ООО "Гильдия М"
Крупногабаритные изделия из стеклопластика
Продукция из пластмасс и резины

Дымовые трубы из стеклопластика: от малой энергетики — к большой

XX век прошел в России под знаком масштабной индустриализации. Из аграрной и деревенской страна за исторически короткий срок стала промышленной и городской. Важнейшим этапом в процессе индустриального развития страны стал план ГОЭЛРО, 90-летие которого мы отмечаем в этом году. Он заложил энергетическую базу российской экономики, став первым в мире перспективным планом развития народного хозяйства.

Зримым образом индустриализации страны и важной частью ее технологического развития стали дымовые трубы. Первоначально при их строительстве использовался традиционный материал — кирпич. Трубы возводились высотой до 60 метров и служили только для создания естественной тяги. Впоследствии на первый план вышел фактор загазованности воздуха промышленными выбросами. Это определило курс на строительство все более высоких промышленных труб для рассеивания в атмосфере вредных примесей, содержащихся в дымовых газах, и снижения их концентрации в приземном слое воздуха.

Трубы больших высот (более 100 метров) в основном стали возводиться из монолитного железобетона. Массовое их строительство развернулось в нашей стране в 1950-х годах. Постепенно совершенствовались конструкции и материалы дымовых труб из железобетона.

В настоящее время в России большинство труб имеет высоту 120—150 метров, несколько сот — 180—250 метров, небольшое количество — 330—370 метров.

На следующем этапе трубостроение пошло по пути создания конструкций из листового мета л ла. Было освоено производство дымовых труб высотой 35—40 метров. По сравнению с железобетонными трубами они имели меньшую массу и наибольший уровень монтажной готовности. В настоящее время металлические трубы сооружаются высотой 100 метров и более.

Дымовые трубы являются уникальными высотными конструкциями, подверженными воздействию тепловых, ветровых, массовых нагрузок. При их эксплуатации происходит интенсивный процесс сернокислотной и гидросульфатной коррозии, разъедающей антикоррозионные покрытия внутренних и нару ж ны х поверх ностей труб. Это требует применения материалов, обеспечивающих многолетнюю стойкость конструкций дымовых труб.

Стремление выйти на новый уровень конструкционных материалов, обеспечивающих качественный рывок в продлении сроков эксплуатации дымовых труб и обеспечивающих их гарантированную надежность, заставило специалистов в 1980-е годы обратить внимание на стеклопластик — наиболее распространенный композиционный материал, сочетающий высокую прочность с небольшой плотностью.

Стеклопластик как конструкционный материал впервые стал применяться в нашей стране в оборонной промышленности. Позаимствовав опыт США, отечественное ракетостроение перешло на производство крупногабаритных транспортно-пусковых контейнеров и корпусов ракетных двигателей твердотопливных ракет из стеклопластика, что позволило уменьшить трудоемкость и металлоемкость производства ТПК, почти в два раза уменьшить его вес, а также значительно повысить прочность изделия.

В 1974 г од у впервые в СССР ПО «Авангард», серийный производитель крупногабаритных изделий из стеклопластика для нужд оборонной промышленности страны, использовал стеклопластик в производстве дымовых труб: газоотводящий ствол в 100 мет ров бы л установ лен на ПО «Минудобрения» (г. Воскресенск, Московская область). В 1978 году дымовая труба из стеклопластика была установлена на сернокислотном производстве в г. Сумы ( Украина). Это был и еще первые, во многом экспериментальные образцы трубной продукции из стеклопластика. Новый конструкционный материал, используемый в засекреченной ракетной промышленности, был практически неизвестен гражданским инженерам и конструкторам.

Массовое внедрение стеклопластика в производство дымовых труб началось с 1993 года с деятельности компании ЗАО «Фирма Энерго+». Новый экономический период открыл возможности для инноваций, для нестандартных решений и перспективных разработок.

ЗАО «Фирма Энерго+» в кооперации с заводом «Авангард» с 1993 года построило уже 78 труб из композиционных материалов. В основном трубы возводились в Москве, а также в Санкт-Петербурге, Череповце, Одессе… Трубы строились прежде всего для малой энергетики, высотой от 55 до 120 метров. Для того, чтобы начать эту масштабную работу пришлось провести серьезное научное исследование, доказывающее высочайшие конструкционные преимущества стеклопластика и возможность его использования в гражданском строительстве. Была разработана нормативная база, получен патент на способ изготовления и сборки дымовых труб из стеклопластика.

Специалисты ЗАО «Фирма Энерго+» разработа ли различные конструкции стеклопластиковых дымовых труб. Трубы, стоящие на котлах, построены на РТС «Строгино», «Красная Пресня», «Фрезер», «Бабушкино-2» и др. Трубы в металлическом каркасе построены на РТС «Бирюлево», «Тушино-4», «КТС-54» и др. В металлической опорной башне — РТС «Терешково», «КТС-24» и др. Была проведена реконструкция существующих дымовых труб с использование конструкции «труба в трубе» на 6 РТС: «Митино», «Переделкино», «Рублево» (Москва), «РТС-1» (Зеленоград), «Северная» (Одесса), «Южная» (Череповец).

В 1993 году при строительстве первой трубы на РТС «Рублево» специалистами ЗАО «Фирма Энерго+» были заложены опытные образцы для проведения испытания прочностных характеристик стеклопластика, из которого состоит газоотводящий ствол. За 17 лет эксплуатации трубы были проведены шесть проверок, которые не выявили никаких изменений физико-механического характеристик стеклопластика. Кроме того, каждый год специалисты ОАО «МОЭК» проводят плановые обследования дымовых труб.

Отчеты по трубам из стек лопластика подтверждают их высокие эксплутационные характеристики. Таким образом, многолетний практический опыт доказал надежность и долговечность изделий из стеклопластика.

В настоящее время в производстве дымовых труб для малой энергетики идет конкуренция стеклопластика с легированными сталями. По цене стеклопластик дороже металла. Однако это только кажущий недостаток. Срок службы трубной продукции из стеклопластика не менее 50 лет. Она значительно дешевле в эксплуатации. Котел служит 30 лет, а дымовая труба из металла — 18-20 лет.

Таким образом, за срок эксплуатации котла нужно сделать реконструкцию и поменять трубу. Со стеклопластиком ситуация прямо противоположная: когда котел отслужит свой срок службы, стеклопластиковый газоотводящий ствол можно легко демонтировать, поставить новый котел и опять установить трубу. Металлическая дымовая труба уже не подлежит повторному монтажу, так как металл деформируется и изнашивается.

Есть уже примеры, когда стеклопластиковые дымовые трубы при модернизации котлов были демонтированы, а затем вновь установлены. Это дало огромную экономию средств.

ЗАО «Фирма Энерго+» имеет большой опыт вторичного использования трубных изделий из стеклопластика. Демонтированные по договору ОСВ-2 секции ТПК стратегических баллистических ракет СС-18 («Сатана » по западной классификации) после модернизации использовались в массовом порядке для производства секций дымовых труб.

Применение стеклопластиковых дымовых труб дает значительный эффект по сравнению с аналогичными металлическими трубами: малый удельный вес стеклопластика и высокая заводская готовность конструкций позволяет существенно упростить и ускорить монтаж. Отсутствие коррозионных процессов при любых режимах и видах топлива, что исключает необходимость проведения ежегодной очистки конвективной части котлов от осыпающихся с внутренней поверхности металлической трубы продуктов коррозии, полная влаго- и газоплотность, а также низкая теплопроводность материала позволяют сократить эксплуатационные расходы за счет увеличения периода между возобновлением окраски наружной поверхности по сравнению с металлическими трубами.

Подсчеты специалистов ЗАО «Фирма Энерго+» показали, что чем выше дымовая труба и больше ее диаметр, тем конкурентоспособнее по цене оказывается стеклопластик по сравнению с легированными сталями. Это преимущество становится очевидным при высоте трубы свыше 100 метров.

В настоящее время производство дымовых труб из стеклопластика выходит на новый уровень. ОАО «Авангард» приобрел мобильный цех по намотке стеклопластиковых секций емкостного оборудования и труб, позволяющий производить трубные изделия диаметром от 6 до 12 метров для большой энергетики. Только в системе Минтопэнерго ныне находится свыше 2,5 тысячи труб высотой свыше 120 метров, из них 1,5 тысячи требуют реконструкции. Главный принцип подобных реконструкций — создание конструкций «труба в трубе», когда железобетонная труба воспринимает все внешние нагрузки, а вставленный внутрь газоотводящий ствол — вну тренние, прежде всего химические. Стеклопластик при проведении реконструкций труб большой энергетики может стать эффективной заменой другим конструкционным материалам.

Еще одно направление использования стеклопластика в большой энергетике — емкости для химподготовки, которые не требуют ежегодного гуммирования, как металлические. Первый опыт производства двух таких емкостей состоялся на Владимирской ТЭЦ. Композиты и прежде всего стеклопластик все активнее идут на смену старым традиционным материалам. Они кардинально решают проблему долговечности и прочности дорогостоящих дымовых труб. Освоив малую энергетику, доказав свою надежность и высокие эксплуатационные преимущества, дымовые трубы из стеклопластика входят в большую энергетику России..

 

ООО "Гильдия М"
Головной офис: 215505, Смоленская область, Сафоновский р-н, г. Сафоново, ул. Строителей, д. 36, оф. 201
+7 (910) 781 92 81, +7 (922) 135 63 87
gildia-m8@yandex.ru