PRACE
Instytutu Szk³a, Ceramiki Materia³ów Ogniotrwa³ych i Budowlanych
Scientific Works of Institute of Glass, Ceramics Refractory and Construction Materials
Nr 3
ISSN 1899-3230
Rok II Warszawa–Opole 2009
ROMAN KLECAN ANDRZEJ KLETA ANDRZEJ ŒLIWA
Opracowanie nowych technologii wykonywania izolacji cieplnych
w energetyce
Opracowano nowe ognioodporne materia³y termoizolacyjne wielokrotnego u¿ycia, s³u¿¹ce do izolacji cieplnej turbin i ruroci¹gów pary przegrzanej w energetyce zawodowej. Wyroby te pozwalaj¹ zmieniæ technologiê izolowa- nia turbin i ruroci¹gów pary przegrzanej, a w efekcie obni¿yæ koszty re- montów, zdecydowanie poprawiæ warunki pracy ekip remontowych oraz wyeliminowaæ problem powstawania, stwarzaj¹cych du¿e zagro¿enie eko- logiczne, odpadów w³óknistych.
1. Technologie aktualnie stosowane – nieodnawialne i ekologicznie uci¹¿liwe
Zadaniem izolacji cieplnej jest zmniejszenie strat ciep³a oraz poprawa sprawnoœci energetycznej urz¹dzeñ. W przypadku turbiny izolacja cieplna ma równie¿ inne, istotne znaczenie. Brak izolacji lub jej wady mog¹ byæ Ÿród³em zak³óceñ w pra- wid³owej pracy turbiny, wynikaj¹cych z niejednakowej temperatury w ró¿nych jej czêœciach, jak równie¿ zwi¹zanych z ogrzewaniem siê ³o¿ysk od fragmentów ko- rpusu turbiny, których izolacja jest np. uszkodzona. Z tego wzglêdu izolacja cieplna korpusu turbiny powinna byæ zawsze trwa³a i skuteczna, zw³aszcza w jej czêœciach czo³owych, s¹siaduj¹cych z obsadami ³o¿ysk.
Stosowana tradycyjnie technologia izolowania korpusów turbin i ruroci¹gów pary przegrzanej jest technologi¹ nieodnawialn¹ – u¿ywane do jej realizacji ma-
!" #$%&' ($)*+*,* -./01' 23"14#/#' 1*3"#1056 7!$#8*"610+9: # ;,<86=1$+9: 6 >1").16#3' 7<<.#10 1*3"#1056 7!$#8*"610+9: 6 ?=#6#919:&
@" #$%&' ($)*+*,* -./01' 23"14#/#' 1*3"#1056 7!$#8*"610+9: # ;,<86=1$+9: 6 >1").16#3' 7<<.#10 1*3"#1056 7!$#8*"610+9: 6 ?=#6#919:&
!" #$%&' ($)*+*,* -./01' 23"14#/#' 1*3"#1056 7!$#8*"610+9: # ;,<86=1$+9: 6 >1").16#3' 7<<.#10 1*3"#1056 7!$#8*"610+9: 6 ?=#6#919:&
!" #$%&' A1<3* B (.8=19C3 7!$#8*"6103 6 ?=#6#919:&
teria³y s¹ jednorazowego u¿ytku. Po ich demonta¿u, ca³kowitym czy czêœcio- wym, nie nadaj¹ siê ju¿ do powtórnej zabudowy. Tradycyjnie wykonana izola- cja sk³ada siê z dwu podstawowych warstw: izolacji w³aœciwej, wykonanej z materia³u o ma³ej przewodnoœci cieplnej, przylegaj¹cej bezpoœrednio do chro- nionej powierzchni oraz p³aszcza ochronnego, który jest pow³ok¹ na³o¿on¹ na zewnêtrzn¹ powierzchniê izolacji w³aœciwej, w celu jej ochrony przed od- dzia³ywaniem czynników zewnêtrznych (woda, olej, itp.). Do wykonania izola- cji w³aœciwej korpusów turbin i ruroci¹gów pary przegrzanej metod¹ tradycyjn¹ stosuje siê zazwyczaj we³nê mineraln¹ w postaci „luzem” (korpusy turbin) lub w postaci elastycznych mat (ruroci¹gi). W przypadku korpusów turbin we³na mineralna „upychana” jest pod specjaln¹ konstrukcj¹ wsporcz¹ wykonan¹ z siatki stalowej rozci¹gniêtej nad korpusem turbiny, na przyspawanych do korpusu kotwach. Na ruroci¹gach izolacja wykonywana jest metod¹ ich „owijania” elas- tycznymi matami w³óknistymi. Pow³okê zewnêtrzn¹ (p³aszcz ochronny) na kor- pusach turbin wykonuje siê z zaprawy cementowo-klejowej, na ruroci¹gach jest ni¹ ocynkowana blacha. Inny, stosowany czasem, sposób wykonywania p³asz- cza ochronnego polega na nak³adaniu na izolacjê w³aœciw¹ elastycznej pow³oki polimerowej, utwardzanej nadmuchem gor¹cego powietrza.
W przypadku izolowania korpusów turbin znana i wykorzystywana jest równie¿
technologia natryskowa. Jest to tak¿e technologia nieodnawialna. Demonta¿
izolacji powoduje jej nieodwracalne zniszczenie. Polega ona na bezpoœrednim natryskiwaniu materia³u izolacyjnego na korpus turbiny. Materia³ izolacyjny stanowi mieszaninê we³ny mineralnej z roztworami specjalnych spoiw nieorga- nicznych. Podobnie jak w metodzie opisanej uprzednio, warstwa izolacyjna ko- twiona jest do korpusu turbiny za pomoc¹ specjalnej konstrukcji wsporczej.
W tym przypadku, przed na³o¿eniem p³aszcza ochronnego (podobnego jak w metodzie opisanej powy¿ej), musi byæ przeprowadzony proces suszenia izolacji.
Jak ju¿ wspomniano, w odniesieniu do wszystkich technologii nieodnawialnych ka¿dorazowy demonta¿ wy³o¿enia izolacyjnego, spowodowany prowadzonymi pracami remontowymi, usuwaniem przyczyn awarii czy dokonywaniem okreso- wych przegl¹dów, wi¹¿e siê z koniecznoœci¹ wymiany zdemontowanego frag- mentu izolacji na nowy. Pracom demonta¿owym towarzyszy w tym przypadku du¿e ska¿enie powietrza szkodliwym dla zdrowia py³em w³óknistym. Py³ ten, z uwagi na swój w³óknisty charakter, uwa¿any jest za bardzo niebezpieczny dla zdrowia. Wymaga to stosowania w trakcie prac rozbiórkowych specjalnych za- bezpieczeñ, chroni¹cych otoczenie i ludzi w nim pracuj¹cych przed rozprzes- trzenianiem i wdychaniem tego szkodliwego py³u. Wyd³u¿a to czas i zwiêksza koszty prowadzonych remontów. Innym zagro¿eniem ekologicznym zwi¹za- nym z aktualnie stosowanymi technologiami wykonywania wy³o¿eñ izolacyj- nych jest powstawanie du¿ej iloœci odpadów w³óknistych, zaliczanych do grupy szczególnie uci¹¿liwych i niebezpiecznych. Du¿ym problemem jest deponowa-
nie takich odpadów na sk³adowiskach, co zwi¹zane jest z ich nisk¹ gêstoœci¹ pozorn¹ (ok. 100 kg/m), du¿¹ objêtoœci¹, któr¹ w zwi¹zku z tym zajmuj¹, oraz
„luŸn¹ struktur¹” powoduj¹c¹, i¿ s¹ one bardzo podatne na „rozwiewanie”.
Przeróbka tych odpadów do postaci umo¿liwiaj¹cej ich bezpieczne sk³adowanie jest procesem bardzo kosztownym. Kolejn¹ wad¹ wykorzystywanych obecnie rozwi¹zañ jest koniecznoœæ stosowania konstrukcji noœnej, która wymaga spa- wania do korpusu turbiny kotew monta¿owych. Mo¿e to byæ Ÿród³em defektów korpusu turbiny, co bior¹c pod uwagê warunki, w jakich ten korpus pracuje, mo¿e stanowiæ przyczynê powa¿nych awarii.
2. Technologia nowa
– odnawialna i ekologicznie bezpieczna
Ide¹ odnawialnej technologii izolowania korpusów turbin i ruroci¹gów pary prze- grzanej jest mo¿liwoœæ wielokrotnego u¿ywania tych samych materia³ów izola- cyjnych. Mo¿liwoœæ tak¹ daje zastosowanie tzw. materacyków termoizolacyj- nych, w których podstawowym materia³em izolacyjnym pozostaj¹, podobnie jak w technologiach tradycyjnych, maty z ró¿nego rodzaju w³ókien nieorganicznych:
ceramicznych, mineralnych i szklanych, wzmacniane siatk¹ stalow¹ i foli¹ alu- miniow¹. Maty te s¹ jednak w tym przypadku obszyte tkaninami i niæmi termo- odpornymi z w³ókien ceramicznych lub szklanych. Podobnie jak same maty, materacyki charakteryzuj¹ siê nisk¹ gêstoœci¹ pozorn¹ (ok. 150 kg/m) i niskim wspó³czynnikiem przewodnoœci cieplnej (w temperaturze 300!C – 0,10 W/mK).
Schemat materacyka i sposób jego monta¿u przedstawiono na rycinie 1. Na ry-
! " # $%&'('& ) *+,%(-' $-./00120.'345!
6 # 7(&$%& ) 1.8$8 7$&90*-:0!
; # <09(& &98/('(0*&!
= # *32-+'(-'(- /&$-.(&+-/ $-./0()09&43>'3/ ?/&$& *+,%'(@
7$&A!
B! C # -9-/-'$3 /0'$&D0*-!
E # '(4( ) *+,%(-' $-./00120.'345F
! " #$
%
&
'
G . , 1 + 0H I2.&40*&'(- *+&7'-F
!"# $# %"&'()* ()*'+)"!,) *'+(-./-0)"!12'3-
cinie 2 zobrazowano natomiast przyk³ad turbiny zaizolowanej now¹ technolo- gi¹, a w tabeli 1 charakterystykê porównawcz¹ dotychczas stosowanych oraz nowo opracowan¹ technologiê izolacji cieplnej korpusów turbin i ruroci¹gów pary przegrzanej.
Opracowana, odnawialna i ekologiczna technologia izolowania turbin i ruroci¹gów pary przegrzanej oparta jest, jak ju¿ wspomniano, na zastosowaniu elastycznych materacy. S¹ to wyroby wielokrotnego u¿ycia. Mog¹ byæ kilka razy montowane i demontowane bez utraty w³asnoœci u¿ytkowych, zwiêkszaj¹c, minimum dwu- krotnie, trwa³oœæ wy³o¿enia izolacyjnego, przyczyniaj¹c siê do obni¿enia kosztów oraz przyspieszenia prac remontowych. Ich monta¿ jest zdecydowanie szybszy, nie wymaga konstrukcji wsporczej i spawania kotew do korpusu turbiny.
Wyk³adzina izolacyjna nie potrzebuje równie¿ suszenia, wykonywania pow³oki ochronnej czy zabezpieczania blach¹ os³onow¹. Wdro¿enie opracowanych wyro- bów do izolowania korpusów turbin i ruroci¹gów pary przegrzanej radykalnie poprawia warunki, w jakich prowadzone s¹ prace izolacyjne. Obszycie mat tkanina- mi powoduje radykalne zredukowanie wystêpuj¹cych aktualnie zagro¿eñ ekologi- cznych zwi¹zanych z du¿ym zapyleniem miejsca prac remontowych oraz sk³ado- waniem, powstaj¹cych w ich trakcie niebezpiecznych odpadów w³óknistych.
Bezpieczne sk³adowanie tych odpadów nie wymaga ju¿ w zwi¹zku z tym wczeœniej- szego, kosztownego ich unieszkodliwiania. Wiêksza trwa³oœæ materacyków skut- kuje te¿ tym, ¿e odpadów tych jest zdecydowanie mniej.
Nale¿y przypuszczaæ, ¿e polska energetyka niebawem rozpocznie systematycz- ne wdra¿anie nowej technologii. W chwili obecnej zakres jej stosowania jest bardzo niewielki i w ca³oœci oparty na materia³ach importowanych. W krajach
! " # $ %& '((()*+,-.#)/%,0)
!"# $# %&'()*+ ,- .+).-/-0+*)& 12+34'+"!5+2)6 34'2-).-/+"!7*!2)
wysoko rozwiniêtych stosowanie tej technologii jest ju¿ powszechne. Z prze- prowadzonych szacunkowych kalkulacji wynika, ¿e wyroby produkowane w kraju bêd¹ tañsze od importowanych, co przy porównywalnych parametrach technicznych stanowiæ bêdzie zachêtê dla krajowego przemys³u energetycznego do zmiany technologii izolowania turbin i ruroci¹gów pary przegrzanej.
! " # $ ! % Charakterystyka porównawcza technologii wykonywania izolacji cieplnej
turbin i ruroci¹gów pary przegrzanej
#&'()$)*+# ,-),).!(# /)-0&'&1!, #&'()$)*+! ().) )23!&).!(!
4#-)/! -3!/0&05(! 4#-)/! (!-30,6).!
#&'()$)*+! )/(!.+!$(!
#&'()$)*+! (+#)/(!.+!$(! #&'()$)*+! (+#)/(!.+!$(!
7#8(! 9+(#3!$(! $:1#9 + 9!-0 1 .#8(0 9+(#3!$(#5 (! ,+!-&#
1 /3:-: ,-!$).#*) $:" 2)630-#
;)$+< !$:9+(+).<= >!23!.!
	#(-).)?6$#5).! $:"
#$!,-0&1(! 2).8)6! 2)?
$+9#3).!= @,8)(! 1 "$!&'0 )&0(6).!(#5=
4+#,1!(+(! .#8(0 9+(#3!$?
(#5 $:1#9 1# ,2)+.!9+ (+#?
)3*!(+&1(09+= >!23!.!
	#(-).)?6$#5).! $:"
#$!,-0&1(! 2).8)6! 2)$+?
9#3).!=
4!-#3!&#A 6-B3# ,-!().+< 9!-0 1 .8B6+#( (+#)3*!(+&1(0&' C)",10-#D -6!(+(!9+ + (+E9+
-#39))/2)3(09+= 7 ),-!-(+#5 .!3,-.+# +1)$!&5+ ,-3)(!
1#.(F-31(! 9!-#3!&!
C)",10-!D -6!(+(< .)/)? + )$#?
5))/2)3(<= 4!-#3!& .02)?
,!G)(0 . #$#9#(-0 :9)G$+?
.+!5<&# +&' 8<&1#(+# + 9)(-!G=
709!*!(! 6)(,-3:6&5! ()H(!
1 ,+!-6+ ,-!$).#5 3)1&+<*(+F-#5 (!/ 6)32:,#9 -:3"+(0A (!
,12+$6!&' ,2!.!(0&' /) 6)3?
2:,:=
709!*!(! 6)(,-3:6&5!
()H(!A 2)/)"(! 5!6 . 9#?
-)/1+# -3!/0&05(#5=
I+#.09!*!(! 6)(,-3:6&5!
()H(!=
J3!&)&'8)((0 9)(-!G + /#?
9)(-!G= K10"6+ 9)(-!GA !$# 6)(+#&1?
(# /8:*+# ,:,1#(+# .068!/1?
+(0 +1)$!&05(#5=
K10"6+ 9)(-!G + /#9)(-!G=
I+#2)-31#"(# ,:,1#(+# +1)$!&5+=
L#9)(- -:3"+(0 + 1.+<1!(!
1 -09 6)(+#&1()HE
&1FH&+).#*) $:" &!86).+-#*) /#9)(-!G: +1)$!&5+ 2).)/:5#
5#5 (+#)/.3!&!$(# 1(+,1&1#(+#=
J)/)"(+# 5!6 2310 9#-)/1+#
-3!/0&05(#5A /#9)(-!G +1)$!&5+ 2).)/:5# 5#5 (+#)/?
.3!&!$(# 1(+,1&1#(+#=
M#9)(-!G +1)$!&5+ (+# 2).)?
/:5# 5#5 1(+,1&1#(+!= 4!-#3+!80A 6-B3# 5< ,-!().+< 9)*< "0E .+#$)63)-(+# 9)(-).!(# + /#?
9)(-).!(# "#1 :-3!-0 .8!,?
()H&+ :G0-6).0&'=
3:/(# .!3:(6+ NOJ . -3!6&+#
9)(-!G: + /#9)(-!G: +1)$!&5+=
M:G# 1!20$#(+# ,-!().+,6 23!&0 + 2).,-!.!(+# (+#"#1?
2+#&1(0&' )/2!/B.
.8B6(+,-0&'=
N!3/1) -3:/(# .!3:(6+ NOJ . -3!6&+# /#9)(-!G:
+1)$!&5+= M:G# 1!20$#(+#
,-!().+,6 23!&0 + 2).,-!?
.!(+# (+#"#12+#&1(0&' )/?
2!/B. .8B6(+,-0&'=
>/#&0/).!(+# 6)310,-(+#5,1#
.!3:(6+ NOJ . -3!6&+# 9)(?
-!G: + /#9)(-!G: +1)$!&5+= I+G?
,1# 1!20$#(+# + 1/#&0/).!(+#
9(+#5,1! +$)HE 2).,-!5<&0&' )/2!/B. .8B6(+,-0&'=
J3)"$#90 1.+<1!(# 1 :-0$+1!&5<
(+#"#12+#&1(0&' )/2!/B.
.8B6(+,-0&'A 2).,-!5<&0&' . -3!6&+# /#9)(-!G: +1)$!&5+A + 1 +&' /#2)().!(+#9 (!
,68!/).+,6!&' )/2!/B.=
J3)"$#90 5!6 . 9#-)/1+#
-3!/0&05(#5 1.+<1!(# 1 :-0$+1!&5< + /#2)().!(+#9 (+#"#12+#&1(0&' )/2!/B.
.8B6(+,-0&'=
>/#&0/).!(+# 9(+#5,1# 1!?
*3)G#(+! #6)$)*+&1(# 1.+<1!(#
1 /#2)().!(+#9 2).,-!5<&0&' )/2!/B. .8B6(+,-0&'=
3. Dotychczasowe doœwiadczenia stosowania nowej technologii
We wspó³pracy z Zak³adami Remontowymi Energetyki Katowice S.A. zaizolo- wano korpus turbiny przeciwprê¿nej 1,5 MW w firmie Energomedia przy Rafi- nerii Nafty w Trzebini. Turbinê t¹ przedstawiono na rycinie 3.
Przed zaprojektowaniem wyk³adziny izolacyjnej przeprowadzono obliczenia cieplne, których celem by³o wyznaczenie optymalnej gruboœci izolacji. Wyko- nano je opieraj¹c siê na oznaczonej wartoœci wspó³czynnika przewodzenia ciep³a (l) materacy izolacyjnych: 0,09 W/mK – 150°C, 0,10 W/mK – 300°C.
Przyjêto, ¿e gruboœæ izolacji powinna zapewniæ temperaturê na zewnêtrznej po- wierzchni izolacji na poziomie nieprzekraczaj¹cym 50°C. Do obliczeñ wyko- rzystano program komputerowy, a ich wyniki przedstawiono w tabelach 2, 3 i 4. Wykaza³y one, ¿e przy temperaturze roboczej 550°C gruboœæ warstwy izola- cyjnej powinna wynosiæ 200 mm, przy temperaturze roboczej 450°C – 150 mm, natomiast przy temperaturze roboczej 275°C – 100 mm. Przy takich gruboœ- ciach izolacji temperatura na jej powierzchni zewnêtrznej nie powinna przekra- czaæ 50°C.
! " # $ %& '(!)*%+),-. +$)/,.0
!"# $# %&'()*+ ,'-.")/,'01*+ / 2'+3"). )-454/+*)+
! " # $ ! % Wyniki obliczeñ cieplnych dla temperatury roboczej 275°C
&!'#()!*
+,-*!./)0, )/1$!2,30#3
4(5"167 )/1$!23)
899:
;<=>*2/,00)-
=(/#+1./#0)!
2)#=*!
8;?9 @ A:
B=>( 2)#=$0, )/1$!23) 89 @ A?;:
C'(!', 2)#=*! .1 1'12/#0)!
8;?9:
#9=#(!'5(!
=1+)#(/2D0) /#+0E'(/0#3
)/1$!23) 8FG:
&!'#(!2 '#(H
91)/1$!2,30, IJJ JKJL IKIIII %JLKMI N%
! " # $ ! O Wyniki obliczeñ cieplnych dla temperatury roboczej 450°C
&!'#()!*
+,-*!./)0, )/1$!2,30#3
4(5"167 )/1$!23)
899:
;<=>*2/,00)-
=(/#+1./#0)!
2)#=*!
8;?9 @ A:
B=>( 2)#=$0, )/1$!23) 89 @ A?;:
C'(!', 2)#=*! .1 1'12/#0)!
8;?9:
#9=#(!'5(!
=1+)#(/2D0) /#+0E'(/0#3
)/1$!23) 8FG:
&!'#(!2 '#(H
91)/1$!2,30, IPJ JKIJ IKPJJJ %MQKOR NR
! " # $ ! N Wyniki obliczeñ cieplnych dla temperatury roboczej 550°C
&!'#()!*
+,-*!./)0, )/1$!2,30#3
4(5"167 )/1$!23)
899:
;<=>*2/,00)-
=(/#+1./#0)!
2)#=*!
8;?9 @ A:
B=>( 2)#=$0, )/1$!23) 89 @ A?;:
C'(!', 2)#=*! .1 1'12/#0)!
8;?9:
#9=#(!'5(!
=1+)#(/2D0) /#+0E'(/0#3
)/1$!23) 8FG:
&!'#(!2 '#(H
91)/1$!2,30, %JJ JKIJ %KJJJ %RMKN% NR
Decyzje o rodzajach zastosowanych tkanin, mat i nici podjêto bior¹c pod uwagê obci¹¿enie termiczne miejsc zabudowy materacyków na korpusie turbiny.
W warstwach wewnêtrznych izolacji (wysoka temperatura) zastosowano maty z w³ókien ceramicznych, które obszyto wysoko odporn¹ termicznie (1000°C) tkanin¹, równie¿ z w³ókien ceramicznych. W warstwie zewnêtrznej, gdzie tem- peratura jest ju¿ ni¿sza, zastosowano maty z w³ókien mineralnych obszyte tka- nin¹ z w³ókien szklanych (500°C). Na obszycie strony zewnêtrznej ostatniej warstwy izolacji u¿yto tkaninê impregnowan¹, gwarantuj¹c¹ ochronê ca³ej wyk³adziny przed oddzia³ywaniem wody i oleju.
W sumie wykonano ok. 40 materacy izolacyjnych o ró¿nych kszta³tach, zapro- jektowanych do kszta³tu i wymiarów korpusu turbiny. Gruboœæ warstwy izola- cyjnej 200, 150 lub 100 mm uzyskano stosuj¹c dwie, trzy lub cztery warstwy
materacy wykonanych z mat o gruboœci 50 mm. Materace na korpusie turbiny po³¹czone zosta³y ze sob¹ za pomoc¹ drutu ocynkowanego i specjalnych, stalo- wych haczyków zamontowanych na ich krawêdziach. Pomiary temperaturowe turbiny przeprowadzone po jej uruchomieniu i wykonywane regularnie w ca³ym okresie jej eksploatacji wykaza³y, ¿e temperatura powierzchni zewnêtrznej izo- lacji nie przekracza 45°C, jest wiêc zgodna z wynikami obliczeñ cieplnych.
Turbina ta pracuje ju¿ ok. 5 lat i pomimo przeprowadzonego w tym czasie kilku- krotnego demonta¿u i powtórnego monta¿u wyk³adziny izolacyjnej, jej stan tech- niczny uznaje siê wci¹¿ jako bardzo dobry.
Oprócz opisanej uprzednio izolacji korpusu turbiny, opracowan¹ technologiê testowano równie¿ w trakcie wykonywania izolacji innych elementów eksploa- towanych w przemyœle energetycznym. Najwa¿niejsze z nich przedstawiono na rycinach 4, 5, 6, 7 i 8:
– Elektrownia „Rybnik” – izolacja klapy zwrotnej (ryc. 4),
– Elektrociep³ownia „Kraków” – izolacja przewodów py³owych (ryc. 5), – Elektrownia „Rybnik” – izolacja czwórnika (ryc. 6),
– Elektrownia „Rybnik” – izolacja kolan py³owych (ryc. 7),
– Rafineria „Trzebinia” – izolacja ruroci¹gu ³¹czeniowego kot³a OR-50 z kole- ktorem (ryc. 8),
– Elektrociep³ownia „Kraków” – kurtyny ciep³ochronne na w³azach rewizyj- nych kot³a,
– Elektrownia „Opole” – izolacja dŸwiêkoch³onna komory zaworowej.
! " # $ %& '(!)*%+),-. +$)/,.0
!"# $# %&'()"*) +(),! &-.'/01* 0) .2.'"3452 ,).'-!6
! " # $ %& '(!)*%+),-. +$)/,.0
!"# $# %&'()"*) "&+,-./0) ! " # $ %& '(!)*%+),-. +$)/,.0
!"# 1# %&'()"*) 2-&3+'4,+ 2!5'+!"6
W ka¿dym z przedstawionych powy¿ej przypadku, dotychczasowa kilkumiesiêcz- na eksploatacja potwierdzi³a wszystkie, zarówno techniczne, jak i ekologiczne, zalety stosowania materacykowej technologii wykonywania izolacji cieplnych.
Planowane s¹ kolejne próby eksploatacyjne, tym razem na turbinach wiêkszej mocy, gdzie do badañ porównawczych skutecznoœci izolacyjnej wyk³adziny wykonanej wed³ug nowej i starej technologii, wykorzystana zostanie kamera termo- wizyjna.
! " # $ %& '(!)*%+),-. +$)/,.0
!"# $# %&'()"*) +'(), -!.'/!"0
! " # $ %& '(!)*%+),-. +$)/,.0
!"# 1# 2'34/,),56 78)36* 5 ,'/6* /!+.)9&5,! 5&'()"!*,6*
,) 3:3'"5;<: .;"&6,5'/!= +'8.) > ?@A & +'(6+8'36=
4. Nowe tworzywo izolacyjne NOVOSIL
W przypadku ruroci¹gów, szczególnie tych o mniejszych œrednicach, materacy- ki termoizolacyjne mog¹ byæ zast¹pione specjalnymi kszta³tkami, tzw. otulina- mi. Otuliny takie wytwarzane s¹ przez niektórych producentów we³ny mineral- nej. We³na mineralna wi¹zana jest w nich szkodliwymi dla zdrowia spoiwami organicznymi, takimi jak ¿ywica fenolowo-formaldehydowa. W wy¿szych tem- peraturach spoiwa te ulegaj¹ spaleniu, os³abiaj¹c strukturê, pogarszaj¹c ich w³asnoœci i zanieczyszczaj¹c œrodowisko toksycznymi substancjami.
W opracowanych w ISCMOiB, Oddziale Materia³ów Ogniotrwa³ych w Gliwi- cach, wspólnie z firm¹ Kadet, otulinach NOVOSIL, w³ókna wi¹zane s¹, w przeciwieñstwie do dotychczas stosowanych spoiw organicznych, spoiwami nieorganicznymi. W efekcie uzyskano tworzywo charakteryzuj¹ce siê stabilno- œci¹ cech strukturalnych w szerokim zakresie temperatur: od 20 do 900°C. Wy- konane z niego otuliny maj¹ postaæ pó³pierœcienia o wymiarach odpowia- daj¹cych œrednicy izolowanego ruroci¹gu i s¹ montowane parami na jego obwo- dzie. Powierzchnie zewnêtrzne otulin NOVOSIL impregnowane s¹ substancja- mi olejo- i wodoodpornymi. Mog¹ byæ wykonywane z w³ókien bazaltowych, szklanych i ceramicznych. O wyborze rodzaju w³ókna decyduje obci¹¿enie ter- miczne miejsca, w którym kszta³tki s¹ zabudowywane. W porównaniu z mate- racykami cechuje je wy¿sza gêstoœæ pozorna (do 350 kg/m) i nieco ni¿szy wspó³czynnik przewodnoœci cieplnej (w temperaturze 300°C – 0,09 W/mK).
Materacyki s¹ wyrobem elastycznym, natomiast otuliny NOVOSIL to produkt twardy (sztywny) o wytrzyma³oœæ na œciskanie wynosz¹cej ok.1,5 MPa. Podob- nie jak materacyki, s¹ wyrobami wielokrotnego u¿ytku, ³atwymi w monta¿u i demonta¿u. Ich przyk³ad przedstawiono na rycinie 9. Mocowanie otulin na ru- roci¹gach mo¿e byæ wykonane w ró¿nych wariantach. Zobrazowano je na ryci- nie 10. Temperatura stosowania tworzywa NOVOSIL wynosi, jak ju¿ wspo- mniano, 900°C. Jego sk³ad chemiczny jest natomiast nastêpuj¹cy:
SiO!– 45,5% wag., Al!O – 15,3% wag., CaO – 15,8% wag., MgO – 10,1% wag., Fe!O – 4,7% wag., Na!O + K!O – 5,2% wag.
Tworzywo NOVOSIL posiada aprobatê techniczn¹ AT-15-6867/2005 wydan¹ przez Instytut Techniki Budowlanej oraz atest techniczny PZH HK/B/1395/01/2005 wydany przez Polski Zak³ad Higieny.
! " # $ %& '(!)*%+),-. +$)/,.0
!"# $%# &'()'*+! ,-"-.'*)' -+/0)* 1232456 *' (/(-")78'"9 ! " # $ %& '(!)*%+),-. +$)/,.0
!"# :# ;-<=0 )>-0'"?) (/(-")78/ -+/0)*',) 1232456
Literatura
!" #$%&'% #(!)*+,- !../ 0123456 78%7$9:$';$ :&7'<%9:'&= 237>3?; ;:3@$A=; %&9B;A:'&= ; $?C4%8A:D '&=EF GH# !..IF '9 !, JK!,LM
)" #$%&'% NG .)**!)I- !../ 0OP&9B$@ ;'4C@$%;3' B$%&9;$@4EF GH# !..(F '9 , J/**LM (" #$%&'% #Q !K.K,+- !..K 0R:3@$A=$ B$4:8' A;&2@'8APEF GH# !..,F '9 ! J/)(LM
," S39B$ G1 (./+T(- !.+/ 0G9;%;4P 1%$'U$9U 42&A;V;A$%;3' V39 %P&9B$@ ;'4C@$%;'W B$%&9;$@4M #$9% (M X&%$@ B&4P V$A&U B$'DB$U& B;'&9$@ V;69& B$%%9&44&4EM
/" YW>34:&';& 2$%&'%37& '9 #(/I!.I- )**) 0123456 ;:3@37$';$ %C96;' ; A;ZW57 A;&2>37';A:8AP 39$: &?9$' U3 %&W3 A&@CEM
K" [ ; % & ? \MF ] @ ; 7 $ ^MF G $ 9 $ _ 4 ? ; \MF ` @ & % $ ^MF 0129$73:U$';& RXa '9 (,+!Tba[D D,*ID)**,T*,*,.*TGOT)**/EM
I" S39B$ #SDIITXD(,*(* J'37&@$ )**!L 0R:3@$A=$ A;&2@'$ C9:ZU:&_ &'&9W&%8A:'8AP c 78B$W$D ';$ ; 6$U$';$E M
JERZY WITEK ROMAN KLECAN ANDRZEJ KLETA ANDRZEJ ŒLIWA
NEW, ENVIRONMENTALLY FRIENDLY TECHNOLOGIES OF THERMAL INSULATION FOR POWER INDUSTRY
New, fireproof insulation materials of the repeated use for thermal insulation of power station turbines and superheated steam pipelines were developed.
This products allow to change the technology of turbines and superheated steam pipelines insulations and consequently to lower costs of repairs, im- provement of repair teams working conditions and elimination the problem of generation of dangerous fibrous waste materials.
