Научная статья на тему 'Проблемы эксплуатации башенных градирен из монолитного железобетона'

Проблемы эксплуатации башенных градирен из монолитного железобетона Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
178
52
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БАШЕННЫЕ ГРАДИРНИ / ТЭЦ / ВЫТЯЖНЫЕ БАШНИ ГРАДИРЕН / МОНОЛИТНЫЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОН

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Синькевич А. Н., Мучинская А. В.

Железобетон является, важным материалом при строительстве градирен. На пути эксплуатации нужно предотвращать проблемы связанные с железобетонной оболочкой градирни, иначе неизбежен процесс разрушения сооружений.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Проблемы эксплуатации башенных градирен из монолитного железобетона»

3. Афанасьева Н.В. Анализ образного решения костюма в различные исторические периоды (на материале фотографий, журнальной графики и чертежных конструкций) // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - Самара, 2009. - Т. 11, № 4 (4), - С. 1059-1063.

4. Петушкова Г.И. Проектирование костюма: учебник для высш. учеб. заведений / Г.И. Петушкова. - М.: Издательский центр «Академия», 2004. -416 с.

5. Москвин А.Ю. Алгоритм адаптации элементов исторического кроя к современной мужской одежде // Вестник молодых ученых Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна. Вып. 3: Искусствоведение и дизайн / С.-Петербургск. гос. ун-т технологии и дизайна. -СПб.: ФГБОУВПО «СПГУТД», 2013. - С. 69-72.

6. Пармон Ф.М. Композиция костюма: учебник для вузов. - М.: Лег-промбытиздат, 1997. - 318 с.

ПРОБЛЕМЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ БАШЕННЫХ ГРАДИРЕН ИЗ МОНОЛИТНОГО ЖЕЛЕЗОБЕТОНА

© Синькевич А.Н., Мучинская А.В.

Орский гуманитарно-технологический институт (филиал) Оренбургского государственного университета, г. Орск

Железобетон является, важным материалом при строительстве градирен. На пути эксплуатации нужно предотвращать проблемы связанные с железобетонной оболочкой градирни, иначе неизбежен процесс разрушения сооружений.

Ключевые слова: башенные градирни, ТЭЦ, вытяжные башни градирен, монолитный железобетон.

Для промышленных и отопительных ТЭЦ, располагаемых вблизи жилых и промышленных массивов, наиболее рациональным является использование оборотных систем с градирнями, как решение технического водоснабжения.

Градирня - тепломассообменное устройство, в котором охлаждение воды осуществляется за счет ее испарения, при непосредственном контакте с воздухом. В зависимости от условий работы и конструктивного исполнения градирни подразделяются на открытые, башенные и вентиляторные. Наибольшее распространение получили башенные градирни. Они возводятся из монолитного железобетона в виде тонкостенных оболочек или из металлического каркаса с обшивкой.

Сохранение и надежность эксплуатации вытяжных башен градирен является важной стратегической задачей обеспечения устойчивости энергети-

ческого потенциала страны. Поэтому для правильного пути развития градирен необходимы знания не только в области конструирования и проектирования, но и в эксплуатации таких значимых высотных сооружений. Помимо правильной эксплуатации градирни, сама конструкция должна быть надёжной. Рассмотрим проблемы, возникающие при эксплуатации градирен из монолитного железобетона.

Железобетон является, важным материалом при строительстве градирен. В процессе эксплуатации железобетон оболочек подвергается многообразному воздействию способствующему процессу разрушения сооружений. Наиболее значимое воздействие на оболочки градирен можно разделить на физические и химические. К физическим воздействиям относятся:

- перепады температур внутренней и наружной поверхности оболочки;

- изменение влажности бетона от максимальной в конце зимы до минимальной летом;

- изменения режима работы градирен и колебания температур окружающей среды с частыми переходами через 0 оС в холодные периоды года, приводящие к многократным циклам замораживания и оттаивания бетона;

- постоянный контакт бетона оболочки с окружающей средой, имеющей температуру 40-45 оС и влажность 95-100 %, вызывающей одностороннее увлажнение бетона.

Так же существенное влияние оказывает химическое воздействие, возникающее при обработке циркуляционной воды, в результате которой вода имеет слабокислую или слабощелочную реакцию. К химическим воздействиям на железобетон оболочек относятся:

- коррозия I вида - вымывание из цементного камня бетона гидро-ксида кальция Са(ОН)2. Данный процесс и его результаты видны не вооруженным глазом на поверхности в виде подтеков белого цвета. Вымывание происходит в результате фильтрации конденсата пара и атмосферной воды, градиент которой направлен от внутренней поверхности оболочки к наружной. Гидроксид кальция или иначе свободная известь выделяется в бетоне в количестве до 15 % в процессе гидролиза и гидратации цементного клинкера Гидроксид кальция является структурной составляющей цементного камня, поддерживает высокую щелочность бетона рН > 11 и тем самым обеспечивает защиту внутренней арматуры от коррозии. Снижение рН нарушает пассивированное состояние арматуры, что создает благоприятные условия для развития коррозии арматуры.

- коррозия II вида - развитие обменных реакций между кислотами и солями окружающей среды и составными частями цементного камня. При коррозии II вида разрушение цементного камня идет в поверхностных слоях бетона, соприкасающихся с агрессивной средой

и процесс разрушения этих слоев может достичь полного развития при сохранившихся в прилегающих слоях бетона почти без изменения всех элементов цементного камня. Если новообразования не обладают достаточной плотностью, чтобы воспрепятствовать дальнейшему проникновению агрессивной среды, растворяются и смываются, то обнажаются более глубинные слои бетона и так коррозия протекает до полного разрушения цементного камня. - коррозия III вида - накопление солей в порах бетона вызывающих нерасчетные напряжения и разрушения бетона.

В чистом виде коррозия всех видов встречается редко. При действии агрессивной водной среды на железобетонные конструкции происходят процессы разрушения всех трех видов коррозии. Развитие одного из видов коррозии может повлечь за собой развитие других. Преобладающим видом коррозии в железобетонных оболочках градирен является коррозия 1 вида, которая возникает при одностороннем действии воды и конденсата пара.

Нейтрализацию коррозии на протяжении всего периода строительства и эксплуатации железобетонных оболочек пытались и пытаются решить различными способами, в том числе и за счет изменения состава применяемых цементов, применения различных ремонтных составов специального назначения.

Водоцементное отношение оказывает большое влияние на коррозионную стойкость бетона. Оно должно устанавливаться в зависимости от климатических условий эксплуатации. Для суровых и умеренных климатических условий водоцементное отношение необходимо устанавливать 0,380,40, а для южных районов 0,43-0,45. Однако, добиться требуемого качества приготовления бетона, способа его укладки и ухода не удается, несмотря на достаточно глубокие научные исследования в области составов бетона.

На водонепроницаемость бетона существенное влияние оказывает технология и качество возведения оболочек. На практике используют два варианта возведения железобетонных оболочек: в переставной опалубке, с большим количеством швов и в скользящей, позволяющей вести непрерывное бетонирование. Механизмы разрушений бетона оболочек башен намного сложнее и многообразнее любых других сооружений из железобетона.

Ремонтные мероприятия не имеют гарантии остановки процессов деструкции. Накоплен большой опыт по применению различных защитных материалов. Многие из них, по различным причинам оказывались непригодными в условиях эксплуатации железобетонных башен градирен. Также как и у железобетона разрушения защитных покрытий происходит после первого года их эксплуатации. Следовательно, свойства различных видов покрытий в значительной степени зависят от состояния поверхности железобетона.

В настоящее время возникает необходимость исправления конструктивных недостатков действующего оборудования, как с точки зрения эксплуата-

ционной безопасности, так и в связи с потребностью учета риска катастрофических последствий, связанных с выработкой ресурса работоспособности.

Важным условием эксплуатации железобетонных башен являются климатические условия и стабильность тепловых нагрузок. Качество применяемых материалов, технология возведения и ее соблюдение также являются определяющим фактором надежности и долговечности. Последние критерии в свою очередь зависят от условий эксплуатации.

Для совершенствования градирен и повышения качества материалов используемых для их возведения, необходимо соблюдать множество правил, такие как:

- Основной задачей при эксплуатации градирни является обеспечение надежности ее работы и поддержание охлаждающего эффекта на уровне проектных показателей. С этой целью необходимо ежедневно не реже одного раза в смену осуществлять надзор за состоянием элементов градирни;

- Если градирня неисправна, то не происходит охлаждение пара в конденсаторе турбины, в конечном счёте, не обеспечивается охлаждение реактора, который должен в этом случае быть заглушен или выведен на режим пониженной мощности;

- Также необходимо повышать качество материалов, применяемых для приготовления бетона, арматуры, а также условия их хранения;

- Особое внимание должно быть уделено:

• плотности и герметизации швов бетонирования железобетонной оболочки;

• плотности и герметизации сопряжения стыков при устройстве обшивной оболочки;

- Металлические каркасы башен обшивной градирни, лестницы и площадки должны быть тщательно покрыты антикоррозионной изоляцией в соответствии с проектом и т.д.

Железобетонная башня требует значительных затрат на их ремонт, частота и периодичность которого зависит от многих факторов. Ремонтные расходы превосходят первоначальные капитальные затраты, на устранение которых требуются существенные затраты в течение всего срока работы сооружения. При правильной эксплуатации и постоянном контроле градирни могут прослужить много лет.

Список литературы:

1. Баженов М.И., Богородский А.С., Сазанов Б.В., Юренев В.Н. Промышленные тепловые электростанции / Под ред. Е.Я. Соколова. - М.: «Энергия», 1979.

2. Берман Л.Д. Испарительное охлаждение циркуляционной воды. - М.: «Госэнергоиздат», 1957.

3. Повх И.Л., Ревелль П., Ревелль Ч. Энергетические проблемы человечества: пер. с англ. - М.: «Мир», 1995.

4. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции. - М.: «Энергия», 1976.

5. ЕНиР. Сборник 4. Здания и промышленные сооружения. - М.: «Строй-издат», 1987.

КОНТРОЛЕР ТОПЛИВНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ КАК СРЕДСТВО МОНИТОРИНГА ЭКСПЛУАТАЦИИ СУДНА

© Темиряев Д.Т.*

Государственный морской университет им. адмирала Ф.Ф. Ушакова,

г. Новороссийск

За последние несколько лет, сингапурская DIMAR-TEC работает над топливом и концепцией энергосбережения, что привело к созданию контроллера топливной эффективности (Fuel Efficiancy Contrôler).

Ключевые слова: контроллер топливной эффективность (Fuel Efficiancy Contrôler), ключевые показатели эффективности (Key Performance Indicators), ISO 3046, эксплуатации судна, энергосбережения,отдача от инвестиций (ООИ).

Компания DIMAR-TEC утверждает, что при использовании FEC, потенциал экономии на существующих судах находятся в диапазоне от 20-40 %. От 6 до 12 % может быть достигнуты без установки дорогостоящих технологий, например для изменения пропеллера, заявляют компания.

Задача состоит в том, чтобы измерять ключевые показатели эффективности (Key Performance Indicators), с точностью до 1-3 % для выявления небольших отклонений в оперативном поведении судна. С точки зрения качества данных, важно отличать допустимые отклонения в «точности» и « повторяемости» и их эффект в системе данных. Частота «повторов» является аргументом для оценки данных на основе тенденций.

Данные по расходу топлива должны сравниваться с базовыми показателями, чтобы минимизировать воздействие условий окружающей среды, таких как тропические или арктические. Для достижения приемлемой точности, должны быть предпринята полная коррекция, в соответствии с ISO 3046 [1].

Вооружившись данными в цифровом формате, дополнительной работа для экипажа можно избежать, так же как и человеческой ошибки при чтении и / или записи, передавать достоверные данные автоматически с судна на берег и создать автоматический отчетный файл со сравнительными данными.

* Аспирант кафедры Навигации. Научный руководитель Боран-Кешишьян А.Л., заведующий кафедрой Навигации, кандидат технических наук, доцент.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.