Производства асбестоизвестковопесчаных плит

Введение

 

 

Ни для кого не секрет, что на сегодняшний день совершенно удручающее состояние теплоизоляции  на промышленных предприятиях.

Это объясняется  рядом причин: относительно невысокая цена на энергоносители в недалеком прошлом позволяла не задумываться об экономии,

 отсутствием на рынке жесткоформованных изделий с широким температурным интервалом эксплуатации, которые совмещают в себе низкую плотность, атмосферостойкость и возможность повторного использования.

Постоянный  рост цен на энергоносители требует серьезного подхода к выбору теплоизоляционного материала. Если с температурами до +120^оС справляется пенополиуретановая теплоизоляция, то для температур до +600^оС выбор приемлемых теплоизоляционных материалов крайне ограничен.

По оценке специалистов, работающих на украинском рынке теплоизоляционных материалов, основной вид теплоизоляции, применяемой сегодня в Украине - минераловатные изделия. Однако использование минераловатовой ваты и изделий из нее в промышленных условиях имеет ряд недостатков:

- невозможность повторного использования;

- провисания  и слеживаемость, что приводит  к снижению эффективности теплоизоляции;

- необходимость  защиты от атмосферных воздействий;

- высокая стоимость  монтажных работ

Для повышения  эффективности промышленной теплоизоляции необходимо использовать жесткоформованные изделия (плиты, полуцилиндры). Производство этих изделий в Украине крайне ограничено, кроме того их широкое применение сдерживает ряд существенных недостатков.

Перлито-цементные, муллито-кремнеземистые и изделия из вермикулита имеют относительно высокую плотность (340 – 850 кг/м³), что повышает теплопроводность изоляции, нуждаются в защите от атмосферных воздействий, но самым главным недостатком данных изделий является хрупкость. Именно этот недостаток приводит к большим потерям при монтаже либо совсем не дает возможности производить полуцилиндры.

В 1965 году была разработана и внедрена технология производства асбестоизвестково-кремнеземистой изоляции (теплоизоляция ИКИ), которая с успехом применялась для изоляции котлотурбинных агрегатов (котлы, турбины), технологических трубопроводы высокого давления и температуры, подачи и отвода теплоносителя, теплоизоляции резервуаров-накопителей, дымоходов и воздуховодов. Сочетание уникальных характеристик – низкой плотности (225 кг/м³), широкого температурного интервала эксплуатации (-170 ÷ +600^оС) и прекрасных физико-механических свойств сделали ее незаменимой для использования в качестве промышленной теплоизоляции. Практически не было ТЭС, которая не использовала бы плиты, полуцилиндры и сегменты из ИКИ, в частности в нашем регионе Кураховская, Старобешевская, Углегорская, Луганская, Славянская, Мироновская и другие ТЭС, а также топливно-энергетические комплексы России и Белоруссии. Эти изделия эксплуатируются на теплоэлектростанциях до сих пор. К сожалению, в 2007 году Светловодский завод прекратил выпуск продукции и технология производства теплоизоляции с атмосферостойким покрытием была практически утрачена.

Специалисты ООО  «ТД «Полиспаст» (г. Донецк) за последние  годы не только восстановили, но и усовершенствовали состав и технологию получения ИКИ. Известно, что практически все теплоизоляционные материалы нуждаются в защите от атмосферных воздействий. Нами разработано атмосферостойкое покрытие для нанесения в заводских условиях, которое с успехом прошло испытания в лабораториях ДП «Донецкий Промстройниипроект», Донецкой национальной академии строительства и архитектуры, «Югтест». По заключению специалистов теплоизоляция с атмосферостойким покрытием ИКИ выдерживает многократное термоциклирование (-30 ÷ +40оС) полностью сохраняя не только первоначальные визуальные характеристики, но и не увеличивая показатели водопоглощения при полном погружении в воду и сорбционного увлажнения. Разработанное покрытие стойко к действию УФ-излучения. Изделия ИКИ в виде плит, полуцилиндров и сегментов могут использоваться многократно. Они прекрасно режутся с помощью ножовки, не крошатся и не осыпаются при насаживании на штыри, быстро монтируются, дают возможность быстрого доступа к участкам трубопроводов и агрегатов, требующим ремонта или плановой ревизии так как крепятся хомутами.

Расширенные испытания  опытной партии известково-кремнеземистой теплоизоляции с атмосферостойким покрытием в реальных условиях эксплуатации (температура поверхности трубы +400оС, воздействие атмосферных осадков, температура окружающей среды от -30оС до +30оС) показали:

- простоту и  высокую скорость монтажа теплоизоляции;

- высокую теплоизолирующую  способность известково-кремнеземистой  теплоизоляции с атмосферостойким покрытием;

- следов разрушения  атмосферостойкого покрытия после  воздействия зимних погодных  условий не обнаружено;

- простоту и  высокую скорость демонтажа теплоизоляции;

- возможность  100 % повторного использования демонтированной  теплоизоляции после ремонта или ревизии состояния трубы.

В настоящее  время ООО «ТД «Полиспаст» (г. Донецк) заканчивает строительство  завода по производству известково-кремнеземистой теплоизоляции мощностью 2000 м³ в месяц. Ассортимент продукции включает плиты, полуцилиндры и сегменты, которые будут выпускаться в соответствии с ГОСТ 24748-81 (действующий на территории Украины), ГОСТ 24748-2003 (действующий на территории России и стран СНГ) и ТУ У 26.2-37254647-004:2011 (для известково-кремнеземистой теплоизоляции с атмосферостойким покрытием). Пуск производства планируется в сентябре 2011 года.

 

1 Литературный  обзор

 

 

Асбестоизвестково — кремнеземистые материалы, выпускаемые  промышленностью в виде изделий  в форме плит, скорлуп и сегментов, являются одной из разновидностей обширной группы асбестосодержащих теплоизоляционных материалов.

Основным сырьем для  производства асбестоизвестково —  кремнеземистых материалов служат: известь, кремнеземистый компонент (молотый  песок, диатомит или трепел) и асбест. С целью регулирования (ускорения) сроков твердения формовочных масс в них добавляют полуводный гипс в количестве 10—12% от массы извести.

В зависимости от применяющегося вида кремнеземистого компонента асбестоизвестково  — кремнеземистые изделия делятся  на: а) асбестоизвестково — песчаные и б) асбестоизвестково-диатомитовые (трепельные).

Показатели свойств  этих изделий могут колебаться в  довольно широких пределах. Например, средняя плотность может находиться в пределах от 200 до 400 кг/м³, а предел прочности при изгибе—от 0,3 до 1,0 МПа.

Значительное влияние на свойства асбестоизвестково — кремнеземистых изделий оказывают следующие технологические факторы: сорт, количество и степень распушки асбеста; величина удельной поверхности кремнеземистого компонента; количество и активность извести; влажность формовочной смеси; режим автоклавной обработки изделий и режим их сушки.

Как известно, асбест при  производстве асбестоизвестково —  кремнеземистых, равно как и других видов асбестосодержащих изделий, призван выполнять две основные функции: во-первых, создавать как бы арматурный каркас, увеличивая прочность изделий при изгибе, и, во-вторых, повышать водоудерживающую способность формовочных масс, что способствует уменьшению средней плотности изделий и, следовательно, теплоизолирующей способности.

Чем выше сорт применяющегося асбеста и степень его распушки (чем больше удельная поверхность его волокон), тем прочнее изделия и тем выше водоудерживающая способность формовочных масс.

С другой стороны, увеличение удельной поверхности кремнеземистого  компонента, кроме повышения водоудерживающей способности формовочных масс, увеличивает еще реакционную способность самого кремнеземистого компонента, что благоприятно сказывается на повышении прочности изделий.

От режима автоклавной  обработки (от температуры и продолжительности) зависит полнота прохождения реакции между известью и кремнеземистым компонентом, что в значительной мере обусловливает прочностные показатели асбестоизвестково — кремнеземистых изделий.

 

 

 

Асбестоизвестково-кремнеземистые изделия применяются на электростанциях, в судостроении, при подземных прокладках трубопроводов, на разных промышленных установках, сооруженных на открытом воздухе. Отличительными свойствами этих изделий являются: высокая температура применения-650 С, стойкость в воде, низкий коэффициент теплопроводности и высокая механическая прочность.

Асбестоизвестково-кремнеземистые изделия находят широкое применение в обмуровках газоплотных парогенераторов.

Плиты пока выпускаются в ограниченном количестве толщиной 105, 70 и 50 мм и размерами 1000X500 мм. Этот материал является одним из перспективных.

 Асбестоизвестково-кремнеземистые изделия По сравнению со всеми остальными изделиями имеют самый низкий коэффициент теплопроводности, наибольшую прочность и высокую температуростойкость, позволяющую применить их для изоляции практически любого объекта на электростанциях. Другими преимуществами являются крупноразмерность, точность формы, хорошее качество поверхности. В отличие от других формованных изделий они выпускаются длиной 1 м и толщиной, рассчитанной для изоляции в один слой. Все это позволяет намного уменьшить трудоемкость монтажных работ.

Плиты широко применяются в качестве высокотемпературной тепловой изоляции, обладают свойством медленного нарастания коэффициента теплопроводности, поэтому при изоляции оборудования с высокими температурами толщина изоляционного слоя незначительна.

Обмуровка парогенератора выполняется трехслойной из известково-кремнеземистых плит толщиной 50 мм. Двухслойные обмуровочные известково-кремнеземистые плиты.

Обмуровку щитов выполняют  из трех слоев известково-кремнеземистых плит толщиной по 50 м, уложенных на мастике.

Мастика приготовляется в виде раствора из жидкого стекла, шамотного порошка и огнеупорной  глины. На поверхность, выровненную  мастикой, укладывается первый слой известково-кремнеземистых плит, на которые снова наносится слой мастики толщиной 5 мм. Таким же образом укладываются последующие два ряда плит с обязательной перевязкой швов. Затем устанавливается металлическая обшивка из листовой стали толщиной 1 2 мм размерами 506x506 мм; обшивка эта крепится на шпильках с гайками и шайбами.

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Технологическая часть

 

2.1 Номенклатура продукции  проектируемого предприятия

 

 

Асбестоизвестково – кремнеземистые изделия (ГОСТ 24748-81) изготовляют из тонкоизмельченной смеси извести, кремнеземистого материала кварцевого песока с содержанием диоксида кремния Si02 не менее 75 % и асбеста 5-й или 6-й группы полужесткой структуры путем тепловлажностной обработки в автоклаве.

По средней  плотности асбестоизвестково – кремнеземистые изделия разделяют на марки 200 (высшая категория качества) и 225 (первая категория качества). Изделия выпускают в виде плит прямоугольного (ППС) и трапецеидального (ПТС) сечений.

Размеры плит (мм): ППС—длина 1000, ширина 500; ПТС— длина 1025, ширина 525 (по нижнему основанию); длина 1000; ширина 500 (по верхнему основанию). Толщина обоих видов плит 75 и 100 мм.

Изделия применяют  для тепловой изоляции поверхностей трубопроводов и оборудования при  температуре изолируемых поверхностей до 600 °С. Широкое применение изделия получили в печестроении, изоляции котельного оборудования. К достоинствам изделий следует отнести полное отсутствие в них органических веществ.

Использованы ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 7076—99 Материалы  и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме

ГОСТ 9078—84 Поддоны плоские. Общие технические условия 

ГОСТ 9179—77 Известь строительная. Технические условия 

ГОСТ 12871—93 Асбест хризотиловый. Общие технические условия

ГОСТ 17177—94 Материалы  и изделия строительные теплоизоляционные. Методы испытаний

ГОСТ 18051—83 Тара деревянная для теплоизоляционных материалов и изделий. Технические условия

ГОСТ 25880—83 Материалы  и изделия строительные теплоизоляционные. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение

ГОСТ 26281—84 Материалы  и изделия строительные теплоизоляционные. Правила приемки

ГОСТ 30108—94 Материалы  и изделия строительные. Определение  удельной эффективной активности естественных радионуклидов

ГОСТ 30244—94 Материалы  строительные. Методы испытаний на горючесть

ГОСТ 30256—94 Материалы  и изделия строительные. Метод  определения теплопроводности цилиндрическим зондом

НРБ-99 Нормы радиационной безопасности

Асбестоизвестково – кремнеземистые изделия в зависимости от плотности подразделяют на марки 200 и 225.

Изделия выпускают в  виде плит прямоугольного сечения (ИКИ-П), плит трапецеидального сечения (ИКИ-Т).

Номинальные размеры  плит приведены в таблице 1.

 

Таблица 1 – Номинальные размеры плит

Наименование изделия	Длина		Ширина		Толщина
	по нижнему основанию	по верхнему основанию	по нижнему основанию	по верхнему основанию
Плиты прямоугольного сечения  ИКИ-П	1000	1000	500	500	75, 100
Плиты трапецеидального сечения ИКИ-Т	1025	1000	525	500	75, 100