Ремонт колонн ремонтным составом

Ремонт бетонных колонн

Бетонные колонны строительной конструкции являются основными несущими элементами объектов промышленного и гражданского назначения. К ним предъявляются повышенные требования на стадии проектирования, производства и эксплуатации. Любые повреждения колонны приводят к снижению ее несущей способности, деформациям и перегрузке других строительных элементов из бетона, что, в свою очередь, создает условия для их повреждения. Такой процесс может получить лавинообразный характер, что приведет к разрушению всего здания.

Причины разрушения колонн и ее элементов:

• Нарушение технологии производства (пустоты, каверны, близкое расположение арматуры к поверхности и др.).
• Механические повреждения (напр., удар в колонну транспортным средством).
• Изгибающее усилие, которое возникает при смещении точки приложения осевой нагрузки от оси колонны, т.к. бетон имеет низкую прочность на изгиб (напр., колонны крайних рядов).
• Превышение осевой динамической или статистической нагрузки.
• Неравномерная осадка здания, что приводит к превышению осевой нагрузки на один или несколько несущих элементов.
• Температурное (перепад температур внутри здания), термическое (пожар) или химическое (агрессивная среда) воздействие.
• Другие виды воздействия техногенного или климатического характера.

Виды повреждений и технологии ремонта

Разнообразие причин повреждения колонн приводят к сочетанному характеру повреждений. Перед началом любого вида ремонтных работ проводится комплексное исследование причин, и принимаются меры по их устранению. На основании результатов исследования составляется технологическая карта с полным перечнем работ и материалов.

При ремонте, кроме косметического, следует предусматривать разгрузку колонны, т.к. в ходе работ будет удаляться достаточно значительная часть бетона для обнажения арматуры и удаления ослабленного бетона (10…30 мм с каждой стороны дефекта), что дополнительно снижает ее несущую способность.

Трещины шириной до 5 мм

Для ремонта этого типа повреждений рекомендуется использовать технологию инъектирования. Используется для трещин любого пространственного положения.

Этапы производства работ:

1. Очистить поверхность внутри и вокруг трещины, удалить ослабленный бетон.
2. Просверлить отверстия под пакеры. Расстояние между пакерами зависит от длины и глубины трещины. На коротких 30…50 мм глубиной до 20 мм — в начале и конце трещины, на длинных — несколько, на длинных и глубоких — возможна установка пакеров рядом с трещиной под углом 45°, что позволит, кроме заполнения дефектной полости, усилить бетон вокруг нее.
3. Закачать инъекционный раствор через пакеры снизу вверх до выступания смеси в следующем пакере. Для инъекции применяют высокотекучие составы с хорошей адгезией и имеющие соответствующую прочность после полной гидратации или полимеризации (напр., Epojet).
4. Снять пакеры и заполнить отверстия ремонтным, совместимый с инъекционным, раствором и с теми же прочностными характеристиками.
5. Восстановить поверхность колонны.

Ремонт по этой технологии полностью восстанавливает прочностные характеристики. Трещины с шириной более 5 мм следует относить к дефектам, которые снижают несущую способность элементов и колонны в целом до 50%.

Трещины и дефекты, снижающие несущую способность колонны до 50%

Подобные ситуации возникают при серьезных динамических нагрузках (удар, вибрация, геологические подвижки грунта) и нарушении правил эксплуатации (несвоевременный или не качественный ремонт). Любые трещины шириной более 5…8 мм, и глубина которых больше глубины залегания арматуры относятся к категории снижающих несущую способность колонны.

Этапы производства работ:

1. Разгрузить колонну с помощью домкратов, выставить на проектные отметки и установить стальные стойки соответствующей грузоподъемности.
2. Удалить ослабленный бетон на максимальную глубину и ширину дефекта, отступая от края дефекта на 10…30 мм для удаления микротрещин.
3. Очистить арматуру от остатков бетона и ржавчины механически или с помощью пескоструйки. Осмотреть точки сварки, проверить геометрию арматуры и восстановить или усилить при необходимости.
4. Удалить пыль и мелкую крошку из дефектной полости.
5. Обработать арматуру восстанавливающими железо из ржавчины или пассивирующими составами.
6. Укладка ремонтной смеси проводится методом напыления или вручную послойно с толщиной слоя 5…40 мм. Быстротвердеющие смеси рекомендуется грунтовать каждый слой и укладывать полимерную сетчатую арматуру или наносить риски в виде сетки для увеличения площади контакта. Использовать только ремонтные смеси, которые после гидратации или полимеризации смогут выдерживать проектные нагрузки, климатические и химические условия эксплуатации. Укладка ремонтного слоя является ответственной операцией и должна проводиться специалистами соответствующей квалификации.
7. На наружную выровненную дефектную часть нанести гидроизоляционное покрытие или установить пленку для полноценной гидратации цемента ремонтного раствора.

При ремонте дефектов, которые снижают несущую способность до 50% и используют для ремонта содержащие цемент смеси, следует вести журнал учета температуры контрольных точек и проводить промежуточные и окончательные испытания образцов. Результаты испытаний являются частью акта сдачи-приемки. Полимерные композиции используются ограниченно и по согласованию с заказчиком.

Ремонтный состав

Mapegrout Thixotropic

Безусадочная быстротвердеющая ремонтная смесь тиксотропного типа, содержащая полимерную фибру, предназначенная для ремонта бетонных и железобетонных конструкций. Максимальная крупность заполнителя 3 мм. Толщина нанесения от 10 до 50 мм. за слой.

Ремонтный состав

MasterEmaco S 488 (Emaco S88C)

Тиксотропная ремонтная смесь с полимерной фиброй, предназначенная для конструкционного ремонта бетона и железобетона. Толщина нанесения в один слой от 20 до 40 мм.

Ремонтный состав

Mapegrout 430

Безусадочный быстротвердеющий мелкозернистый раствор средней прочности (более 30 МПа), содержащий полимерную фибру, предназначенный для ремонта поверхности бетонных конструкций. Максимальный размер заполнителя 1 мм. Толщина нанесения от 5 до 35 мм.

Ремонтный состав

CarbonWrap Repair ST

Сухая строительная смесь на цементном вяжущем с использованием фиброволокна, в качестве наполнителя песок, в качестве модификаторов химические добавки. Толщина нанесения от 5 до 60 мм.

Поверхностные дефекты

К этой категории относятся дефекты, которые обнажают арматуру (отслоения), сколы на углах и проступание ржавых полос на поверхности колонны. Причины — механические повреждения, замерзание-оттаивание, намокание-высыхание, коррозия арматуры, огневое воздействие и др. Повреждения не носят критического характера для эксплуатации объекта, но изменяют расчетную схему распределения сил в конструкции.

Этапы производства работ:

1. Определение причин возникновения дефекта и разработка оптимальной схемы ремонта.
2. Оконтуривание дефектного участка на расстоянии 20…50 мм в зависимости от видимого ослабления бетона и удаление бетона в пределах контура. Ржавая арматура является признаком более глубинного развития дефекта, а значит потребует разделки за арматурой.
3. Удаление пыли и мелких частиц. Для очистки арматуры от ржавчины используется механический (технические щетки или пескоструйка) или химический способ (восстановители железа). Оптимально — сочетание обоих способов.
4. Грунтование дефектной бетонной поверхности.
5. Укладка ремонтной смеси ручным или механическим способом. При укладке не допускать образования полостей. В качестве ремонтных смесей используются безусадочные цементные или полимерные составы с наполнителями из кварцевого песка, металлической проволоки или синтетических волокон.
6. Выравнивание поверхности и создание температурных и влажностных условий для гидратации цементных смесей (пленка или гидроизоляционный слой на основе полимеров). Ремонтные составы на основе эпоксидной смолы, акрилатов или полиуретана специальной защиты не требуют.

Поверхностные дефекты в виде шелушения бетонной поверхности, появления микротрещин или сетки с измененным цветом носят косметический характер, но являются основанием для обследования.

Ремонт бетонных колонн является одним из самых сложных технических процессов, в плане определения причин и выборе технологии ремонта, т.к. слишком высока ответственность за последствия некачественного ремонта.

Источник

Ремонт колонн

Характер износа. Большинство колонных аппаратов работают при высокой температуре под давлением или вакууме и содержит огне – и взрывоопасные среды. Корпуса колонных аппаратов и их внутренние устройства могут изнашиваться в результате коррозионного, эрозионного и термического воздействия среды. Скорость износа зависит от многих факторов, и в первую очередь – от физико-химических свойств среды, условий ведения процесса, конструктивного исполнения и качества металла корпуса, применение соответствующих ингибиторов коррозии.

Стоимость колонн обычно очень высока, демонтаж и монтаж их – кропотливый, трудоемкий и продолжительный процесс. Смена колонных аппаратов производится в подавляющем большинстве случаев вследствие износа корпусов. Поэтому при эксплуатации необходимо принять надежные меры для предохранения корпусов от преждевременного износа. Коррозионная стойкость корпусов ректификационных колонн должна быть не выше семи баллов при оценке по десяти бальной шкале, а в случае колонн больших диаметров и высоты – не выше пяти баллов, т.е. скорость коррозии не должна превышать 0,1 мм/год.

Колонные аппараты подвержены коррозии различных видов. Она охватывает всю поверхность корпуса и отдельные ее участки. Так, в ректификационных колоннах нефтеперерабатывающих заводах химической коррозии подвергаются в основном участки, работающие в условиях повышенных температур. Агрессивными составляющими сред в колоннах являются сернистые соединения и продукты их разложения, содержащиеся в нефтях нафтеновые кислоты, а также соли буровых вод, не отстоявшихся в дегидраторах. Электрохимической коррозии подвержены участки ректификационных колонн, на которых возможны образование гальванических пар и возникновение коррозионного электрического тока. Такая коррозия, в частности, наблюдается в верхней части ректификационных колонн атмосферных установок для переработки нефти, где вместе с парами углеводородов интенсивно конденсируются водяные пары. Вода гидролизует содержащиеся в сырье и дистиллятах хлориды магния и кальция; получающиеся в результате хлористый водород образует в водной среде электролит – соляную кислоту.

Эрозионный износ корпусов колонн является следствием воздействия сильных струй жидкости и паровых потоков, содержащих абразивные включения. Участки корпусов, подвержены эрозии, защищают протекторами и специальными устройствами, уменьшающими кинетическую энергию струй жидкости и пара (улиты, маточники и т.д.).

Износ колонных аппаратов опасен не только из-за нарушения их прочности; образовавшиеся продукты коррозии могут закупорить или загрязнить трубопроводы небольшого сечения, теплообменники и конденсаторы.

Подготовка колонных аппаратов к ремонту. Колонные аппараты ремонтируют при планово – предупредительных ремонтах технологической установки. Порядок подготовки аппарата к ремонту и проведения ремонтных работ зависит от особенностей установки.

В большинстве случаев колонные аппараты готовят к ремонту следующим образом. Доводят давление в колонне до атмосферного, из аппарата удаляют рабочую среду, после чего его пропаривают водяным паром, который вытесняет оставшиеся в колонне пары и газы. После пропарки колонну промывают водой. В некоторых случаях пропарку и промывку чередуют несколько раз. Время операции оговаривается в производственной инструкции каждой технологической установки или технологического блока.

Промывка колонн водой способствует также более быстрому их остывания. Нельзя приступать к ремонтным работам, если температура промывной воды > 50 о С.

Пропаренную и промытую колонну отсоединяют от всех аппаратов и коммуникаций глухими заглушками, устанавливаемыми во фланцевых соединениях штуцеров. Установку каждой заглушкой и последующее ее снятие регистрируют в специальном журнале.

Технология ремонта. Ремонт аппарата начинают после его вскрытия, которое необходимо производить, строго соблюдая следующие правила. Вначале открывают верхний люк, причем перед этим в аппарат в течение некоторого времени подают водяной пар, чтобы избежать возможного подсоса воздуха, в результате которого может образоваться взрывоопасная смесь. Далее последовательно (сверху вниз) открывают остальные люки. Категорически запрещается одновременно открывать верхний и нижний люки. Нельзя также открывать сначала нижний, а затем верхний люк, так как вследствие разности температур происходит сильный приток воздуха в колонну, что может привести к образованию взрывоопасной смеси.

С целью сокращения продолжительности ремонтных работ еще при промывке колонные водой отворачивают часть болтов на тех люках, которые будут вскрываться, не нарушая при этом герметичности.

После открывания люков колонна некоторое время проветривается в результате естественной конвекцией воздуха. Возможность ремонтных работ в колонне устанавливают исходя из результатов лабораторного анализа пробы воздуха, взятого из нее. Доступ людей в колонну возможен, если концентрация углеводородов в пробе не превышает 300 мг/м 3 , а содержание сероводорода – 10мг/м 3 . Предельно допустимые концентрации других веществ указываются в технологической карте каждой установки, блока или отделения.

При работе внутри колонны необходимо тщательно соблюдать правила техники безопасности. Рабочий должен надевать предохранительный пояс с веревкой, конец который выводится наружу и надежно закрепляется; за работой находящегося внутри колонны рабочего постоянно наблюдает специально выделенный для этой цели рабочий. Продолжительность непрерывной работы в колонне должна быть не более 15 минут. После необходим такой же по продолжительности отдых вне колонны (обычно рабочий и наблюдатель меняются местами). При первых же признаках появления внутри ремонтируемого аппарата взрывоопасных, горючих или токсичных жидкостей, паров и газов всякую работу следует немедленно прекратить.

К подготовке колонны предъявляют особенно высокие требования в том случае, если в ней должны производиться огневые (сварочные) работы. Участок колонны, на котором производится сварка, отделяется металлическими и пропитанными водой деревянными настилами, накрытыми кошмой.

Для освещения внутри колонны применяют лампы напряжением не более 12 В. Переносное освещение должно быть взрывобезопасным.

Корпус колонны, а также ее внутренние устройства подвергают тщательному осмотру. При необходимости осмотра всей поверхности корпуса разбирают внутренние устройства или их часть. Например, в ректификационных колоннах для доступа к тарелкам, на уровне которых люки отсутствуют, разбирают проходы на тарелках, лежащих выше.

Выявление дефектов корпуса, требующее высокой квалификации, включает визуальный осмотр для определения общего состояния корпуса и участков, подверженных наибольшему износу; измерение остаточной толщины корпуса с помощью ультразвуковых дефектоскопов, путем микрометрирования и контрольного просверливания отверстий; проверку на плотность сварных швов и разъемных соединений и т.д.

По характеру обнаруженного дефекта устанавливают содержание и способ ремонта корпуса. Неплотные сварные швы вырубают, зачищают и заваривают в соответствующим электродом. Весьма важно правильное перекрывание нового и старого швов.

Изношенные штуцера и люки вырезают и заменяют новыми с обязательной установкой укрепляющие колец. Желательно, чтобы укрепляющие кольца новых штуцеров имели несколько больший диаметр, чем старые: это позволяет приваривать их в новом месте. Ремонту подвергают все штуцера, сигнальные отверстия, на укрепляющих кольцах которых во время эксплуатации были заглушены пробками.

При каждом ремонте измеряют фактическую толщинку стенки корпуса, эксплуатируемого колонного аппарата наиболее изношенные участки корпуса колонны вырезают, а на их место ставит новый участок, заранее свальцованный по радиусу колонны. Сварку производят встык. Вырезание больших участков корпуса может привести к ослаблению сечения и нарушению устойчивости. Поэтому до вырезания дефектного участка его укрепляют стойками, проставляемыми внутри или снаружи. Число и сечение, стоек и размеры опорных лап рассчитывают исходя из условия равенства их сопротивлению вырезанного сечения.

Промежуточные обечайки легко заменяют следующим образом. Устанавливают подъемные мачты, удерживающие верхнюю неповрежденную часть колонны, отделяют эту часть от поврежденного участка газорезкой и опускают на землю. Поврежденную часть колонны стропят и с помощью тех же мачт опускают на землю. Заранее подготовленную новую часть колонны поднимают и стыкуют с нижней частью колонны, затем поднимают верхнюю ее часть. После проверки монтируемых частей заваривают оба стыковых шва.

Очень часто, учитывая трудоемкость таких замен участков корпуса, признают целесообразной полную замену изношенной колонны. Демонтаж изношенной колонны производят в порядке, обратном монтажу. После соответствующих проверок демонтируемая колонна может быть использована для установки монтажных мачт точно так же, как новая колонна – для демонтажа.

Ремонт внутренних устройств. При ремонте внутренние устройства колонн очищают от грязи, кокса и других отложений. Твердую и тестообразную массу выгребают лопаточками и скребками — чистилками, кокс удаляют с помощью пневматических отбойных молотков. Удаление отложений всегда сопровождается повышением концентраций вредных газов в колонне; в этот период внутри колонны рекомендуется работать в шланговых противогазах.

Ремонт внутренних устройств связан с многократным подъемом новых и спуском изношенных деталей; такие операции желательно механизировать. К верхней части корпуса колонны крепят поворотный или неподвижный кран-укосину. Кран можно прикрепить также к стойкам центральных пилонов лестничных клетей.

Определение износа и отбраковка внутренних устройств производятся согласно действующим методикам и нормам. Изношенные детали, а иногда и целые узлы заменяют новыми.

Довольно трудоемкими являются операции, связанные с разборкой закоксованных тарелок и отбойников. Сначала их освобождают от кокса механической чисткой (скребками), затем с помощью цепных талей, подвешиваемых внутри колонны за надежные конструкции (например, опорные балки), отдирают каждый элемент от места посадки. Для этой операции нельзя применять трое с лебедкой: за счет силы упругости троса вырванный элемент сильно отскакивает и может повредить колонну или причинить травму находящимся в колонне рабочим.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник