ВСН 412-80. Инструкция по выполнению футеровок тепловых агрегатов методом торкретирования

Вводить противоморозные добавки в торкрет-бетон на основе жидкого стекла и высокоглиноземистого цемента запрещается. Работы с использованием этих материалов следует производить только при положительной температуре.

7.3. В расходный бак торкрет-установки хлористый кальций следует подавать в виде предварительно приготовленного водного раствора, концентрация которого определяется температурой, при которой производят работы (табл. 11).

Таблица 11

Температура окружающей среды, °С

Расход хлористого кальция, кг на 100 л раствора

-5

6

-10

12

-15

16

7.4. Раствор, содержащий необходимое количество хлористого кальция, следует готовить, разбавляя водой насыщенный раствор плотностью 1,29 г/см³. Необходимое количество насыщенного раствора хлористого кальция определяют в соответствии с табл. 12 и приложением 2.

Таблица 12

Плотность водного раствора при 15 °С, г/см³

Содержание безводного хлористого кальция, кг

в 1 л раствора

в 1 кг раствора

на 1 л воды

1,05

0,062

0,059

0,063

1,08

0,102

0,094

0,104

1,13

0,166

0,147

0,178

1,17

0,221

0,189

0,233

1,29

0,402

0,310

0,427

7.5. При введении противоморозных добавок следует учитывать, что скорость твердения торкрет-бетона с понижением температуры снижается, а при температуре минус 15-20 °С процессы гидратации цемента практически прекращаются.

В связи с этим режим сушки и первого разогрева теплового агрегата должен предусматривать первоначальный подъем температуры внутри агрегата с футеровкой на основе глиноземистого цемента до +20 °С и выдержкой при этой температуре в течение 48 ч. Тепловой агрегат с футеровкой на основе портландцемента должен быть прогрет до +60 °С и выдержан при этой температуре в течение 24 ч.

7.6. В случае, если футеровка после окончания твердения не сразу вводится в эксплуатацию и существует опасность ее заморозить, то для предотвращения снижения прочности следует произвести ее сушку.

8. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ ФУТЕРОВОК И ТЕХНОЛОГИЯ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 8.1. В зависимости от условий службы футеровки тепловых агрегатов, выполняемые торкретированием, следует изготовлять однослойными или многослойными.

8.2. С изменением условий службы целесообразно изменять конструкцию и толщину футеровки, а также вид используемых материалов.

8.3. При конструировании торкрет-бетонных футеровок следует учитывать, что толщина рабочего слоя торкрет-бетона не должна превышать 150 мм. Толщину слоя теплоизоляции назначают по результатам теплотехнического расчета.

8.4. В качестве материала для теплоизоляционного слоя следует использовать эффективные изоляционные материалы (плитные изделия объемной массой не более 300 кг/м³, в том числе на основе минерального и высокоглиноземистого волокна) или легкие и особо легкие жаростойкие торкрет-бетоны.

8.5. Вид тяжелого жаростойкого торкрет-бетона следует выбирать с учетом температуры рабочей среды, условий эксплуатации (истирающие воздействия, агрессивная среда и т.д.), усилий, возникающих в футеровке при транспортировании, монтаже и эксплуатации, а также с учетом технико-экономического обоснования. Выбор теплоизоляционного материала зависит от температуры применения, профиля и толщины футеровки, свойств теплоизоляционных материалов.

8.6. Примеры конструктивного решения однослойной и многослойной футеровки с применением торкрет-бетона приведены на рис. 6 и 7.

Рис. 6. Примеры конструктивных решений многослойных торкрет-футеровок:

1 - жаростойкий торкрет-бетон, 2 - теплоизоляционный слой; 3 - металлические анкеры; 4 - температурный шов

Рис. 7. Примеры конструктивных решений однослойных торкрет-футеровок

8.7. Для крепления торкрет-бетонных и теплоизоляционных слоев футеровок применяют, в основном, металлические анкеры. Конструкции креплений приведены на рис. 8.

Рис. 8. Конструкции крепления торкрет-футеровок

Рекомендуемый шаг анкеров для стен по горизонтали и вертикали составляет 300-400 мм, для сводов - 200-250 мм.

8.8. Для крепления однослойной торкрет-футеровки толщиной до 100 мм следует применять сетку с размером ячеек 150´150 мм и диаметром проволоки 5 мм, прикрепленную к кожуху стальными шпильками (рис. 9).

Рис. 9. Конструкция однослойной торкрет-бетонной футеровки (толщиной до 100 мм):

1 - штырь диаметром 6-8 мм; 2 - торкрет-бетон; 3 - сетка 5-15 по ГОСТ 8478-66

8.9. Для изготовления конструкций креплений футеровок в зависимости от температуры службы следует применять арматурную сталь горячекатанную класса А-1, арматурную проволоку обыкновенную, стали и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные.

Марку стали выбирают в зависимости от назначения анкера, максимальной температуры нагрева, материала футеровки, усилий, действующих на анкер, в соответствии с требованиями ГОСТ 5632-72, ГОСТ 5582-75, ГОСТ 7350-77, ГОСТ 4986-70, ГОСТ 18907-73 и ГОСТ 18143-72.

Сварку арматуры и анкеров необходимо выполнять согласно "Указаниям по сварке соединений арматуры и закладных деталей железобетонных конструкций" СН-393-69; приварку анкеров из жаростойкой стали к металлическому основанию - в соответствии с ОСТ 26-01-10-70 "Электроды для ручной электродуговой сварки".

8.10. Многослойную футеровку со слоем изоляции из плитных изделий (минераловатные маты, плиты МКРВ и др.) изготовляют в такой последовательности:

очистка внутренней металлической поверхности теплового агрегата от отслаивающейся окалины, ржавчины и пыли;

разметка и приварка анкеров;

нанизывание (накаливание) изоляционных плит (матов) на анкеры и закрепление их;

очистка поверхности теплоизоляционного слоя и армирующих элементов сжатым воздухом с небольшим количеством воды;

нанесение торкрет-бетона с выравниванием поверхности.

8.11. При использовании в качестве изоляционного слоя изделий (перлито-керамических, известково-кремнеземистых, перлито-цементных и др.), легко отсасывающих влагу, поверхность последних перед нанесением торкрет-бетона необходимо покрывать влагоизолирующим материалом (крафт-бумагой, полиэтиленовой или поливинилхлоридной пленкой), предотвращающим обезвоживание слоя торкрет-бетона. С этой же целью допускается использовать пленкообразующие или гидрофобизующие материалы. Дальнейшая последовательность изготовления футеровки изложена в п. 8.10.

8.12. Многослойную футеровку со слоем изоляции из легкого и особо легкого жаростойкого торкрет-бетона изготовляют в такой последовательности:

очистка металлической поверхности от ржавчины и окалины;

разметка и приварка армирующих элементов;

приварка маяков для контроля толщины торкрет-слоя;

нанесение теплоизоляционного слоя торкрет-бетона;

удаление (очистка) с помощью сжатого воздуха пыли и отскока с поверхности армирующих элементов;

нанесение слоя тяжелого торкрет-бетона;

выравнивание поверхности.

8.13. Однослойную торкрет-бетонную футеровку изготовляют в такой последовательности:

очистка внутренней металлической поверхности агрегата;

приварка маяков, армирующих элементов;

нанесение торкрет-бетона и выравнивание поверхности.

При использовании для армирования сетки необходимо обеспечить тщательное заполнение ее ячеек торкрет-бетоном (см. п. 6.7).

9. ВЫПОЛНЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ШВОВ И УХОД ЗА ТВЕРДЕЮЩИМ ТОРКРЕТ-БЕТОНОМ 9.1. При строительстве тепловых агрегатов температурные швы выполняют в торкрет-бетонной футеровке согласно проекту.

9.2. При ремонте футеровки торкретированием необходимо сохранять температурные швы, имеющиеся в старой кладке; во всяком случае на каждые 3-4 м следует устраивать один температурный шов толщиной 10-16 мм.

В тяжелой торкрет-футеровке температурный шов можно выполнять при помощи высокоглиноземистых плит (МКРВ), поставленных на ребро.

При двухслойной футеровке, состоящей из легкого (с g₀ до 1000 кг/м³) и тяжелого торкрет-бетона, устраивать температурные швы в изоляционном слое не следует.

9.3. При твердении нанесенного слоя торкрет-бетона необходимо соблюдать приведенный ниже режим.

9.4. Для твердения торкрет-бетона на жидком стекле необходима выдержка в сухих условиях при температуре воздуха выше +15 °С, но не более +80 °С. Продолжительность выдержки от момента нанесения до начала сушки не менее 24 ч.

9.5. Оптимальная температура выдержки торкрет-бетонов на цементных вяжущих составляет 15-20 °С, минимально допустимая температура +5 °С. При минимальной температуре скорость твердения резко снижается, что вызывает необходимость увеличения сроков выдержки. Во всех случаях температура в твердеющем слое торкрет-бетона на глиноземистом цементе не должна превышать +40 °С.

9.6. Увлажнять торкрет-бетон на цементных вяжущих следует, распыляя воду при помощи сопла через 2-3 ч после схватывания. Увлажнение производят до отекания воды с поверхности при температуре воздуха в печи 15-20 °С - через каждые 3 ч, при температуре воздуха в печи 30-35 °С - через каждый час.

Продолжительность выдержки торкрет-бетона на глиноземистом цементе с момента нанесения до начала сушки не менее 72 ч. Продолжительность выдержки торкрет-бетона на портландцементе и высокоглиноземистом цементе с момента нанесения до начала сушки 7 суток.

9.7. Для торкрет-бетона на высокоглиноземистом цементе рекомендуется выдержка при температуре выше +20 °С. Пропаривание при температуре +100 °С значительно ускоряет процессы гидратации высокоглиноземистого цемента.

10. СУШКА И ПЕРВЫЙ РАЗОГРЕВ 10.1. Слой торкрет-бетона после нанесения на поверхность и достижения им проектной прочности перед пуском в эксплуатацию должен быть просушен и разогрет до рабочей температуры.

10.2. Режим сушки и первого разогрева назначают в зависимости от вида и толщины торкрет-бетона и времени года ввода его в эксплуатацию.

При назначении режима сушки и первого разогрева следует иметь в виду, что быстрый нагрев или охлаждение могут привести к резкому ухудшению качества торкрет-бетона, образованию в нем трещин или к его разрушению.

10.3. Источниками тепла в процессе сушки и первого разогрева могут служить устройства для сжигания топлива, предусмотренные проектом.

В случае большой мощности основных источников тепла необходимо применять временные источники тепла меньшей производительности для соблюдения режима сушки и первого разогрева в начальный период.

10.4. Конструкцию временных источников тепла, их количество и расположение определяет в зависимости от конкретных условий организация, осуществляющая сушку и первый разогрев теплового агрегата.

10.5. Отдельные участки (около 1 м²) футеровки теплового агрегата после ремонта торкретированием сушат излучательными газовыми горелками, устанавливаемыми непосредственно в агрегате против отремонтированного участка.

10.6. Режим сушки и первого разогрева следует контролировать с помощью технологических термопар.

10.7. Если технологические термопары не установлены в наиболее горячей зоне теплового агрегата, в местах возможного перегрева, а также в местах наименьшего прогрева торкрет-бетона при сушке, где при переходе на нормальный технологический режим возможно резкое повышение температуры, в указанных зонах следует устанавливать дополнительно временные термопары для контроля температурного режима.

10.8. В качестве контрольно-измерительной аппаратуры рекомендуются самопишущие электронные потенциометры ЭПП-09 или КСП-4.

10.9. Контролировать режим следует по термопарам, показывающим наибольшую температуру.

10.10. Скорости подъема температур, предусмотренные режимами, являются максимально допустимыми.

10.11. В период сушки и первого разогрева необходимо обеспечить равномерное распределение температуры по всему объему агрегата.

10.12. В случае невозможности подъема температуры со скоростью, предусмотренной графиком, скорость подъема может быть снижена, однако продолжительность выдержек должна соответствовать графику сушки.

10.13. Режимы сушки и первого разогрева (для лета) приведены на рис. 10-13. При вводе тепловых агрегатов с торкрет-футеровкой зимой с замораживанием бетона соответствующий режим должен быть дополнен выдержкой при температуре не более +100 °С в течение 12 ч.

10.14. При наличии в одном тепловом агрегате футеровки различной толщины режим сушки и первого разогрева назначают, исходя из наибольшей толщины торкрет-бетона.

Рис. 10. Режим сушки и первого разогрева футеровки (толщиной до 150 мм) из тяжелого торкрет-бетона на высокоглиноземистом цементе;

Рис. 11. Режим сушки и первого разогрева футеровки для тяжелого торкрет-бетона на глиноземистом цементе

Рис. 12. Режим сушки и первого разогрева футеровки из тяжелого торкрет-бетона на жидком стекле

Рис. 13. Режим сушки и первого разогрева футеровки из теплоизоляционного торкрет-бетона

10.15. После сушки и первого разогрева до рабочей температуры согласно заданному температурному режиму тепловой агрегат может быть введен в эксплуатацию.

10.16. Если необходимо остановить тепловой агрегат, во избежание резкого остывания отдельных зон следует соблюдать режим охлаждения и равномерного распределения температуры по всему объему агрегата.

10.17. Агрегаты с футеровкой из торкрет-бетонов на глиноземистом цементе и жидком стекле следует охлаждать от рабочей температуры до 500 °С со скоростью 50 °С в ч, а далее - со скоростью 25 °С/ч.

футеровку из торкрет-бетона на высокоглиноземистом цементе, а также из легкого торкрет-бетона следует охлаждать от рабочей температуры со скоростью 10-15 °С/ч.

10.18. Повторный нагрев торкрет-футеровки, высушенной и разогретой до рабочей температуры, зависит от марки торкрет-бетона, длительности остановки агрегата и времени года.

10.19. После кратковременной (1-2 суток) остановки теплового агрегата летом скорость разогрева торкрет-бетона на глиноземистом цементе и жидком стекле должна соответствовать технологическим условиям разогрева агрегата, но не превышать 100 °С/ч, а для торкрет-бетона на высокоглиноземистом цементе и для легкого торкрет-бетона - не должна превышать 50 °С/ч.

10.20. После длительной остановки агрегата летом (или находящегося в помещении) скорость разогрева торкрет-бетона на глиноземистом цементе и жидком стекле и легкого торкрет-бетона не должна превышать 25 °С/ч до 200 °С, а далее не более 50 °С/ч; для торкрет-бетона на высокоглиноземистом цементе - не должна превышать 25 °С/ч (до рабочей температуры).

10.21. После длительной остановки теплового агрегата с футеровкой из торкрет-бетона на глиноземистом цементе и жидком стекле, а также из легкого торкрет-бетона при отрицательной температуре (с замораживанием торкрет-бетона) режим повторного разогрева должен быть следующим:

нагрев до 100 °С - 25 °С/ч;

выдержка при 100 °С - 10 ч;

нагрев от 100 до 300 °С - 10 °С/ч;

нагрев от 300° до рабочей температуры - 50 С/ч.

10.22. После сушки и разогрева торкрет-футеровки до рабочей температуры необходимо составить акт, к которому должны быть приложены журналы производства работ, сушки и первого разогрева футеровки (приложения 3 и 4).

10.23. Торкрет-футеровка после сушки и разогрева должна быть защищена от увлажнения.

11. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА РАБОТ 11.1. На всех этапах приготовления и укладки торкрет-бетонов необходимо контролировать качество торкрет-массы и технологию работ.

11.2. При приготовлении торкрет-массы следует испытывать каждую новую партию материала и контролировать:

соответствие качества материалов требованиям стандарта;

соответствие объемной массы заполнителей (в основном, легких), гранулометрического состава и влажности требованиям данной инструкции и соответствующих ГОСТ;

соблюдение технологии подготовки компонентов сухой смеси и жидкой связки.

11.3. При приготовлении торкрет-смеси контролируют точность дозирования материалов, время перемешивания сухих компонентов и качество упаковки смеси в мешки.

11.4. Контроль качества подготовки поверхности перед торкретированием включает:

проверку степени чистоты поверхности;

проверку правильности приданного ремонтируемым участкам профиля;

проверку температуры поверхности перед нанесением смеси;

проверку прочности и правильности приварки арматуры;

проверку укладки теплоизоляции.

11.5. При нанесении футеровочного слоя необходимо непрерывно контролировать режим нанесения и толщину нанесенного слоя, а также качество готовой поверхности. Толщину нанесенного слоя проверяют выборочно в процессе его срезки и выравнивания, прокалывая нанесенный слой проволочным щупом диаметром 1,5-2 мм.

11.6. В процессе твердения необходимо контролировать температуру и сроки выдержки, а также продолжительность поливки.

11.7. Соответствие физико-механических характеристик футеровочного слоя требованиям настоящей инструкции определяют, испытывая контрольные образцы размером 7´7´7 см, вырезанные из изготовленных во время производства футеровочных работ коржей.