Przejdź do głównej treści
ELE.07-01-22.06-SGCzerwiec 2022 · 14 kroków · ok. 29 min · 40 kryteriów z klucza

Rozwiązanie krok po kroku: Konserwacja węzła ciepłowniczego

Węzeł ciepłowniczy po 10 latach eksploatacji przeszedł przegląd, a jego wynik jest w protokole z zaznaczonymi usterkami. Trzeba przypisać nazwy elementów instalacji do zadań, jakie pełnią, wypisać z protokołu usterki ośmiu elementów i dobrać do nich metody naprawy z tabeli w dokumentacji, sporządzić wykaz urządzeń i narzędzi potrzebnych do tych napraw, a na koniec obliczyć i dobrać naczynie wzbiorcze oraz zawór bezpieczeństwa dla obiegu c.o.

Model „d”, czyli dokumentacja na papierze. Zdający wpisuje ręcznie odczyty, wyniki obliczeń, oznaczenia z rysunków i wnioski do tabel, wykresów i schematów wydrukowanych w arkuszu. W podglądzie tłem jest strona arkusza, wpisy zdającego są granatowe i odręczne, a pola wpisane w bieżącym kroku są podświetlone na żółto. Kolejność kroków idzie za kolejnością tabel i rysunków w arkuszu, a w obrębie jednej tabeli - za kryteriami klucza.

Dane. Wszystkie liczby pochodzą z treści zadania, tabel i rysunków arkusza CKE. Każdy wynik jest w skrypcie policzony z tych danych i porównany z kluczem oceniania, a każda wpisana nazwa - z tekstem kryterium. Tam, gdzie klucz przyjmuje kilka zapisów, w kroku jest to zaznaczone. Wiedza z energetyki spoza arkusza (np. znaczenie liter w oznaczeniu kotła, symbole na schemacie) jest w kroku nazwana wprost jako wiedza ogólna.

Bezpieczeństwo. To materiał do nauki pracy z dokumentacją. Przeglądy, pomiary i naprawy kotłów, generatorów i urządzeń elektroenergetycznych wykonują wyłącznie osoby z odpowiednimi uprawnieniami (świadectwa kwalifikacyjne), według instrukcji eksploatacji i poleceń na piśmie - rozwiązanie arkusza ich nie zastępuje.

To jedno z możliwych rozwiązań. W dwóch miejscach klucz CKE różni się od danych arkusza (usterki wymiennika c.o. i typ zaworu bezpieczeństwa) - kroki mówią o tym wprost.

Jak liczą się punkty. Klucz ma 40 kryteriów w 5 rezultatach, każde za 1 punkt. Próg zdania części praktycznej to 75%, czyli 30 punktów - można stracić 10 kryteriów i nadal zdać. Rezultat 4 ma osobne kryterium za to, że wykaz zawiera tylko niezbędne narzędzia - dopisywanie całej listy „na wszelki wypadek” kosztuje punkt.

Arkusz i pliki do pobrania Treść arkusza (PDF)

  1. Etap 1: Elementy instalacji i ich zadania (tabela 1)

    Kroki 1-2 · po tym etapie masz 7 z 40 kryteriów (pkt)

    Krok 1: Zabezpieczenie i stabilizacja ciśnienia, wymiana ciepła

    Kryteria: , ,

    R.1.1 zawór bezpieczeństwa

    R.1.2 naczynie wzbiorcze

    R.1.3 wymiennik ciepła lub wymiennik

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Przyporządkuj nazwy elementów instalacji ciepłowniczej do wykonywanych zadań.

    Nazwy bierze się z protokołu przeglądu (elementy węzła). Przed wzrostem ciśnienia chroni zawór bezpieczeństwa - otwiera się po przekroczeniu nastawy. Ciśnienie w instalacji c.o. stabilizuje naczynie wzbiorcze - przejmuje przyrost objętości nagrzanej wody. Ciepło z wody sieciowej (wyższa temperatura) do wody instalacji przekazuje wymiennik ciepła. Przypisanie funkcji do elementów to wiedza ogólna z instalacji ciepłowniczych.

    Dokument po tym kroku

  2. Krok 2: Transport, kierunek przepływu, odcięcie, filtracja

    Kryteria: , , ,

    R.1.4 pompa

    R.1.5 zawór zwrotny

    R.1.6 armatura odcinająca

    R.1.7 filtr

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Przyporządkuj nazwy elementów instalacji ciepłowniczej do wykonywanych zadań.

    Różnicę ciśnień między stroną ssawną i tłoczną wytwarza pompa, przepływ w jednym kierunku zapewnia zawór zwrotny, instalację na wypadek awarii blokuje armatura odcinająca, a zanieczyszczenia zatrzymuje filtr.

    Dokument po tym kroku

  3. Etap 2: Usterki i metody naprawy (tabele 2 i 3)

    Kroki 3-8 · po tym etapie masz 23 z 40 kryteriów (pkt)

    Krok 3: Usterka wymiennika c.o.

    Kryteria:

    R.2.1 zakamienienie

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Określ usterki i niesprawności oraz zakres naprawy elementów węzła ciepłowniczego.

    W protokole przy wymienniku c.o. zaznaczone są dwie usterki: brak izolacji i zakamienienie (kwadraty z krzyżykiem), a w kolumnie „Naprawa/Wymiana” stoi X. Do tabeli 2 trafiają obie.

    ⚠️ Rozbieżność arkusz-klucz: z protokołu wynikają dwie usterki wymiennika c.o. (brak izolacji i zakamienienie) i obie są wpisane, a klucz CKE (R.2.1) wymienia tylko zakamienienie - na egzaminie punkt daje zakamienienie, więc nie wolno go pominąć.

    Dokument po tym kroku

  4. Krok 4: Usterki: instalacja, filtr, zawór, pompa, naczynie

    Kryteria: , , , ,

    R.2.2 przeciek na rurach

    R.2.3 zatkany

    R.2.4 błędnie dobrany

    R.2.5 przeciek na łączeniach

    R.2.6 uszkodzona membrana

    ok. 3 min
    Polecenie z arkusza

    Określ usterki i niesprawności oraz zakres naprawy elementów węzła ciepłowniczego.

    Elementy c.o. z X w kolumnie „Naprawa/Wymiana” i ich zaznaczone usterki: instalacja c.o. w węźle - przeciek na rurach, filtr - zatkany, zawór bezpieczeństwa - błędnie dobrany, pompa obiegowa - przeciek na łączeniach, naczynie wzbiorcze - uszkodzona membrana. Pozostałe elementy c.o. mają X w kolumnie „Dobry”.

    Dokument po tym kroku

  5. Krok 5: Usterki: wymiennik i pompa c.w.u.

    Kryteria: ,

    R.2.7 przeciek z płyt wymiennikowych

    R.2.8 przeciek na łączeniach

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Określ usterki i niesprawności oraz zakres naprawy elementów węzła ciepłowniczego.

    W części c.w.u. naprawy wymagają wymiennik - przeciek z płyt wymiennikowych - i pompa cyrkulacyjna - przeciek na łączeniach.

    Dokument po tym kroku

  6. Krok 6: Naprawa wymiennika c.o.

    Kryteria:

    R.3.1 chemiczne płukanie

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Określ usterki i niesprawności oraz zakres naprawy elementów węzła ciepłowniczego.

    Metodę dobiera się z tabeli „Metody naprawy” do każdej wpisanej usterki: brak izolacji wymiennika - uzupełnienie izolacji (wiersz 4), zakamienienie - chemiczne płukanie (wiersz 3).

    ⚠️ Rozbieżność arkusz-klucz: skoro z protokołu wynikają dwie usterki, wpisane są dwie metody; klucz CKE (R.3.1) wymienia tylko chemiczne płukanie - ono daje punkt.

    Dokument po tym kroku

  7. Krok 7: Naprawa instalacji, filtra, zaworu i pompy c.o.

    Kryteria: , , ,

    R.3.2 wycięcie uszkodzonego odcinka oraz uzupełnienie nowym poprzez spawanie

    R.3.3 czyszczenie

    R.3.4 wymiana

    R.3.5 wymiana materiału uszczelniającego

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Określ usterki i niesprawności oraz zakres naprawy elementów węzła ciepłowniczego.

    Przeciek na rurach instalacji c.o. - wycięcie uszkodzonego odcinka oraz uzupełnienie nowym poprzez spawanie (wiersz 12; dla c.w.u. byłoby lutowanie), filtr - czyszczenie, błędnie dobrany zawór bezpieczeństwa - wymiana, przeciek na łączeniach pompy - wymiana materiału uszczelniającego.

    Typowe błędy

    Wpisanie lutowania przy instalacji c.o. - lutowanie dotyczy instalacji c.w.u. (wiersz 13).

    Dokument po tym kroku

  8. Krok 8: Naprawa naczynia, wymiennika i pompy c.w.u.

    Kryteria: , ,

    R.3.6 wymiana

    R.3.7 wymiana

    R.3.8 wymiana materiału uszczelniającego

    ok. 1 min
    Polecenie z arkusza

    Określ usterki i niesprawności oraz zakres naprawy elementów węzła ciepłowniczego.

    Uszkodzona membrana naczynia - wymiana, przeciek z płyt wymiennika - wymiana, przeciek na łączeniach pompy cyrkulacyjnej - wymiana materiału uszczelniającego.

    Dokument po tym kroku

  9. Etap 3: Wykaz urządzeń i narzędzi

    Kroki 9-10 · po tym etapie masz 30 z 40 kryteriów (pkt)

    Krok 9: Narzędzia do wymiany odcinka rury

    Kryteria: , ,

    R.4.1 szlifierkę kątową lub nożyce do cięcia rur lub palnik do cięcia

    R.4.6 spawarkę

    R.4.3 zdzierak do izolacji

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Dobierz urządzenia, przyrządy i narzędzia niezbędne do wykonania konserwacji i naprawy węzła ciepłowniczego.

    Najwięcej pracy wymaga przeciek na rurach c.o.: izolację zdejmuje się zdzierakiem izolacji, uszkodzony odcinek wycina szlifierką kątową (klucz przyjmuje też nożyce do cięcia rur albo palnik do cięcia), a nowy wspawuje spawarką. Dobór narzędzi do czynności to wiedza ogólna z prac instalacyjnych.

    Dokument po tym kroku

  10. Krok 10: Narzędzia do połączeń i wymiany elementów

    Kryteria: , , ,

    R.4.2 szczypce zaciskowe

    R.4.4 klucze płasko-oczkowe

    R.4.5 klucze do rur lub klucze hydrauliczne

    R.4.7 tylko niezbędne urządzenia, przyrządy i narzędzia spośród dostępnych

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Dobierz urządzenia, przyrządy i narzędzia niezbędne do wykonania konserwacji i naprawy węzła ciepłowniczego.

    Wymiana zaworu, membrany naczynia i wymiennika oraz uszczelnienie połączeń pomp i czyszczenie filtra to rozkręcanie połączeń śrubowych i gwintowanych: klucze płasko-oczkowe i klucze do rur (albo hydrauliczne), a do przytrzymania elementów - szczypce zaciskowe (wymagane w kluczu). Narzędzi spoza tych czynności (giętarka, gwintownica, wiertarka, zgrzewarka...) nie dopisuje się - klucz punktuje osobno, że wykaz zawiera tylko niezbędne pozycje.

    Typowe błędy

    Przepisanie całego wykazu dostępnych narzędzi - traci się punkt R.4.7.

    Dokument po tym kroku

  11. Etap 4: Dobór naczynia wzbiorczego i zaworu bezpieczeństwa

    Kroki 11-14 · po tym etapie masz 40 z 40 kryteriów (pkt)

    Krok 11: Pojemność użytkowa naczynia

    Kryteria: ,

    R.5.1 podstawił do wzoru Vu = 1,1·952·0,9997·0,0287/1

    R.5.2 obliczył wartość Vu = 30,05 dm3 ± 0,01

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Dobierz naczynie wzbiorcze oraz zawór bezpieczeństwa dla obiegu c.o. Obliczenia powinny zawierać wzór, podstawienie wielkości, wynik oraz jednostkę miary. Wyniki obliczeń należy zaokrąglić do dwóch miejsc po przecinku.

    Vu = 1,1 · V · ρ1 · v / n = 1,1 · 952 · 0,9997 · 0,0287 / 1 = 30,0456 ≈ 30,05 dm³. Gęstość ρ1 = 0,9997 kg/dm³ i przyrost objętości v w dm³/kg - jednostki skracają się do dm³.

    Dokument po tym kroku

  12. Krok 12: Minimalna pojemność całkowita i typ naczynia

    Kryteria: , ,

    R.5.3 podstawił do wzoru Vn = 30,05·((3,5+1))/((3,5- 1,5)) lub wartość obliczoną przez zdającego w R 5.2

    R.5.4 obliczył wartość Vn = 67,60 dm3 ± 0,05

    R.5.5 dobrał naczynie wzbiorcze TYP Z22

    ok. 3 min
    Polecenie z arkusza

    Dobierz naczynie wzbiorcze oraz zawór bezpieczeństwa dla obiegu c.o. Obliczenia powinny zawierać wzór, podstawienie wielkości, wynik oraz jednostkę miary. Wyniki obliczeń należy zaokrąglić do dwóch miejsc po przecinku.

    Vn = Vu · (pmax + 1) / (pmax − p) - w mianowniku ciśnienie wstępne p = 1,5 bar (nie statyczne 1,3): 30,05 · 4,5 / 2 = 67,6125 ≈ 67,61 dm³ (klucz: 67,60 ± 0,05). Z kart katalogowych instalacji c.o. dotyczy tylko Z22 - do zamkniętych instalacji c.o., 6 bar ≥ 3,5 bar, ciśnienie wstępne 1,5 bar i temperatura do 120 °C. W53 jest do c.w.u., P88 do instalacji solarnych.

    Dokument po tym kroku

  13. Krok 13: Wymagana przepustowość zaworu

    Kryteria: ,

    R.5.6 podstawił do wzoru M = 447,3·2·0,00003·√((16-3)·939,035)

    R.5.7 obliczył M = 2,97 kg/s ± 0,01

    ok. 2 min
    Polecenie z arkusza

    Dobierz naczynie wzbiorcze oraz zawór bezpieczeństwa dla obiegu c.o. Obliczenia powinny zawierać wzór, podstawienie wielkości, wynik oraz jednostkę miary. Wyniki obliczeń należy zaokrąglić do dwóch miejsc po przecinku.

    Najpierw współczynnik b: p2 − p1 = 16 − 3 = 13 bar, więcej niż 5 bar, więc b = 2. M = 447,3 · b · A · √((p2 − p1) · ρ) = 0,026838 · √12 207,46 = 0,026838 · 110,49 ≈ 2,97 kg/s.

    Typowe błędy

    Przyjęcie b = 1 - wynik wychodzi o połowę za mały.

    Dokument po tym kroku

  14. Krok 14: Minimalna średnica i typ zaworu

    Kryteria: , ,

    R.5.8 podstawił do wzoru d0min = 54·√(2,97/(0,36·√(3·939,035))) lub wartość obliczoną przez zdającego w R 5.7

    R.5.9 obliczył d0min = 21,28 mm ± 0,05

    R.5.10 dobrał zawór bezpieczeństwa TYP MMJ 688

    ok. 3 min
    Polecenie z arkusza

    Dobierz naczynie wzbiorcze oraz zawór bezpieczeństwa dla obiegu c.o. Obliczenia powinny zawierać wzór, podstawienie wielkości, wynik oraz jednostkę miary. Wyniki obliczeń należy zaokrąglić do dwóch miejsc po przecinku.

    d0min = 54 · √(M / (αc · √(p1 · ρ))): √(3 · 939,035) = 53,08; 0,36 · 53,08 = 19,11; 2,97 / 19,11 = 0,1554; √ = 0,3943; 54 · 0,3943 = 21,29 mm (klucz: 21,28 ± 0,05). Warunek d0 = 25 mm > d0min spełniony. Do wody (cieczy) i średnicy DN25 pasuje zawór membranowy MMJ 668 - zakres DN25 ÷ DN50, minimalna średnica wewnętrzna 22 mm > 21,29 mm, ciśnienia 1,5 ÷ 6 bar obejmują nastawę 3 bar. P122 jest tylko do powietrza i gazów, a M445 ma średnice dopiero od DN40.

    ⚠️ Rozbieżność arkusz-klucz: karta katalogowa w arkuszu podaje typ MMJ 668 i taki jest wpisany, a klucz CKE (R.5.10) ma MMJ 688 - to literówka w kluczu (typu MMJ 688 w arkuszu nie ma); na egzaminie punkt daje wybór tego zaworu.

    Dokument po tym kroku

Podgląd

To jedno z możliwych rozwiązań. Egzaminator ocenia spełnienie kryteriów z klucza odpowiedzi, a nie zgodność z tym rozwiązaniem - inna, poprawna droga też daje punkty.

Autor rozwiązania: . Licencja CC BY-NC 4.0 - kopiowanie i przeróbki do celów niekomercyjnych, z podaniem autora i źródła (link do tej strony) (zasady wykorzystania). Treść arkusza i klucza oceniania pochodzi z CKE.