Дело — труба?

По данным академика И.В. Петрянова-Соколова для производственных нужд ежегодно в мире сжигается примерно 2,5 млрд. тонн каменного угля, 1,5 млрд тонн нефтепродуктов и большое количество других горючих материалов.



Продукты сгорания эвакуируются в атмосферу посредством дымовых и вентиляционных труб, основной задачей которых является их рассеивание в окружающей среде до пределов, допускаемых санитарными нормами. Эффективность работы дымовых труб определяется их высотой, конструкцией газоотводящего ствола, выходной скоростью, температурой и составом отводимых газов, а также их техническим состоянием.

В связи с тем, что дымовые трубы работают в сложных условиях при наличии большого числа неблагоприятных факторов, техническое состояние их довольно быстро ухудшается. Так, скорость разрушения бетона ствола от коррозии на теплоэлектростанциях при работе котлоагрегатов на высокосернистом мазуте составляет 2-6 мм в год при наличии футеровки на кислотоупорном растворе.

Разрушения дымовых труб приводят к ухудшению экологической обстановки, а также к аварийным обрушениям элементов дымовых труб (кирпичных оголовков, барабанов футеровки, выпадением отдельных элементов, приводящих к остановке производства, травмированию персонала предприятия и т. п.), рис. 1.

Имея практический опыт более 20 лет в вопросах наблюдения, обследования дымовых и вентиляционных труб, анализируя их состояние во временном факторе, приходишь к выводу о значительном ухудшении их технического состояния в последнее десятилетие. Так, только за период с 1996 по 1998 год из обследованных 21 дымовой трубы (кирпичных - 13, железобетонных - 7, металлической - 1) выявлено неудовлетворительное состояние 6-ти кирпичных, 1-ой железобетонной трубы, исключающих их дальнейшую эксплуатацию без выполнения ремонтно-восстановительных работ.

Основными причинами разрушения ствола трубы являются: нарушения режимов эксплуатации (образование точки росы внутри ствола трубы и др.); отклонение от проекта при строительстве труб (уменьшение толщины ствола, невыполнение футеровки и т. п.); применение строительных материалов, несоответствующих условиям эксплуатации; недостаточная проработка проектных решений по защите ствола от эвакуируемых газов.

Перечисленные выше причины приводят к образованию конденсата внутри ствола, который проникает через футеровку на внутреннюю поверхность ствола, и по закону массотеплопереноса мигрирует на наружную поверхность, насыщая влагой конструкцию. При отрицательных температурах наружного воздуха происходит ее механическое разрушение - размораживание. Кроме того, фильтрация конденсата приводит к вымыванию цементного камня, коррозии арматуры и т. п.

При работе котлоагрегатов на мазуте происходит, кроме того, образование сернистой и серной кислоты с концентрацией 1,5-5%, 40-80% соответственно. Это приводит к быстрому разрушению материала конструкции ствола. Соединения ванадия, обычно присутствующие в мазуте, действуют в качестве катализатора в ускорении процесса деструкции.

При фильтрации растворов кислот H2SO3 и H2SO4 происходит многоступенчатое преобразование цементного камня в сульфаты калия, которые, увеличиваясь в объеме (II и III вид коррозии по Москвину) приводят к образованию сколов, трещин в теле ствола, коррозии бетона и арматуры железобетонных стволов. Механизм протекания коррозии и разрушения бетона при воздействии сульфатов довольно сложен, поэтому в данной публикации подробно не рассматривается.

Учитывая намечающуюся тенденцию перевода котельных на природный газ (в силу экономических соображений) без принятия соответствующих превентивных мер, можно с достаточной степенью вероятности прогнозировать значительные ухудшения технического состояния дымовых труб, тем более, что аналогичная картина наблюдалась в начале 70-х годов. Так в 1961-1962 гг. начался массовый перевод промышленных котельных на газовое топливо. При этом кирпичная кладка отдельных дымовых труб начала разрушаться, и через 3-4 года эти трубы приходили в аварийное состояние.

Данные результаты приведены в труде И. А. Шилова "Дымовые трубы энергетических установок".

Для надежной безаварийной эксплуатации дымовых, вентиляционных и прочих труб в мировой практике применяется сервисное обслуживание, основанное на долгосрочном сотрудничестве со специализированными организациями, которые по разработанному перспективному плану производят отслеживание технического состояния объекта, заблаговременно выдают рекомендации по выполнению необходимых ремонтно-восстановительных работ. В порядке авторского надзора производят контроль качества выполненных работ. Участвуют в приемке законченных видов (этапов) работ подрядной организацией.

Полученные данные заносятся в банк данных, где отражаются все результаты наблюдений, обследований, ремонтов данного объекта. В каждом конкретном случае можно решать задачу дифференцированно, исходя из финансовых и технических возможностей. Все это в значительной степени позволит сократить расходы по эксплуатации и поддержанию сооружений в работоспособном состоянии.

Указанные виды услуг выполняет ГП "Стройтехнорм". 220002, Минск, ул. Кропоткина, 89. Тел.: (017) 228-62-92, факс 228-61-21.

В.М. ТЕЛЕГИН,начальник отдела обследованиястроительных конструкцийГП "СТРОЙТЕХНОРМ"