Katilo ugniai atsparus pamušalas ir izoliacija

Katilo ugniai atsparus pamušalas yra suprojektuota sistema

Katilo pamušalą retai sudaro viena medžiaga. Karštasis sluoksnis turi atlaikyti liepsnos spinduliuotę, degimo dujas, pelenus, nuosėdas ir valymą, o už jo esantis izoliacinis sluoksnis turi riboti šilumos perdavimą katilo korpusui. Skiediniai, inkarai, deformacinės siūlės, jungtys su vamzdžių sienelėmis, degiklių angos, durelės ir kitos angos turi būti suderintos su abiem sluoksniais. Vieną komponentą pakeitus aukštesnei temperatūrai skirta medžiaga, nebus pašalintas cheminis nesuderinamumas, netinkamai numatytas plėtimasis, sugedę inkarai ar netinkamas kontroliuojamo išdžiovinimo režimas.

Ugniai atsparus pamušalas apsaugo ir suformuoja degimo kamerą, tačiau nėra katilo slėginė dalis. Vamzdžių, būgno, korpuso, kolektorių, vožtuvų ir apsauginių įtaisų būklė turi būti vertinama pagal katilo gamintojo reikalavimus ir taikomą slėginių sistemų tikrinimo tvarką. Įtariamų slėginių dalių korozijos, įtrūkimų ar nuotėkio negalima uždengti ugniai atsparia remonto medžiaga.

Medžiagų funkcijos katilo pamušale

Tankios karštojo sluoksnio, mūrijimo ir remonto medžiagos

Tankios medžiagos tinka ten, kur pamušalas turi išlaikyti formą ir atlaikyti tiesioginį degimo arba mechaninio dilimo poveikį. Paprastai jos sukaupia ir praleidžia daugiau šilumos nei pluoštinė izoliacija, todėl aukšta leidžiamoji temperatūra nereiškia mažo šilumos laidumo.

Vien temperatūra nenulemia tinkamumo. Reikia palyginti tūrinį tankį, atvirąjį poringumą, stiprį, liekamąjį linijinį pokytį, šilumos laidumą ir atsparumą konkretiems pelenams ar nuosėdoms. Cirkonio dangos negalima naudoti judėjimo siūlėms uždengti, trūkstamam pamušalo storiui atkurti ar netvirtam pagrindui paslėpti.

Lanksti izoliacija, sandarinimo ir montavimo produktai

Nurodytas demblių tankis yra 128 kg/m³, tačiau izoliacijos storis vis tiek turi būti apskaičiuotas pagal šilumos perdavimą, naudojant šilumos laidumo duomenis esant atitinkamoms vidutinėms temperatūroms. Į skaičiavimą įtraukite visus pamušalo sluoksnius, siūles, metalinius inkarus, korpusą, aplinkos sąlygas ir leidžiamą išorinio paviršiaus temperatūrą. Didžiausia demblio temperatūra neleidžia numatyti korpuso temperatūros.

Klijai ir kietiklis yra pagalbiniai produktai, o ne suprojektuotų inkarų ar patvaraus ugniai atsparaus karštojo sluoksnio pakaitalai. Sukietinus pluošto paviršių, jis netampa tinkamas tiesioginiam liepsnos poveikiui, stipriai kietųjų dalelių erozijai ar konstrukcinei apkrovai. Kvadratinė stiklo pluošto sandarinimo virvė skirta naudoti iki 550 °C ir negali būti parenkama karštesnei vietai vien todėl, kad kiti šios kategorijos produktai atsparūs aukštesnei temperatūrai.

Medžiagų parinkimas pagal katilo tipą

Korpusiniai ir dūmavamzdžiai katilai

Ugniai atsparus pamušalas gali būti įrengtas degiklio žiotyse, priekinėje kūryklos dalyje, apsisukimo kamerose, durelėse ir dūmų srauto perėjimuose. Remontuojant būtina išsaugoti prieigą, tarpus prie vamzdžių galų, plėtimosi galimybę ir pradinę degimo kameros geometriją. Prieš uždengiant nauju pamušalu reikia patikrinti gretimas vamzdžių plokštes, atotampų zonas ir korpuso paviršius. Vietinis pamušalo defektas gali būti matomas liepsnos poslinkio, dujų nuotėkio ar judėjimo metalo ir ugniai atsparios medžiagos sąsajoje padarinys.

Vandens vamzdžių katilai

Vandens vamzdžių katiluose ugniai atsparios medžiagos gali būti naudojamos degiklio fasoniniuose apvaduose, kūryklos kampuose, kolektoriuose, grindyse, apžiūros angose ir vietose, kurių visiškai neuždengia membraninės sienelės. Vamzdžių judėjimas ir skirtingas šiluminis plėtimasis yra esminiai veiksniai. Negalima standžiai užpildyti numatytų tarpų ar dengti slėginių dalių remonto medžiaga be katilo projektuotojo patvirtinto sprendimo. Didelio greičio dujoms ir lakiesiems pelenams gali reikėti atsparesnio erozijai karštojo sluoksnio nei apsaugotai vidinei izoliacijai.

Biomasės ir medienos atliekų katilai

Kuro drėgnis, dalelių dydis, žievė, priemaišos ir degimo kontrolė veikia kūryklos temperatūrą bei nuosėdų susidarymą. Biomasės pelenuose gali būti šarmų, chloridų ir kitų medžiagų, skatinančių šlakavimą, paviršiaus apsilydymą ar cheminį skverbimąsi į ugniai atsparią medžiagą. Grotelės, kuro tiekimo zonos, židiniai ir pelenų šalinimo vietos taip pat patiria mechaninį dilimą. Medžiagas rinkitės pagal kuro ir pelenų analizę, eksploatavimo istoriją bei pažeisto pamušalo tyrimą, o ne vien pagal leidžiamąją temperatūrą.

Skystuoju kuru ir dujomis kūrenamų katilų degiklių zonos

Degiklio aplinką veikia koncentruota spinduliuojamoji šiluma ir didelis vietinis dujų greitis. Liejamas arba formuotas ugniai atsparus elementas turi išlaikyti degiklio ir katilo gamintojo nurodytą geometriją bei tarpus. Pakeistas žiočių profilis gali sutrikdyti liepsnos formą, recirkuliaciją ir šilumos pasiskirstymą. Pasikartojančius įtrūkimus ar perkaitimo žymes reikia tirti pagal degiklio derinimo duomenis; aukštesnės temperatūros klasės ugniai atspari medžiaga neištaisys netinkamai sureguliuotos arba į paviršių nukreiptos liepsnos.

Kietojo kuro ir buitinių katilų remontas

Formuojamoji ugniai atspari masė ir suderinamas skiedinys gali būti naudojami ribotam remontui, kai tai leidžia įrenginio gamintojas, o paliekamas pamušalas yra tvirtas. Bendrosios paskirties ugniai atspariomis medžiagomis negalima keisti degimo oro kanalų, pakuros matmenų, pertvarų ar tarpų. Šiuolaikiniams kondensaciniams katilams ir patentuotoms degimo sistemoms paprastai reikia konkrečiam modeliui skirtų dalių ir techninės priežiūros procedūrų, o ne vietoje įrengiamo ugniai atsparaus pamušalo.

Medžiagų parinkimas pagal katilo zoną

Temperatūra, kuras ir pelenų cheminė sudėtis

Užregistruokite kelias temperatūras ir nepasikliaukite vien nustatytąja katilo temperatūra: degimo dujų, vietinę karštojo paviršiaus, kiekvienos pamušalo sluoksnių sąsajos ir išorinio korpuso temperatūrą. Į liepsną nukreiptame paviršiuje gali susidaryti vietinių temperatūros pikų, kurių bendrasis dujų jutiklis neužfiksuoja. Kita vertus, 1600 °C ar 1700 °C ugniai atsparios medžiagos klasė nereiškia, kad katilas suprojektuotas arba jį leidžiama eksploatuoti tokioje temperatūroje.

Pelenų cheminė sudėtis gali būti tokia pat svarbi kaip didžiausia temperatūra. Šarmai, chloridai, sieros junginiai, vanadžio turintys skystojo kuro pelenai ir žemoje temperatūroje lydžios nuosėdos gali reaguoti su pamušalu arba į jį prasiskverbti. Paleidžiant, stabdant ar esant netinkamam degimui, oksiduojančios ir redukuojančios sąlygos gali kaitaliotis. Paprašykite naujausių siūlomos ugniai atsparios medžiagos techninių duomenų, o sudėtingoms pramoninėms sąlygoms juos palyginkite su kuro, pelenų, nuosėdų arba sugedusios medžiagos laboratorinių tyrimų rezultatais.

Tolesniuose dujų kanaluose temperatūra gali būti žemesnė, tačiau cheminės sąlygos – agresyvesnės, jei metalo ar pamušalo temperatūra nukrinta žemiau rūgščių arba vandens rasos taško. Sausoje degimo kameroje tinkama medžiaga nebūtinai tinka šlapiam rūgštiniam kondensatui. Nustatykite kiekvienos vietos temperatūrą ir chemines sąlygas, užuot naudoję vieną medžiagą visame dujų kanale.

Inkarai, plėtimasis ir pamušalo storis

Inkarai turi būti suprojektuoti pagal pamušalo storį, medžiagos tankį, temperatūros gradientą, lydinio temperatūrą, išdėstymo žingsnį, kryptį ir numatomą judėjimą. Po ardymo patikrinkite paliekamus inkarus; paslėpta oksidacija, deformacija ar suvirinimo siūlių pažaida gali lemti, kad iš pažiūros tvirtas remontas bus nesaugus. Jei būtini inkarai, pluošto klijai nepakeičia mechaninio tvirtinimo.

Deformacines siūles ir suspaudžiamas sąsajas įrenkite pagal pradinį projektą arba suprojektuotą remonto sprendimą. Skiediniu užpildyti plėtimosi tarpai, per daug suspausta virvė ir standūs lopai ant judančių vamzdžių ar korpuso jungčių gali perduoti įtempius ir sukelti įtrūkimus arba poslinkį. Išsaugokite numatytus tarpus prie degiklių, jutiklių, apžiūros angų ir besiplečiančių vamzdžių.

Montavimas, kietėjimas ir kontroliuojamas išdžiovinimas

Pašalinkite atsilaisvinusią medžiagą iki tvirto ugniai atsparaus pagrindo ir nustatykite, ar pažeidimas vietinis, ar yra platesnio gedimo dalis. Prieš ardydami užfiksuokite pamušalo sluoksnius, matmenis, inkarus, siūles ir angas. Pagrindus paruoškite, klojinius įrenkite ir slėgines dalis apsaugokite pagal patvirtintą darbų vykdymo aprašą.

Ruošdami liejamą ugniai atsparų betoną tiksliai išmatuokite švarų vandenį, maišykite švaria įranga, paklokite per nustatytą naudojimo laiką ir sutankinkite išvengdami išsisluoksniavimo. Per didelis vandens kiekis gali padidinti poringumą, susitraukimą ir drėgmės, kurią reikės pašalinti, kiekį. Plytų skiedinius reikia naudoti nurodyto storio siūlėms; jie nėra skirti dideliems tarpams užpildyti. Formuojamąją ugniai atsparią masę būtina nuosekliai kloti arba tankinti ant tvirto ir tinkamai paruošto pagrindo.

Kietėjimas ir kontroliuojamas išdžiovinimas yra atskiri etapai. Chemiškai surišta medžiaga pirmiausia turi įgyti numatytą sukibimą, o tada reikia palaipsniui pašalinti laisvąją ir surištąją drėgmę. Greitai kaitinant gali susidaryti vidinis garų slėgis, įtrūkimai arba staigus sluoksnio atskilimas. Režimą nustatykite pagal produkto instrukcijas, remonto storį, bendrą drėgmės turinčios medžiagos tūrį, pamušalo konstrukciją, ventiliaciją ir katilo gamintojo paleidimo apribojimus. Džiovinimas kambario temperatūroje nereiškia, kad iš karto galima kūrenti visa apkrova.

Patikra ir techninė priežiūra

• Stebėkite korpuso temperatūros tendencijas: lyginkite rodmenis esant vienodai apkrovai ir aplinkos sąlygoms; ištirkite naujas ar didėjančias karštąsias vietas.
• Patikrinkite karštąjį sluoksnį: pažymėkite atsivėrusias siūles, pasislinkusias plytas, įtrūkimus, atskilimus, paviršiaus apsilydymą, cheminį prasiskverbimą ir storio sumažėjimą.
• Patikrinkite degiklio zonas: ieškokite tiesioginio liepsnos poveikio, erozijos pažeistų žiočių, pakitusios geometrijos ir karščio padarytos žalos aplink angas.
• Įvertinkite inkarus ir sąsajas: atviri, deformuoti ar surūdiję inkarai ir pasikartojantys įtrūkimai ties metalinėmis sąsajomis gali rodyti gilesnį gedimą.
• Patikrinkite sandariklius: pakeiskite sukietėjusią, iširusią, negrįžtamai suspaustą arba nustatyto sandarumo nebeužtikrinančią virvę ar sandarinimo medžiagą.
• Atskirai patikrinkite slėgines dalis: ugniai atsparaus pamušalo būklė nepatvirtina vamzdžių, būgnų, korpuso, kolektorių ar apsauginių įtaisų vientisumo.
• Registruokite darbus: saugokite duomenis apie produkto partiją, vietą, storį, įpilto vandens kiekį, montavimą, kietėjimą, kontroliuojamą išdžiovinimą ir patikrą po paleidimo.

Nedideli stabilūs įtrūkimai ne visada reiškia, kad medžiagą reikia nedelsiant pakeisti, o siauras įtrūkimas, susijęs su judėjimu, karštų dujų skverbimusi ar inkarų gedimu, gali būti reikšmingas. Įvertinkite vietą, gylį, plotį, pokyčius laikui bėgant ir būklę už karštojo sluoksnio. Pasikartojantis gedimas turi būti tiriamas nustatant pagrindinę priežastį, o ne vis užtaisant paviršių.

Slėginės sistemos ir techninės priežiūros sauga

Didžiojoje Britanijoje darbo vietose naudojamoms slėginėms sistemoms, kurioms taikomi 2000 m. Slėginių sistemų saugos reglamentai, turi būti nustatytos saugaus eksploatavimo ribos ir parengta tinkama rašytinė patikrų schema. Teisės aktuose nustatyta patikra nepakeičia įprastos techninės priežiūros, o ugniai atsparaus pamušalo priežiūra nepakeičia slėginės sistemos patikros. Darbai turi būti atitinkamai derinami su katilo savininku arba naudotoju, kompetentingu asmeniu ir įrangos gamintoju.

Prieš patenkant į įrenginį ar pradedant ardymą reikia izoliuoti ir apsaugoti kuro, elektros, mechaninės, garo, karšto vandens ir slėgio energijos šaltinius. Įrangą atvėsinkite, išleiskite skysčius ir sumažinkite slėgį pagal patvirtintą saugaus darbo tvarką, taip pat nustatykite, ar būtinos darbų uždarose erdvėse priemonės ir atmosferos tyrimai. Biomasės kuro saugyklose gali kilti atskiras anglies monoksido ir deguonies trūkumo pavojus.

Prieš pjaudami, maišydami, purkšdami, šluodami ar šalindami ugniai atsparias ir pluoštines medžiagas, peržiūrėkite naujausius saugos duomenų lapus ir atlikite konkrečiai užduočiai skirtą COSHH vertinimą. Naudokite tinkamas dulkių slopinimo arba ištraukimo priemones ir nurodytą kvėpavimo takų, akių bei odos apsaugą. Senesniuose katiluose ir katilinėse gali būti asbesto izoliacijos, virvių, tarpiklių, vamzdynų izoliacijos ar plokščių; prieš ardydami esamas medžiagas nustatykite, ar jose yra asbesto.

Dažniausiai užduodami klausimai

Kokios ugniai atsparios medžiagos naudojamos katiluose?

Katilo karštajame sluoksnyje gali būti naudojamos tankios ugniai atsparios plytos arba liejamas ugniai atsparus betonas, plytų siūlėse – suderinamas skiedinys, nustatytoms remonto vietoms – formuojamoji ugniai atspari masė, o už karštojo sluoksnio – pluoštas šilumos izoliacijai ar judėjimui kompensuoti. Tinkamas derinys priklauso nuo katilo konstrukcijos ir zonos.

Ar katile naudoti ugniai atsparias plytas, ar liejamą ugniai atsparų betoną?

Plytų mūras sudaromas iš kontroliuojamų matmenų elementų ir siūlių, o atskiras dalis galima pakeisti vietoje. Liejamas betonas leidžia suformuoti monolitinius elementus aplink degiklius, dureles ir sudėtingas jungtis, tačiau jam reikia tinkamo inkaravimo, tikslaus maišymo, kietėjimo ir kontroliuojamo išdžiovinimo. Daugelyje katilų pamušalų naudojamos abi medžiagos.

Ar liejamas ugniai atsparus betonas 1600 yra izoliacinė medžiaga?

Tai tankus ugniai atsparus betonas, skirtas karštajam ir konstrukciniam pamušalo sluoksniui. 1600 °C klasė nereiškia, kad jo savybės prilygsta mažo tankio pluoštinei izoliacijai. Izoliaciniam sluoksniui projektuoti naudokite išmatuotus arba paskelbtus šilumos laidumo duomenis.

Ar aukščiausiai temperatūrai skirtą produktą galima naudoti visame katile?

Ne. Aukštesnė leidžiamoji temperatūra neužtikrina reikiamo šilumos laidumo, atsparumo terminiam smūgiui, dilimui ar pelenų poveikiui ir gebėjimo kompensuoti judėjimą. Kiekvienos zonos medžiagas parinkite pagal faktinį poveikį ir mechaninę funkciją.

Kuo skiriasi 1200 °C, 1260 °C ir 1430 °C pluošto dembliai?

Tai skirtingų klasių pluoštai, kuriems nurodytos skirtingos didžiausios temperatūros. Taip pat reikia įvertinti susitraukimą, šilumos laidumą, tankį, klasifikaciją ir naudojimo duomenis numatytomis nuolatinio darbo sąlygomis. Nesirinkite vien pagal pagrindinę nurodytą temperatūrą.

Ar keraminio pluošto demblį galima tiesiogiai veikti katilo liepsna?

Tik tada, kai patvirtinta, kad visa konstrukcija tinka vietinei temperatūrai, liepsnos formai, dujų greičiui, cheminėms sąlygoms ir tvirtinimo sistemai. Lankstus demblis, tinkamas kaip apsaugota vidinė izoliacija, gali eroduoti arba susitraukti, jei naudojamas kaip neparemtas karštasis sluoksnis.

Kam naudojamas keraminio pluošto kietiklis?

Jis sukietina suderinamo keraminio pluošto išorinį paviršių ir gali sumažinti nedidelę paviršiaus eroziją. Jis nepaverčia demblio konstrukcine ugniai atsparia medžiaga ir nepadaro jo tinkamo stipriam tiesioginiam degiklio liepsnos poveikiui. Nurodyta jo temperatūra yra 1000 °C.

Ar keraminio pluošto klijai gali pakeisti katilo pamušalo inkarus?

Ne, jei konstrukcijai būtinas mechaninis tvirtinimas. Klijai gali būti naudojami kaip nustatyto klijavimo sprendimo dalis, tačiau pamušalo apkrovas turi išlaikyti ir temperatūrą bei judėjimą kompensuoti tinkamo tipo, lydinio ir išdėstymo inkarai.

Ar kvadratinė stiklo pluošto virvė tinka katilo durelėms sandarinti?

Ji gali tikti, jei reikiamas skerspjūvis, suspaudimas, uždarymo konstrukcija ir poveikis neviršija 550 °C ribos. Patikrinkite katilo gamintojo nurodytą sandariklio profilį ir be tinkamumą patvirtinančių duomenų nenaudokite virvės karštesnėje ar tiesiogiai liepsnos veikiamoje vietoje.

Kokį ugniai atsparų skiedinį naudoti su ugniai atspariomis plytomis?

Skiedinį derinkite prie plytų cheminės sudėties, temperatūros, rišimosi būdo ir nustatyto siūlių storio. Silcas A ir Vitset 45 nurodytos skirtingos temperatūros, todėl jie gali būti skirti skirtingoms sąlygoms. Skiedinys skirtas siūlėms ir nepakeičia trūkstamo plytų storio.

Ar formuojamąja ugniai atsparia mase galima remontuoti įtrūkusį katilo pamušalą?

Ja galima remontuoti apibrėžtą vietą, kai paliekama ugniai atspari medžiaga, inkarai ir pagrindas yra tvirti. Pašalinkite atsilaisvinusią medžiagą, nustatykite gedimo priežastį ir laikykitės nurodyto paruošimo, tankinimo bei įkaitinimo būdo. Neužtaisykite pažeistų slėginių dalių.

Kodėl katilo ugniai atsparus pamušalas trūkinėja?

Priežastys gali būti terminiai ciklai, suvaržytas plėtimasis, per didelis montavimo vandens kiekis, per greitas išdžiovinimas, sugedę inkarai, tiesioginis liepsnos poveikis, cheminė korozija, vibracija ir judėjimas metalinėse sąsajose. Vien įtrūkio plotis neatskleidžia priežasties ar būtino remonto.

Kodėl būtinas ugniai atsparaus pamušalo kontroliuojamo išdžiovinimo režimas?

Liejamuose betonuose ir skiediniuose lieka montavimo drėgmės. Per greitai kaitinant garų slėgis gali suskaldyti pamušalą arba sukelti staigų jo atskilimą. Išdžiovinimo režimas turi būti nustatytas pagal produktą, storį, bendrą remonto tūrį, ventiliaciją ir katilo paleidimo apribojimus.

Dėl ko ant katilo korpuso atsiranda karštoji vieta?

Galimos priežastys: trūkstama ar suspausta izoliacija, atsivėrusios siūlės, įtrūkęs ugniai atsparus pamušalas, sugedę inkarai, karštų dujų skverbimasis ir tiesioginis degiklio liepsnos poveikis. Prieš pasirinkdami remontą palyginkite temperatūras esant panašiai apkrovai, patikrinkite pamušalą ir degimo sistemą.

Ar biomasės katilams reikia kitokio ugniai atsparaus pamušalo?

Gali reikėti. Biomasės pelenuose gali būti šarmų ir chloridų, o kuro kintamumas veikia temperatūrą, šlakavimą ir nuosėdų susidarymą. Grotelės ir pelenų tvarkymo įranga taip pat sukelia mechaninį dilimą. Faktines eksploatavimo sąlygas nustatykite pagal kuro ir pelenų analizę bei naudojimo istoriją.

Ar ugniai atspari danga gali apsaugoti nuo visų katilo korozijos rūšių?

Ne. Dangos veiksmingumas priklauso nuo pagrindo, dengimo būdo, temperatūros ir konkrečių cheminių sąlygų. Be tai patvirtinančių duomenų cirkonio danga negali apsaugoti nematomų slėginių dalių, kompensuoti rūgštinio kondensato poveikio ar atkurti konstrukciškai netvirto pamušalo.

Ar suremontavus ugniai atsparų pamušalą katilas atitinka slėginių sistemų teisės aktus?

Ne. Ugniai atsparaus pamušalo priežiūra ir slėginės sistemos atitiktis yra atskiri dalykai. Darbo vietoje naudojamam katilui, kuriam taikomi šie reikalavimai, būtina nustatyti saugaus eksploatavimo ribas, atlikti patikras pagal tinkamą rašytinę schemą, vykdyti įprastą techninę priežiūrą ir užtikrinti saugų naudojimą.

Kokios informacijos reikia katilo pamušalui parinkti?

Pateikite katilo gamintoją ir modelį, katilo tipą, kuro ir pelenų analizę, brėžinius, įprastas bei avarines temperatūras, degiklio duomenis, dujų greitį, esamą pamušalo sluoksnių sandarą, pažeidimų schemą, inkarų būklę, tikslinę korpuso temperatūrą, galimą prastovos trukmę ir reikiamas kietėjimo bei kontroliuojamo išdžiovinimo sąlygas.