Специалистами ООО «Веллонс.РУ», в рамках данного проекта, в кратчайшие сроки были разработаны различные варианты огнеупорной футеровки с применением однослойной и двухслойной конструкции с учетом конструктивных особенностей оборудования, в том числе возможностью технического/технологического применения различных видов огнеупорного и теплоизоляционного материалов (кирпича, плит, рулонного материала), а также монолитных огнеупорных материалов (бетонов). Применение сочетания различных видов огнеупоров (кирпича, бетона) позволило предоставить готовое решение этого сложного проекта, которое полностью соответствует требованиям заказчика по техническим характеристикам применяемых огнеупоров, а также уложиться в рамки выделенного бюджета.
Сложность данного проекта обусловлена конструктивными особенностями оборудования, небольшими размерами его различных частей (например, диаметр газоходов и коллектора составляет от 800 до 1000 мм, а длина данных участков более 8 метров), плоским сводом, что в свою очередь обуславливает необходимость применения подвесного кирпича, различными диаметрами обечаек технологического оборудования – потребовалось изготовление индивидуальных чертежных изделий под заказ.
По требованию заказчика нашей компанией был подготовлен ПОР – проект организации работ на объекте и проект укладки футеровки с пояснительной запиской. Весь пакет технической документации передан в формате *.dwg специалистам заказчика для дальнейшего пользования. Часть рабочих чертежей по данному проекту представлена в разделе ИНЖИНИРИНГ на сайте нашей компании.
В связи со сложной конструкцией технологического оборудования, наличия большого количества переходных участков (сопряжения двух и более газоходов различных диаметров, сопряжения круглых сечений с плоскими поверхностями, наличие конусных переходов, различных торцевых крышек оборудования и т.п. мы вынуждены были обеспечить подбор ассортимента огнеупорной продукции не только на основе существующих размеров кирпича по ГОСТ 8691-73, но и разработать индивидуальные чертежи с размещением спецзаказа на изготовление теплоизоляционных лекальных кирпичей для каждого из диаметров того или иного участка оборудования.
Использование соответствующих изделий (клин ребровой двухсторонний), а также их различного сочетания, позволило обеспечить максимально правильную геометрию (окружность) при футеровке циклонной топки, коллектора печи деструкции. Применение огнеупорного бетона позволило обеспечить максимально надежную конструкцию футеровки переходных участков (сопряжение плоского свода печи и труб верхнего коллектора, днища печи, крышек коллекторов и циклонной топки, а также вновь устанавливаемого предтопка). Использование теплоизоляционных материалов (каолиновой плиты и рулонного материала) в совокупности с использованием огнеупорного кирпича и бетона, позволило обеспечить минимальную теплопроводность двухслойной стенки. Использование рулонного материала (толщиной 6 и 38 мм.) обусловлено необходимостью устройства температурных швов для компенсации различных тепловых расширений стали и огнеупорных материалов, в первую очередь огнеупорного бетона. В качестве кладочного раствора используется алюмосиликатный мертель МШ-28 с применением, в качестве раствора затворения, смеси химического отвердителя и воды. Данный вид кладочного раствора позволяет обеспечить начальное твердение огнеупорного кладочного раствора в процессе кладки футеровки, еще до начала сушки футеровки.
Комбинированное использование вышеперечисленных материалов позволило завершить проект по футеровке установки сжигания полимерных отходов на две недели раньше согласованного срока.
Все работы, связанные с устройством огнеупорной футеровки, велись под непосредственным контролем и участием специалистов ООО «Веллонс.РУ». Монтаж огнеупора, а также необходимые вспомогательные работы проводились специалистами ООО «СинтезМонтаж», работающих в рамках нашего EPC-контракта. Все основные виды работ описаны ниже в соответствующих разделах. Они также представлены в наших кратких видеоотчетах на сайте компании в разделе «ФУТЕРОВКА УСТАНОВКИ СЖИГАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ОТХОДОВ».
Конструкция футеровки предтопка и газохода до нижнего коллектора двухслойная с использованием лекального теплоизоляционного кирпича, различного формата, изготовленного по индивидуальным чертежам для каждого диаметра конструкции: топки, переходного конуса и газохода.
ВЕРХНЯЯ ЧАСТЬ ПРЕДТОПКА (цилиндрическая) – футеровка двухслойная общей толщиной 215 мм. – толщина теплоизоляционного слоя – 65 мм, толщина рабочего слоя футеровки – 150 мм. Описание этапов работ представлены ниже:
Днище:
Стенки:
Переходной конус предтопка - футеровка двухслойная общей толщиной 215 мм. – толщина теплоизоляционного слоя – 65 мм, толщина рабочего слоя футеровки – 150 мм. Описание этапов работ представлены ниже:
ГАЗОХОД ПРЕДТОПКА (вновь устанавливаемый) - футеровка двухслойная общей толщиной 180 мм. – толщина теплоизоляционного слоя – 65 мм, толщина рабочего слоя футеровки – 115 мм. Сложность конструкции газохода из-за его размеров (диаметр 800 мм, длина – 2100 мм.) с врезкой переходного патрубка, а также необходимостью устройства двухслойной футеровки по причине высокой температуры газового потока (до 1200 °С) предусматривало работу по устройству футеровки в два этапа. Описание этапов работ представлены ниже:
Этап первый:
Этап второй:
По окончании работ, соединительные фланцы всех частей оборудования были зачищены и подготовлены к сборке / монтажу по месту установки.
При устройстве футеровки печи термической деструкции использовалась комбинация различных видов теплоизоляционных и огнеупорных материалов, а именно:
Днище печи/камеры – футеровка выполнена из двух слоев. Рабочий слой из огнеупорного бетона толщиной 150 мм, теплоизоляционный слой из плитки/кирпича толщиной 65 мм. Общая толщина футеровки составляет 215 мм. Описание этапов работ представлены ниже:
Стены печи/камеры деструкции – футеровка выполнена из двух слоев. Рабочий слой из огнеупорного кирпича ША-10, толщиной 150 мм, теплоизоляционный слой из каолиновой плиты КТП-65, толщиной 65 мм. Общая толщина футеровки составляет 215 мм. Описание этапов работ представлены ниже:
Свод печи/камеры деструкции, подвесной свод – выполнен из подвесного кирпича толщиной 300 мм. и теплоизоляционного рулонного материала толщиной 30 мм. Общая толщина слоя футеровки составляет 330 мм. Описание этапов работ описаны ниже:
Свод печи/камеры деструкции, зона переходных газоходов верхнего коллектора - футеровка выполнена из монолитного огнеупора:
Дверь печи/камеры деструкции - футеровка выполнена из двух слоев. Рабочий слой из огнеупорного кирпича ША-10, толщиной 150 мм, теплоизоляционный слой из каолиновой плиты КТП- 65, толщиной 65 мм. Общая толщина футеровки составляет 215 мм.
Большое количество сопрягаемых различных поверхностей (вертикальные переходные участки газоходов в камеру деструкции, два взрывных клапана верхнего коллектора, два газохода к циклонной топке), а также малым диаметром газоходов (от 500 мм до 1000 мм.), делают работы по футеровке данного участка одними из самых сложных на данном проекте. Для решения задачи устройства футеровки использованы различные технические решения, связанные с применением фасонного кирпича (клин ребровой двухсторонний) и огнеупорного бетона. Все футеровочные работы связаны с изготовлением специальной опалубки и приспособлений для кладки кирпича по окружности кольцевой кладкой. Футеровка коллектора однослойная, толщиной 150 мм. Описание этапов работ представлены ниже:
Переходной участок газоходов из коллектора в печь деструкции – футеровка из монолитного огнеупорного бетона.
Переходной участок газоходов из коллектора в циклонную топку – футеровка из монолитного огнеупорного бетона.
Взрывные клапана коллектора – футеровка из монолитного огнеупорного бетона.
Кладка формованного огнеупора (кирпича) по всей длине коллектора осуществляется с использованием фасонного кирпича (клин ребровой двухсторонний ША-45б). Кладка кирпича ведется по кольцу с применением специально разработанных кружал для футеровки сводовой части коллектора. Замковый кирпич выпиливается / подгоняется по месту. После установки замкового кирпича кружала снимаются. Использование правильно подобранного фасонного кирпича обеспечивает максимальную прочность конструкции футеровки данного участка.
Конструкция футеровки двухслойная с использованием теплоизоляционного кирпича и кирпича рабочего слоя (клин ребровой двухсторонний) – для конструкции стен. Теплоизоляционный кирпич и огнеупорный бетон рабочего слоя – для устройства футеровки днища топки. Толщина огнеупора циклонной топки 215 мм, из них 65 мм. – толщина теплоизоляционного слоя, 150 мм. – толщина рабочего слоя. Описание этапов работ представлены ниже:
Днище топки – в качестве теплоизоляционного слоя использована кирпич ШТУ-1,3 №5, для рабочего слоя огнеупорный монолитный бетон.
Футеровка вертикального участка топки – футеровка из формованного огнеупора / кирпича (теплоизоляционного и огнеупорного). Диаметр топки - 1600 мм., высота топки - 6570 мм.
Горизонтальные газоходы циклонной топки (место установки горелочных устройств) и переходные участки газоходов от верхнего коллектора в циклонную топку – комбинированная огнеупорная футеровка с применением теплоизоляционного, огнеупорного кирпича, а также монолитного огнеупора (бетона). Применение данных огнеупоров обусловлено необходимостью устройства огнеупорной футеровки на сложных переходных участках, таких как: вход газоходов от верхнего коллектора в циклонную топку, вход газоходов установки горелочных устройств в циклонную топку. Футеровка двухслойная – теплоизоляционный слой 65 мм выполнен при помощи лекального кирпича ШТУ-1,3, рабочий слой 150 мм. – огнеупорный фасонный кирпич (клин ребровой двухсторонний) и бетон огнеупорный. Общая толщина футеровки составляет 215 мм. Описание этапов работ представлены ниже:
Газоход установки горелочных устройств циклонной топки (2 шт.):
Участок врезки газохода верхнего коллектора в газоход установки горелок циклонной топки: – футеровка из монолитного огнеупорного бетона (для двух газоходов).
Участок врезки газоходов установки горелочных устройств в циклонную топку – футеровка из монолитного огнеупорного бетона. Сложность обусловлена сопряжением относительно больших диаметров, где на большом участке должно происходить сопряжение вертикальной и горизонтальной кладки огнеупора. Для кладки сопряжения можно использовать тёску и резку кирпича, но сложность сопряжения данных поверхностей неизбежно повлечет резку кирпича не в размер, что негативно скажется на прочности конструкции футеровки в целом. В результате, мы пришли к заключению что использование монолитного огнеупора на данном участке является предпочтительным.
Принципиальное устройство футеровки всех крышек практически идентично, именно поэтому футеровка крышек выделена в один раздел. Рабочий слой выполнен из огнеупорного бетона, этапы работ показаны ниже:
Торцевые крышки верхнего коллектора (2 шт.) – футеровка однослойная, толщиной 150 мм.
Торцевые крышки (2 шт.) и верхняя крышка циклонной топки – футеровка двухслойная, общей толщиной 215 мм. Из них 65 мм теплоизоляционный слой из каолиновой плиты КТП-65, и 150 мм. рабочий слой из огнеупорного монолитного бетона. Применение двухслойной футеровки обусловлено высокой температурой в циклонной топке до 1200°С.
Монтаж предтопка:
Монтаж крышек коллекторов и циклонной топки:
Монтаж торцевой крышки нижнего коллектора:
РЕЗЮМЕ ПРОЕКТА:
По завершению всех футеровочных работ и монтажу оборудования, можно сделать вывод, что сложность данного проекта очень высока. Для реализации данного проекта были использованы все виды футеровочных работ с применением как формованных видов огнеупора (кирпича), так и неформованного монолитного огнеупорного бетона, а также вся совокупность вспомогательных работ, необходимых для их укладки. Огромное количество сопряжения различных поверхностей, необходимость изготовления индивидуальной опалубки и оснастки, монтаж опалубки в горизонтальном, вертикальном и потолочном исполнении, использование комбинированных решений, все это делает проект уникальным и максимально сложным. Несмотря на это, данный проект успешно реализован ООО «Веллонс.РУ» в сжатые сроки, с опережением графика и с высоким качеством. Причинами успешной реализации данного проекта явились: