تست گازهای غیرقابل تقطیر (NCGs) سیستم بخار | افزایش بازدهی و جلوگیری از خوردگی

درک کامل گازهای غیرقابل تقطیر (NCGs)

۱. مقدمه: آیا سیستم بخار شما نفس‌نفس می‌زند؟

برای بسیاری از تأسیسات، سیستم بخار شریان حیاتی عملیات است و انرژی حرارتی مورد نیاز برای هر چیزی، از گرمایش گرفته تا فرآیندهای تولید حیاتی را تأمین می‌کند. اما درست همان‌طور که ناخالصی‌ها در جریان خون می‌توانند مشکلات جدی برای سلامتی ایجاد کنند، آلاینده‌ها در بخار شما نیز می‌توانند همین‌طور باشند. یکی از موذیانه‌ترین این آلاینده‌ها، گازهای غیرقابل تقطیر (NCGs) هستند – «حباب‌های هوای» نامرئی که می‌توانند در سکوت عملکرد سیستم شما را خفه کرده و سلامت آن را به خطر اندازند.

حضور NCGs سه مشکل اصلی ایجاد می‌کند که مستقیماً بر بازدهی، ایمنی و سودآوری شما تأثیر می‌گذارد:

● آنها به عنوان یک عایق عمل کرده و انتقال حرارت را به شدت کاهش می‌دهند و توانایی سیستم شما را برای انجام کارش به صورت کارآمد مختل می‌کنند (ISO 17665, A.5.5).
● آنها گازهای خورنده را معرفی می‌کنند که از داخل به لوله‌ها، شیرآلات و تجهیزات گران‌قیمت حمله کرده و آنها را آسیب می‌زنند (EN 285, C.1.2).
● آنها فرآیندهایی را به خطر می‌اندازند که به بخار خالص وابسته هستند، مانند استریلیزاسیون، که در آن حضورشان می‌تواند منجر به شکست‌های حیاتی شود (EN 285, 17.1).

درک اینکه این گازها چه هستند، چگونه وارد سیستم شما می‌شوند، و چرا باید برای آنها تست انجام دهید، برای هر مدیر تأسیسات یا اپراتور مسئول سلامت و عملکرد سیستم بخار ضروری است.

۲. گازهای غیرقابل تقطیر دقیقاً چه هستند؟

تعریف فنی گازهای غیرقابل تقطیر (NCGs) عبارت است از «هوا و سایر گازهایی که تحت شرایط استریلیزاسیون با بخار تقطیر نخواهند شد» (EN 285, 3.19). به زبان ساده‌تر، آنها گازهایی هستند که حتی زمانی که بخار اطرافشان به آب تقطیر می‌شود، در حالت گازی خود باقی می‌مانند. این حالت گازی پایدار همان چیزی است که آنها را بسیار مشکل‌ساز می‌کند. NCGs در درجه اول ترکیبی از هوا هستند که حاوی اکسیژن و دی‌اکسید کربن است.

این گازها از دو مسیر اصلی راه خود را به سیستم بخار پیدا می‌کنند:

از آب خوراک دیگ بخار (بویلر): گازها به طور طبیعی در آب خوراک دیگ بخار حل می‌شوند. هنگامی که این آب برای تولید بخار گرم می‌شود، گازهای محلول آزاد شده و همراه با بخار در سراسر سیستم حمل می‌شوند (ISO 17665, A.5.5; EN 285, 13.3.7).
از نشت‌های هوا: هوا می‌تواند مستقیماً به لوله‌کشی سیستم نشت کند. این امر به ویژه در سیستم‌هایی رایج است که در طول بخش‌های خاصی از چرخه خود تحت خلاء (وکیوم) کار می‌کنند، زیرا فشار منفی به طور فعال هوا را از طریق کوچک‌ترین نقص در یک واشر یا آب‌بند به داخل لوله‌کشی می‌کشد (EN 285, 17.1).

۳. “تست تنفس”: چگونه NCGs را اندازه‌گیری می‌کنیم؟

برای اطمینان از سلامت سیستم بخار، ما باید بتوانیم غلظت این گازهای مضر را اندازه‌گیری کنیم. تست NCG برای نشان دادن این طراحی شده است که سطح این گازها به اندازه‌ای پایین است که از رسیدن سیستم به شرایط مورد نیاز خود، مانند مواردی که برای استریلیزاسیون مؤثر لازم است، جلوگیری نکند (EN 285, 22.1.1). آن را به عنوان یک «تست تنفس» برای بخار خود در نظر بگیرید.

شماتیک فرآیند تست گازهای غیرقابل تقطیر (NCG Test Schematic)

اصل اساسی پشت این تست ساده است و بر جداسازی بخار خالص از گازهای ناخواسته متکی است:

یک نمونه از بخار از یک نقطه تعیین شده در سیستم جمع‌آوری می‌شود.
این نمونه از طریق یک دستگاه خاص عبور داده می‌شود که به سرعت آن را خنک می‌کند. سرمایش باعث می‌شود بخار خالص دوباره به آب مایع تقطیر شود.
گازهایی که تقطیر نمی‌شوند در یک لوله اندازه‌گیری، معروف به بورت، به دام افتاده و جمع‌آوری می‌شوند.
مرحله نهایی اندازه‌گیری حجم NCGs به دام افتاده و مقایسه آن با حجم آب تقطیر شده جمع‌آوری شده است.

🛑

محدودیت حیاتی: حجم گاز غیرقابل تقطیر به دام افتاده نباید از ۳.۵ درصد حجم میعانات جمع‌آوری شده فراتر رود (نسبتی که به صورت ۳.۵% v/v بیان می‌شود) (EN 285, 13.3.2). این حد دلخواه نیست؛ بلکه یک پارامتر طراحی حیاتی برای خود تجهیزات است. کار کردن با سطوح NCG بالاتر از ۳.۵% به این معنی است که شما سیستم را فراتر از قابلیت‌های مشخص شده آن به کار می‌برید، جایی که عملکرد و کارایی استریلیزاسیون دیگر تضمین نمی‌شود.

۴. چرا باید تست NCG انجام دهید: سه دلیل حیاتی

تست منظم برای NCGs فقط در مورد رعایت یک استاندارد نیست؛ بلکه در مورد حفاظت از بازدهی، طول عمر و کیفیت خروجی سیستم شماست. سه دلیل حیاتی و اساسی وجود دارد که تست NCG را به یک اولویت تبدیل کنید:

الف. قاتل بازدهی (Efficiency Killer)

گازهای غیرقابل تقطیر یک دلیل اصلی کاهش بازدهی انرژی در هر سیستم بخار هستند. آنها یک «لایه عایق» گازی روی سطوح انتقال حرارت تشکیل می‌دهند که از تماس مستقیم بخار با سطح فلزی جلوگیری می‌کند. این امر به طور چشمگیری توانایی بخار بعدی را برای انتقال مؤثر گرمای نهان خود مختل می‌کند (ISO 17665, G.1.2.4 Note 2; A.5.5). این عایق‌سازی سیستم را مجبور می‌کند تا مدت زمان بیشتری کار کند و سوخت بیشتری مصرف کند.

ب. مشکل خوردگی پنهان (Hidden Corrosion Problem)

فراتر از کاهش بازدهی، NCGs، به خصوص اکسیژن و دی‌اکسید کربن، محرک اصلی خوردگی سیستم (System Corrosion) هستند. این اجزا به عنوان «مواد تقویت‌کننده خوردگی» شناخته می‌شوند (EN 285, C.1.2) و منجر به خرابی‌های زودرس قطعات، نشت‌ها، تعمیرات پرهزینه و توقف عملیاتی برنامه‌ریزی نشده در تجهیزات حیاتی می‌شوند.

ج. تهدیدی برای کیفیت و ایمنی محصول

برای فرایندهایی که به کنترل دمای دقیق و خلوص بخار نیاز دارند، NCGs یک نقطه شکست حیاتی را نشان می‌دهند. حضور NCGs می‌تواند از «نفوذ سریع و یکنواخت بخار» به درون بار جلوگیری کند، **نقاط سرد** ایجاد کرده و منجر به استریلیزاسیون ناقص شود (EN 285, 17.1).

۵. پیشگیری فعال: دور نگه داشتن NCGs از سیستم شما

در حالی که تست برای تشخیص حضور NCGs ضروری است، هدف نهایی جلوگیری از ورود آنها به سیستم در وهله اول است. یک استراتژی نگهداری فعال باید بر دو مسیر اصلی ورود تمرکز کند.

۱. درمان منبع: مدیریت آب خوراک (Feedwater Management)

از آنجا که گازهای محلول در آب خوراک دیگ بخار یک منبع اصلی NCGs هستند (ISO 17665, A.5.5; EN 285, 13.3.7)، تصفیه مناسب آب خوراک اولین خط دفاعی است. سیستم‌های بخار با کیفیت بالا اغلب از دی‌اریتورهای مکانیکی برای حذف فیزیکی گازهای محلول استفاده می‌کنند و این امر را با مواد شیمیایی جذب‌کننده اکسیژن تکمیل می‌کنند.

۲. حفظ یکپارچگی سیستم: نبرد با نشت‌ها (The War on Leaks)

نشت‌های هوا دیگر نقطه اصلی ورود هستند، به ویژه در سیستم‌های دارای مراحل خلاء (EN 285, 17.1). این امر بررسی‌های روتین یکپارچگی سیستم را به یک **وظیفه نگهداری پیشگیرانه حیاتی** تبدیل می‌کند. یک **تست رسمی نشت هوا**، همان‌طور که در استانداردهایی مانند EN 285 (بند ۱۸) شرح داده شده است، باید بخش منظم از برنامه نگهداری شما باشد.

۶. نتیجه‌گیری: سیستم بخار خود را عاری از عیب اعلام کنید

گازهای غیرقابل تقطیر یک تهدید خاموش اما قابل توجه برای هر سیستم بخار هستند. آنها در سکوت بازدهی را کاهش می‌دهند، تجهیزات ارزشمند را خورده می‌کنند و می‌توانند **ایمنی و کیفیت محصولات نهایی** شما را به خطر اندازند. اگر کنترل نشوند، مشکلات ناشی از NCGs تنها رشد خواهند کرد و منجر به هزینه‌های بالاتر و افزایش ریسک عملیاتی خواهند شد.

مدیران تأسیسات و اپراتورهای سیستم باید تست NCG را نه به عنوان یک کار اختیاری، بلکه به عنوان یک بررسی سلامت حیاتی برای سیستم بخار خود در نظر بگیرند. همان‌طور که یک مشکل تنفسی پایدار را نادیده نمی‌گیرید، نمی‌توانید از حضور این گازهای مضر چشم‌پوشی کنید.

اجرای تخصصی تست NCG با شرکت رابین داروک

🤝 تماس با رابین داروک برای تست