارة أعلى من درجة حرارة التشبع 374.15ْم (لمستوى الضغط 221.2 بار) ينتج بخار محمص يمكنه القيام بالتشغيل بضغط مرتفع. و يناسب البخار الجاف عمليات تشغيل المولدات التوربينية.
• غلايات الحرارة المهدرة (Waste Heat Boilers)
تستخدم الحرارة الثانوية الناشئة عن عمليات متنوعة مثل الحرارة الناتجة من الفرن العالي بمصانع الصلب أو الغازات العادمة الساخنة في التوربينات الغازية، ... حيث تمرر الحرارة "المهدرة" على أسطح المبادلات الحرارية لتوليد البخار أو المياه الساخنة للاستخدامات العادية.
(أ-2) الصمامات ـ أدوات التحكم، الملحقات
• صمام الأمان (Safety Valve)
تمنع صمامات الأمان ارتفاع ضغط الغلاية عن الحد الذي تم ضبط الصمام عنده، إذ يقوم الصمام بتنفيس ضغط البخار الزائد لتجنب مخاطر الانفجار.

• صمام إغلاق خط التزويد بالبخار (Stop Valve)
يتم تركيب الصمام عند مخرج البخار من الغلاية لإيقاف سريان البخار.

• مقياس ضغط البخار (Pressure Gauge)
يحدد ضغط البخار داخل الغلاية (كجم/سم2)
* محبس عدم رجوع Boiler check valve

• سحارة مقياس البخار (steam gauge siphon)
توضع بين مقياس البخار و الغلاية لتمثل عازلاً مائياً يمنع دخول البخار الحي إلى المقياس فيتسبب في قراءات خاطئة أو يحدث أضراراً بالمقياس.

• محبس اختبار المفتشين و قياس منسوب المياه
(Inspector’s test gauge connection and cock)
يتيح التوصيلات اللازمة لرصد دقة مقياس البخار على الغلاية.
• عمود المياه (water column)
القالب المفرغ المصبوب المتصل بفراغ البخار الموجود أعلى الغلاية و قاع الجزء المائي منها، و يتم تركيب محبس قياس منسوب الماء و محبس اختبار المياه عليه.

• مقياس و دليل مستوى المياه في الغلاية (Water Level Indicator)
مصمم ليعطي قراءات واضحة عن منسوب المياه في الغلاية

• مقياس اختبار المياه أو محابس الاختبار (water test gauges or try cocks)
تختبر مستوى المياه في الغلاية في حالة حدوث عطل مؤقت بمقياس المياه الزجاجي.
• صمام التصريف (Drain valve)
يتم تركيبه أسفل عمود الماء و مفتاح "إيقاف ضخ الوقود عند وصول منسوب المياه إلى الحد الأدنى". يسمح بإجراء عمليات كسح بالمياه يومياً أسفل عمود المياه و مفاتيح التحكم في مستوى الماء للحفاظ على نظافة عمود المياه و الخطوط، مما يساعد على تسجيل بيانات دقيقة عن منسوب المياه. كما يتيح هذا الصمام وسيلة لاختبار مفاتيح إيقاف ضخ الوقود عند وصول منسوب المياه إلى الحد الأدنى.

(أ-3) مصطلحات تقييم مخرجات الغلاية
يمكن التعبير عن مخرجات الغلاية بالقدرة الحصانية (horse power) ، رطل البخار المتولد في الساعة، طن البخار المتولد في الساعة، وحدات حرارة إنجليزية (Btu) في الساعة، ميجاوات (MW) .
• القدرة الحصانية للغلاية
تستخدم في الولايات المتحدة و تعبر عن تبخر الماء إلى بخار جاف مشبع بمعدل 34.5 ليبرة/ساعة عند درجة حرارة 212 فهرنهيت. أي أن 1 حصان يعادل 33.475 Btu/ساعة و يعادل 10 قدم2 من أسطح التسخين في الغلاية حسب المقاييس القديمة. أما في الغلايات الحديثة فإن مساحة تقدر بـ 10 قدم2 من أسطح تسخين الغلاية تستطيع أن تولد من 50 إلى 500 ليبرة بخار/الساعة. و يتم التعبير عن سعة الغلايات الحديثة بعدد الأرطال من البخار التي تستطيع الغلاية توليدها / الساعة، أو Btu/الساعة، أو ميجاوات.
• مدى عمل الغلاية Boiler turndown Ratios
يعبر عن المدى الذى تعمل به الغلاية أوتوماتيكياً من حيث حمل البخار أو كمية البخار المولدة بالنسبة للسعة القصوى للغلاية. فمثلاً فى غلايات مواسير اللهب يصل مدى عمل الغلاية (Turndown Ratio) إلى 1:5 بمعنى أن الغلاية تعمل حتى الحمل الاقصى لها. ) انتهى طبقا لما ورد

وهناك متطلبات ينبغي ان تكون وتتوفر فى الغلايات لتفي بالغرض المطلوب مثل :

1- أن تكون الغلاية قادرة على إنتاج الحد الأقصى من البخار والأدنى من استهلاك الوقود
2- أن تكون سعة الغلاية مناسبة للاستهلاك وتغيرات المستقبل للحمل
3- أن تعمل في بدأ التشغيل بسرعة
4- تحمل الاجتهادات الحرارية والضغوط
5- أن تكون مجهزة بوسائل أمان من الحوادث والانفجار
6- سهولة الصيانة
7- أن لانشغل حيز كبير من العنبر والمكان التي توجد به
8- اقتصادية من حيث استهلاك الوقود والطاقة
9- أن يكون هناك فراغ من جميع الجهات يسمح بسهولة التحرك للمتابعة والصيانة

انواع الغلايات
1- غلايات مواسير اللهب FIRE TUbE وهى الغلايات التى تعتمد فى عملها بان يكون اللهب بداخل المواسير والمياه فى الحيز الخارجى بين المواسير
2- غلايات مواسير المياه water tube وهى الغلايات التى تعتمد فى عملها بان يكون اللهب خارج المواسير فى الحيز الخارجى وحولها والمياه داخل المواسير
3- غلايات رأسية وافقية وذلك من حيث محور وضع جدار الغلاية للارض vertical &horizontal boilers

4- غلايات طبقا للوقود المستخدم ( مازوت - سولار - غاز طبيعى )

خامات التصنيع

1- الوش الأمامى والخلفى ( القصعة ) 17mv4
2- البرميل الخارجى 17mv4
3- ماسورة اللهب المتعرجة 17mv4
4 - برميل الفرن 17mv4
5 - اوشاش الفرن 17mv4
6 - الزور 17mv4
7 - الأعصاب 17mv4
8 - 17mv4
9 - اعصاب المواسير 17mv4
10 - مواسير الدخان st 35.8
11 - الجوايط st 37.8
الخواص الكيميائية لسلك لحام الغلايات
كربون 0.06 % ــــــــــــــــــــــــــــ سليكون 0.35% ـــــــــــــــــــــــــ منجنيز 0.95%
ويفضل نوع E8018-B2

ويستخدم لكشف شروخ الغلاية ثلاث عبوات باسم PERFEKT CRACK TESTS
الأولى منظف والثانية متغلغل والثالثة مظهر للشروخ
وهذه المين بليت لمكتوبة على جسم الغلاية

ملحقات الغلايات
لو نظرنا نظرة عمومية للغلايات نجد انها تحتوى على :
1 - جسم الغلاية
2- ولاعة اتوماتيكية للوقود ( غاز - سولار - مازوت )
3 - سخان وقود
4 - طلمبة مازت او سولار
5- طلمبة تغذية المياه
6 - عوامة رأسية اتوماتيكية لفصل الغلاية عند نقص المياه ( او الكترود )
7 - عوامة جانبية اتوماتيكية لتشغيل الطلمبة وكذلك فصل الغلاية عند نقص المياه ( او الكترود )
8 - زجاجة بيان لمنسوب المياه داخل الغلاية
9 - مانومتر لقياس الضغط

10 - بلف امان لتفريغ الضغط الخاص بالبخار عند زيادة الضغط عن المسموح به وهذا خطر
11- فى الغلايات القديم كان هناك مسمار رصاص ( مسمار غفير ) لانصهار الرصاص فى حالة نقص المياه داخل الغلاية ليتدفق البخار والمياه لاطفاء الغلاية

طريقة تشغيل الغلايات والتعليمات المطلوبة لفنيين التشغيل
أولا : تعليمات عامة :-
1- علي رئيس الوردية ملاحظة تشغيل وأداء الغلاية

2- تسجيل جميع الأعطال والمتغيرات فى التشغيل فى سجل المتابعة اليومية وإبلاغ رئيس القسم بها بعد اتخاذ الإجراآت اللازمة والسريعة لمنع زيادة العطل
3- عدم ترك رئيس الوردية لمكان العمل إلا بعد تسليم زميلة وتبليغه بأي أعطال حدثت خلال الوردية
4- يجب علي رئيس الوردية عند تسليمه الوردية الالتزام بالآتي :
أ‌- مراجعة مستوي المياه فى زجاجات البيان واختبارها ب- مراجعة شكل اللهب
ج‌- تفوير الغلاية د- تجربة صمامات الأمان
ه- مراجعة طلمبة المياه واختبار العوامة الجانبية و- مراجعة تقرير الوردية
5- ترك عنبر الغلاية نظيف لمسؤل الوردية التالية عند التسليم
6- ترك أبواب عنبر الغلاية مفتوحا دائما للحفاظ على سلامة العاملين
7- يجب على مباشر القسم والمسؤل عن الصيانة الاحتفاظ ببعض قطع الغيار الحرجة داخل القسم وكذلك العدد اللازمة للصيانة السريعة والطارئة

ثانيا:- تعليمات تجهيز الغلاية للتشغيل :
1- التأكد من أن المياة التي تغذي الغلاية مياه معالجة
2- يتم مراجعة خزان المياه للتأكد من وجود المياه به
3- علي مباشر القسم والمسؤل عن الصيانة وكذلك مسؤل الوردية ملاحظة اتجاه دوران طلمبة تغذية المياه
4- التأكد من سلامة أجهزة البيان وذلك عن طريق تفوير زجاجة البيان للتأكد من رجوع المياه إلي منسوبها الطبيعي بعد الاختبار ومتابعة قراآت مانومتر الضغط

5- التأكد من منسوب المياه داخل الغلاية عن طريق أجهزة البيان
6- التأكد من سلامة العوامة الجانبية وذلك بتفوير المياه منها والتأكد من عمل طلمبة المياه بها لتعويض الغلاية بالمياه
7- التأكد من سلامة العوامة الرأسية وذلك بتفوير الغلاية حتى تعمل الطلمبة ويدق جرس الإنذار وسماع صوت صفارات الإنذار وإضاءة إشارة الولاعة علي تابلوه الكهرباء
8- يتم إعادة ضبط العوامة حسب المستويات المختلفة في حالة عدم قيام العوامة بإعطاء الإشارة المحددة للطلمبة والولاعة عند هذه المستويات
9- التأكد من أداء العوامة الرأسية (الداخلية)وذلك بفتح صمام التفوير للغلاية حتى يظل مستوي الماء داخل الغلاية للحد الادني الذي يجب أن تفصل فيه العوامة الولاعة ولايتم إعادة التشغيل بعد رجوع مستوي المياه للغلاية للمستوي الطبيعي إلا بتدخل عامل التشغيل لإعادة التشغيل مرة أخري
10- يجب التأكد من عمل محبس التفوير للغلاية وذلك بتفوير بعض المياه وملاحظة تسرب المياه من ماسورة التفوير
11- التأكد من قراءة مانومتر ضغط ( الوقود )الغاز الطبيعي بحيث ألا يقل عن (150 Mb) اوحسب تصميم الولاعة
12- التأكد من مسافة بعد قطبي الشرارة وهو حوالي (5, 3 – 4 مم) وكذلك بعد القطبين عن فتحة خروج الغاز علي ان يكون ( 4-6 مم)
13- التأكد من نظافة موجه الهواء وفوهة خروج ( الوقود ) الغاز
14- التأكد من نظافة الخلية الضوئية ( photo cell )
15- التأكد من نظافة فلاتر ( الوقود ) الغاز
16- التأكد من أن بلوف السحب والطرد لطلمبات تغذية المياه مفتوحة
صمام امان

توزيع درجات الحرارة

ثالثا- تعليمات بدء التشغيل
1- التأكد من سلامة جميع توصيلات الكهرباء ومراجعة دائرة كهرباء الولاعة
2- التأكد من ضغط منظمات الضغط (h.p.s) علي ضغط التشغيل والفصل المطلوب

3- التأكد من أن فوهة خروج ( الوقود ) الغاز في مركز موجه الهواء
4- التأكد من أن العوامة مركبة بإحكام وتعمل جيدا
5- التأكد من أن ( ميكروسويتش ) الولاعة موصل وسليم
6- التأكد من سلامة ونظافة الخلية الضوئية
7- ضبط المسافة بين قطبي الشرارة لتكون حوالي (5, 3-4مم) وبينهما وبين فوهة الغاز حوالي (4-6 مم) واختبار الشرارة والتأكد من أنها تعمل جيدا
8- مراجعة تابلوه الكهرباء و التأكد من سلامة التوصيلات لمفاتيح التشغيل ولمبات الإشارة ولوحة التحكم و البروجرام

> وبعد ان تأكدنا من المصادر الأساسية اللازمة لتشغيل الغلاية يتم التأكد من صلاحية باقي الأجهزة الأم الموجودة علي الغلاية والتي يتم مراجعتها علي النحو التالي :-
1- التأكد من ان محبس مانومتر ضغط الغلاية مفتوح
2- التأكد من أن المانومتر الموجود من الحجم الكبير الذي يسهل رؤيته
3- يتم معايرة المانومتر قبل استخدامه
4- التأكد من عمل صمامات الأمان بحيث أن تفتح عند ضغط أكبر من ضغط التشغيل بحوالي (1, كجم/سم2)
وكذلك يفتح الصمام الأول قبيل الثاني بفارق ضغط (1, كجم/سم2)
5- التأكد من وجود عدد (2) منظم ضغط (pressure state ) وحساس ( sensor ) يقوم المنظم الأول (R) بفصل الغلاية في حالة زيادة الضغط ويقوم المنظم الثاني (M) بعمل تشغيل ( السيرفوموتر ) وبالتالي تغيير كمية الهواء والغاز حسب الضغط المضبوط عليه وكذلك أيضا يكون عمل الحساس ( sensor )
6- التأكد من أن محبس ( الهواية ) التهوية مفتوح قبل بدء التشغيل وعند مليء الغلاية بالمياه حتى يتم طرد الهواء الموجود داخل الغلاية ولا يتم قفله إلا عندما يصل الضغط داخل الغلاية إلي حوالي (5, كجم /سم2 )
7- يتم التأكد من سلامة الطوب الحراري ( fire bricks) الموجود بمقدمة الولاعة وكذلك الموجود بالجزء الخلفي للغلاية
8- يتم التأكد من سلامة اليايات الموجودة علي الباب الخلفي للغلاية لضمان خروج الغازات الزائدة

رابعا- تعليمات أثناء تشغيل الغلاية

1- اختبار زجاجات البيان للتأكد من عدم انخفاض مستوي المياه عن العلامة المحددة وإذا انخفض يتم إيقاف الغلاية فورا
2- يتم مراقبة مانومتر الضغط باستمرار
3- يتم اختبار صمامات الأمان في كل وردية برفع الضغط عن ضغط التشغيل أو شد ذراع الصمام ليساعد ذّلك في التخلص من الأملاح المترسبة داخل الصمام
4- يتم تفوير العوامة الجانبية مرتين في كل وردية على الأقل
5- يتم اختبار العوامة الرأسية مرة كل وردية
6- يراعي فتح وغلق المحابس تدريجيا
7- التأكد من أن مصائد البخار تعمل بحالة جيدة
8- التأكد من عدم تغيير لون القصعة الأمامية أو الخلفية للغلاية أو احمرارهما وإذا لوحظ ذلك عليهما أو على أى نقطة فى سطح الغلاية يتم توقف الغلاية فورا
9- التأكد من عدم تغيير لون الباب الخلفي للغلاية أو احمراره وإذا لوحظ ذلك يتم توقف الغلاية فورا
10- يراعي عدم وجود تسريب من المحابس أو الفلانشات ويعاد تربيطها
11- يراعي إعادة ضبط الحريق ومراقبة شكل الحريق كل وردية
12- يتم تفوير المرجل لتقليل الأملاح المترسبة في قاع الغلاية ويحدد الزمن اللازم وعدد مرات التفوير أمين معـمل معالجة المياه بناءا على التحاليل الكيميائية للمياه
التفوير هو Blowdown حيث يتم فتح المحبس اسفل الغلاية لتصريف المياه من الغلاية الى المجارى وذلك لتقليل ترسيب الأملاح الذائبة الكلية( t . d . s ( total dissolved solids والتى بوجودها بتركيز داخل الغلاية تعمل على وجود تكلسات وترسبات على جدار ومواسير الغلاية فتقلل من كفاءة الغلاية وتمنع انتفال الحرارة وبزيادة هذه الترسبات ربما يؤدى والعياذ بالله الى انهيار ماسورة اللهب او مواسير الدخان او انفجار الغلاية وذلك لعدم ملاصقة المياه لجسم الغلاية

اظن هذه اللغة فى التوضيح تفيد جميع العاملين بالغلايات البخارية على جميع المستويات
الثقافية والله الموفق لما فيه الخير
اما الخلية الضوئية( photo cell ( ( مهمتها هو استمرارية الولاعة فى العمل عند بدأالتشغيل واستشعارها بالضوء داخل الغلاية فتعطى اشارة دائمة لبروجرام الولاعة لاستمرارية الاشتعال وتوقف الغلاية عند انحراف او سوء احتراق اللهب لعدة اسباب ومنها سوء خليط الهواء مع الوقود او انقطاع الوقود عن الضخ او ضعفه)
وتحسب كمية المياه المطلوبة للتفوير على النحو التالى

Where:

F
= تركيز الأملاح الذائبة الكلية لمياه النغذيةFeedwater TDS (ppm).
S
= سعة الغلاية Steam generation rate (kg / h ).
B
= تركيز الأملاح الذائبة الكلية لمياه التفوير Required boiler water TDS (ppm).
Example
A 10 000 kg / h boiler operates at 10 bar g - Calculate the blowdown rate, given the following conditions:

خامسا- تعليمات إيقاف الغلاية اضطراريا عن التشغيل
1- عند حدوث تغيير في شكل الغلاية عند التشغيل
2- عند الانخفاض المفاجيء في مستوي المياه
3- عند تعطل طلمبة تغذية المياه
4- عند تعطل صمامات الأمان
5- عند ظهور شروخ أو انبعاج في جسم الغلاية
6- عند ظهور أي تسريب بخار من أبواب الغسيل أو الفلانشات التي علي جسم الغلاية
7- عند احمرار الباب الخلفي أو أي نقطة في سطح الغلاية
سادسا- ما يتم مراعاته عند إيقاف الغلاية والكشف عليها
1- فصل مصدر الكهرباء
2- غلق محبس تغذية المياه
3- غلق محابس تغذية الغاز
4- غلق محبس البخار الرئيسي للغلاية
سابعا- تعليمات تخزين ( إيقاف ) الغلاية لفترة طويلة
ـ الطريقة الجافة :
1- يتم تفريغ الغلاية نهائيا من المياه
2- يتم تجفيف جدران الغلاية من الداخل
3- يتم وضع (5, كجم) كلورات كالسيوم أو أكسيد كالسيوم داخل جسم الغلاية لامتصاص الرطوبة
4- يتم وضع (1كجم) فحم نباتي أو حيواني ( فحم نشط Active charcoal ) داخل جسم الغلاية لتقليل نسبة الأكسجين
5- تغلق جميع المحابس والفتحات جيدا
6- يتم فصل الغلاية عن أي غلاية أخري تعمل
7- يتم استبدال كلورات كالسيوم كل ثلاثة شهور بكميات جديدة
8- يتم إزالة تلك المواد وغسيل الغلاية قبل بدء التشغيل مرة أخري
الطريقة الرطبة :
1- يتم مليء الغلاية بالماء حتى فتحة خروج البخار
2- يتم إضافة صودا كاوية أو ثلاثي فوسفات الصوديوم للماء حتى يصبح قاعدي
3- يتم إضافة كبريتيت الصوديوم للماء داخل الغلاية لإزالة الأكسجين الموجود بها وتحدد الكمية حسب نسبة الأكسجين
4- يتم تفريغ الغلاية من الماء وتنظيفها قبل إعادة تشغيل الغلاية مرة أخري.

ملحوظ :
1 - يتم تغيير المواسير اذا كان عدد المواسير التى تم تطبيبها بسبب تسريب البخار او المياه الى 25%
2- هذه الطريقة لاتصلح لجميع الغلايات ولكن للغلايات التى من الممكن الوصول الى المواسير بسهولة
3 - اى ماسورة سربت بخار او مياه بسبب كسر او ثقب يتم الغاوها عن طريق لحام طبة حديد لها

حساب كفاءة الغلاية

مازلت على وعدى بتبسيط المعلومة قدر الامكان

كمية الحرارة التى اكتسبها الماء حتى تحول الى بخار
الطريقة المباشرة = _________________________________ x 100

الطاقة فى الوقود المحترق لإنتاج الكمية السابقة من البخار

الطريقة الغير مباشرة :-
( % ) الكفاءة = 100 % - مجموع الفواقد ( % )
الطريقة السريعة :-
نقيس الآتي:
1- درجة حرارة غازات العادم
2- نسبة الأكسيجين فى غازات العادم أو نسبة ثاني أكسيد الكربون
3- واعتبار الفواقد الأخرى قيمة تقريبية ثابتة = 6%
مثال ذلك :
درجة حرارة غازات العادم = 285 م
نسبة الأكسيجين بالحجم = 4%
اعتبار الفواقد الأخرى = 6 %
درجة حرارة الجو = 30 م
ومن المنحنيات عند خط أفقي 4 % نسبة الأكسجين وعند تقاطعه مع منحنى الأكسجين ونصعد رأسيا حتى نتقاطع مع منحنى ( 285 – 30 ) = 255م درجة حرارة غازات العادم وعندها نتحرك أفقيا لقراءة نسبة الفواقد فنجدها 17 %
عند ذلك يمكن حساب كفاءة الغلاية = 100 – 17 – 6 = 77 %
كفاءة الحريق = ( 100 - الفواقد فى غازات العادم )
ملحوظة مهمة :

قلل الفواقد فى غازات العادم تتحسن كفاءة الغلاية

اهم العوامل التى يجب ان تراعى لتحسين كفاءة الغلاية :
1- ضبط كمية الهواء :
تعتمد كفاءة الغلاية بطريقة مباشرة على معدل الهواء الذائد لذا يجب ان يكون ويظل عند المستوى العملى الازم لعملية الحريق حيث لايجب ان يزيد عن ماتحتاجه الولاعة من الناحية العملية للحريق
2- ضبط عمل الولاعة :
لابد من مناسبة معدل الخليط بين الوقود والهواء للولاعة وكذلك تكون الولاعة متحكمة فى نسبة الهواء للوقود عند زيادة او نقص الحمل اتومتيكيا
3 - معدل الحريق :
ان اعلى كفاءة لتشغيل الغلاية تحدث عندما يكون معدل الحريق من 70 % الى 90 % من طاقة معدل الحريق الكلية ولزيادة كفاءة الغلاية يجب ان تعمل عند 90% من طاقتها وان لاتعمل عند اقل من 70 % من طاقة معدل الحريق
4- درجة حرارة العادم :
يجب ان تكون درجة حرارة العادم اقل ما يمكن للوصول الى اعلى كفاءة وهناك سببان يؤديان الى ارتفاع درجة حرارة غازات العادمهما :
ا- ان سطح التبادل الحرارى داخل الغلاية غير كافى
ب - وجود رواسب على سطح التبادل الحراى تعوق انتقال الحرارة بين المياه والغازات الناتجة من الحريق وهو مايسمى بظاهرة fouling
5 - ضبط درجة حرارة مياه التغذية :
عند رفع درجة حرارة مياه التغذية 6م تقل كمية الوقود الازمة 1% وهذه مهمة للغاية ايضا للحفاظ على جسم وكفاءة الغلاية ( ويوفر التكاليف ايضا )
6 - درجة حرارة الهواء للحريق :
عند تسخين الهواء الداخل للحريق ترتفع كفاءة الغلاية من الناحية العملية فعند زيادة درجة حرارة الهواء 56م تزيد كفاءة الغلاية 2%

وبضبط معدلات العوامل السابقة يتم الوفر فى قيمة الوقود المستهلك من 2.5 % الى 10 %
اسباب انهيار وانفجار الغلايات البخارية
1 - انخفاض مستوى المياه فى المرجل
2 - زيادة تسخين بعض الأجزاء المعدنية المعرضة للهب
3 - عيوب اللحامات او الخامات المستخدمة للغلاية
4 - وجود تكلسات بطبقة سميكة على جدار المرجل
5 - وجود نسبة عالية من الحديد فى مياه الغلاية مما يساعد على تآكل الجسم

نتابع بالتوضيح

- تنخفض المياه داخل الغلاية بسبب اخطاء او اعطال فى اجهزة التحكم مثل العوامة الجانبية او الرأسية او الاثنين معا مع وجود خلل فى زجاجات البيان مما يخدع فنى التشغيل بان الغلاية ممتلئة بالماء وهى فى الأصل فارغة وتستمر الغلاية فى العمل مع كشف معدن ماسورة اللهب للغلاية من الداخل فتتعرض مباشرة للهب فيؤدى ذلك الى انهيار الغلاية او انبعاج فى ماسورة اللهب او الانفجار
2 - ينتج تسخين بعض اجزاء المعدن بسبب طول لسان اللهب داخل ماسورة اللهب او زيادة عرضه وذلك بسبب تدفق الوقود اكثر من اللازم او عدم توافق كمية الهواء مع الوقود فتزداد درجة الحرارة داخل الغلاية لماسورة اللهب او مواسير الدخان بصورة كبيرة فتنهار هذه الأجزاء وتنفجر الغلاية
3 - اما عيوب اللحام ومعدن الغلاية فذلك نظرا لرداءة الخامة او اللحام مما يجعله لايتحمل الاجهادات الواقعة عليه فتحدث شروخ وتشققات تؤدى فى النهاية الى انهيار الغلاية او اكتشاف الشروخ مبكرا ويمكن معالجتها

4- وجود تكلسات بطبقة سميكة على جدار المرجل هذه التكلسات تكون طبقة سميكة من الأملاح تساعد على ارتفاع درجة الحرارة فى هذه الأماكن بدرجة كبيرة فينهار المعدن او تساعد على تعطل اجهزة البيان فتؤدى الى خداع اجهزة التحكم 
5 - وجود نسبة عالية من الحديد فى مياه الغلاية مما يساعد على تآكل الجسم هذه النسبة تعمل على تآكل المعدن وياتى فى لحظة وتنفجر الغلاية بعد انخفاض سمك الغلاية وعدم تحمله للاجهادات والضغوط داخل الغلاية
6 - كذلك ممكن تنفجر الغلاية بسبب استمرارها فى العمل وبها المياه فى المستوى الطبيعى ولكن اجهزة التحكم فى الضغط لاتعمل وصمامات الأمان لاتعمل فيزداد الضغط ويؤدى الى الانفجار من اضعف نقط ربما احيانا من ابواب الغسيل او الجوانات

على رئيس الوردية اتباع الاتى

علي رئيس الوردية ملاحظة تشغيل وأداء الغلاية 
2- تسجيل جميع الأعطال والمتغيرات فى التشغيل فى سجل المتابعة اليومية وإبلاغ رئيس القسم بها بعد اتخاذ الإجراآت اللازمة والسريعة لمنع زيادة العطل 
3- عدم ترك رئيس الوردية لمكان العمل إلا بعد تسليم زميلة وتبليغه بأي أعطال حدثت خلال الوردية 
4- يجب علي رئيس الوردية عند تسليمه الوردية الالتزام بالآتي :
أ‌- مراجعة مستوي المياه فى زجاجات البيان واختبارها ب- مراجعة شكل اللهب 
ج‌- تفوير الغلاية د- تجربة صمامات الأمان 
ه- مراجعة طلمبة المياه واختبار العوامة الجانبية و- مراجعة تقرير الوردية 
5- ترك عنبر الغلاية نظيف لمسؤل الوردية التالية عند التسليم 
6- ترك أبواب عنبر الغلاية مفتوحا دائما للحفاظ على سلامة العاملين 
7- يجب على مباشر القسم والمسؤل عن الصيانة الاحتفاظ ببعض قطع الغيار الحرجة داخل القسم وكذلك العدد اللازمة للصيانة السريعة والطارئة 
ثانيا:- تعليمات تجهيز الغلاية للتشغيل :
1- التأكد من أن المياة التي تغذي الغلاية مياه معالجة 
2- يتم مراجعة خزان المياه للتأكد من وجود المياه به 
3- علي مباشر القسم والمسؤل عن الصيانة وكذلك مسؤل الوردية ملاحظة اتجاه دوران طلمبة تغذية المياه 
4- التأكد من سلامة أجهزة البيان وذلك عن طريق توفير زجاجة البيان للتأكد من رجوع المياه إلي منسوبها الطبيعي بعد الاختبار ومتابعة قراآت مانومتر الضغط 
5- التأكد من منسوب المياه داخل الغلاية عن طريق أجهزة البيان 
6- التأكد من سلامة العوامة الجانبية وذلك بتفوير المياه منها والتأكد من عمل طلمبة المياه بها لتعويض الغلاية بالمياه

7- التأكد من سلامة العوامة الرأسية وذلك بتفوير الغلاية حتى تعمل الطلمبة ويدق جرس الإنذار وسماع صوت صفارات الإنذار وإضاءة إشارة الولاعة علي تابلوه الكهرباء 

8- يتم إعادة ضبط العوامة حسب المستويات المختلفة في حالة عدم قيام العوامة بإعطاء الإشارة المحددة للطلمبة والولاعة عند هذه المستويات 
9- التأكد من أداء العوامة الرأسية (الداخلية)وذلك بفتح حمام التفوير للغلاية حتى يظل مستوي الماء داخل الغلاية للحد الادني الذي يجب أن تفصل فيه العوامة الولاعة ولايتم إعادة التشغيل بعد رجوع مستوي المياه للغلاية للمستوي الطبيعي إلا بتدخل عامل التشغيل لإعادة التشغيل مرة أخري 
10- يجب التأكد من عمل محبس التفوير للغلاية وذلك بتفوير بعض المياه وملاحظة تسرب المياه من ماسورة التفوير 
11- التأكد من قراءة مانومتر ضغط الغاز الطبيعي بحيث ألا يقل عن (150 Mb) 
12- التأكد من مسافة بعد قطبي الشرارة وهو حوالي (5, 3 – 4 مم) وكذلك بعد القطبين عن فتحة خروج الغاز علي ان يكون ( 4-6 مم) 
13- التأكد من نظافة موجه الهواء وفوهة خروج الغاز 
14- التأكد من نظافة الخلية الضوئية ( photo cell )
15- التأكد من نظافة فلاتر الغاز 
16- التأكد من أن بلوف السحب والطرد لطلمبات تغذية المياه مفتوحة
ثالثا- تعليمات بدء التشغيل 
1- التأكد من سلامة جميع توصيلات الكهرباء ومراجعة دائرة كهرباء الولاعة 
2- التأكد من ضغط منظمات الضغط (press vary state ) علي ضغط التشغيل المطلوب 
3- التأكد من أن فوهة خروج الغاز في مركز موجه الهواء 
4- التأكد من أن العوامة مركبة بإحكام وتعمل جيدا 
5- التأكد من أن ( ميكروسويتش ) الولاعة موصل وسليم 
6- التأكد من سلامة ونظافة الخلية الضوئية 
7- ضبط المسافة بين قطبي الشرارة لتكون حوالي (5, 3-4مم) وبينهما وبين فوهة الغاز حوالي (4-6 مم) واختبار الشرارة والتأكد من أنها تعمل جيدا
8- مراجعة تابلوه الكهرباء و التأكد من سلامة التوصيلات لمفاتيح التشغيل ولمبات الإشارة ولوحة التحكم و البروجرام 
> وبعد ان تأكدنا من المصادر الأساسية اللازمة لتشغيل الغلاية يتم التأكد من صلاحية باقي الأجهزة الأم الموجودة علي الغلاية والتي يتم مراجعتها علي النحو التالي :-
1- التأكد من ان محبس مانومتر ضغط الغلاية مفتوح 
2- التأكد من أن المانومتر الموجود من الحجم الكبير الذي يسهل رؤيته 
3- يتم معايرة المانومتر قبل استخدامه 
4- التأكد من عمل صمامات الأمان بحيث أن تفتح عند ضغط أكبر من ضغط التشغيل بحوالي (1, كجم/سم2)
وكذلك يفتح الصمام الأول قبيل الثاني بفارق ضغط (1, كجم/سم2)
5- التأكد من وجود عدد (2) منظم ضغط (pressure state ) وحساس ( sensor ) يقوم المنظم الأول (R) بفصل الغلاية في حالة زيادة الضغط ويقوم المنظم الثاني (M) بعمل تشغيل ( السيرفوموتر ) وبالتالي تغيير كمية الهواء والغاز حسب الضغط المضبوط عليه وكذلك أيضا يكون عمل الحساس (sensor ) 
6- التأكد من أن محبس ( الهواية ) التهوية مفتوح قبل بدء التشغيل وعند مليء الغلاية بالمياه حتى يتم طرد الهواء الموجود داخل الغلاية ولا يتم قفله إلا عندما يصل الضغط داخل الغلاية إلي حوالي (5, كجم /سم2 )
7- يتم التأكد من سلامة الطوب الحراري ( Fire bricks ) الموجود بمقدمة الولاعة وكذلك الموجود بالجزء الخلفي للغلاية 
8- يتم التأكد من سلامة اليايات الموجودة علي الباب الخلفي للغلاية لضمان خروج الغازات الزائدة 
رابعا- تعليمات أثناء تشغيل الغلاية 
1- اختبار زجاجات البيان للتأكد من عدم انخفاض مستوي المياه عن العلامة المحددة وإذا انخفض يتم إيقاف الغلاية فورا
2- يتم مراقبة مانومتر الضغط باستمرار
3- يتم اختبار صمامات الأمان في كل وردية برفع الضغط عن ضغط التشغيل أو شد ذراع الصمام ليساعد ذّلك في التخلص من الأملاح المترسبة داخل الصمام
4- يتم تفوير العوامة الجانبية مرتين في كل وردية على الأقل
5- يتم اختبار العوامة الرأسية مرة كل وردية 
6- يراعي فتح وغلق المحابس تدريجيا 
7- التأكد من أن مصائد البخار تعمل بحالة جيدة 
8- التأكد من عدم تغيير لون القصعة الأمامية أو الخلفية للغلاية أو احمرارهما وإذا لوحظ ذلك عليهما أو على أى نقطة فى سطح الغلاية يتم توقف الغلاية فورا
9- التأكد من عدم تغيير لون الباب الخلفي للغلاية أو احمراره وإذا لوحظ ذلك يتم توقف الغلاية فورا
10- يراعي عدم وجود تسريب من المحابس أو الفلانشات ويعاد تربيطها 
11- يراعي إعادة ضبط الحريق ومراقبة شكل الحريق كل وردية
12- يتم تفوير المرجل لتقليل الأملاح المترسبة في قاع الغلاية ويحدد الزمن اللازم وعدد مرات التفوير أمين معـمل معالجة المياه بناءا على التحاليل الكيميائية للمياه 
خامسا- تعليمات إيقاف الغلاية اضطراريا عن التشغيل 
1- عند حدوث تغيير في شكل الغلاية عند التشغيل 
2- عند الانخفاض المفاجيء في مستوي المياه 
3- عند تعطل طلمبة تغذية المياه 
4- عند تعطل صمامات الأمان 
5- عند ظهور شروخ أو انبعاج في جسم الغلاية 
6- عند ظهور أي تسريب بخار من أبواب الغسيل أو الفلانشات التي علي جسم الغلاية 

7- عند احمرار الباب الخلفي أو أي نقطة في سطح الغلاية
سادسا- ما يتم مراعاته عند إيقاف الغلاية والكشف عليها 
1- فصل مصدر الكهرباء 
2- غلق محبس تغذية المياه 
3- غلق محابس تغذية الغاز 
4- غلق محبس البخار الرئيسي للغلاية
سابعا- تعليمات تخزين ( إيقاف ) الغلاية لفترة طويلة 
ـ الطريقة الجافة : 
1- يتم تفريغ الغلاية نهائيا من المياه 
2- يتم تجفيف جدران الغلاية من الداخل 
3- يتم وضع (5, كجم) كلورات كالسيوم أو أكسيد كالسيوم داخل جسم الغلاية لامتصاص الرطوبة 
4- يتم وضع (1كجم) فحم نباتي أو حيواني ( فحم نشط Active charcoal ) داخل جسم الغلاية لتقليل نسبة الأكسجين 
5- تغلق جميع المحابس والفتحات جيدا 
6- يتم فصل الغلاية عن أي غلاية أخري تعمل 
7- يتم استبدال كلورات كالسيوم كل ثلاثة شهور بكميات جديدة 
8- يتم إزالة تلك المواد وغسيل الغلاية قبل بدء التشغيل مرة أخري د
ـ الطريقة الرطبة : 
1- يتم مليء الغلاية بالماء حتى فتحة خروج البخار 
2- يتم إضافة صودا كاوية أو ثلاثي فوسفات الصوديوم للماء حتى يصبح قاعدي 
3- يتم إضافة كبريتيت الصوديوم للماء داخل الغلاية لإزالة الأكسجين الموجود بها وتحدد الكمية حسب نسبة الأكسجين
4- يتم تفريغ الغلاية من الماء وتنظيفها قبل إعادة تشغيل الغلاية مرة أخري.

التوربينات البخارية

التوربينات البخارية. وهي تشغِّل المولدات الكهربائيّة في معظم محطّات القدرة، وتشغّل كذلك السّفن والآلات الثّقيلة. وتُعدُّ التوربينات البخارية ذات المراحل المتعدّدة من أقوى المحرّكات في العالم، حيث تنتج بعض التوربينات البخاريّة طاقة مقدارها حوالي 750 مليون واط.تعمل التوربينات البخارية بالبخار. وفي معظم الحالات، ينتج البخار عن طريق تسخين الماء في غلاّية وقودها من الفحم الحجري، أو الزيت أو الغاز الطبيعي. أما في محطّات القدرة النّووية فتحّول الحرارة الناتجة عن انشطار الذّرة في المفاعل النووي الماء إلى بخار.
يدخل البخار إلى التوربين ودرجة حرارته مرتفعة جدًّا تصل إلى 650°م وضغطه مرتفع يصل إلى 250كجم/سم². ويندفع هذا البخار المضغوط عبر التوربين، جاعلاً عجلات التوربين تدور بسرعة. تُصمَّم التوربينات البخارية لكي تعمل بمبدأ الدفع ومبدأ رد الفعل أو بهما معًا.
في التوربين الدفعي البسيط يركب عدد من العجلات التي تحمل كل منها صف من الريش بطول محيطها, على عامود واحد مشترك. ويوجد أمام كل عجلة قرص معدني ساكن, به فتحات تعمل بمثابةفوهات لتوجيه منافث البخار إلى الريش, وبعد مرور البخار إلى الريش العجلة الأولى فإنه بواسطة مجموعة أخرى من الفوهات إلى المجموعة الثانية, وهكذا خلال المراحل المتتالية, حتى تستنفذ كل الطاقة النافعة بالبخار.
في التوربين الذي يعمل برد الفعل فتستبدل بالفوهات حلقات من الريش الساكنة تتخلل صفوف الريش المتحركة, ويمكن الحصول على القدرة (القوى المتحركة) بتأثير رد الفعل الناشيء من البخار نتيجة لمروره بين الريش المتحركة والساكنة.
نظرا لان البخار يفقد بعضا من قوته بعد مروره بكل حلقة من الحلقات ذات الريش, لذا فأن هذه الحلقات تصنع بأقطار متدرجة في الكبر حتى يمكن الحصول على أقصى جهد ممكن من البخار الذي ينخفض ضغطه بعد كل مرحلة.

ومعظم التوربينات البخاريّة الحديثة تكون فيها 50 مرحلة أو أكثر جميعها مثبّتة على محور أفقي. وتحتوي كل مرحلة من مراحل التوربين على عجلة ومجموعة ريشات ثابتة. وتجعل أشكال الريشات المنحنية في كل من العجلات والحلقات الثابتة الفراغات بينها تعمل كأنها صنابير، وتُوجِّه هذه الصّنابير البخار وتزيد من سرعته قبل أن يدخل المرحلة التّالية. ويسلك البخار طريقًا متعرجًا بين ريشات العجلة في مرحلة، والريشات الثابتة في المرحلة التي تليها.
وعند مرور البخار عبر مراحل التوربين العديدة، يزداد حجم هذا البخار إلى 1,000 مرة عما كان عليه سابقًا، لذلك نجد أن أي مرحلة في التوربين أكبر من المرحلة التي تسبقها حتى تزداد فعاليّة استفادتها من البخار المتمدّد. ويعطي هذا التّرتيب التوربين البخاري شكله المخروطي المعتاد.
والتوربينات البخارية تكون مكثّفة أو غير مكثّفة، ويعتمد ذلك على غرض استخدام البخار عند خروجه من التوربين. فالبخار الخارج من توربين مكثّف يذهب مباشرة إلى المكثف. ويحوِّل الماء البارد ـ الذي يجري في أنابيب داخل المُكثّف ـ البخار إلى الماء. لذلك يوجِد جوًّا من الفراغ، لأن حجم الماء أقلّ بكثير من حجم البخار. ويساعد هذا الفراغ على تدفّق البخار عبر التوربين. ويُضخّ هذا الماء مرة أخرى إلى الغلاّية ليتحول إلى بخار مرة أخرى. أما البخار غير المكثّف الخارج من التوربين فلا يحوّل إلى ماء، بل يُستخدم للتّدفئة في المنازل ولأغراض صناعية أخرى.



كيف يعمل التوربين البخاري يندفع البخار عبر التوربين البخاري، محركًا مجموعة من العجلات ذات الريشات على محور واحد. وبعد أن يخرج البخار من التوربين، يحوله المكثف إلى ماء كما في الشكل الأيمن. أما الشكل الأيسر فيبين وضع مجموعة من الريشات الثابتة بين كل عجلة متحركة، وتوجه كل من الريشات الثابتة وريشات العجلة البخار وتزيد من سرعته. 

[LINE]hr[/LINE]

التوربين الغازي. وهو يحرق أنواعًا من الوقود مثل الزّيت والغاز الطّبيعي وعلى السولار والجازولين وحتى على النفط الخام (مع بعض الإضافات الكيمياوية والترتيبات).
فبدلاً من استخدام الحرارة لإنتاج البخار ـ كما في توربينات البخار ـ فإن توربينات الغاز تستخدم الغازات الساخنة مباشرة. وتُستخدم توربينات الغاز لتشغيل السفن، وسيّارات السباق،كما تستخدم في محّركات الطائرة النفاثة.
إضافة لاستخدامه في محطات توليد الطاقة الكهربائية وخصوصا في تجاوز ساعات الذروة. من مزاياه سرعة التشغيل (بعكس التوربين البخاري الذي يحتاج إلى ترتيبات وتحضير أولي).

يتكون التوربين الغازي من الأجزاء الرئيسية التالية:

• ضاغط الهواء (The Air Compressor) يقوم بأخذ الهواء من الجو المحيط ويرفع ضغطه إلى عشرات الضغوط الجوية.

• غرفة الاحتراق (The Combustion Chamber) فيها يختلط الهواء المضغوط الآتي من ضاغطة الهواء مع الوقود ويحترقان معا بواسطة وسائل خاصة بالاشتعال, وتكون نواتج الاحتراق من غازات مختلفة وعلى درجات حرارة عالية وضغط مرتفع. 

• التوربين (The Turbine) ويكون محوره أفقي مربوط من ناحية مع محور ضاغطة الهواء مباشرة ومن ناحية أخرى مع الحمل الميكانيكي المراد تدويره (كأن يكون مولد كهربائي مثلا) ومن خلال صندوق تروس (Gear Box) لخفض السرعة لأن سرعة دوران التوربين تكون عالية جدا. 

تدخل الغازات الناتجة عن الاحتراق في التوربين فتصطدم بريشه الكثيرة العدد ثم إلى مدخنة..
وتستفيد معظم أنظمة التوربين الغازي من الغازات الساخنة الخارجة من التوربين. ففي بعض الأنظمة تدور بعض هذه الغازات، وتذهب إلى جهاز يسمى المجدّد. وهناك تُستخدم هذه الغازات لتسخين الهواء المضغوط بعد خروجه من ضاغط الهواء. وقبل دخوله غرفة الاحتراق يقلل تسخين الهواء المضغوط بهذه الطّريقة من كمية الوقود المستخدم لعملية الاحتراق. وفي المحرّكات النّفاثة، يُستخدم معظم الغاز لإنتاج قوّة الدّفع. تعمل التوربينات الغازية عند درجة حرارة أعلى من التوربينات البخارية. [COLOR="blue"]وتزيد فعاليّة التوربين كلما زادت درجة حرارة تشغيلها؛ فدرجة حرارة تشغيل معظم توربينات الغاز هي 875°م أو أكثر



كيف يعمل نظام التوربين الـغـازي 
من عيوب التوربين الغازي3 هو انخفاض كفاءته (Efficiency) حيث تتراوح بين 15 و 25% وتتأثر كثيرا بدرجة حرارة المحيط (درجة حرارة الجو), كما أن عمرها التشغيلي قصير نسبيا وتستهلك كمية اكبر من الوقود (بالمقارنة مع محطات البخارية).

تحتاج التوربينات الغازية لتشغيلها بأمان وسلامة إلى بعض المعدات والآلات المساعدة (Auxiliaries) على النحو التالي:
• مصافي الهواء قبل دخوله إلى ضاغطة الهواء. 
• مساعد التشغيل الأولي أي (بادئ تشغيل Starter), وهو إما محرك كهربائي أو محرك ديزل. 
• وسائل أو منظومة للإشعال. 
• منظومة تبريد. 
• منظومة سيطرة ومعدات قياس الحرارة والضغط في كل مرحلة من مراحل العمل. 

المصطلحات المرتبطة بالغلايات

المصطلحات المرتبطة بالغلايات • الغلايات بالغة الصغر (Tiny Boilers) وفقًا للقسم الأول من " قواعد الغلايات و أواني الضغط " للجمعية الأمريكيـة للمهندسين الميكانيكيين (ASME) . يتصف هذا النوع من الغلايات بأن قطرة الداخلي 16 بوصة (40 سم) وحجمه الإجمالي خمسة أقدام مكعبة (0.14 م3 ) عدا العازل و الغلاف الخارجي. • غلايات البخار ذات الضغط المرتفع (High Pressure Steam Boilers) تقوم بتوليد البخار عند مستوي ضغط أكبر من واحد بار. أما الغلايات التي تقوم بتوليد البخار عند مستوي ضغط أقل من ذلك فتصنف ضمن غلايات البخار ذات الضغط المنخفض. وتصنف الغلايات الصغيرة المولدة للبخار عند الضغط المرتفع ضمن الغلايات بالغة الصغر • غلايات الإمداد بالمياه الساخنة (Hot- Water-Supply Boilers) تملأ هذه الغلايات بالمياه وتعطي مياه ساخنة تستخدم في نواحى مختلفة خارج الغلاية وتعمل عند مستوي ضغط لا يتجاوز 11 بار أو عند درجة حرارة لا تتجاوز 120ْ م. ويصنف هذا النوع من الغلايات ضمن غلايات الضغط المنخفض، أما إذا تجاوزت درجة الحرارة أو مستوي الضغط الحدود الموضحة فتصنف الغلاية ضمن غلايات الضغط المرتفع. • غلايات الضغط المنخفض (Low- Pressure Boilers) هي غلايات بخار تعمل عند مستوي ضغط أقل من 1 بار أو غلاية مياه ساخنة تعمل عند مستوي ضغط أقل من 11 بار أو درجة حرارة أقل من 120ْم . • الغلايات الجاهزة(Packaged Boilers) يتم تجميع كافة مكوناتها بالمصنع بما فيها مواسير المياه أو مواسير اللهب أو الحديد المصبوب و تتضمن الغلاية ، جهاز الإشعال، مفاتيح التحكم ومستلزمات الأمان. ويعد هذا النوع من الغلايات أقل تكلفة من الغلايات ذات القدرة المماثلة التي يتم تجميعها أو تركيبها بالموقع. إن إجراءات تجميع الغلايات الجاهزة وتسليمها للمنشأة حيث يتم تشغيلها علي الفور بعد إتمام التوصيلات اللازمة أسرع بكثير من الإجراءات الخاصة بتجميع أنواع الغلايات الأخرى بالمنشأة. • غلايات القدرة (Power Boilers) غلايات بخار تعمل عند مستوي ضغط أكبر من 1 بار و يتعدى حجمها حجم الغلايات متناهية الصغر. • غلايات الضغط فائق الحرج (Supercritical Boilers) تعمل عند مستوي ضغط أكبر من الضغط الحرج 221.2 بار ودرجة حرارة 374.15ْم. ( درجة حرارة تشبع). تتساوى كثافة الماء و البخار عند الضغط الحرج 221.2 بار مما يعني أن انضغاط البخار عند هذه النقطة يعادل انضغاط الماء.وعند تسخين هذا المزيج إلى درجة حرارة أعلى من درجة حرارة التشبع 374.15ْم (لمستوى الضغط 221.2 بار) ينتج بخار محمص يمكنه القيام بالتشغيل بضغط مرتفع. و يناسب البخار الجاف عمليات تشغيل المولدات التوربينية. • غلايات الحرارة المهدرة (Waste Heat Boilers) تستخدم الحرارة الثانوية الناشئة عن عمليات متنوعة مثل الحرارة الناتجة من الفرن العالي بمصانع الصلب أو الغازات العادمة الساخنة في التوربينات الغازية، ... حيث تمرر الحرارة "المهدرة" على أسطح المبادلات الحرارية لتوليد البخار أو المياه الساخنة للاستخدامات العادية. (أ-2) الصمامات ـ أدوات التحكم، الملحقات • صمام الأمان (Safety Valve) تمنع صمامات الأمان ارتفاع ضغط الغلاية عن الحد الذي تم ضبط الصمام عنده، إذ يقوم الصمام بتنفيس ضغط البخار الزائد لتجنب مخاطر الانفجار. • صمام إغلاق خط التزويد بالبخار (Stop Valve) يتم تركيب الصمام عند مخرج البخار من الغلاية لإيقاف سريان البخار. • مقياس ضغط البخار (Pressure Gauge) يحدد ضغط البخار داخل الغلاية (كجم/سم2) • سحارة مقياس البخار (steam gauge siphon) توضع بين مقياس البخار و الغلاية لتمثل عازلاً مائياً يمنع دخول البخار الحي إلى المقياس فيتسبب في قراءات خاطئة أو يحدث أضراراً بالمقياس. • محبس اختبار المفتشين و قياس منسوب المياه (Inspector’s test gauge connection and cock) يتيح التوصيلات اللازمة لرصد دقة مقياس البخار على الغلاية. • عمود المياه (water column) القالب المفرغ المصبوب المتصل بفراغ البخار الموجود أعلى الغلاية و قاع الجزء المائي منها، و يتم تركيب محبس قياس منسوب الماء و محبس اختبار المياه عليه. • مقياس و دليل مستوى المياه في الغلاية (Water Level Indicator) مصمم ليعطي قراءات واضحة عن منسوب المياه في الغلاية • مقياس اختبار المياه أو محابس الاختبار (water test gauges or try cocks) تختبر مستوى المياه في الغلاية في حالة حدوث عطل مؤقت بمقياس المياه الزجاجي. • صمام التصريف (Drain valve) يتم تركيبه أسفل عمود الماء و مفتاح "إيقاف ضخ الوقود عند وصول منسوب المياه إلى الحد الأدنى". يسمح بإجراء عمليات كسح بالمياه يومياً أسفل عمود المياه و مفاتيح التحكم في مستوى الماء للحفاظ على نظافة عمود المياه و الخطوط، مما يساعد على تسجيل بيانات دقيقة عن منسوب المياه. كما يتيح هذا الصمام وسيلة لاختبار مفاتيح إيقاف ضخ الوقود عند وصول منسوب المياه إلى الحد الأدنى. (أ-3) مصطلحات تقييم مخرجات الغلاية يمكن التعبير عن مخرجات الغلاية بالقدرة الحصانية (horse power) ، رطل البخار المتولد في الساعة، طن البخار المتولد في الساعة، وحدات حرارة إنجليزية (Btu) في الساعة، ميجاوات (MW) . • القدرة الحصانية للغلاية تستخدم في الولايات المتحدة و تعبر عن تبخر الماء إلى بخار جاف مشبع بمعدل 34.5 ليبرة/ساعة عند درجة حرارة 212 فهرنهيت. أي أن 1 حصان يعادل 33.475 Btu/ساعة و يعادل 10 قدم2 من أسطح التسخين في الغلاية حسب المقاييس القديمة. أما في الغلايات الحديثة فإن مساحة تقدر بـ 10 قدم2 من أسطح تسخين الغلاية تستطيع أن تولد من 50 إلى 500 ليبرة بخار/الساعة. و يتم التعبير عن سعة الغلايات الحديثة بعدد الأرطال من البخار التي تستطيع الغلاية توليدها / الساعة، أو Btu/الساعة، أو ميجاوات. • مدى عمل الغلاية Boiler turndown Ratios يعبر عن المدى الذى تعمل به الغلاية أوتوماتيكياً من حيث حمل البخار أو كمية البخار المولدة بالنسبة للسعة القصوى للغلاية. فمثلاً فى غلايات مواسير اللهب يصل مدى عمل الغلاية (Turndown Ratio) إلى 1:5 بمعنى أن الغلاية تعمل حتى الحمل الاقصى لها.

المياة

يعد الماء ذلك السائل العجيب القاعدة الأساسية التي تقوم عليها الحياة فوق الأرض فعلى المياه قامت أولى الحضارات البشرية وحيثما وجد الماء وجدت الحضارات ونظراً للتزايد الهائل في عدد السكان وارتفاع المستوي المعيشي والتطور الصناعي والزراعي مما أدى إلى تلوث المياه ومصادره المحدودة ، ونتيجة لقلة مصادر المياه العذبة في كوكب الأرض برزت مشكلة النقص الحاد للمياه العذبة ولقد أجريت العديد من الدراسات والبحوث حول مستقبل الوضع المائي والبحث عن مصادر مائية جديدة غير المصادر التقليدية التي منها على سبيل المثال تحلية المياه المالحة . : تحلية المياه : هي تحويل المياه المالحة إلى مياه نقية من الأملاح صالحة للاستخدام . ويتم ذلك عبر طرق عديدة للتحلية. اختيار مصدر المياه : توجد العديد من أنواع مصادر المياه على كوكب الأرض غير انه يمكن إجمالها في ثلاثة صور تضم : مياه الأمطار والمياه السطحية والمياه الجوفية ومن الأهمية بمكان معرفة خصائص المصدر وكمية المياه به ومدي إمكانية ايفائة بالكميات المطلوبة من المياه واستمرارية المصدر وطاقته الانتاجيه ونوع المياه به وقرب المصدر أو بعده من منطقة الاستهلاك ورغبة جمهور المستهلكين في استخدام المصدر . وتستخدم مياه الأمطار بطرق مباشرة أو غير مباشرة بواسطة المواطنين وتعتمد كمية المياه التي يمكن الحصول عليها علي شدة الأمطار وعلي زمن هطولها وفترة الهطول والعوامل المناخية المؤثرة علي الأمطار وطريقة تجميع المياه وحفظها وسبل الاستخدام ومظاربها ونوعية المياه المجمعة أما المياه السطحية فتشكل النسبة الكبرى في الحصول علي المياه وتضم في مجملها الأنهار والبحيرات والبرك والأنهار الصغيرة والخيران الموسمية والدائمة والبحار وتتفاوت كمية المياه بالمصدر طبقا لنوع المصدر وكمية الأمطار الهاطلة بالمنطقة ومقدار الجريان السطحي وطبغرافية وجيولوجية وجغرافية المنطقة والظروف المناخية المحيطـة والنسبة المصرح باستغلالها من هذه المياه لا سيما وغالبا ما تشترك العديد من الدول في مصدر من مصادر المياه وتحدد الاتفاقيات الثنائية والمشتركة كمية المياه التي ممكن أن تستغل وعادة فان استغلال المياه السطحية تحكمه نوع المياه ودرجة التلوث الموجودة وإمكانية تنقيتها بالموارد والإمكانيات المحلية المتاحة ومدي مواكبة التنقية للتشريعات المنظمة للاستخدام ولابد من توخي الحذر واخد الحيطة عند استخدام المياه السطحية لتفادي مشاكل التلوث بها ولعدم مضاعفة الملوثاث الموجودة أو الإتيان بأخرى تصعب أزالتها من المصدر ولابد من أخد العوامل الصحية في الحسبان عند تصميم وإجازة وإنشاء المشاريع التنموية تعتبر المياه الجوفية من افضل مصادر للاستهلاك نسبة إلى نوع المياه وجودتها مقارنة بالمياه السطحية خاصة عند غياب التلوث وعند وجود الكميات الكافية من المخزون الجوفي أما عملية اختيار المصدر المائي الملائم فتتم بالاعتماد علي عوامل مؤثرة ومتداخلة فيما بينها مثل درجة القبول للمصدر من قبل جمهور المستهلكين ،وكمية ونوع المياه بالمصدر ، وسبل استخدام المصدر ، وتكلفة الإنتاج والتوزيع ، وقرب المصدر من منطقة الاستهلاك والطاقة المستهلكة ، وجودة التقنية المحلية الملائمة وأساليب التدريب ، وجود العمالة ومتطلبات التشغيل والصيانة والترميم ، وإمكانية التنمية والزيادة علي المدى القصير والطويل كما ويمكن استخدام اكثر من مصدر للإيفاء بالاحتياجات وتعتمد النسبة المئوية لاستخدام كل مصدر علي العوامل الاقتصادية والفنية والبيئية وعوامل التقنية في المقام الأول . عواملاختيارالطريقةالمناسبةللتحلية: أولا : نوعية مياه البحر ( تركيز الأملاح الذائبة الكلية) : تصل كمية الأملاح الكلية المذابة إلى درجات مختلفة فعلي سبيل المثال في مياه الخليج العربي تصل إلى حوالي 56000 جزء من المليون في الخبر كما أنها تتراوح ما بين 38000 إلى 43000 جزء من المليون في مياه البحر الأحمر بمدينه جده . ثانياً : درجة حرارة مياه البحر والعوامل الطبية المؤثرة فيه : ويجب مراعاة ذلك عند تصميم المحطات حيث أن المحطة تعطي الإنتاج المطلوب عند درجة الحرارة المختارة للتصميم بحيث لو زادت أو انخفضت درجة الحرارة عن هذا المعدل فإن ذلك يؤثر على كمية المنتج بالزيادة أو النقصان أما العوامل الطبيعية المؤثرة فتشمل المد والجزر وعمق البحر وعند مأخذ المياه وتلوث البيئة . ثالثاً : تكلفة وحدة المنتج من ماء وكهرباء : وذلك بمتابعة أحدث التطورات العالمية في مجال التحلية وتوليد الطاقة للوصول إلى أفضل الطرق من الناحية الاقتصادية من حيث التكلفة الرأسمالية وتكاليف التشغيل والصيانة .

ملحقات الغلايات

  ملحقات الغلايات
         لو نظرنا نظرة عمومية للغلايات نجد انها تحتوى على :
 -1   جسم الغلاية 
-2    ولاعة اتوماتيكية للوقود ( غاز - سولار - مازوت )
3-    سخان وقود 
4-    طلمبة مازت او سولار
5-    طلمبة تغذية المياه
-6   عوامة رأسية اتوماتيكية لفصل الغلاية عند نقص المياه ( او الكترود )
-7   عوامة جانبية اتوماتيكية لتشغيل الطلمبة وكذلك فصل الغلاية عند نقص المياه ( او الكترود )
-8   زجاجة بيان لمنسوب المياه داخل الغلاية
-9   مانومتر لقياس الضغط
  -10بلف امان لتفريغ الضغط الخاص بالبخار عند زيادة الضغط عن المسموح به وهذا خطر
11-  فى الغلايات القديم كان هناك مسمار رصاص ( مسمار غفير ) لانصهار الرصاص فى حالة نقص المياه                     داخل الغلاية ليتدفق البخار والمياه لاطفاء الغلاية

          طريقة تشغيل الغلايات والتعليمات المطلوبة لفنيين التشغيل
     أولا : تعليمات عامة :-
 -1  علي رئيس الوردية ملاحظة تشغيل وأداء الغلاية 
2-   تسجيل جميع الأعطال والمتغيرات فى التشغيل فى سجل المتابعة اليومية وإبلاغ رئيس القسم بها بعد   اتخاذ الإجراآت اللازمة والسريعة لمنع زيادة العطل 
3-  عدم ترك رئيس الوردية لمكان العمل إلا بعد تسليم زميلة وتبليغه بأي أعطال حدثت خلال الوردية 
4-  يجب علي رئيس الوردية عند تسليمه الوردية الالتزام بالآتي :
أ*-  مراجعة مستوي المياه فى زجاجات البيان واختبارها ب- مراجعة شكل اللهب 
ج*-  تفوير الغلاية د- تجربة صمامات الأمان 
ه-   مراجعة طلمبة المياه واختبار العوامة الجانبية و- مراجعة تقرير الوردية 
5-  ترك عنبر الغلاية نظيف لمسؤل الوردية التالية عند التسليم 
6-  ترك أبواب عنبر الغلاية مفتوحا دائما للحفاظ على سلامة العاملين 
7-   يجب على مباشر القسم والمسؤل عن الصيانة الاحتفاظ ببعض قطع الغيار الحرجة داخل القسم وكذلك العدد اللازمة للصيانة السريعة والطارئة

             تابع طريقة تشغيل الغلايات والتعليمات المطلوبة لفنيين التشغيل
                                 ثانيا:- تعليمات تجهيز الغلاية للتشغيل :
-1-   التأكد من أن المياة التي تغذي الغلاية مياه معالجة 
-2-   يتم مراجعة خزان المياه للتأكد من وجود المياه به 
-3-  علي مباشر القسم والمسؤل عن الصيانة وكذلك مسؤل الوردية ملاحظة اتجاه دوران طلمبة تغذية المياه 
-4-  التأكد من سلامة أجهزة البيان وذلك عن طريق تفوير زجاجة البيان للتأكد من رجوع المياه إلي منسوبها الطبيعي بعد الاختبار ومتابعة قراآت مانومتر الضغط 
-5-  التأكد من منسوب المياه داخل الغلاية عن طريق أجهزة البيان 
-6-  التأكد من سلامة العوامة الجانبية وذلك بتفوير المياه منها والتأكد من عمل طلمبة المياه بها لتعويض الغلاية بالمياه
-7-  التأكد من سلامة العوامة الرأسية وذلك بتفوير الغلاية حتى تعمل الطلمبة ويدق جرس الإنذار وسماع صوت صفارات الإنذار وإضاءة إشارة الولاعة علي تابلوه الكهرباء 
-8-  يتم إعادة ضبط العوامة حسب المستويات المختلفة في حالة عدم قيام العوامة بإعطاء الإشارة المحددة للطلمبة والولاعة عند هذه المستويات 
-9-  التأكد من أداء العوامة الرأسية (الداخلية)وذلك بفتح صمام التفوير للغلاية حتى يظل مستوي الماء داخل الغلاية للحد الادني الذي يجب أن تفصل فيه العوامة الولاعة ولايتم إعادة التشغيل بعد رجوع مستوي المياه للغلاية للمستوي الطبيعي إلا بتدخل عامل التشغيل لإعادة التشغيل مرة أخري 
 -10- يجب التأكد من عمل محبس التفوير للغلاية وذلك بتفوير بعض المياه وملاحظة تسرب المياه من ماسورة التفوير 
 -11- التأكد من قراءة مانومتر ضغط ( الوقود )الغاز الطبيعي بحيث ألا يقل عن (150 Mb) اوحسب تصميم الولاعة 
12- - التأكد من مسافة بعد قطبي الشرارة وهو حوالي (5, 3 – 4 مم) وكذلك بعد القطبين عن فتحة خروج الغاز علي ان يكون ( 4-6 مم) 
13- - التأكد من نظافة موجه الهواء وفوهة خروج ( الوقود ) الغاز 
14- - التأكد من نظافة الخلية الضوئية ( photo cell )
15- - التأكد من نظافة فلاتر ( الوقود ) الغاز 
16- - التأكد من أن بلوف السحب والطرد لطلمبات تغذية المياه مفتوح

تعليمات عند بدء تشغيل الغلايات

- تعليمات بدء التشغيل 
1- - التأكد من سلامة جميع توصيلات الكهرباء ومراجعة دائرة كهرباء الولاعة 
2- - التأكد من ضغط منظمات الضغط (hops) علي ضغط التشغيل والفصل المطلوب 
3- - التأكد من أن فوهة خروج ( الوقود ) الغاز في مركز موجه الهواء 
4- - التأكد من أن العوامة مركبة بإحكام وتعمل جيدا 
5- - التأكد من أن ( ميكروسويتش ) الولاعة موصل وسليم 
6- - التأكد من سلامة ونظافة الخلية الضوئية 
7- - ضبط المسافة بين قطبي الشرارة لتكون حوالي (5, 3-4مم) وبينهما وبين فوهة الغاز حوالي (4-6 مم) واختبار الشرارة والتأكد من أنها تعمل جيدا
8- - مراجعة تابلوه الكهرباء و التأكد من سلامة التوصيلات لمفاتيح التشغيل ولمبات الإشارة ولوحة التحكم و البروجرام

Ø     وبعد ان تأكدنا من المصادر الأساسية اللازمة لتشغيل الغلاية يتم التأكد من صلاحية باقي الأجهزة الأم الموجودة علي الغلاية والتي يتم مراجعتها علي النحو التالي :-
1- - التأكد من ان محبس مانومتر ضغط الغلاية مفتوح 
2- -التأكد من أن المانومتر الموجود من الحجم الكبير الذي يسهل رؤيته 
3- - يتم معايرة المانومتر قبل استخدامه 
4- -التأكد من عمل صمامات الأمان بحيث أن تفتح عند ضغط أكبر من ضغط التشغيل بحوالي (1, كجم/سم2)
وكذلك يفتح الصمام الأول قبيل الثاني بفارق ضغط (1, كجم/سم2)
5- -التأكد من وجود عدد (2) منظم ضغط (pressure state ) وحساس ( sensor ) يقوم المنظم الأول (R) بفصل الغلاية في حالة زيادة الضغط ويقوم المنظم الثاني (M) بعمل تشغيل ( السيرفوموتر ) وبالتالي تغيير كمية الهواء والغاز حسب الضغط المضبوط عليه وكذلك أيضا يكون عمل الحساس ( sensor ) 
6- - التأكد من أن محبس ( الهواية ) التهوية مفتوح قبل بدء التشغيل وعند مليء الغلاية بالمياه حتى يتم طرد الهواء الموجود داخل الغلاية ولا يتم قفله إلا عندما يصل الضغط داخل الغلاية إلي حوالي (5, كجم /سم2 )
7- -يتم التأكد من سلامة الطوب الحراري ( fire bricks) الموجود بمقدمة الولاعة وكذلك الموجود بالجزء الخلفي للغلاية 
8- - يتم التأكد من سلامة اليايات الموجودة علي الباب الخلفي للغلاية لضمان خروج الغازات الزائدة

                          رابعا- تعليمات أثناء تشغيل الغلاية 
1- - اختبار زجاجات البيان للتأكد من عدم انخفاض مستوي المياه عن العلامة المحددة وإذا انخفض يتم إيقاف الغلاية فورا
2- - يتم مراقبة مانومتر الضغط باستمرار
3- - يتم اختبار صمامات الأمان في كل وردية برفع الضغط عن ضغط التشغيل أو شد ذراع الصمام ليساعد ذّلك في التخلص من الأملاح المترسبة داخل الصمام
4- - يتم تفوير العوامة الجانبية مرتين في كل وردية على الأقل
5- - يتم اختبار العوامة الرأسية مرة كل وردية 
6- - يراعي فتح وغلق المحابس تدريجيا 
7- - التأكد من أن مصائد البخار تعمل بحالة جيدة 
8- -التأكد من عدم تغيير لون القصعة الأمامية أو الخلفية للغلاية أو احمرارهما وإذا لوحظ ذلك عليهما أو على أى نقطة فى سطح الغلاية يتم توقف الغلاية فورا
- 9- التأكد من عدم تغيير لون الباب الخلفي للغلاية أو احمراره وإذا لوحظ ذلك يتم توقف الغلاية فورا
 -10- يراعي عدم وجود تسريب من المحابس أو الفلانشات ويعاد تربيطها 
11- - يراعي إعادة ضبط الحريق ومراقبة شكل الحريق كل وردية
12- - يتم تفوير المرجل لتقليل الأملاح المترسبة في قاع الغلاية ويحدد الزمن اللازم وعدد مرات التفوير أمين معـمل معالجة المياه بناءا على التحاليل الكيميائية للمياه
التفوير هو Blow down حيث يتم فتح المحبس اسفل الغلاية لتصريف المياه من الغلاية الى المجارى وذلك لتقليل ترسيب الأملاح الذائبة الكلية( t . d. s (total dissolved solids والتى بوجودها بتركيز داخل الغلاية تعمل على وجود تكلسات وترسبات على جدار ومواسير الغلاية فتقلل من كفاءة الغلاية وتمنع انتفال الحرارة وبزيادة هذه الترسبات ربما يؤدى ربنا يسترها الى انهيار ماسورة اللهب او مواسير الدخان او انفجار الغلاية وذلك لعدم ملاصقة المياه لجسم الغلاية
اظن هذه اللغة فى التوضيح تفيد جميع العاملين بالغلايات البخارية على جميع المستويات
الثقافية والله الموفق لما فيه الخير

الخلية الضوئية( photo cell ( ( مهمتها هو استمرارية الولاعة فى العمل عند بدأالتشغيل واستشعارها بالضوء داخل الغلاية فتعطى اشارة دائمة لبروجرام الولاعة لاستمرارية الاشتعال وتوقف الغلاية عند انحراف او سوء احتراق اللهب لعدة اسباب ومنها سوء خليط الهواء مع الوقود او انقطاع الوقود عن الضخ او ضعفه)

تلوث المياة الجوفية ومعالجتها ومعالجة مياة الشرب بشكل عام

تلوث المياة الجوفية ومعالجتها ومعالجة مياة الشرب بشكل عام

معالجة المياه .
طرق المعالجة التقليدية
تختلف عمليات معالجة مياه الشرب باختلاف مصادر تلك المياه ونوعيتها والمواصفات الموضوعة لها . ويجب الإشارة الى أن التغير المستمر لمواصفات المياه يؤدي أيضا في كثير من الأحيان إلى تغير في عمليات المعالجة . حيث أن المواصفات يتم تحديثها دوما نتيجة التغير المستمر للحد الأعلى لتركيز بعض محتويات المياه وإضافة محتويات جديدة إلى قائمة الموصفات . ويأتي ذلك نتيجة للعديد من العوامل مثل :

التطور في تقنيات تحليل المياه وتقنيات المعالجة.
اكتشاف محتويات جديدة لم تكن موجودة في المياه التقليدية أو كانت موجودة ولكن لم يتم الانتباه إلى وجودها أو مدى معرفة خطورتها في السابق.
اكتشاف بعض المشكلات التي تسببها بعض المحتويات الموجودة أصلا في الماء أو التي نتجت عن بعض عمليات المعالجة التقليدية . هذا ويمكن تناول عمليات المعالجة التقليدية المستخدمة للمياه استنادا إلى مصادرها السطحية والجوفية مع التركيز على المياه الجوفية نظرا لاعتماد المملكة عليها مقارنة بالمياه السطحية .
معالجة المياه السطحية :

تحتوي المياه السطحية ( المياه الجارية على السطح ) على نسبة قليلة من الأملاح مقارنة بالمياه الجوفية التي تحتوي على نسب عالية منها ، وهي بذلك بعد مياه يسرة ( غير عسرة ) حيث تهدف عمليات معالجتها بصورة عامة إلى إزالة المواد العالقة التي تسبب ارتفاعا في العكر وتغيرا في اللون والرائحة ، وعليه يمكن القول أن معظم طرق معالجة هذا النوع من المياه اقتصر على عمليات الترسيب والترشيح والتطهير . وتتكون المواد العالقة من مواد عضوية وطينية ، كما يحتوي على بعض الكائنات الدقيقة مثل الطحالب والبكتيريا . ونظرا لصغر حجم هذه المكونات وكبر مساحتها السطحية مقارنة بوزنها فإنها تبقي معلقة في الماء ولا تترسب . إضافة إلى ذلك فإن خوصها السطحية والكيميائية باستخدام عمليات الترويب الطريقة الرئيسية لمعالجة المياه السطحية ، حيث تستخدم بعض المواد الكيمائية لتقوم بإخلال اتزان المواد العالقة وتهيئة الظروف الملائمة لترسيبها وإزالتها من أحواض الترسيب .ويتبع عملية الترسيب عملية ترشيح باستخدام مرشحات رملية لإزالة ما تبقى من الرواسب ، ومن المكروبات المشهورة كبريتات الألمنيوم وكلوريد الحد يديك ، وهناك بعض المكروبات المساعدة مثل بعض البوليمرات العضوية والبنتونايت والسليكا المنشطة. ويمكن أيضا استخدام الكربون المنشط لإزالة العديد من المركبات العضوية التي تسبب تغيرا في طعم ورائحة المياه . تتبع عمليتي الترسيب والترشيح عملية التطهير التي تسبق إرسال تلك المياه إلى المستهلك .

معالجة المياه الجوفية:

تعد مياه الآبار من أنقى مصادر المياه الطبيعية التي يعتمد عليها الكثير من سكان العالم . إلا أن بعض مياه الآبار وخصوصا العميقة منها قد تحتاج ألى عمليات معالجة متقدمة وباهظة التكاليف قد تخرج عن نطاق المعالجة هي إضافة الكلور لتطهير المياه ثم ضخها الى شبكة التوزيع ، إذ تعد عملية التطهير كعملية وحيدة لمعالجة مياه بعض الآبار النقية جدا والتي تفي بجميع مواصفات المياه ، الا أن هذه النوعية من المياه هي الأقل وجودا في الوقت الحاضر ، لذلك فأنه إضافة لعملية التطهير فان غالبية المياه الجوفية تحتاج الى معالجة فيزيائية وكيمائية إما لإزالة بعض الغازات الذائبة مثل ثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين ، أو لإزالة بعض المعادن مثل الحديد والمغنيز والمعادن المسببة لعسر الماء، وتتم إزالة الغازات الذائبة باستخدام . عملية التهوية والتي تقوم أيضا بإزالة جزء من الحديد والمنغنيز عن طريق الأكسدة ، وقد يكون الغرض من التهوية مجرد كما يحدث لبعض مياه الآبار العميقة التي تكون حرارتها عالية مما يستدعي تبريدها حفاظا على كفاءة عمليات المعالجة الأخرى . أما إزالة معادن الحديد والمنغنيز فتتم بكفاءة في عمليات الأكسدة الكيمائية باستخدام الكلور أو برمنجنات البوتاسيوم . 
ان الطابع العام لمعالجة المياه الجوفية هو إزالة العسر بطريقة الترسيب ،



إضغط هنا لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي.

ويتكون عسر الماء بصورة رئيسة من مركبات الكالسيوم والماغنسيوم الذائبة في الماء . ويأتي الاهتمام بعسر الماء نتيجة لتأثيره السلبي على فاعلية الصابون ومواد التنظيف الأخرى ، بإضافة الى تكوين بعض الرواسب في الغلايات وأنابيب نقل المياه ويوضح الشكل (1 ) تسلسل العمليات في محطة تقليدية تعالج مياه جوفية تحتوي على نسب عالية من عسر الماء. تعتمد المملكة اعتماد كبيرا على المياه الجوفية لاستخدامها في الأغراض المختلفة ، الأمر الذي ساهم في انتشار محطات معالجة المياه الجوفية في ربوعها المختلفة . وفيما يلي استعراض موجز للعمليات المختلفة المياه الجوفية في هذا النوع من المحطات . 
أ ـ التيسير ( إزالة العسر ) بالترسيب 
تعني عملية التيسير أو إزالة العسر للمياه ( water softening) إزالة مركبات عنصري الكالسيوم والماغنسيوم المسببة للعسر عن طريق الترسيب الكيمائي . وتتم هذه العملية في محطات المياه بإضافة الجير المطفأ ( هيدروكسيد الكالسيوم ) إلى الماء بكميات محدودة حيث تحدث تفاعلات كيمائية معينة تتشكل عنها رواسب من كربونات الكالسيوم و هيدروكسيد الماغنسيوم . وقد يتم اللجوء في كثير من الأحيان الى إضافة رماد الصودا (كربونات الصوديوم ) مع الجير للتعامل مع بعض صور العسر .



إضغط هنا لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي.

وتشمل عملية التيسير على حوض صغير الحجم نسبيا تتم فيه إضافة المواد الكيمائية حيث تخلط مع الماء الداخل خلطا سريعا لتوزيعها في الماء بانتظام ، ثم ينقل الماء الى حوض كبير الحجم ليبقي فيه زمنا كافيا لإكمال التفاعلات الكيمائية وتكوين الرواسب حيث يخلط الماء في هذه الحالة خلطا بطيا يكفي فقط لتجميع والتصادق حبيبات الرواسب وتهيئتها للترسيب في المرحلة التالية , شكل (2).
ب ـ الترسيب
تعد عملية الترسيب من أوائل العمليات التي استخدامها الإنسان في معالجة المياه . وتستخدم هذه العملية لإزالة المواد العالقة والقابلة للترسيب أو لإزالة الرواسب الناتجة عن عمليات المعالجة الكيمائية مثل التيسير والترويب . وتعتمد المرسبات في أبسط صورها على فعل الجاذبية حيث تزال الرواسب تحت تأثير وزنها .
تتكون المرسبات غالبا من أحواض خرسانية دائرية أو مستطيلة الشكل تحتوي على



إضغط هنا لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي.

مدخل ومخرج للماه يتم تصميميها بطريقة ملائمة لإزالة أكبر كمية ممكنة من الرواسب ، حيث تؤخذ في الاعتبار الخواص الهيدروليكية لحركة الماء داخل الخوض . ومن الملامح الرئيسة لحوض الترسيب احتوائه على نظام لجمع الرواسب ( الحمأة ) وجرفها إلى بيارة في قاع الحوض حيث يتم سحبها والتخلص منها بواسطة مضخات خاصة . ويوضح الشكل (3) مقطعا في حوض ترسيب دائري .



إضغط هنا لرؤية الصورة بحجمها الطبيعي.

ويمكن دمج عمليات إضافة المواد الكيمائية والخلط البطيء والترسيب في حوض واحد يسمى مرسب الدفق العلوي شكل ( 4).
ج ـ الموازنة ( إعادة الكربنة
نظرا لأن المياه الناتجة هن عملية التيسير تكون في الغالب مشبعة برواسب كربونات الكالسيوم ، وحيث أن جزءا من هذه الرواسب يتبقى في الماء بعد مروره بأحواض الترسيب فإنه من المحتمل أن يترسب بعضها على المرشحات أو في شبكات التوزيع مما يؤدي إلى انسداد أو الحد من كفاءة المرشحات الشبكات . لذلك فإن عملية التيسير لضمان عدم حدوث تلك الأضرار . ومن عمليات الموازنة الأكثر استخداما في التطبيق التقليدية هي إضافة غاز ثاني أكسيد الكربون بكميات محددة بهدف تحويل ما تبقى من كربونات الكالسيوم الى صورة البيكربونات الذائبة .
د ـ الترشيح : 
هو العملية التي يتم فيها إزالة المواد العالقة ( العكارة ) . وذلك بإمرار الماء خلال وسط مسامي مثل الرمل وهذه العملية تحدث بصوره طبيعية في طبقات الأرض عندما تتسرب مياه الأنهار الى باطن
الأرض . لذلك تكون نسبة العكر قليلة جدا أو معدومة في المياه الجوفية مقارنة بالمياه السطحية ( الأنهار والبحيرات وأحواض تجميع مياه الأمطار ) التي تحتوي على نسب عالية من العكر .
تستخدم عملية الترشيح أيضا في إزالة الرواسب المتبقية بعد عمليات الترسيب في عمليات المعالجة الكيمائية مثل الترسيب والترويب . 
تعد إزالة المواد العالقة من مياه الشرب ضرورية لحماية الصحة العامة من ناحية ولمنع حدوث مشاكل تشغيلية في شبكة التوزيع من الناحية الأخرى . فقد تعمل هذه المواد على حماية الأحياء الدقيقة من أثر المادة المطهرة ، كما أنها قد تتفاعل كيمائيا مع المادة المطهرة كما أنها قد تتفاعل كيمائيا مع المادة المطهرة مما يقلل من نسبة فاعليتها على الأحياء الدقيقة ، وقد تترسب المواد العالقة في بعض أجزاء شبكة التوزيع مما قد يتسبب في نمو البكتريا وتغير رائحة المياه وطعمها ولونها.تتم عملية الترشيح داخل المرشح الذي يتكون من ثلاث أجزاء رئيسة وهي : صندوق المرشح والتصريف السفلي ووسط الترشيح ، شكل (5). يمثل صندوق المرشح البناء الذي يحوي وسط الترشيح ونظام التصريف السفلي ، ويبني صندوق المرشح في العادة من الخرسانة المسلحة ، كما توجد في قاعة ـ الذي يتكون من أنابيب وقنوات مثقبة ـ طبقة من الحصى المدرج لمنع خروج حبيبات الرمل من خلال الثقوب . والغرض من نظام التصريف السفلي تجميع المياه المرشحة وتوزيع مياه الغسيل عند إجراء عملية الغسيل للمرشح . أما وسط الترشيح فهو عبارة عن طبقة من رمل السيليكون ، وحديثا أمكن الاستفادة من الفحم المجروش ورمل الجارنت . عند مرور المياه خلال وسط الترشيح تلتصق المواد العالقة في بجدران حبيبات الوسط ، ومع استمرار عملية الترشيح تضيق فجوات الوسط للمياه بحيث يصبح المرشح قليل الكفاءة وعند ذلك يجب إيقاف عملية الترشيح وغسل المرشح لتنظيف الفجوات من الرواسب يتم في عملية الغسيل ضخ ماء نظيف بضغط عال من أسفل المرشح عبر نظام التصريف السفلي ينتج عنه تمدد الوسط وتحرك الحبيبات واصطدم بعضها مع البعض ، وبذلك يتم تنظيفها مما علق بها من رواسب . وتندفع هذه الرواسب مع مياه الغسيل التي تتجمع في قنوات خاصة موضوعة في أعلى صندوق المرشح ، وتنقل الى المكان الذي يتم فية معالجة مخلفات المحطة وتستمر عملية الغسيل هذه لفترة قصيرة من الزمن (5 –10 دقائق) بعدها يكون المرشح جاهزا للعمل .
هـ التطهير : 
هو العملية المستخدمة لقتل الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض (الجراثيم )، وتتم هذه العملية باستخدام الحرارة ( التسخين ) أو الأشعة فوق البنفسجية أو المواد الكيميائية مثل البروم أو اليود أو الأوزون أو الكلور بتركيزات لا تضر بالإنسان أو الحيوان . وتعد طريقة التسخين الى درجة الغليان أولى الطرق المستخدمة في التطهير ولاتزال أفضلها في حمالات الطوارئ عندما تكون كمية المياه قليلة ، لكنها عير مناسبة عندما تكون كمية المياه كبيره كما في محطات المعالجة نظرا لارتفاع تكلفتها . أما استخدام الأشعة فوق البنفسجية والمعالجة بالبروم واليود فتعد طرقا مكلفة . هذا وقد انتشر استخدام الأوزون والكلور في تطهير مياه الشرب ، حيث راج استخدام الأوزون في أوربا والكلور في أمريكا . وفي الآونة الأخيرة اتجهت كثير من المحطات في الولايات المتحدة الأمريكية الى استخدام الأوزون بالرغم من عدم ثباته كيمائيا وارتفاع تكلفته مقارنة بالكلور، وذلك لظهور بعض الآثار السلبية الصحية لاستخدام الكلور ( الكلورة ) في تطهير مياه الشرب يتفاعل الكلور مع الماء مكونا حامض الهيبوكلوروز وأيونات الهيبوكلورايت ثم يتفاعل جزء من حامض الهيبوكلوروز مع الأمونيا الموجودة في الماء مكونا أمنيات الكلور ( الكلور المتحد المتبقي) ويطلق على ما تبقى من حامض الهيبوكلوروز وأيونات الهيبوكلورايت الكلور الحر المتبقي وهذه المركبات ( الكلور الحر والكلور المتحد )هي التي تقوم بتطهير الماء وقتل الجراثيم الموجودة به ، ولذلك تلجا كثير من محطات المعالجة الى إضافة الكلور بنسب تكفي للحصول على كلور حر متبقي يضمن تطهير الماء الخارج من المحطة بكفاءة عالية ، بل في الغالب تكون كمية الكلور المضاف كافية لتأمين كمية محدود من الكلور الحر المتقي في شبكة توزيع المياه ، وذلك لتطهير المياه من أي كائنات دقيقة قد تدخل في الشبكة .
و ـ معالجة المخلفات:
تمثل الحماة المترسبة في أحواض الترسيب ومياه الغسيل الناتجة عن غسل المرشحات المصدرين الرئيسين للمخلفات في محطات معالجة المياه . وتحتاج هذه المخلفات إلى معالجة لتسهيل عملية التخلص منها ولحماية البيئة من التلوث الناتج عنها . ويتم ذلك بضخ مياه الغسيل الى حوض للتر ويق ، حيث تضاف إليها مادة كيمائية مناسبة مثل البوليمر لتساعد على ترسيب المواد العالقة في مياه الغسيل ، ثم تعاد المياه الناتجة عن هذه العملية إلى بداية خط المعالجة في المحطة . آما الحمأة الناتجة من أحواض الترسيب والمواد المترسبة في حوض الترويق فيتم إرسالها إلى حوض للتثخين حيث يتم تثخينها بإضافة البوليمة الناسب ، وتعاد المياه الناتجة عن هذه العملية إلى مدخل المياه في المحطة ، وبع ذلك تتعرض الحمأة المثخنة إلى عملية نزع المياه منها بطرق ميكانيكية ( الطرد المركزي أو الترشيح الميكانيكي ) يتم في النهاية الحصول على مواد صلبة تحتوي على كميات قليلة من المياه يمكن التخلص منها بوضعها في أحواض للتجفيف أو دفنها في باطن الأرض ، كما يمكن استخلاص بعض المواد الكيمائية من هذه المخالفات ليعاد استخدامها في عمليات المعالجة .
تحديات جديدة 
وشهدت الآونة الأخيرة تغيرات جذرية في تقنيات المعالجة ترجع في كثير من الأحوال الى النقص الشديد الذي تعانية كثير من دول العالم في المياه الصالحة للشرب أو نتيجة لتلوث مصادر المياه كما هو الحال في أكثر الدول الصناعية . وقد أدت هذه العوامل إلى البحث عن مصادر جديده غير المصادر التقليدية والتي تحتاج بطبيعة الحال إلى تقنيات معالجة متقدمة بالإضافة إلى المعالجة التقليدية . ولذلك لجأت كثير من الدول ال تحلية مياه البحر وإلى تحلية بعض مصادر المياه الجوفية المالحة ، وفي سبيل ذلك يتم استخدام تقنيات باهظة التكاليف مثل عمليات التقطير الومضي وعمليات التناضح العكسي ، بالإضافة إلى العديد من العمليات الأخرى للتحلية . وقد أدى تلوث مصادر المياه في بعض أنحاء العالم إلى الشروع في استخدام تقنيات متقدمة ومكلفة مثل استخدام الكربون المنشط وعمليات الطرد بالتهوية في إزالة الكثير من الملوثات العضوية مثل الهيدروكربونات وبعض المبيدات والمركبات العضوية الهالوجينية . ومن مظاهر التلوث الطبيعي وجود عناصر مشعة مثل اليورانيوم والراديوم والرادون في بعض مصادر المياه . وتتركز الأبحاث الحديثة حول إزالة هذه العناصر باستخدام عمليات الامتصاص ( استخدم الكربون المنشط والسيليكا ) وعمليات التناضح العكسي مع تحسين الأداء للعمليات التقليدية مثل التيسير والترويب . 
ومن الاتجاهات الحديثة في عمليات المعالجة التوجه نحو استخدام بدائل لتطهير المياه غير الكلور نظرا لتفاعله مع بعض المواد العضوية الموجودة في المياه ـ خاصة المياه السطحية ـ وتكوين بعض المركبات العضوية التي يعتقد بأن لها أثرا كبيرا على الصحة العامة .
وتعد المركبات الميثانية ثلاثية الهالوجين ، مثل الكلوروفورم ، في مقدمة نواتج الكلورة التي لاقت اهتمام كبيرا في هذا الصدد ، إلا أن الحماس لاستخدام بدائل الكلور ما لبث أن تباطأ في الآونة ألاخيرة نتيجة لاكتشاف أن هذه البدائل ينتج عن الأوزون مركبات مثل الفورمالدهايد والاسيتالدهايد ، وعن الكلورامين ينتج كلوريد السيانوجين ، وعن ثاني أكسيد الكلور ينتج الكلورايت والكلوريت.
تلاقي المعالجة الحيوية باستخدام الكائنات الدقيقة اهتمام بالغا في العصر الحاضر بعد أن كانت وقفا على معالجة مياه الصرف لسنوات 
طويلة ، حيث أثبتت الأبحاث فاعلية المعالجة الحيوية في إزالة الكثير من المركبات العضوية والنشادر والنترات والحديد والمنغنيز ، إلا أن تطبيقاتها الحالية لا تزال محدودة ومقتصرة في كثير من الأحوال على النواحي التجريبية والبحثية . وختاما نشير الى أن ادخال التقنيات الحديثة على محطات المعالجة التقليدية قد تستوجب تغييرات جذرية في المحطات القائمة وفي طرق التصميم للمحطات المستقبلية ويعني ذلك ارتفاعا حادا في تكلفة معالجة المياه ، ويمكن تفادي ذلك أو الإقلال من أثره بوضع برامج مدرسة للترشيد في إستخدام المياه والمحافظة على مصادرها من التلوث

نبذة تاريخيةعن طرق معالجة المياه

يرجع اهتمام الإنسان بنوعية الماء الذي يشربه إلى أكثر من خمسة آلاف عام . ونظرا للمعرفة المحدودة في تلك العصور بالأمراض ومسبباتها فقد كان الاهتمام محصور في لون المياه وطعمها ورائحتها فقط . وقد استخدمت لهذا الغرض ـ وبشكل محدود خلال فترات تاريخية متباعدة ـ بعض عمليات المعالجة مثل الغليان والترشيح والترسيب وإضافة بعض الأملاح ثم شهد القرنان الثامن والتاسع عشر الميلاديان الكثير من المحاولات الجادة في دول أوربا وروسيا للنهوض بتقنية معالجة المياه حيث أنشئت لأول مرة في التاريخ محطات لمعالجة المياه على مستوى المدن .

ففي عام 1807م أنشئت محطة لمعالجة المياه في مدينة جلاسكو الأستكلندية ،وتعد هذه المحطة من أوائل المحطات في العالم وكانت تعالج فيها المياه بطريقة الترشيح ثم تنقل إلى المستهلكين عبر شبكة أنابيب خاصة . وعلى الرغم من أن تلك المساهمات تعد تطورا تقنيا في تلك الفترة إلا أن الاهتمام آنذاك كان منصبا على نواحي اللون والطعم والرائحة ، أو ما يسمى بالقابلية ، وكانت المعالجة باستخدام المرشحات الرملية المظهر السائد في تلك المحطات حتى بداية القرن العشرين . ومع التطور الشامل للعلوم والتقنية منذ بداية هذا القرن واكتشاف العلاقة بين مياه الشرب وبعض الأمراض السائدة فقد حدث تطور سريع في مجال تقنيات المعالجة حيث أضيفت العديد من العمليات التي تهدف بشكل عام إلى الوصول بالمياه إلى درجة عالية من النقاء ، بحيث تكون خالية من العكر وعديمة اللون والطعم والرائحة ومأمونة من النواحي الكيمائية والحيوية ، ويبين الجدول (1)المواصفات الكيمائية 

لمياه الشرب .

معالجة المياه .

لقد كان وباء الكوليرا من أوائل الأمراض التي اكتشفت ارتباطها الوثيق بتلوث مياه الشرب في المرحلة السابقة لتطور تقنيات معالجة المياه ، فعلى سبيل المثال أصيب حوالي 17000 شخص من سكان مدينة هامبورج الألمانية بهذا الوباء خلال صيف 1829م أدى إلى وفاة ما لا يقل عن نصف ذلك العدد . وقد ثبت بما لا يدع مجالا للشك أن المصدر الرئيس للوباء هو تلوث مصدر المياه لتلك المدينة . يعد التطهير باستخدام الكلور من أوائل العمليات التي استخدمت لمعالجة المياه بعد عملية الترشيح وذلك للقضاء على بعض الكائنات الدقيقة من بكتريا وفيروسات مما أدى إلى الحد من انتشار العديد من الأمراض التي تنقلها المياه مثل الكوليرا وحمى التيفويد . وتشمل المعالجة ، ومن هذه العمليات ما يستخدم لإزالة عسر الماء مثل عمليات التيسير ، أو لإزالة العكر مثل عمليات الترويب .

ونظرا للتقدم الصناعي والتقني الذي يشهد هذا العصر وما تبعه من ازدياد سريع في معدلات استهلاك المياه الطبيعية ، 

النقية نوعا ما ، ونظرا لما يحدث من تلوث لبعض تلك المصادر نتيجة المخلفات الصناعية ومياه الصرف الصحي وبعض الحوادث البيئية الأخرى فإن عمليات المعالجة قد بدأت تأخذ مسارا جديدا يختلف في كثير من تطبيقات عن مسار المعالجة التقليدية . وفي هذه المقالة سنستعرض بإيجاز طرق المعاجلة التقليدية لمياه الشرب إضافة لبعض الاتجاهات الحالية والمستقبلية لتقنيات المعالجة .

طرق المعالجة التقليدية

تختلف عمليات معالجة مياه الشرب باختلاف مصادر تلك المياه ونوعيتها والمواصفات الموضوعة لها . ويجب الإشارة الى أن التغير المستمر لمواصفات المياه يؤدي أيضا في كثير من الأحيان إلى تغير في عمليات المعالجة . حيث أن المواصفات يتم تحديثها دوما نتيجة التغير المستمر للحد الأعلى لتركيز بعض محتويات المياه وإضافة محتويات جديدة إلى قائمة الموصفات . ويأتي ذلك نتيجة للعديد من العوامل مثل : 

التطور في تقنيات تحليل المياه وتقنيات المعالجة. 
اكتشاف محتويات جديدة لم تكن موجودة في المياه التقليدية أو كانت موجودة ولكن لم يتم الانتباه إلى وجودها أو مدى معرفة خطورتها في السابق. 
اكتشاف بعض المشكلات التي تسببها بعض المحتويات الموجودة أصلا في الماء أو التي نتجت عن بعض عمليات المعالجة التقليدية . هذا ويمكن تناول عمليات المعالجة التقليدية المستخدمة للمياه استنادا إلى مصادرها السطحية والجوفية مع التركيز على المياه الجوفية نظرا لاعتماد المملكة عليها مقارنة بالمياه السطحية . 
معالجة المياه السطحية :

تحتوي المياه السطحية ( المياه الجارية على السطح ) على نسبة قليلة من الأملاح مقارنة بالمياه الجوفية التي تحتوي على نسب عالية منها ، وهي بذلك بعد مياه يسرة ( غير عسرة ) حيث تهدف عمليات معالجتها بصورة عامة إلى إزالة المواد العالقة التي تسبب ارتفاعا في العكر وتغيرا في اللون والرائحة ، وعليه يمكن القول أن معظم طرق معالجة هذا النوع من المياه اقتصر على عمليات الترسيب والترشيح والتطهير . وتتكون المواد العالقة من مواد عضوية وطينية ، كما يحتوي على بعض الكائنات الدقيقة مثل الطحالب والبكتيريا . ونظرا لصغر حجم هذه المكونات وكبر مساحتها السطحية مقارنة بوزنها فإنها تبقي معلقة في الماء ولا تترسب . إضافة إلى ذلك فإن خوصها السطحية والكيميائية باستخدام عمليات الترويب الطريقة الرئيسية لمعالجة المياه السطحية ، حيث تستخدم بعض المواد الكيمائية لتقوم بإخلال اتزان المواد العالقة وتهيئة الظروف الملائمة لترسيبها وإزالتها من أحواض الترسيب .ويتبع عملية الترسيب عملية ترشيح باستخدام مرشحات رملية لإزالة ما تبقى من الرواسب ، ومن المكروبات المشهورة كبريتات الألمنيوم وكلوريد الحد يديك ، وهناك بعض المكروبات المساعدة مثل بعض البوليمرات العضوية والبنتونايت والسليكا المنشطة. ويمكن أيضا استخدام الكربون المنشط لإزالة العديد من المركبات العضوية التي تسبب تغيرا في طعم ورائحة المياه . تتبع عمليتي الترسيب والترشيح عملية التطهير التي تسبق إرسال تلك المياه إلى المستهلك . 

معالجة المياه الجوفية:

تعد مياه الآبار من أنقى مصادر المياه الطبيعية التي يعتمد عليها الكثير من سكان العالم . إلا أن بعض مياه الآبار وخصوصا العميقة منها قد تحتاج ألى عمليات معالجة متقدمة وباهظة التكاليف قد تخرج عن نطاق المعالجة هي إضافة الكلور لتطهير المياه ثم ضخها الى شبكة التوزيع ، إذ تعد عملية التطهير كعملية وحيدة لمعالجة مياه بعض الآبار النقية جدا والتي تفي بجميع مواصفات المياه ، الا أن هذه النوعية من المياه هي الأقل وجودا في الوقت الحاضر ، لذلك فأنه إضافة لعملية التطهير فان غالبية المياه الجوفية تحتاج الى معالجة فيزيائية وكيمائية إما لإزالة بعض الغازات الذائبة مثل ثاني أكسيد الكربون وكبريتيد الهيدروجين ، أو لإزالة بعض المعادن مثل الحديد والمغنيز والمعادن المسببة لعسر الماء، وتتم إزالة الغازات الذائبة باستخدام . عملية التهوية والتي تقوم أيضا بإزالة جزء من الحديد والمنغنيز عن طريق الأكسدة ، وقد يكون الغرض من التهوية مجرد كما يحدث لبعض مياه الآبار العميقة التي تكون حرارتها عالية مما يستدعي تبريدها حفاظا على كفاءة عمليات المعالجة الأخرى . أما إزالة معادن الحديد والمنغنيز فتتم بكفاءة في عمليات الأكسدة الكيمائية باستخدام الكلور أو برمنجنات البوتاسيوم . 

ان الطابع العام لمعالجة المياه الجوفية هو إزالة العسر بطريقة الترسيب ، ويتكون عسر الماء بصورة رئيسة من مركبات الكالسيوم والماغنسيوم الذائبة في الماء . ويأتي الاهتمام بعسر الماء نتيجة لتأثيره السلبي على فاعلية الصابون ومواد التنظيف الأخرى ، بإضافة الى تكوين بعض الرواسب في الغلايات وأنابيب نقل المياه ويوضح الشكل (1 ) تسلسل العمليات في محطة تقليدية تعالج مياه جوفية تحتوي على نسب عالية من عسر الماء. تعتمد المملكة اعتماد كبيرا على المياه الجوفية لاستخدامها في الأغراض المختلفة ، الأمر الذي ساهم في انتشار محطات معالجة المياه الجوفية في ربوعها المختلفة . وفيما يلي استعراض موجز للعمليات المختلفة المياه الجوفية في هذا النوع من المحطات . 
أ ـ التيسير ( إزالة العسر ) بالترسيب
تعني عملية التيسير أو إزالة العسر للمياه ( water softening) إزالة مركبات عنصري الكالسيوم والماغنسيوم المسببة للعسر عن طريق الترسيب الكيمائي . وتتم هذه العملية في محطات المياه بإضافة الجير المطفأ ( هيدروكسيد الكالسيوم ) إلى الماء بكميات محدودة حيث تحدث تفاعلات كيمائية معينة تتشكل عنها رواسب من كربونات الكالسيوم و هيدروكسيد الماغنسيوم . وقد يتم اللجوء في كثير من الأحيان الى إضافة رماد الصودا (كربونات الصوديوم ) مع الجير للتعامل مع بعض صور العسر . وتشمل عملية التيسير على حوض صغير الحجم نسبيا تتم فيه إضافة المواد الكيمائية حيث تخلط مع الماء الداخل خلطا سريعا لتوزيعها في الماء بانتظام ، ثم ينقل الماء الى حوض كبير الحجم ليبقي فيه زمنا كافيا لإكمال التفاعلات الكيمائية وتكوين الرواسب حيث يخلط الماء في هذه الحالة خلطا بطيا يكفي فقط لتجميع والتصادق حبيبات الرواسب وتهيئتها للترسيب في المرحلة التالية , شكل (2.
ب ـ الترسيب
تعد عملية الترسيب من أوائل العمليات التي استخدامها الإنسان في معالجة المياه . وتستخدم هذه العملية لإزالة المواد العالقة والقابلة للترسيب أو لإزالة الرواسب الناتجة عن عمليات المعالجة الكيمائية مثل التيسير والترويب . وتعتمد المرسبات في أبسط صورها على فعل الجاذبية حيث تزال الرواسب تحت تأثير وزنها .
تتكون المرسبات غالبا من أحواض خرسانية دائرية أو مستطيلة الشكل تحتوي على مدخل ومخرج للماه يتم تصميميها بطريقة ملائمة لإزالة أكبر كمية ممكنة من الرواسب ، حيث تؤخذ في الاعتبار الخواص الهيدروليكية لحركة الماء داخل الخوض . ومن الملامح الرئيسة لحوض الترسيب احتوائه على نظام لجمع الرواسب ( الحمأة ) وجرفها إلى بيارة في قاع الحوض حيث يتم سحبها والتخلص منها بواسطة مضخات خاصة . ويوضح الشكل (3) مقطعا في حوض ترسيب دائري . ويمكن دمج عمليات إضافة المواد الكيمائية والخلط البطيء والترسيب في حوض واحد يسمى مرسب الدفق العلوي شكل ( 4.
ج ـ الموازنة ( إعادة الكربنة:
نظرا لأن المياه الناتجة هن عملية التيسير تكون في الغالب مشبعة برواسب كربونات الكالسيوم ، وحيث أن جزءا من هذه الرواسب يتبقى في الماء بعد مروره بأحواض الترسيب فإنه من المحتمل أن يترسب بعضها على المرشحات أو في شبكات التوزيع مما يؤدي إلى انسداد أو الحد من كفاءة المرشحات الشبكات . لذلك فإن عملية التيسير لضمان عدم حدوث تلك الأضرار . ومن عمليات الموازنة الأكثر استخداما في التطبيق التقليدية هي إضافة غاز ثاني أكسيد الكربون بكميات محددة بهدف تحويل ما تبقى من كربونات الكالسيوم الى صورة البيكربونات الذائبة .
د-الترشيح: 
هو العملية التي يتم فيها إزالة المواد العالقة ( العكارة ) . وذلك بإمرار الماء خلال وسط مسامي مثل الرمل وهذه العملية تحدث بصوره طبيعية في طبقات الأرض عندما تتسرب مياه الأنهار الى باطن الأرض . لذلك تكون نسبة العكر قليلة جدا أو معدومة في المياه الجوفية مقارنة بالمياه السطحية ( الأنهار والبحيرات وأحواض تجميع مياه الأمطار ) التي تحتوي على نسب عالية من العكر .
تستخدم عملية الترشيح أيضا في إزالة الرواسب المتبقية بعد عمليات الترسيب في عمليات المعالجة الكيمائية مثل الترسيب والترويب . 
تعد إزالة المواد العالقة من مياه الشرب ضرورية لحماية الصحة العامة من ناحية ولمنع حدوث مشاكل تشغيلية في شبكة التوزيع من الناحية الأخرى . فقد تعمل هذه المواد على حماية الأحياء الدقيقة من أثر المادة المطهرة ، كما أنها قد تتفاعل كيمائيا مع المادة المطهرة كما أنها قد تتفاعل كيمائيا مع المادة المطهرة مما يقلل من نسبة فاعليتها على الأحياء الدقيقة ، وقد تترسب المواد العالقة في بعض أجزاء شبكة التوزيع مما قد يتسبب في نمو البكتريا وتغير رائحة المياه وطعمها ولونها.تتم عملية الترشيح داخل المرشح الذي يتكون من ثلاث أجزاء رئيسة وهي : صندوق المرشح والتصريف السفلي ووسط الترشيح ، شكل (5). يمثل صندوق المرشح البناء الذي يحوي وسط الترشيح ونظام التصريف السفلي ، ويبني صندوق المرشح في العادة من الخرسانة المسلحة ، كما توجد في قاعة ـ الذي يتكون من أنابيب وقنوات مثقبة ـ طبقة من الحصى المدرج لمنع خروج حبيبات الرمل من خلال الثقوب . والغرض من نظام التصريف السفلي تجميع المياه المرشحة وتوزيع مياه الغسيل عند إجراء عملية الغسيل للمرشح . أما وسط الترشيح فهو عبارة عن طبقة من رمل السيليكون ، وحديثا أمكن الاستفادة من الفحم المجروش ورمل الجارنت . عند مرور المياه خلال وسط الترشيح تلتصق المواد العالقة في بجدران حبيبات الوسط ، ومع استمرار عملية الترشيح تضيق فجوات الوسط للمياه بحيث يصبح المرشح قليل الكفاءة وعند ذلك يجب إيقاف عملية الترشيح وغسل المرشح لتنظيف الفجوات من الرواسب يتم في عملية الغسيل ضخ ماء نظيف بضغط عال من أسفل المرشح عبر نظام التصريف السفلي ينتج عنه تمدد الوسط وتحرك الحبيبات واصطدم بعضها مع البعض ، وبذلك يتم تنظيفها مما علق بها من رواسب . وتندفع هذه الرواسب مع مياه الغسيل التي تتجمع في قنوات خاصة موضوعة في أعلى صندوق المرشح ، وتنقل الى المكان الذي يتم فية معالجة مخلفات المحطة وتستمر عملية الغسيل هذه لفترة قصيرة من الزمن (5 –10 دقائق) بعدها يكون المرشح جاهزا للعمل .
هـ التطهير :
هو العملية المستخدمة لقتل الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض (الجراثيم )، وتتم هذه العملية باستخدام الحرارة ( التسخين ) أو الأشعة فوق البنفسجية أو المواد الكيميائية مثل البروم أو اليود أو الأوزون أو الكلور بتركيزات لا تضر بالإنسان أو الحيوان . وتعد طريقة التسخين الى درجة الغليان أولى الطرق المستخدمة في التطهير ولاتزال أفضلها في حمالات الطوارئ عندما تكون كمية المياه قليلة ، لكنها عير مناسبة عندما تكون كمية المياه كبيره كما في محطات المعالجة نظرا لارتفاع تكلفتها . أما استخدام الأشعة فوق البنفسجية والمعالجة بالبروم واليود فتعد طرقا مكلفة . هذا وقد انتشر استخدام الأوزون والكلور في تطهير مياه الشرب ، حيث راج استخدام الأوزون في أوربا والكلور في أمريكا . وفي الآونة الأخيرة اتجهت كثير من المحطات في الولايات المتحدة الأمريكية الى استخدام الأوزون بالرغم من عدم ثباته كيمائيا وارتفاع تكلفته مقارنة بالكلور، وذلك لظهور بعض الآثار السلبية الصحية لاستخدام الكلور ( الكلورة ) في تطهير مياه الشرب يتفاعل الكلور مع الماء مكونا حامض الهيبوكلوروز وأيونات الهيبوكلورايت ثم يتفاعل جزء من حامض الهيبوكلوروز مع الأمونيا الموجودة في الماء مكونا أمنيات الكلور ( الكلور المتحد المتبقي) ويطلق على ما تبقى من حامض الهيبوكلوروز وأيونات الهيبوكلورايت الكلور الحر المتبقي وهذه المركبات ( الكلور الحر والكلور المتحد )هي التي تقوم بتطهير الماء وقتل الجراثيم الموجودة به ، ولذلك تلجا كثير من محطات المعالجة الى إضافة الكلور بنسب تكفي للحصول على كلور حر متبقي يضمن تطهير الماء الخارج من المحطة بكفاءة عالية ، بل في الغالب تكون كمية الكلور المضاف كافية لتأمين كمية محدود من الكلور الحر المتقي في شبكة توزيع المياه ، وذلك لتطهير المياه من أي كائنات دقيقة قد تدخل في الشبكة .
و ـ معالجة المخلفات:
تمثل الحماة المترسبة في أحواض الترسيب ومياه الغسيل الناتجة عن غسل المرشحات المصدرين الرئيسين للمخلفات في محطات معالجة المياه . وتحتاج هذه المخلفات إلى معالجة لتسهيل عملية التخلص منها ولحماية البيئة من التلوث الناتج عنها . ويتم ذلك بضخ مياه الغسيل الى حوض للتر ويق ، حيث تضاف إليها مادة كيمائية مناسبة مثل البوليمر لتساعد على ترسيب المواد العالقة في مياه الغسيل ، ثم تعاد المياه الناتجة عن هذه العملية إلى بداية خط المعالجة في المحطة . آما الحمأة الناتجة من أحواض الترسيب والمواد المترسبة في حوض الترويق فيتم إرسالها إلى حوض للتثخين حيث يتم تثخينها بإضافة البوليمة الناسب ، وتعاد المياه الناتجة عن هذه العملية إلى مدخل المياه في المحطة ، وبع ذلك تتعرض الحمأة المثخنة إلى عملية نزع المياه منها بطرق ميكانيكية ( الطرد المركزي أو الترشيح الميكانيكي ) يتم في النهاية الحصول على مواد صلبة تحتوي على كميات قليلة من المياه يمكن التخلص منها بوضعها في أحواض للتجفيف أو دفنها في باطن الأرض ، كما يمكن استخلاص بعض المواد الكيمائية من هذه المخالفات ليعاد استخدامها في عمليات المعالجة .
تقنيات جديدة
تقنية " معالجة المياه المتلوثة بالميكرويف "
لفتت تقنية "معالجة المياه المتلوثة بالميكرويف" ذات الملكية الفكرية المستقلة أنظار المستثمرين المحليين والأجانب وذلك لان هذه التقنية تتميز بقلة تكلفة التشغيل وضيق الحيز المطلوب واستهلاك الكهرباء المنخفض. 
باستخدام هذه التقنية الجديدة, لا تستغرق عملية معالجة المياه المتلوثة سوى 7 دقائق, وتضاهى نوعية المياه المعالجة جودة المياه السطحية من الدرجتين الاولى والثانية. لذا فان هذه التقنية أفضل من التقنيات المتبعة حاليا فى معالجة المياه المتلوثة من حيث كافة مؤشرات البارامترا الفنية. 
يشار الى ان هذه التقنية توصل اليها شيوى يو شنغ رئيس مجلس الادارة لشركة تشنلونغ روندونغ المحدودة للعلوم والتكنولوجيا فى مدينة كونمينغ حاضرة مقاطعة يوننان الواقعة جنوب غربى الصين, وأقرتها مصلحة الدولة لحماية البيئة ومصلحة حماية البيئة لمقاطعة يوننان. 
واستخدمت هذه التقنية فى قاعدة نموذجية فى محطة كونمينغ السادسة للتخلص من مياه الصرف الصحى والصناعى بتمويل 1.7 مليون يوان ( حوالى 205 آلاف دولار امريكى ) من مصلحة حماية البيئة لمقاطعة يوننان, وكانت فعالية المعالجة ملحوظة.
وقرر رجل أعمال سنغافورى مشهور بعد زيارة استطلاعية فى كونمينغ مؤخرا ان يستثمر10 مليون دولار سنغافورى لدعم مشروع تطوير تقنية " معالجة المياه المتلوثة بالميكرويف ". كما وقع صندوق " أصدقاء الصين " معه خطاب نوايا بشأن جلب استثمارات لتطبيق هذه التقنية فى معالجة تلوث بحيرة ديانتشى الواقعة جنوبى مدينة كونمينغ.
يوجد طـــــرق عديدة لتنقية وتعقيم المياه فمن خلال هذا الموضوع ومن خلال عملي في شركة أنظمة وتكنولوجيا المياه في اليمن اتضح لي العديد من الطرق لتحلية المياه 
ولكن هنالك خطأ فادح يرتكبه بعض التجار حيث أنهم يقومون بشراء محطات تحلية ونسبة الأملاح في المياه التي يرغبون في تحليتها لا تزيد عن 300PPM وان التحلية إنما هي للبحار والمياه المالحة فقط ولذلك تسمى الوحدات التي يرغب بها هــؤلاء التجار وحدات المعالجة والتنقية وليست محطات التحلية وتتكون وحدة المعالجة والتنقية من:ـ
1- فلتر كربوني 
ووظيفته إزالة السموم والطعم والروائح الكريهة من الماء فهـــو بذلك يقوم بدور رئيسي بأخذ الكلور المستخدم في تعقيم المياه .
2- فلتر سوفتينر:
وظيفته يقوم بأخذ الكلس من الماء بحيث تكون مجموع الأملاح الكلسية في المياه لا تزيد عن 35PPM ولذلك فهو يعتبر من أهم الأشياء للمرضى المصابين بالتهابات الكلى أو الحصى ويتنشط دوريا بالملح.
3- فلتــــر رملي:
وظيفته حجز الشوائب العالقة بالمياه.
4- جهاز التعقيم بالأشعة فوق البنفسجية(U.V):
ووظيفته تعقيم المياه بالأشعة فوق البنفسجية لقتل الفيروسات والبكتيريا.
5- جهاز تعقيم المياه بالكلور (حاقن الكلور أو الـDOSING):
ووظيفته تعقيم المياه بالكلور وأفضل الأنواع المذكورة هو النوع الألماني.
6- فلات