INSTALATIA DE SEPARARESEPARATORUL CENTRIFUGAL SA 831

1.GENERALITATI

Pentru pregatirea unor cantitati importante de combustibil greu necesar

consumului zilnic al motorului principal,consum ce poate atinge valori de

20~100t sau mai mult in cazul motoarelor principale ale tancurilor petroliere,sint

necesare instalatii corespunzatoare acestui scop.

Instalatia de pregatire a combustibilului greu la bord au in general urmatoarea

componenta:

- tancuri de decantare

- tancuri de serviciu

- pompe de transfer

- incalzitoare

- separator centrifugal, asa cum este ilustrat mai jos ilustrat mai jos

Scopul operatiei de separare centrifugala este de a indeparta din masa

amestecului eterogen – combustibil sau ulei – acele faze a caror prezenta

pericliteaza buna functionare a instalatiei de forta , respectiv a motoarelor si a

caldarilor de la bord.

Se urmareste in principal indepartarea apei si a diferitelor impuritati existente

intr-un amestec eterogen.

2.PRINCIPIUL DE FUNCTIONARE AL SEPARATOARELOR

Separarea centrifugala se realizeaza prin intermediul unui cimp de forte create la

nivelul camerei de separare a separatorului.Aceasta are forma unui vas florentin

la 90º pe verticala – folosit la decantarea gravitationala continua – care se afla in

miscare de rotarie in jurul axei verticale.

Separarea amestecului eterogen in fazele sale componente apare ca urmere a

diferentelor de greutati specifice sau pe baza fortelor de frecare ce apar la

nivelul spatiilor interstitiale dintre talerele separatorului.

Pentru asigurarea unei bune separari in cazul combustibiluilui greu si a uleiului

sint aplicate doua operatii distincte si anume : purificarea si clarificarea.

Tanc decantare Valvula cu trei cai

Pompa Incalzitor Separator Tanc de consum

Regulator de presiune

Purificarea este operatia ce consta in separarea integrala a apei si a

particolelor de impuritati mecanice grosiere ce se separa pe baza diferentelor de

greutati specifice a amestecului eterogen introdus sub actiunea fortelor

centrifuge.

Clarificarea este operatia de purificare a restului de impuritati – acelor de

dimensiuni reduse – aflate in cimp centrifugal, pe baza fortelor de frecare ce

apar intre talere.

Purificarea si clarificarea constituie doua operatii ale procesului unic de

separare centrifugala.

In mod normal un separator poate efectua o singura operatie in timpul

functionarii,fie cea de purificare, care este de regula cea mai importanta, fie cea

de clarificare.Pentru a se executa cele doua operatii simultan, si asigurarea unei

separari eficiente, este nevoie de doua separatoare centrifugale in serie, unul

avind rol de purificator celalalt de clarificator.

Aceasta configuratie de doua separatoare inseriate necesita costuri

suplimentare din partea constructorilor cit si un spatiu marit dedicat amplasarii

lor.

Firma ALFA LAVAL a rezolvat aceasta problema prin producerea de

separatoare care au inglobate cele doua operatii, de purificare si de clarificare,

ele avind loc simultan in cadrul unui singur ciclu de separare.

3.SEPARATORUL CENTRIFUGAL MODEL SA 831

Separatorul centrifugal de tipul SA 831 este produs de firma ALFA LAVAL si

este un separator de combustibil greu . Poate executa operatiile de purificare si

clarificare in cadrul aceluias ciclu fara a fi necesara schimbarea discului

gravitational.

Principul de functionare al acestui separator este ilustrat in detaliu in cele ce

urmeaza:

In timpul procesului de separare

mizeria si apa se acumuleaza la

periferia oalei

.

Impuritatile si apa sint descarcate la

intervale regulate de timp. Pe timpul

descarcarii intrarea combustibilului este

inchisa.

Excesul de apa poate fi de asemenea

drenat din oala separatorului intre

descarcari.

Combustibilul curat ce iese din separator

este monitorizat pentru a depista urme de

apa.Orice urma de apa este depistata de

detectorul de apa

Combustibil

Apa simizerie

Talere

Apa

detector de apa

Semnalul de la detectorul de apa este

transmis continuu la unitatea centrala,

acolo unde o valoare de referinta este

setata.Unitatea compara semnalul de la

detectorul de apa si valoarea de

referinta.Orice deviatie va duce la drenarea

apei.

PLANIFICAREA REPARATIILOR

Pentru o buna functionare a agregatului si utilizarea lui o perioada cit mai

indelungata de timp , firma producatoare recomanda un grafic de reparatii si o

planificare a lucrarilor de intretinere.

Lucrarile de intretinere si cele de reparatii sint amanuntit redate pentru fiecare

parte componenta a separatorului.

Pentru acest tip de separator, in particular, producatorul imparte aceste reparatii

in:

-lucrari de intretinere care se recomanda a fi efectuate o data la sase luni sau la

fiecare 4000 ore de functionare

-lucrari de reparatii capitale si generale care se recomanda a fi efectuate la

fiecare 18 luni (3 ani )sau la fiecare 12000 ore de functionare

-schimbul de ulei se recomanda a fi efectuat la fiecare 4000 ore de functionare

sau la un an daca numarul de ore de functionare intr-un an este mai mic de 4000

ore.

5.LUCRARI DE INTRETINERE

La lucrarile de intretinere ce se efectueaza o data la sase luni se vor avea in

vedere lucrari la:

- capacul separatorului

- oala

- corpul separatorului

Pentru o mai buna intelegere a acestor parti componente vom urmari in desenul

de mai jos sectiunile asa cum sint definite de producator:

a) sectiunea proceselor sau mai bine spus acolo unde au loc procesele , este

formata din:

- capacul separarorului acopera oala ce asigura spalarea combustibilului.

- capul de alimentare (deasupra capacului) prin care circula apa si

combustibilul.

b) sectiunea senzorilor:

- senzor de viteza

- senzor de balans (optional)

c) piciorul separatorului – separatorul este asezat pe amortizoare de vibratii.

d) sectiunea motrice – oala este rotita de o curea lat ace face legatura dintre

motor si axul vertical al separtorului.

c) motorul electric

d) sectiunea de descarcare a reziduurilor

La capacul separatorului:

- se va curata capacul

- se va verifica visual pentru a depista eventuale crapaturi sau urme de corodare

- se va verifica pentru depistarea eventualelor urme de eroziune

- se va reinoi garnitura de la capac

-se va verifica inaltimea inelelor de reglaj

La oala de separare:

- toate partile componente se vor verifica pentru depistarea unor eventuale urme

de coroziune , erodare sau crapaturi aparute in material

- corpul oalei de asemenea va fi verificat si se vor schimba garniturile

- pe partea de apa a oalei se vor schimba garniturile si dopurile de Teflon

(actioneaza in timpul operarii ca niste valvule )

- pe partea de descarcare a oalei se vor schimba garniturile

- la tevile (furtunele) ce intra in capul de alimentare se vor schimba garniturile

- capacului oalei se va schimba inelul de etansare si garniture

La corpul separatorului:

- se vor controla suportii antivibratori si se vou inlocui suruburile , seibile si

piulitele de prindere a separatorului daca este cazul,

- la dopurile de umplere si drenare a uleiului se vor inlocui garniturile de cupru,

- jojei de ulei i se vor schimbagarniturile de cauciuc( de etansare ).

6.LUCRARI DE REPARATII CAPITALE SAU GENERALE

La lucrarile da reparatii capitale se vor executa aceleasi lucrari ca la reparatiile

periodice in plus vom avea si urmatoarele lucrari:

Pentru a intelege mai bine locurile unde vor avea loc aceste lucrari

suplimentare vom urmari desenul de mai jos:

Lucrari la axul vertical

-toate partile vor fi demontate curatate si inspectate pentru a detecta eventualr

urme de corodare sau crapaturi

-partii de jos a carcasei rulmentului se vor sghimba garniturile de cauciuc

-se va inlocui inelul labirint si garniture acestuia

-curea de transmisie se va inlocui

-axul vertical se va unge , se vor schimba rulmentii,se va masura cu

comparatorul distanta de la ax la corpul separatorului

-se vor inlocui garniturile de la buza superioara a rulmentului de sus . de la

deflector , de la teava de alimentare cu apa,de la ventilator

Lucrari la cuplarea motorului

-toate partile vor fi inspectate pentru a observa aparitia unor eventuale crapaturi

sau urme de corodare

-toate partile vor fi curatate

-se va schimba rulmentul de la cuplare

Curea de tramnsmisieFace legatura intre motor si axul vertical

Pentru a reduce uzura rulmentului si amortizarea vibratiilor partea de sus a axului cu rulmentul este montat intr-o carcassa cu amortizoare cu arcuriRulmentii axului verticali sint lubrificati cu ulei din carter

Cuplarea motorului care angreneaza axul asigura o pornire lina si o aceleratie in trepte in acelasi timp prevenind supraincalzirea curelei si a motorului

-se vor inlocui ferodourile daca sint uzate sau se vor curate daca sint murdare

de ulei

Lucrari la motorul electric

-se va unge daca motorul este prevazut cu ungatori.

PROBLEME IN FUNCTIONARE SI

REMEDIEREA LOR

Toate aceste lucrari asigura o buna functionare a separatorului si implicit o

eficienta sporita a instalatiei de alimentare cu combustibil.Lucrarile se vor

executa de catre personal calificat si cu respectarea normelor de protectia

muncii.

Se poate intimpla insa sa apara probleme pe parcurs si atunci trebuie sa stim

sa l-e remediem in timp util.Iata mai jos citeva probleme ce pot aparea si modul

de remediere al lor:

1.PRESIUNE DE REFULARE MICA A COMBUSTIBILULUI

Cauze posibile:

- discurile separatorului sint murdare

- oala nu mai inchide

- paring tubul (tubul de alimentare) infundat sau blocat

Cel mai posbil este insa ca discurile sa fie murdare din cauza combustibilului

cu prea multe impuritati.

Remedierea problemelor:

- in cazul in care se constata ca discurile separatorului sint murdare se va

proceda in felul urmator;

a) desfacem capacul separatorului

b) depresam capacul oalei (se vor folosi uneltele puse la dispozitie de

producator)

c) se scoate paring tubul si se verifica si el cu aceasta ocazie pentru a nu

fi infundat

d) se scot discurile

e) se pun in lichid de curatare (liquid separator cleaner) si se lasa citeva

ore la inmuiat

f) intre timp se curata oala si se verifica manual daca partea de apa

culiseaza usor

g) dupa citeva ore scoatem discurile din solutie, le clatim bine cu apa

dulce si eventual le uscam cu o cirpa

h) se ansambleaza oala si capacul separatorului avind deosebita grija la

garniture ( este de preferat a fi inlocuite daca stocul permite )

2.SEPARATORUL DESCARCA IN TANCUL DE REZIDUURI

Cauze posibile:

- oala nu mai deschide (nu culiseaza pe partea de apa )- dopurile de teflon de pe partea de apa sint uzate- garnitura de teflon de la imbinarea oalei separatorului este uzata

Cel mai probabil in aceasta situatie nu culiseaza partea de apa a oalei din cauza uzurii garniturilor sau a duritatii apei.Nu este deloc de neglijat insa si celelalte cause.

Remedierea problemelor:

a) se desface capacul oalei si se depreseaza capacul oalei

b) se incearca culisarea manuala si daca se constata ca este blocata se desface oala pe partea de apa

c) se curata fiecare parte componenta a oalei si se verifica garniturile

d) in acest punct este recomandata schimbarea tuturor garniturilor daca totusi nu este posibil acest lucru se vor folosi cele vechi cu conditia de a nu indica uzuri mari.

e) dupa inlocuirea garniturilor se monteaza la loc, se incearca din nou culisarea

manuala

3.TURATIE REDUSA A OALEI SEPARATORULUI

Cauze posibile;

- sabotii de frina blocati- cureaua aluneca- curea deteriorate- motorul are probleme

Remedierea problemei;

Cel mai posibil in acest caz este cureaua care ori este uzata ori aluneca.Nu trebuie insa omise nici celelalte variante.

a) se verifica motorul electric (amperaj ,vibratie,miscare libera)

b) se desface sistemul de infrinare si se verifica sabotii

c) se verifica gradul de uzura al sabotilor,daca pe suprafata lor sint urme de lubrifiant.

c) daca uzura este mare se recomanda inlocuirea lor iar daca sint murdari de lubrifianti se degreseaza cu degresant.

d) se scoate cureaua si se verifica de eventuale crapaturi.Daca este uzata excesiv sau se constata ca nu mai corespunde se schimba.

e) daca se constata ca aluneca pe fulii se degreseaza cu degresant fuliile si se schimba cureaua.

Acestea sint citeva din cele mai uzuale probleme probleme care pot aparea in timpul functionarii.Producatorul a prevazut aceste probleme si a creat un ghid de detectare si rezolvare a problemelor. Cum au realizat acest lucru si cum a fost posibil acest lucru vom vorbi in cele ce urmeaza;

FIABILITATEA

Fiabilitate –totalitatea calitatilor unui sistem tehnic care determina capacitatea acestuia de a functiona fara defectiuni intr-un interval de timp in anumite conditii date. Fiabilitatea caracterizeaza siguranta in functionare a unui sistem mai simplu sau mai complex in raport cu parametrii de exploatare.Tinind cont de etimologia cuvintului, fiabilitatea sugereaza ideia de siguranta si incredere. Notiunea de fiabilitate poate fi privita sub doua aspecte:calitativ si cantitativ,respectiv capacitatea unei intreprinderi sau instalatii (produs) de a-si indplini functia/functiile specifice pe operioada de timp impusa, si caracteristica intreprinderii/instalatiei exprimata prin probabilitatea indeplinirii functiei impuse pe o perioada data in conditii de functionare specifice. Definitia fiabilitatii contine cinci concepte fundamentale:

Conceptul de caracteristica – F fiind o caracteristica a uneiinstalatii/produs, la fel ca si alte caracteristici (turatie, putere) poate fi exprimata print-o valoare.

Conceptul de probabilitate-F fiind o probabilitate are valorea intre 0 si 1. tot din acelasi motiv nu poate fi masurata direct ci determinata prin metode matematice.

Conceptul de functie-F presupune satisfacerea unei functii a indeplinirii unei misiuni sau cerinte.Acest lucru implica definirea exacta a functiei si deasemeni precizarea starii denefunctionare.

Conceptul de durata de functionare –F presupune o durata de buna functionare exprimata de obicei in unitati de timp (ore, zile, ani) dar se poate

exprima si unitati care caracterizeaza functionarea instalatiei/produsului (cicluri, conectari etc.). Conceptul de conditii de functionare-reprezinta ansamblul conditiilor de exploatare

Fiabilitatea poate fi privita si ca o proprietate de conservare in timp a caracteristicilor unui sistem (intrepridere, instalatie) drept pentru care se identifica cu componenta dinamica a calitatii.Pentru mentinerea cit mai mult timp a caracteristicilor initiale a unui sistem sunt necesare un ansamblu de activitati tehnice si organizatorice numite mentenanta. Tipurile de fiabilitate intilnite sunt: previzionala –caracteristica fazei de proiectare; experimentala-caracteristica incercarilor de laborator; operationala-determinata pe baza prelucrarii informatiilor din exploatare; nominala –prescrisa in documentatiile tehnice;intrinseca si extrinseca mai putin utilizate.

Acest concept de fiabilitate duce la analiza riscului care se analizeaza in conceptia,constructia si exploatarea unui agregat.

ANALIZA RISCULUI

Gradul avariilor posibile intr-o instalatie/ echipament este apreciat in raport cu consecintele ce le poate aduce acestea.Odata cunoscute consecintele avariilor acestea sunt ierarhizate tinind cont de anumite criterii stabilite de comun acord cu toti factorii interesati(consructor, proiectant,beneficiar, autoritati locale etc.).Avaria fie ea majora sau minora in raport cu consecintele rezultate are un caracter aleator dat find casi accidentul care o produce este aleator. Pornind de la aceste considerente riscul tehnic asemenea securitatii tehnice poate fi definit atit din punct calitativ cit si cantitativ. Calitativ-exista posibilitatea produceriiCantitativ-posibilitatea producerii lui este data de valoarea probabilitatii (

)

Posibilitatea aparitiei avariei si de riscul tehnic este in raport cu gravitatea consecintelor acestuia cu gradul de accebilitate a unui asemenea risc de pericolul posibil. Ca urmare tinind cont de toate aceste elemente se poate alcatui o ecuatie structurala de forma.

RISC=DxGxAx

Unde D = este pericolul posibil G = gravitatea consecintelor producerii accidentului A = acceptabilitatea = probabilitatea

Fiecare dintre parametrii intrati in ecuatia structurala au atit o semnificatie cantitativa cit si una calitativa. In multe cazuri tinind de acest aspect gradul de risc este reprezentat grafic mai jos :

G (gravitatea)

Domeniul riscului

-limita inferioara de aparitie a ricului acceptabil

-limita superioara de aparitie a riscului domeniul risculuiinacceptabil

Domeniulriscului

neglijabil

(probabilitatea)

Accidentele tehnice situate in zona riscului inacceptabil pot genera avarii majore din care cauza trebuie sa li se acorde o atentie deosebita din partea tuturor factorilor responsabili(proiectant, constructor beneficiar etc.). Acestia prin modificarea valorii parametrilor care intervin in ecuatia structurala riscul aparitiei accidentelor poate fi deplasat in zona riscului neglijabil sau acceptabil. In practica inginereasca sunt situatii cind riscurile inacceptabile nu pot fi evitate, aparind acele riscuri reziduale asociate unor avarii majore.Aceste riscuri reziduale constituie obiectul de analiza a managementului riscului.Obiectul managementului riscului este orientat spre gasirea unor solutii tehnice de proiectare, mentenanta, management tehnic si de calitate care sa elimine sau sa reduca probabilitatea aparitiei avariilor majore. Sistemic problematica managementului riscului se prezinta in figura de mai jos:

ANALIZARISCURILOR

Identificarea disfunctiilor sistemului Identificarea factorilor de risc

Identificarea scenariilor posibile de producerea accidentelor

Evaluarea riscurilor

Evaluarea consecintelor tehnice

Stabilirea limitelorde acceptibilitate a consecintelor tehnice

Ierarhizarea riscurilor

Limitarea riscurilor

Managementul riscurilor

Evaluarea probabilitatii de producere a accidentelor tehnice

Fundamentarea unor criteriide evaluare a gravitatii consecintelor accidentelor tehnice

Stabilirea metodelor de prevenire a avariilor majore

Stabilirea metodelor de neutralizare a efectelor avariilor majore ce

Controlul riscurilor reziduale

Planuri, strategii si masuri decriza

Se cunosc in practica inginereasca mai multe metode de analiza a riscului tehnic/tehnologic dintre care cele mai importante sunt: Ce daca…(what if ) bazata pe multimea de intrebari puse la aparitia unui caz. Metoda este limitata in timp, bazata mai mult pe experienta celui care analizeaza cazul avind astfel un grad mare de subiectivism. Catalogul (checklist) fundamentata pe o lista de verificare stabilita inainte pe baza experientei anterioare.Lista de verificare nu este general valabila, ea suferind modificari de la caz la caz cit si in functie de experienta celui care o intocmeste.Lista faciliteaza indentificarea principalilorfactori de risc implicati in exploatarea sistemului tehnic analizat. Studiu de hazard si operare (Hazard and operability Study) –este bazat pe o investigare sistemica a incorectitudinilor ce pot aparea in proiectarea, realizarea si exploatarea unui sistem tehnic/tehnologic. Metoda are partea ei de subiectivism legata de experienta si pregatirea celui care face analiza, iar in timp dureaza mai mult decit celelalte doua.

Analiza modurilor de defectare si efectele produse de aceste disfunctii (Fault mode and Effects Analysis)- bazata pe analiza caderilor posibile ale organelor componente ale masini/echipamentului si efectele produse de aceste defectari.metoda necesita o modelare conforma si precisa a sistemului de catre analist si presupune o buna pregatire profesionala a acestuia.Etapele analizei au un caracter de generalitate , ele putind fi aplicate orcarui sistem tehnic. Analiza arborelui defectarilor(faults tree analysis)-este structurat pe construirea unui model logic al sistemului tehnic analizat si inlantuirea disfunctiilor care in final pot duce la aparitia accidentului tehnic.Metoda este cea mai complexa dintre cele prezentate permitind: - identificarea si evaluarea consecintelor posibile a unei disfunctii; - cuantificarea probabilitatii de producere a accidentelor tehnice; - alegerea metodelor si mijloacelor de prevenirea accidentelor. Metoda presupune existenta unei bogate cazuistici ,unui volum mare de date necesare evaluarilor. Aplicarea uneia sau alteia dintre metode este in functie de mai multi factori, cum ar fi ; bugetul de timp de bani, numarul de variabile implicate, complexitate si particularitatile sistemului tehnic analizat.

UNIVERSITATEA MARITIMA CONSTANTAFACULTATEA ELECTROMECANICA NAVALA

MANAGEMENTUL RISCULUIINSTALATIA DE SEPARARE

SEPARATORUL CENTRIFUGAL SA831ANALIZA RISCULUI

Indrumator: Prof.dr.ing. TUDOR DARIE

Masterand:GROSU VASILE CORNEL