Промышленные дымовые трубы являются важным элементом рабочего процесса в промышленности, чья дальнейшая эксплуатация часто является критически важной для производства. Владельцы, операторы и пользователи промышленных дымовых труб имеют обязанности по защите здоровья и безопасности своих работников и других лиц, пострадавших при эксплуатации.

Промышленные дымовые трубы подвержены разрушению из-за высокой температуры и химического воздействия, а также воздействия погодных условий. Промышленные дымовые трубы остаются безопасными и пригодными для дальнейшей эксплуатации в том случае, если они проверены и обслуживаются на регулярной основе.

Повреждения или разрушения промышленных дымовых труб могут быть визуально не видны, потому, что доступ на поврежденные участки может оказаться затруднительным, а также пока повреждения не становятся серьезными. Пренебрежение обслуживанием может привести к необходимости дорогостоящего аварийного ремонта и разрушению конструкции.

 ПРОМЫШЛЕННЫЕ ДЫМОВЫЕ ТРУБЫ: ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Дымовые трубы уже очень давно применяются с целью отвода газов от источников открытого огня (кузницы, пекарни и т.д.). Трубы современного типа стали появляться в Европе уже в XII веке, а ближе к концу XVIII века был изобретен промышленный ствол. Сам факт появления этой части дома связан с отоплением. Самый простой его вид - это простой, обставленный камнями, костер. При такой отопительной системе терялось много тепла. Лишь после начала миграции первых людей в более холодные регионы появился вопрос, как сохранить больше тепла, выделяемого костром. Например, в уссурийской зоне были найдены довольно простые помещения, имеющие некие подобия дымоходов, выходящие наружу через узкие проходы. На Руси долгое время дымоходы не использовали, и до XVIII века их не было во многих домах.

Подобный способ отопления не слишком безопасен, поскольку в таком случае внутри скапливается много копоти и газа. Печи неслучайно окрашивались в белый цвет - с помощью этого метода быстро обнаруживались малейшие повреждения конструкции.

Вывод продуктов сгорания - основное назначение дымовых труб. Они удаляют сажу и дым, которые затрудняют прохождение газов, оседая на его газоходах. Внутреннюю часть этой конструкции делают ровной, для того чтобы этого оседания не было.

Есть еще одно предназначение дымовых труб: они обеспечивают тягу в котельных котлоагрегатах. Идеальным вариантом является тот, при котором дымовые газы имеют температуру, превышающую 104 градуса при выходе, что будет сохранять тягу в трубе. Раньше большая часть промышленных дымовых труб конструировалась с помощью обычной кладки кирпича.

Теперь металлические теплоизолированные трубы постепенно приходят на смену кирпичным промышленным. Для таких труб чаще всего используется нержавеющая сталь или черный металл. Подобным конструкциям время от времени нужно обслуживание, поскольку при его отсутствии постепенно начинают ухудшаться рабочие характеристики из-за забивания сажей и общего засорения. Очищать трубы лучше после окончания отопительного сезона, когда они меньше эксплуатируются. Плановые проверки обычно обеспечивают нормальное использование котельной и предупреждают появление дефектов. Порой на дымовой трубе, которая имеет высоту больше 30 метров, могут установить передатчик мобильной связи, делая эту конструкцию более многофункциональной.

Основные виды топлива для котельных - сжиженные углеводороды, природный газ, жидкое топливо (нефть, дизтопливо) и твердое топливо в виде торфа, древесины, лузги, пеллет бурого и каменного угля.

Создание дымовой тяги происходит за счет разницы температуры газов, которые выделяются при сгорании, и окружающей среды. Тяга создается за счет продуктов сгорания, которые имеют более высокую температуру, чем окружающая среда, и потому стремятся вверх.

Факторы, которые нужно учесть при установке дымовой трубы:

1. Она должна обеспечивать проход газов по всей высоте трубы, удаляя продукты сгорания в атмосферу. По этой причине внутренняя поверхность этой конструкции гладкая.
2. Необходимо создание эффекта «самотяги». Расчеты трубы должны исходить из особенностей оборудования.
3. Труба должна соответствовать экологическим нормам предельных концентраций и скоростей рассеивания выбросов.

Дымовые трубы проектируются в каждом случае по-разному, поскольку конкретная задача каждой трубы хоть немного, но отличается от других, и потому требует индивидуального подхода при разработке. Проектирование таких конструкций всегда доверяется лишь квалифицированным и опытным кадрам.

1. Нужно расположить трубу самым оптимальным образом. Кроме того, необходимо найти самый эффективный вариант расположения подвода каждого горизонтального газоотводящего ствола от рабочих агрегатов;
2. Возможен вариант установки одной трубы с подключением к ней газоходов от нескольких установок. В этом случае нужно учесть мощность самих установок, режим работы, возможное соединение в один газоход нескольких горизонтальных участков от соответствующего числа установок. Кроме того, нужно соблюдать правила безопасности (ПБ) и элементарную эстетику. Соединение всех газоходов в одну-единственную трубу имеет главный недостаток: это делает невозможным проведение планового техобслуживания, поскольку в таком случае придется вывести все котлы из работы.
3. В случаях, когда несколько газоотводящих стволов подключаются к одной общей трубе, эти стволы должны лежать в разных плоскостях. Если же они все-таки будут расположены в одной плоскости, могут возникнуть проблемы в тяге одного или группы стволов. Газоотводящие стволы подключаются к общему каналу с помощью специальных соединяющих деталей, которые нужно хорошо теплоизолировать с помощью минеральной ваты или другого негорючего материала. Нужно, кроме того, провести правильную подборку формы газоотводящего ствола, которая может быть квадратной, овальной или круглой. Самой лучшей формой сечения является круглая, но в контексте каждого конкретного архитектурного решения возможна необходимость в трубах другой формы. Если выбирается прямоугольное сечение, тогда нужно хорошо выбирать соотношение сторон. Наиболее правильным является вариант 1:1,5, при котором закругляются внутренние углы.
4. Важным моментом также является правильное определение высоты трубы, ведь верный подбор этого параметра делает возможным обеспечение хорошей тяги и позволяет соблюдать экологические требования и нормы предельных концентраций и скоростей рассеивания выбросов.
5. Необходим правильный подбор типа и толщины теплоизоляции. Утепление газоотводных стволов необходимо для избегания возникновения конденсации агрессивных соединений (сера и азота, к примеру) и водяных паров на их поверхности, что часто приводит к постепенному разрушению газохода.
6. В каждом газоотводящем стволе необходимо наличие технологического отверстия для очищения и диагностики. Обычно такое отверстие является окном, имеющим надежно запирающиеся дверцы.
7. Надежное закрепление дымовой трубы. Этот процесс происходит с использованием специального фундамента (т.н. самонесущего). Возможен вариант поддержки трубы с помощью несущих конструкций постройки, которые в потенциале выдерживают дополнительные нагрузки, если речь идет о фасадных трубах. Кроме того, бывает такое, когда на одну несущую конструкцию крепится более одного газоотводящего ствола (речь идет о трубах ферменного типа). Сама дымовая труба не в состоянии быть опорой или несущей конструкцией для других элементов общей постройки.
8. Лишь некоторые материалы могут быть пригодными для выполнения дымовых труб. К примеру, внутреннюю поверхность нужно выполнять из материалов гладких, жаропрочных, устойчивых к агрессивной среде и коррозии. В свою очередь, наружную часть трубы изготавливают из морозоустойчивого материала.
9. Не стоит использовать газоход как дополнительный источник обогрева внутреннего помещения, поскольку, когда продукт горения остывает, он не так хорошо выводится наружу. Потому нужно надежно утеплять газоход.

1. Создание проектных документов на данную конструкцию согласно техническому заданию;
2. Непосредственно изготовление самой трубы;
3. Выполнение закладных деталей, анкерных корзин;
4. Транспортировка к месту установки;
5. Монтаж трубы.

САМОНЕСУЩИЕ ПРОМЫШЛЕННЫЕ ТРУБЫ

Самонесущая труба представляет собой металлическую одноствольную трубу, в которую заводят газоходы от одной установки или более. Во время выбора этого вида труб нужно продумать необходимость такой конструкции именно в вашем случае. Нужно учесть технические параметры и режимы работы установок, которые вы собираетесь подключать к трубе. Особенно внимательно стоит отнестись к этому вопросу, если планируется подключение к одной трубе горизонтальных газоходов. Объем отводимого продукта сгорания во время работы всех подключаемых установок в максимальном режиме должен соответствовать пропускной способности трубы. Самонесущие дымовые трубы, как правило, включают в себя следующие элементы:

1. Основание (цокольная область), выполнение которой проводится с помощью листовой стали. Закрепление проводится с использованием анкерных соединений на фундаменте.
2. Газоотводящий ствол. Для выполнения используется стальная труба. Конструируется с жестким привязыванием к основанию ребрами жесткости.
3. В случаях, когда нужно усиление самой конструкции трубы, это выполняется методом усиления основания каркаса дополнительными ребрами жесткости. Этот метод сочетается с увеличением площади основания. Так создаются условия, при которых вся нагрузка трубы приходится на опорную плиту и фундамент.
4. Если нужно, ствол дымохода утепляют слоем изоляции в виде минеральной ваты либо другого негорючего материала. Слой теплоизоляции обычно накрывают внешней обечайкой, которую можно выполнить из алюминия, низколигированной или нержавеющей стали.
5. Самонесущие стальные трубы бывают как одноствольные, так и многоствольные. Многоствольные трубы являют собой массивную конструкцию, состоящую из нескольких газоотводящих стволов и общего каркаса, который связывает систему воедино.

Главным преимуществом таких труб является сравнительно дешевое производство и монтирование. Но в самонесущих трубах, кроме того, есть и недостатки:

• значительная металлоемкость, что влияет на стоимость всей конструкции;
• большой вес, из-за которого возникает необходимость в массивном фундаменте;
• достаточно дорогая перевозка из-за веса объекта;
• в случае если часть трубы подвергается разрушению, необходима замена всего ствола;
• если в одну дымовую трубу заводится не один горизонтальный газоход, а несколько, возникает трудность в техобслуживании и техническом обследовании - для совершения этих действий необходим вывод из работы всех подключенных к системе установок.

Самонесущие конструкции могут комплектоваться следующими устройствами в случае необходимости:

1. Молниеприемник;
2. Светоограждение;
3. Площадки обслуживания и лестницы.

САМОНЕСУЩИЕ ФЕРМЕННЫЕ ТРУБЫ

Этот тип дымовыводящей конструкции составляет несущая ферменная колонна и один или несколько теплоизолированных газоходов. На несущую колонну можно установить несколько газоотводящих стволов разного диаметра. Каждый газоотводящий ствол выполняется из модульных газоходов или цельносварного газоотводящего ствола.

У теплоизолированных газоходов модульного типа трехслойная конструкция. Слои состоят из материалов, которые являются устойчивыми к воздействиям высоких температур и кислой среды, которую создает конденсат:

Ферма (несущая конструкция) выполняется, используя трубный прокат, имеющий различное сечение, что зависит от количества газоотводящих стволов. Окрашивают наружную поверхность колонны с помощью качественных и современных лакокрасочных материалов, имеющих повышенное содержание цинка. Также есть возможность расположения лестницы и площадки обслуживания внутри фермы. Очередным преимуществом таких труб является сравнительно малый вес всего продукта, что упрощает транспортировку и монтаж. Вся конструкция ферменной трубы уменьшает ветровую нагрузку на фундамент постройки. Металлические трубы по ГОСТ 10704-91, которые связаны с помощью горизонтальных уголков и системы раскосов, являются несущими элементами несущей башни.

Внешний вид башни может поддаваться корректировке, но только в том виде, в котором она не имеет противоречий с нормативными документами и правилами безопасности. Дополнительными, но необязательными элементами для таких труб выступают: лестницы, молниеприемник, световое ограждение, площадки обслуживания, конденсатоотводчик, взрывные клапаны, горизонтальные участки и ревизия.

КОЛОННЫЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ ТРУБЫ

Дымовые трубы колонного типа представляют собой самостоятельные свободностоящие строительные конструкции. Несущая конструкция трубы колонного типа крепится к анкерной корзине, которая заливается в фундамент.

Конструкцию этого вида составляют наружная несущая обечайка и пакет газоотводящих внутренних стволов. В обечайке можно установить несколько стволов разного диаметра. Газоотводящие внутренние стволы выполняются с помощью нержавеющей стали. В зависимости от агрессивности и температуры газов, с которыми трубам придется иметь дело в каждом конкретном случае, выбирается толщина и марка нержавеющей стали. Кроме того, общий газоход можно использовать для более чем одного котла. Газоотводящие стволы покрываются снаружи термоизоляцией, предотвращающей образование внутри стволов конденсата.

От температуры газов и от особенностей окружающей среды зависит толщина и марка теплоизоляции. В основном для изоляции труб используют минеральную базальтовую вату. Изоляция газоотводных труб в мини-ТЭЦ, газопоршневых электростанциях обычно составляет не менее 100мм.

Отвод конденсата и осадков позволяет проводить сама конструкция стволов. Кроме того, она позволяет проводить очищение их нижней части. Несущая обечайка производится с помощью листовой стали разной толщины. Наружная поверхность труб окрашивается качественными современными материалами, имеющими высокое содержание цинка. Верхняя треть трубы оснащается интерцепторами - гасителями динамических колебаний, которые необходимы во избежание ветрового резонанса. Если нужно, сверху трубы возможна установка площадки обслуживания сигнальных огней и лестницы.

Эстетичный внешний вид обеспечивается особенностями конструкции, которые имеет этот вариант промышленных труб. Кроме того, неплохим преимуществом является не только небольшая площадь занимаемой конструкции, но и то, что газоотводящие стволы недоступны для вандалов и хулиганов. Данный тип труб лучше всего подходит для установки на неохраняемых объектах и в пределах городской черты.

ФАСАДНЫЕ ГАЗООТВОДЯЩИЕ ТРУБЫ

Этот вид газоотвода самый экономичный в финансовом плане из-за того, что для его постройки не нужна несущая конструкция и фундамент. Рекомендуется установка фасадных труб для встроенных и пристроенных котельных, когда есть возможность крепить конструкцию к фасаду здания.

Система фасадной дымовой трубы состоит из легкой рамы и газоотводящих стволов. Иногда раму не используют, а газоходы крепят к фасаду с помощью хомутов с анкерным креплением. Газоотводящие стволы составляют модули, которые производятся из нержавеющей стали, марку и толщину которых подбирают, учитывая температуру и агрессивность газов.

Стволы покрывают теплоизоляцией, чтобы предотвратить образование внутри конденсата. Термоизоляция обычно имеет 5-6 см толщины. Благодаря самой конструкции есть возможность обеспечения отвода конденсата и осадков и прочищения от грязи нижней части стволов. Термоизоляционный слой покрыт снаружи с помощью листовой стали, обеспечивая хорошую защиту изоляции от ветра и влаги. Есть вариант производства наружного покрова из нержавеющей или оцинкованной стали. Это зависит от температуры газов и особенностей конкретного заказа.

ДЫМОВЫЕ ТРУБЫ НА РАСТЯЖКАХ

Они являются металлическими одноствольными трубами, зафиксированными определенным количеством поясов оттяжек. Предназначение этой конструкции - отвод переработанного газа и простого дыма от различных видов промышленных установок.

Такие газоотводы с растяжками довольно широко распространены в промышленности из-за определенных преимуществ, коими являются: небольшая стоимость, удобство и относительная простота процесса монтирования.

Оттяжки крепят под углом 30 градусов к газоотводящему каналу.

Однако есть и недостатки данной конструкции, к примеру, небольшой век службы. Даже самая грамотная эксплуатация трубы не поможет ей «прожить» дольше 8-15 лет. Необходима большая площадь, чтобы разместить «быки», которые нужны, чтобы крепить оттяжки.