Ocena stanu technicznego pieców szklarskich
Diagnostyka basenów topliwnych pieców szklarskich
Niekiedy obserwuje się intensywne niszczenie bloków na ich łączeniu w basenie, zwłaszcza, gdy po rozruchu pozostały rozsunięte szczeliny. Umożliwia to wnikanie szkła między bloki i jest powodem silnej, wielokierunkowej korozji. Oprócz tych przypadków typowych, wykrywa się także defekty materiału (jamy usadowe) w miejscach niespodziewanych, np. dół bloku przy trzonie pieca lub bloki niszczone mocniej w miejscach nietypowych, gdzie nie do końca prawidłowo działają układy chłodzące basen lub panują gorsze warunki temperaturowe lub technologiczne we wnętrzu pieca.
Zużywanie się pieców od początku kampanii przebiega z pewną stałą szybkością. W miarę zmniejszania się grubości bloków ulega ono spowolnieniu ze względu na lepszy odbiór ciepła, zwłaszcza w miejscach, gdzie stosowane jest chłodzenie. Z reguły na początku kampanii nie stosuje się chłodzenia poza przepustem i blokami narożnymi przy kieszeni, natomiast uruchamia się go po paru miesiącach eksploatacji. Zastosowanie w odpowiednim czasie chłodzenia pozwala na skuteczne wyhamowanie procesów niszczenia materiałów. Badania termowizyjne mogą być więc wykorzystane do określenia momentu uruchomienia chłodzenia oraz do optymalizacji układu chłodzącego w trakcie kampanii, jak również do praktycznej lokalizacji miejsc zwiększonego korozyjnego i erozyjnego działania masy szklanej na materiały (rys. 7-9, cz. 1 artykułu).
Istnieją jednak obszary basenów topliwnych, gdzie przynajmniej teoretycznie istnieje mniejsza groźba wystąpienia stanów awaryjnych, np. trzony pieców, w których występuje znaczna grubość materiałów ogniotrwałych oraz niższe temperatury masy szklanej przy dnie basenu. Zdarza się jednak, że również tutaj występują zagrożenia, które są nie widoczne „gołym okiem”, a które mogą być przyczyną poważnych awarii. Wtedy niezastąpionym narzędziem poznawczym okazują się badania termowizyjne. Lokalne uszkodzenie dna pojawia się nie od razu, lecz po wielu latach eksploatacji i na początku jest niewielkie, a narasta dopiero w czasie. Informacja o tym i jego zakres pozwala podjąć w odpowiednim czasie decyzje, i zastosować niezbędne środki zabezpieczające umożliwiające kontynuowanie produkcji (rys. 4-6, cz. 1 artykułu).
Badania przestrzeni ogniowych pieców szklarskich
W diagnostyce stanu technicznego pieców szklarskich wykorzystuje się często peryskop (endoskop) piecowy. Pozwala on obserwować od wnętrza pieca trudnodostępne obszary w przestrzeni ogniowej, lokalizować i określać wielkość uszkodzenia wymurówki. Diagnostyka za pomocą peryskopu piecowego dotyczy obszaru pieca powyżej lustra szkła w obszarze przestrzeni ogniowej. Nie można jej natomiast wykorzystać dla obszarów pieca, które są przykryte masą szklaną i są niewidoczne podczas normalnej eksploatacji. W tym zakresie dużo bardziej efektywne są metody termowizyjne, pozwalające określać rozkłady temperatury na zewnętrznej powierzchni pieca.
Omówione wcześniej badania pieców za pomocą termowizji dotyczyły najczęściej basenu, tzn. obszaru pieca, który jest przykryty masą szklaną i jest niewidoczny podczas normalnej eksploatacji. Równocześnie może być wykorzystana do oceny stanu materiałów ogniotrwałych powyżej lustra szkła w obszarze przestrzeni ogniowej, przelotów palnikowych czy sklepienia. Identyfikacja miejsc o podwyższonych temperaturach pozwala zlokalizować stany przedawaryjne i awaryjne oraz określić ich zakres. Jest to szczególnie istotne gdy dotyczy obszarów trudno dostępnych do obserwacji z wnętrza pieca .
Badania termowizyjne przestrzeni ogniowych pieców polegają na rejestracji rozkładów temperatury w obszarach zaizolowanych sklepienia oraz w obszarach nieizolowanych na granicy pól sklepień, lub w obszarach rozizolowanych w osi sklepienia, czy przy kształtkach termoparowych. Pomiary mogą wykonywane z pomostów nad sklepieniem oraz z pomostów przy ścianach bocznych, w obszarach których nie ma symptomów zużycia, a także w tych, w których istnieje podejrzenie uszkodzenia obserwowane z zewnątrz lub wnętrza pieca. Pomiary termowizyjne powinny być wykonywane przy wysokim zakresie temperatury dla obszarów nieizolowanych i niskim dla obszarów izolowanych. Mogą być one prowadzone w sytuacji przedawaryjnej, w trakcie prowadzonych prac zabezpieczających oraz po ich zakończeniu – w celu oceny skuteczności wykonanych prac remontowych.
Podobna metodyka badań dotyczy ścian bocznych, szczytowych i czołowych powyżej basenu oraz przelotów palnikowych ich sklepień. Wykorzystane mogą być także do oceny stanu kształtek palnikowych przy dyszach palników obudowy kieszeni zasypowych i kształtek przy otworach wziernikowych, a także bloków oporowych na łączeniu ścian bocznych i sklepienia. Badania mogą być prowadzone także dla ścian bocznych i sklepień regeneratorów lub rekuperatorów, jak też dla części wyrobowych i zasilaczy (rys. 13-15).
Podsumowanie
Badania termowizyjne pieców szklarskich mają duże znaczenie, ponieważ służą zapobieganiu awariom, określaniu zakresu remontów, zmniejszaniu energochłonności i podnoszeniu wydajności. Wykonane w oparciu o ich wyniki ekspertyzy stanu technicznego pieców i lokalizacja miejsc zagrożonych dają możliwość podjęcia właściwych działań w odpowiednim czasie (zwiększenie miejscowego chłodzenia, założenie nakładek z materiałów ceramicznych itp.), umożliwiając dalszą, bezpieczną eksploatację pieców. W wielu przypadkach możliwe było wydłużenie kampanii międzyremontowej, zaś przeprowadzanie prac cyklicznie pozwalało ocenić jak wpływa na stan techniczny pieca sposób rozruchu, eksploatacji i chłodzenia. Praktyczne wykorzystanie badań umożliwia więc:
● precyzyjnie ocenić stan techniczny pieca określając czas dalszej, bezpiecznej eksploatacji,
● określić moment oraz zakres wymaganego remontu,
● wydłużyć zakładaną kampanię eksploatacyjną z zachowaniem normalnej produkcji.
Oprócz efektów z tytułu wydłużenia kampanii eksploatowanych pieców możliwa jest w oparciu o badania termowizyjne poprawa pracy systemów opalania. Maksymalne wykorzystanie ciepła powstającego w wyniku spalania paliwa poprzez przeprowadzane regulacje i poprawę izolacji przyczyniają się do eliminacji niepożądanych strat cieplnych do otoczenia. Wyniki badań mogą być również wykorzystane w przyszłych pracach projektowych.
DIAGNOTERM
Kraków
Cały artykuł zamieszczono w częściach w:
- „Świecie Szkła” 5/2009 (Zastosowania termowizji w przemyśle szklarskim - Część 1 )
- „Świecie Szkła” 6/2009 (Zastosowania termowizji w przemyśle szklarskim - Część 2 )
- „Świecie Szkła” 9/2009 (Zastosowania termowizji w przemyśle szklarskim - Część 3 )
- „Świecie Szkła”10/2009 (Zastosowania termowizji w przemyśle szklarskim - Część 4 )
- „Świecie Szkła”12/2009 (Zastosowania termowizji w przemyśle szklarskim - Część 5 )
- „Świecie Szkła” 5/2010 (Zastosowania termowizji w przemyśle szklarskim - Część 6 )
patrz też numer specjalny: Termowizja w przemyśle szklarskim i budownictwie
więcej i nfoirmacji: Świat Szkła 6/2009
inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne
