Техника - молодёжи 2003-12, страница 28

со

m

UJ

ЦЛдля кого не секрет, что на про-ЦШямышленных предприятиях Рос-I сии используется огромное количество дымовых труб (и дыму от них хватает!). Одних только железобетонных труб различных конструкций около трех тысяч. Обычная дымовая труба — довольно высокое инженерное сооружение. Высота большинства из них от 100 до 200 м, но может достигать 300 и даже 400 с лишним метров. И это оправдано - вредное воздействие на окружающую среду летучих промышленных отходов уменьшается. Ведь чем выше труба, тем больше зона рассеивания опасных веществ и эффективность работы технологических устройств, подключенных к трубе.

Это только на первый взгляд кажется, что построить новую трубу — не пробле-

Владимир КАЛУГИН, Сергей СУЩЕВ, Татьяна НОВГОРОДСКАЯ

НИ ДЫМА, НИ ЖАРА НЕ БОЯСЬ.

ма. Дело здесь не только в достаточной сложности, но и внушительной стоимости строительства. Например, постройка одной 250-метровой трубы обойдется в сумму, не меньшую, чем возведение десятка домов на 80 квартир. Конечно, предприятия без особого энтузиазма берутся за такое хлопотное дело и уж только в крайнем случае. Как правило, действующие трубы выключают из технологического процесса очень редко. Если работа одной дымовой трубы тепловой электростанции (ТЭЦ) вдруг прекратится, то выйдет из строя 40—70% ее энергетических мощностей. И это неудивительно, поскольку к такой трубе обычно подключено от 4 до 8 энергоагрегатов. На металлургических комбинатах дело обстоит еще сложнее: дымовые трубы здесь не остановишь вовсе. Они обслуживают мартеновские и коксовые печи, которые действуют в непрерывном режиме по 25 лет (такой уж у них ресурс!). Вот и приходится бедным трубам работать буквально на износ.

Расчетный срок службы железобетонных дымовых труб — 50 лет. Если учесть, что большинство из них построено в 1950—70-х гг., то наступает тот момент, когда приходится задуматься об их дальнейшей работе. Некоторые трубы вообще могли быть построены с нарушением технологии, и что у них сейчас внутри — сказать трудно. К тому же многие эксплуатируются с отступлением от проектных режимов. В последние годы уже происходили крупные аварии на промышленных предприятиях России, связанные с обрушением труб. Например, в 1991 г. на башкирском нефтеперерабатывающем заводе «Уфанефтехим» случился надлом железобетонного ствола трубы высотой 150 м, при этом верхняя часть трубы нависла над корпусами завода, грозя в одночасье обрушиться. Экономический ущерб мог составить более 42 млн долл США. Пришлось срочно вызывать службы МЧС для подрыва 30 м «висячего» ствола. А в 2000 г. в Кемеровской области самопроизвольно обрушилась 90-метровая дымовая труба. После таких аварий стало ясно, что за эксплуатацией дымовых и вентиляционных труб необходимо следить постоянно.

Сканирующий аппарат «Сканлайнер» над крышами промышленного объекта

Как показала практика, дымовая труба начинает разрушаться изнутри. В первую очередь страдает ее футеровка — внутренняя защитная поверхность из кислотоупорного кирпича, металла, полимер-бетона и других устойчивых к агрессивным средам материалов. В зависимости от типа производства температура истекающих из трубы кислотосодержащих газов достигает 200—600°С. В таких сложных условиях в футеровке начинают появляться дефекты, которые со временем могут привести к печальным последствиям. Обычно все «болезни» труб выявляли так: останавливали технологический процесс, на трубу подвешивали люльку, на ней специалисты спускались в ствол трубы и пытались поставить диагноз. На все работы уходило не менее 3—5 дней, а предприятие из-за вынужденного простоя терпело миллионные убытки.

Проблему удалось решить специалистам Центра исследования экстремальных ситуаций (ЦИЭКС), которые смело взялись за разработку специального диагностического оборудования для обследования внутренней поверхности труб без их остановки. На это ушло около 9 лет. Итогом стало создание уникального аппарата «Сканлайнер».

Сканирующий аппарат выполнен по оригинальной аэродинамической схеме. Его компоновка включает затупленный по сфере цилиндрический корпус с дисковыми стабилизаторами. Такая конструкция связана с особенностями обтекания аппарата в сильно закрученном турбулентном

Иногда нужно взглянуть внутрь своими глазами... На оголовке трубы С. П. Сущев

восходящем газовом потоке. Если бы сканирующий аппарат имел традиционную форму, например в виде сферы, цилиндра, конуса, то при спуске внутрь трубы происходила бы его раскачка, и движение носило бы спиралеобразный характер, в результате чего он мог просто удариться о внутреннюю поверхность. Применение стабилизирующих устройств, таких как аэродинамические рули, кольцевые крылья, расширяющиеся «юбки», вызвало бы дополнительную закрутку аппарата. Поэтому перед аэродинамиками ставилась задача создать такую конструкцию корпуса, когда большая часть его поверхности находилась бы в так называемом воздушном «пузыре» или отрывном течении. Скорости потоков в отрывной зоне малы по сравнению с внешним течением, и силовое воздействие среды на движущийся аппарат в этом случае незначительно. Такой отрывной «пузырь» может создаваться, к примеру, дисковыми поперечными стабилизаторами определенных размеров, зависящих от габаритов цилиндрической части корпуса.

Генеральный директор Центра исследований экстремальных ситуаций Сергей Петрович Сущев представляет сканирующий аппарат замминистра МЧС России М.И. Фалееву и руководству Западно-Сибирского металлургического комбината

Это можно предотвратить. Надлом ствола дымовой трубы