Blok gazowo-parowy łączy dwa obiegi i wiele instalacji pracujących w wysokich temperaturach. Każdy nieosłonięty metr rurociągu oznacza wymierną stratę energii i podwyższoną temperaturę w maszynowni. Dlatego izolacje w elektrowniach gazowych są elementem wpływającym bezpośrednio na sprawność bloku.
Co się izoluje?
- turbinę gazową wraz z obudową i kanałami spalin,
- kocioł odzysknicowy i jego powierzchnie ogrzewalne,
- rurociągi parowe wysoko- i niskoprężne,
- armaturę, kołnierze i kompensatory,
- turbinę parową i instalacje pomocnicze,
- kanały powietrza i układy wentylacyjne maszynowni.
Zakres jest szeroki, a warunki pracy poszczególnych elementów bardzo różne – stąd konieczność doboru materiałów odcinkami, a nie jednego rozwiązania dla całego obiektu.
Materiały
Podstawą są wełny mineralne o odpowiedniej odporności temperaturowej, w postaci mat i płyt lamelowych, a w miejscach najgorętszych – materiały ceramiczne i włókna o podwyższonej odporności. Płaszcz ochronny wykonuje się z blachy ze stali nierdzewnej lub aluminiowej. Przy elementach ze stali austenitycznej stosuje się materiały o ograniczonej zawartości chlorków, żeby nie doprowadzić do korozji naprężeniowej. Przy instalacjach chłodnych, na przykład w układach wody lodowej, wykorzystuje się natomiast pianki o niskiej paroprzepuszczalności.
Izolacja zdejmowana
Bloki gazowe przechodzą regularne przeglądy, podczas których konieczny jest dostęp do armatury, kołnierzy i punktów pomiarowych. Dlatego standardem są maty zdejmowane: materiał izolacyjny zamknięty w poszyciu z tkaniny odpornej na temperaturę, mocowany zapinkami. Wykonuje się je na wymiar, numeruje i opisuje, żeby po remoncie wróciły na swoje miejsce. Rozwiązanie skraca czas postoju, eliminuje odpad powstający przy rozbiórce izolacji trwałej i pozwala na powtarzalny montaż przez ekipę serwisową.
Izolacja akustyczna
W elektrowniach gazowych hałas jest zagadnieniem równie istotnym jak straty ciepła. Turbina, sprężarki i układy redukcyjne wymagają rozwiązań łączących tłumienie dźwięku z izolacją termiczną: obudów dźwiękochłonnych, tłumików w kanałach oraz warstw pochłaniających w konstrukcjach osłonowych. Projektuje się je razem, bo dokładanie izolacji akustycznej na gotowej instalacji zwykle koliduje z dostępem serwisowym. Kompleksowe wykonawstwo izolacji przemysłowych realizują wyspecjalizowane firmy, na przykład Isotex Poland, prowadzący izolacje termiczne i akustyczne instalacji energetycznych.
Na co zwrócić uwagę przy projektowaniu?
- Rozszerzalność cieplna elementów przy rozruchu i odstawieniu bloku.
- Drgania i ich wpływ na mocowania izolacji.
- Mostki cieplne na podporach, zawiesiach i przejściach.
- Dostęp do armatury, punktów pomiarowych i miejsc kontroli.
- Temperatura powierzchni zgodna z wymaganiami bezpieczeństwa pracy.
- Szczelność płaszcza, kluczowa dla ochrony przed wilgocią.
Korozja pod izolacją
To zjawisko odpowiada za znaczną część awarii rurociągów w obiektach energetycznych. Wilgoć, która dostanie się pod płaszcz z opadu, kondensacji lub mycia, nie ma jak odparować i pozostaje w kontakcie ze stalą. Problem rozwija się w ukryciu, dlatego przeciwdziała się mu systemowo: szczelnym wykonaniem płaszcza z właściwym układem zakładek, uszczelnieniem przejść i podpór, powłokami ochronnymi na rurociągu oraz planowym otwieraniem izolacji w miejscach szczególnie narażonych podczas przeglądów.
Eksploatacja
Stan izolacji warto kontrolować podczas obchodów instalacji. Sygnałami ostrzegawczymi są: odstające fragmenty płaszcza, ślady zacieków, gorące punkty wyczuwalne z odległości i brakujące maty po poprzednim remoncie. Coraz częściej stosuje się badania termowizyjne, które pozwalają zlokalizować miejsca podwyższonej straty ciepła i zaplanować naprawę przed najbliższym postojem. Uzupełnienie brakującej maty jest czynnością rutynową, a każdy nieosłonięty element to strata liczona przez cały czas pracy bloku.
Najczęstsze pytania
Czy izolacja wpływa na sprawność bloku?
Tak. Straty ciepła z nieizolowanych powierzchni przekładają się bezpośrednio na zużycie paliwa, a przy pracy ciągłej sumują się do znacznych wartości.
Jak długo służy izolacja przemysłowa?
Przy prawidłowym wykonaniu i szczelnym płaszczu – wiele lat. Najczęstszą przyczyną skrócenia tego okresu jest zawilgocenie oraz uszkodzenia powstałe przy pracach remontowych.
Czy maty zdejmowane można wykonać dla istniejącej instalacji?
Tak, na podstawie inwentaryzacji i szablonów wykonanych na obiekcie. To typowy zakres prac przy modernizacji izolacji.
Planowanie prac remontowych
Zakres prac izolacyjnych warto ustalić przed rozpoczęciem postoju, na podstawie inwentaryzacji wykonanej w czasie pracy bloku. Pozwala to przygotować maty zdejmowane w warsztacie i ograniczyć prace na obiekcie do montażu. Harmonogram powinien uwzględniać kolejność: izolacja jest zdejmowana na początku postoju, a zakładana na końcu, po zakończeniu prac mechanicznych i badań. Częstym problemem jest właśnie ten ostatni etap — gdy postój się przedłuża, odtworzenie izolacji bywa skracane, a jej fragmenty pozostają niezamontowane do kolejnego remontu. Dlatego warto traktować odtworzenie izolacji jako odrębną pozycję harmonogramu z własnym terminem i odbiorem.
Podsumowanie
Izolacje w elektrowniach gazowych łączą trzy cele: ograniczenie strat energii, bezpieczeństwo obsługi i tłumienie hałasu. Standardem przy elementach serwisowanych są maty zdejmowane wykonywane na wymiar. Największym zagrożeniem pozostaje wilgoć pod płaszczem, dlatego szczelność wykonania i regularne przeglądy mają znaczenie kluczowe.
