II. RÉSZ


2. melléklet

A kazántápvíz és kezelése


 

A tápvizek tulajdonságai     1. A mozdonykazánok táplálására használt víz a vételezés helyétől függően, több-kevesebb szerves- és szervetlen anyagot tartalmaz oldott vagy oldatlan, lebegő állapotban. Forralás közben az oldatlan anyag és az oldott állapotban levő anyag egy része is kicsapódik a vízből és iszap alakjában lebeg a vízben, vagy lerakódik, gyakran rá is sül a kazán elemek vízoldali felületeire. Az oldatban levő anyagok másik része a víz elpárologtatása után kemény, kőszerű anyaggá kristályosodva lerakódik a kazán vízoldali felületére.

     2. Kazántechnikai szempontból a vízben oldott anyagokat keménységet, azaz szilárd anyagok kicsapódását okozó és keménységet nem okozó anyagok csoportjába soroljuk. A keménységet okozó vegyületek kétfélék:

a) A változó keménységet okozó sók (kalciumhidrokarbonát, magnéziumhidrokarbonát, stb.), melyek a kazánban a melegedés hatására - szénsav felszabadulása mellett - vízben nem oldható karbonátokká alakulnak át és viszonylag könnyen eltávolítható iszap alakjában kiválnak.

b) Az állandó keménységet okozó sók (kalciumszulfát - gipsz, magnéziumszulfát - keserűsó, kalciumklorid és magnéziumklorid, stb.), melyek a felmelegedés folyamán kémiai változást nem szenvednek, hanem a folyamatos víztáplálással  mennyiségük a kazánban annyira növekszik, hogy elérik a telítettségi fokot és nehezen eltávolítható, kemény, kristályos kazánkő formájában kiválva a kazánelemek vízoldalára rakódnak. A víz annál keményebb, minél több állandó keménységet okozó sót tartalmaz.

3. A kemény tápvizekben a változó- és állandó keménységet okozó sók rendszerint együttesen fordulnak elő. A változó- és állandó keménységet okozó sók mennyiségének összege a tápvíz összes keménységét képezi. A víz keménységének nálunk használatos mérőszáma a német keménységi fok. (Egy német keménységi foka van a víznek, ha egy köbméter vízben 10 gramm kalciumoxid, vagy ezzel vegyileg egyenértékű más, keménységet okozó só van.)

4. Az olyan tápvizek, amelyekben állandó keménységet okozó sók egyáltalán nincsenek, csak változó keménységet okozó sók (bikarbonátok) vannak feloldva benne: lúgos természetűek. Az ilyen vizeket szikes vizeknek nevezzük. A szikes vizekből melegítés közben kalcium- és magnéziumkarbonát ha van benne, kicsapódik, de a nátriumkarbonát (sziksó, vagy szóda) oldatban marad és nagyobb mértékű betöményesedés után a kazánvíz habzását okozza. A habzást növelik bizonyos szerves anyagok is, különösen ha szennyvizek útján zsírsavas vegyületek (szappanok, mosószerek, stb.) kerülnek a tápvízbe.

5. A tápvizek lúgosságának mérőszáma a lúgossági fok. (Egy lúgossági foka van az olyan víznek, amelyből 100 köbcentiméter semlegesítéséhez 1 köbcentiméter 1:10 higítású normál sósav szükséges.)

6. A keménységet nem okozó, melegítés közben a vízben oldott állapotban maradó sók (nátriumklorid = konyhasó, nátriumszulfát = glaubersó, stb.) a kazánvizet elektromosságot vezető oldattá: elektrolittá alakítja át. Az elektromosságot vezető víz a kazánelemek anyagával vegyi kapcsolatba lép és különböző kazán meghibásodást, korróziót idéz elő.

A tápvíz okozta kazánsérülések     7. A kemény- és a lúgos vizek, valamint az elektrolitok a kazán üzemében különböző rendellenességeket okoznak, amelyek miatt a kazánvizet kezelni kell. A kazántápvíz által okozott káros hatásokat az alábbiak szerint csoportosítjuk:

a) a kazánkő,

b) az iszap,

c) a vízhabzás,

d) a korrózió káros hatásai.

 

a) A kazánkő bevonja a vízoldali fűtőfelületet, ezáltal a hőátadást rontja. A rossz hővezetővé vált fűtőfelület miatt ugyanannyi hőmennyiség átadásához többlet tüzelőanyag elégetése szükséges. A kazánköves fűtőfelület a vízoldalon nem kap elegendő hűtést, miáltal a tűzszekrény-lemezek a tűzoldalon káros mértékben felmelegednek, kipárnásodnak, elvékonyodnak, súlyosabb esetben elrepednek és kazánrobbanás is bekövetkezhet.
A kazánelemek közé és azok illesztéseibe rakódott kazánkő és a kazánelemek hőtágulásának mértéke nem azonos. Ennél fogva az illesztési helyeken (füst- és burokcső furatok, támrúd furatok, tűzszekrény-lemez illesztések, stb.) maradó alakváltozás és ennek következtében szivárgás, folyás és korróziós hatás keletkezik.

b) Az iszap és az oldott sók jelenléte a kazánban a gőzfejlődést késlelteti, elősegíti a víz habzását, valamint a víz "felfordulásának" előidézését és gátolja a víz keringését (cirkulációját). A szerves anyaggal szennyezett iszap könnyen összesül és kozmás kazánkövet képez, amely nagymértékben rontja a hőátadást. Az álló kazánkoszorú felett összegyűlt nagymennyiségű iszap a tűzszekrény-lemezek kipárnásodását okozza.

c) A habzó víz iszapot és oldott sókat juttat a sebesen áramló gőzbe, illetve a túlhevítő elemekbe, melyek ezáltal eltömődnek, majd elvékonyodnak és kilyukadnak. A habzó víz a tolattyúszekrénybe és a gőzhengerekbe is bejuthat, lemossa azok felületéről a kenőolajat, mely dugattyúgyűrű kopást, törést, végső esetben pedig gőzhenger vízütést is előidézhet.

d) A korrózió káros hatása kémiai és elektrokémiai folyamatok, valamint a kazánelemek anyagszerkezetének megváltozása (szemcse átrendeződése, stb.) formájában nyilvánul meg. A kémiai korrózió (szénsavas, stb.) kemény tápvizek használata esetén lép fel és a hosszkazán vízvonala mentén folytonos vonalú, a hosszkazán haslemezein, valamint a tűzszekrény mennyezetén ragyás bemaródásokban, elvékonyodásokban nyilvánul meg. Az elektrokémiai korrózió a különböző anyagú, vagy azonos anyagú, de különböző kristályszerkezetű anyagok érintkezési helyein észlelhető. Káros hatása főképpen a tám- és mennyezetrudak, stb. nagymértékű elvékonyodásában mutatkozik meg. A kazánanyag belső szerkezetében jelentkező változások, mint pl.: a "szemcsehatár korrózió" kizárólag olyan kazánlemezeknél lép fel, ahol lúg jelenlétében egyenlőtlen - a szomszédos részektől eltérő - feszültség keletkezik. Ennek következtében a kazánlemezek rideggé válnak, elrepednek, vagy eltörnek és kazánrobbanáshoz vezethet.

A kazánvíz kezelés célja     8. A kazántápvíz kezelés célja a mozdonykazánok táplálására használt vizekben kisebb-nagyobb mennyiségben megtalálható anyagok várható káros hatásának - a kazánkő-képződésnek, az iszap lerakódásnak és rásülésnek, a kazánvíz habzásának és korróziónak - kiküszöbölése, illetve következmények csökkentése.

A MÁV üzemében alkalmazott eljárás     9. A MÁV gőzmozdonyüzemében bevezetett és továbbfejlesztett "Antidur" kazánvízkezelési eljárásnál a tápvíz "állandó" keménységét okozó sók kiválasztására a mozdonyon elhelyezett 50 literes tartályból üzemközben, víztáplálás közben, de szakaszosan, a lövettyű szívócsövéhez vezető csővezetéken keresztül 10 %-os szódaoldatot kell a kazánba adagolni. A lágyításhoz szükséges szódamennyiséget a tápvíz állandó keménysége alapján állapítjuk meg. Egy köbméter víz lágyításához német állandó keménységi fokonként 19 g ammóniákszóda szükséges. A szóda hatására az "állandó" keménységet okozó sókból éppúgy, mint a tápvíz felmelegedése következtében a "változó" keménységet okozó sókból iszap válik ki. A kivált iszap egy részét, valamint a vegyi átalakulások során keletkezett, illetve a továbbra is oldott állapotban maradt sókat menetközben a kazánvíznek, az állókazán baloldali lefúvató tolattyújához csatlakozó lecsapoló szelepen keresztül, folyamatos csurgatásával, fordulóállomásokon pedig a kazánvíz részleges lefúvatásával kell eltávolítani. Az iszaplesülés és a korrózió megakadályozására a lágyítási szükségleten felül 300 g/köbméter szódafelesleget kell a kazánvízben tartani. A szódafelesleg és az elcsurgatás mértékét a kazánvíz minőségi vizsgálatának eredménye alapján kell szabályozni. A vizsgálatot a vontatási főnökség laboratóriuma végzi a mozdonyvezető által leadott vízminta felhasználásával.

     10. A kazánvíz habzását gondos elcsurgatással és lefúvatással, ezenkívül szükség esetén erre a célra szolgáló vegyszer adagolásával kell megelőzni.

     11. A habzásgátló vegyszer "Hexametiléndianumdistearát" szürke krémszerű por. Hideg vízben nem oldódik, olvadáspontja 131 °C. Bomlása igen lassú. Ha az iszapanyagok le nem kötik, 24 óráig hatásos. A vékony papírba csomagolt vegyszert, a záróanya és tömítésének eltávolítása után a tűzoltótömlő-csatlakozás csonkján keresztül kell a tápcsőbe helyezni, majd a tömítés és záróanya visszahelyezése után víztáplálással kell a kazánba juttatni. A vegyszer a víz felületén helyezkedik el és ezért ilyenkor a biztonsági szelep lefúvását el kell kerülni.

A laboratórium feladata     12. A vontatási főnökség laboratóriumai a kazánvízkezeléssel kapcsolatos tennivalókat a mozdonyok által felhasznált tápvizek tulajdonságai, valamint a mozdonyok kazánvizének rendszeres vizsgálat alapján határozza meg.

     A laboratórium vizsgálata terjedjen ki:

a) Az üzemelő gőzmozdony által felhasználásra kerülő valamennyi tápvíz tulajdonságainak (sziksó tartalom, szódaszükséglet) megállapítására.

b) A kazánmosást követően az üzembehelyezett mozdonyok kazánvíz és szerkocsi-víz vegyszer-szükségletének meghatározása úgy, hogy a kazánvízben az előírt (köbméter X 300 g) szódafelesleg, a szerkocsi-vízben a lágyításhoz szükséges szóda mennyiség meglegyen.

     13. A rendszeresen továbbított vonatokra vonatkozó adatok kiszámítása:

a) A várható vízfogyasztás. A szénkiszabás 40 km/h-nál kisebb utazási sebesség esetén 20, ennél nagyobb utazási sebesség esetén 15 %-al csökkentett értéke és 4,5 elgőzölögtetési tényező alapulvételével.

b) Az elcsorgatószelep beállítása. A vízfogyasztás 5 %-ának menetközbeni elcsorgatásához egy 10 literes vödör megtöltéséhez szükséges időtartamot kell meghatározni.

c) A vegyszer-szükséglet. A vételezendő tápvizek és a kazánvíz tulajdonságai alapján kell a szóda, a derítőanyag, a habzásgátló szükségletet meghatározni.

     14. A nem rendszeresen továbbított vonatoknál esetenként kell az adatokat kiszámítani.

A kazánvíz ellenőrzése     15. A laboratórium minden mozdonynak 500 km-kénti futása után leadott vízmintáját köteles megvizsgálni és ennek alapján meghatározni a kazánvíz iszaptartalmát, Beaumer-féle (ejtsd: Bomé) sűrűségi és német keménységi fokát:

a) Az iszaptartalom vizsgálata. Az iszaptartalom, ha az 5%-ot, vagy a Beaumer-féle sűrűség a 0,5° B-t meghaladná, továbbá ha mindkét ok együttesen fennáll, akkor a lecsapódás mennyiségét 1/4 résszel emelni kell. Ha az iszaptartalom a megemelt mértékű lecsapolás és alapos lefúvatás után sem csökken, akkor a kazánt feltétlenül ki kell mosatni.

b) A keménység, a lúgosság és az összes keménység vizsgálata. Ha a kazánvíz 300 - 500 gramm/köbméter sziksót tartalmaz, akkor külön vegyi kezelés nem szükséges, ha viszont sziksótartalma 300 gramm/köbméter alatt van, akkor 300 gramm/köbméterre kell kiegészíteni. Ha a sziksótartalom 500 gramm/köbméter-nél nagyobb, akkor a 300 gramm/köbméter feletti mennyiség csökkentését kell előírni. Ha a kazánvíznek állandó keménysége van, akkor német keménységi fokonként és köbméterenként lágyításul 19 g és ezen kívül a szódafelesleg biztosítására köbméterenként 300 g szódaszükségletet kell előírni.

     16. A víz vizsgálójának az eredményt erre a célra szolgáló könyvbe be kell jegyezni. A kiadott szódás oldat (szóda) mennyiségéről előjegyzést kell vezetni.

    17. Az egyes utaknál felhasználandó szódaoldat mennyiségét, valamint a lecsapódás mértékét, továbbá az esetleges egyéb vegyszerszükségletet (derítőanyag, habzásgátló) a laboratórium az előzőek szerint végrehajtott vizsgálat és számítás alapján állapítja meg és írásban az "Utasítás" c. nyomtatványon közli a mozdonyvezetővel. Az "Utasítás"-t két példányban (indigóval) kell készíteni és átvételét a mozdonyvezetőnek írásban kell elismerni. Ha a vizsgálat szerint a kazánvíz kemény, akkor a lágyításhoz és a szódafelesleg helyreállításához szükséges szódamennyiséget a vizsgálat után azonnal be kell a kazánba táplálni, mert különben gőzben álló kazánnál korrózió és vizkőlerakódás következik be, amely a későbbi lágyítás folyamán lemezesen leválik és iszappal keveredve a lecsapolást megnehezíti.

     18. A mozdonyszemélyzet ha nincs jelen, ebben az esetben a szódaoldat betáplálását a vontatási rendező végezze.

A mozdonyszemélyzet kötelessége     19. A mozdonyszemélyzet köteles a mozdonyra szerelt 50, illetve 80 literes tartályt 10%-os szódaoldattal megtölteni és a lecsapoló szelepet a laboratóriumi "Utasítás" szerint beállítani. Ha a mozdonyon nincs szódaoldat tárolására szolgáló tartály, vagy ha van, de üzemképtelen, akkor a szódaoldatot (melegvízben feloldott szódát) a víztartályba kell tölteni. Az "Utasítás" szerinti: indulás előtt, valamint a menettartam alatt, figyelembe véve a vételezett vizek minőségét, a megszabott szódaoldatot egyenletesen elosztva kell a kazánba táplálni.

     20. A lecsapoló szelep indulás előtti beállítását, a menetközbeni folyamatos lecsapolást, valamint a forduló- és honos vontatási telepen a lefúvatást a mozdonyszemélyzet az "Utasítás" szerint köteles végrehajtani. A sziksófelesleg csökkentése céljából még lúgos vizek esetében is végezni kell a lecsapolást. A lecsapoló szelepet menetközben állandóan nyitva kell tartani. Állomásokon 5 percnél hosszabb tartózkodás esetén el kell zárni, indulás előtt azonban ismét ki kell nyitni. A lecsapoló szelep csak a lecsapolás mértékének szabályozására szolgál, a nyitást és zárást a tolattyús lefúvatóval kell végezni.

     21. A habzásgátló vegyszert az "Utasítás" szerint kell adagolni és különös gondot kell fordítani a lecsapolásra és lefúvatásra.

     22. Télen a megnövekedett gőztermelés miatt több iszap és több kazánkő képződik a kazánban. Ezért fokozott gondot kell fordítani a kazánvíz kezelésére, az iszap elcsurgatására, az iszap lefúvatására, a szódafelesleg megtartására és a vízvizsgálatra. Arra kell törekedni, hogy a kazán fémtiszta állapotban legyen, mert csak az ilyen kazán alkalmas a fokozott mértékű gőztermelésre.

     23. Szikes és kemény vizek váltakozó vételezésénél, ha tehát jelentős iszapmennyiség keletkezik a kazánban, a habzásgátló szer korábbi kimerülésével kell számolni. Ilyenkor sem szabad azonban egyszerre sok habzásgátló anyagot adagolni, hanem a habzás, illetőleg vízrántás felléptekor kell újból vegyszert betáplálni. Egyszerre legfeljebb kétszeres adag habzásgátlót szabad felhasználni. Ha ez rendszeresen szükséges, akkor a laboratóriumnak a vegyszert már így kell csomagolni és az "Utasítás"-ban a mozdonyszemélyzetet ennek megfelelően kell értesíteni.

     24. A kazánvíz minőségének, iszaptartalmának és sűrűségének meghatározására a mozdonyszemélyzetnek vonali szolgálat esetén 500 km-enként, egyéb szolgálat esetén 3 naponként, a honállomásra való megérkezése előtt menetközben nyitott gőzszabályzó mellett, a lecsapoló berendezésre szerelt mintavételi szelepen keresztül vízmintát kell venni. A vízminta mennyisége 2-3- liter. Tiszta edénybe kell venni, a megtöltés előtt az edényt kazánvízzel ki kell öblíteni.
A mintavizet érkezés után a laboratóriumba kell vinni. Ha bármely ok miatt a mintavízvétel álló helyzetben, zárt gőzszabályzó mellett történt, ezt a körülményt jelenteni kell.

A vízdaruk megjelölése     25. Minden vízdarun táblát kell elhelyezni és azon fel kell tüntetni, hogy milyen minőségű vizet szolgáltat, illetőleg hogy 1 köbméter víz lágyításához mennyi szóda szükséges. Lúgos vizek esetén 0-100 gramm/köbméter sziksótartalomig "közepesen lúgos", ezen felüli sziksótartalomnál pedig "erősen lúgos" feliratú táblát kell a vízdarura szerelni.