Budowa komina przemysłowego stalowego – najważniejsze informacje

Kominy przemysłowe

To, że kominy przemysłowe stały się niezbędnymi elementami procesu technologicznego przedsiębiorstw jest pewne i trudne do przeoczenia. Jednakże, jakie są etapy budowy i rodzaje kominów przemysłowych? Jak długo trwa budowa komina przemysłowego stalowego oraz czy nadal odnotowuje się tendencję wzrostową, w kwestii ilości powstawania tego typu konstrukcji? Na te i zdecydowanie więcej pytań, odpowiadamy w dalszej części artykułu.

Kominy przemysłowe znajdują zastosowanie w różnych gałęziach przemysłu, gdzie powstają duże ilości dymu, takich jak produkcja stali, przemysł rafineryjny i petrochemiczny oraz oczyszczanie wody i ścieków. W zależności od rodzaju zastosowania kominy przemysłowe mogą być jedno- lub wielokanałowe. Kominy przemysłowe są konstrukcjami o specjalnym przeznaczeniu, które służą do odprowadzania gorących gazów, chłodnych gazów oraz spalin powstałych w wyniku różnych procesów technologicznych.

 

Podstawowe terminy

Do budowy kominów przemysłowych najczęściej używa się stali i żelbetu. Poniżej zostały wymienione podstawowe pojęcia ściśle związane z tematyką kominów przemysłowych, które mogą być pomocne w zrozumieniu całego procesu ich powstawania.

• Komin: jest to konstrukcja inżynierska, której celem jest odprowadzanie na ściśle określoną wysokość gazów do atmosfery.
• Komin stalowy: to budowla służąca do odprowadzania wyziewów powstałych w procesie produkcyjnym do wyższych warstw atmosfery, tworzony jest ze stali.
• *Komin żelbetowy: to budowla służąca do odprowadzania gazów powstałych w procesie produkcyjnym do wyższych warstw atmosfery, jego trzon wykonany jest z betonu zbrojonego. (*opis w celu odróżnienia dwóch najpopularniejszych rodzajów kominów stalowych i żelbetonowych).
• Wykładzina: rodzaj warstwy zabezpieczającej trzon komina przed wpływami termicznymi i chemicznymi.

Komin przemysłowy: historia ogólna

• Wiek XIX okazał się przełomowy jeśli chodzi o rozpowszechnienie się kominów przemysłowych wolnostojących. Wiąże się ten okres także z wprowadzeniem silników parowych do procesów manufakturowych. To czas widocznej industrializacji.
• Początkowo do budowy kominów wykorzystywano materiały, takie jak: cegła ceramiczna, stal, żelbet.
• Pierwsze kominy przemysłowe żelbetonowe powstały w XIX wieku w Niemczech oraz w Stanach Zjednoczonych. Za pierwszą konstrukcję tego typu uznaje się komin o wysokości 38 metrów, który wybudowano w Niemczech w miejscowości Wirtembergia dla potrzeb fabryki cementu (1897 r.).
• Do roku 1914 kominy przemysłowe tworzone były o kształcie cylindra, a ich wysokość nie przekraczała 50 metrów. W okresie międzywojennym wysokość kominów zdecydowanie się zwiększyła, ponieważ konstrukcje te, osiągały nawet 150 metrów wysokości.
• Znaczący wzrost kominów został odnotowany po II wojnie światowej. W tym okresie pojawiało się coraz więcej zróżnicowanych kominów przemysłowych, jak jednoprzewodowe kominy zbieżne czy cylindryczne wieloprzewodowe.
• W Polsce pierwszy komin o znacznej wysokości – 100 metrów został wniesiony w roku 1952 dla Elektrowni Jaworzno II. Do początku wieku XX kominy w Polsce nie przekraczały 160 metrów wysokości.
• 1968 rok był kluczowy dla Polski, gdyż zakończono budowę komina II w Elektrowni Siersza o wysokości 260 metrów. Komin ten, wówczas był najwyższym w Europie.
• Najczęściej wznoszonymi kominami w Polsce były jednoprzewodowe z wymurówką ceramiczną, która przylegała do trzonu żelbetowego.
• Aktualnie (2021 r.) najwyższe kominy przemysłowe znajdują się w Kazachstanie – 419.7 m (elektrownia GRES-2), Kanadzie – 380 m (firma Inco Superstac), Stanach Zjednoczonych – 371 m (elektrownia Homer City). W Polsce najwyższym kominem przemysłowym jest ten znajdujący się w Elektrowni Jaworzno III o wysokości 306 m.

 

Ciąg komina, jako fundamentalny element pracy

Jednym z najważniejszych elementów prawidłowego funkcjonowania komina tzw. ciąg odprowadzania spalin. Jak powyżej zostało wymienione – ciąg komina może być naturalny lub sztuczny. Pierwszy rodzaj ciągu jest wywoływany naturalnie i zależy on od różnicy ciężkości gazów spalinowych, powietrza atmosferycznego, wysokości komina, średnicy przewodu, jak i oporów przepływu wewnątrz przewodu komina. Co w przypadku, gdy ciąg naturalny został nie do końca poprawnie wyliczony i jest niewystarczający? Wówczas siła ciągu naturalnego jest zwiększana poprzez dodanie odpowiedniego wentylatora. W tym rodzaju ciągu, energia kinetyczna wylatujących cząstek musi być większa aniżeli ciśnienie atmosferyczne powietrza.

Wysokość komina, to od niej zależy…

Warto wiedzieć, że wysokość komina jest ustalana odgórnie poprzez Wydział Ochrony Środowiska Urzędu Wojewódzkiego. Na jakiej podstawie ustalana jest decyzja dotycząca wysokości komina? Głównym celem tych ustaleń jest to, aby przyrost stężenia każdego niepożądanego pierwiastka zawartego w wydalanych gazach mieścił się w wyznaczonych normach. Im wyższy jest komin tym mniejsze stężenie wydalanych pierwiastków, ponieważ pole zrzutu dookoła komina w przybliżeniu jest kołem, którego promień będzie większy aniżeli większa będzie wysokość komina.

Średnica wylotowa i wielkość średnicy dolnej

To, jakie średnice górne i dolne będzie posiadał komin jest ściśle uzależnione od ilości wyziewów, a także prędkości ich wypływu. Dodatkowo średnica dolna musi spełniać specjalne wymagania wytrzymałościowo-statyczne.

Kominy stalowe wolnostojące jednoprzewodowe lub wieloprzewodowe

Najczęściej budowane są kominy wolnostojące jednoprzewodowe. Drugi wymieniony typ stosuje się w momencie, gdy gazy trzeba odprowadzić z kotłowni, w której znajduje się kilka innych kotłów. Wieloprzewodowe kominy łączone są ze sobą za pomocą pomostów (w przypadku dwóch kominów) lub tzw. skratowań (w przypadku min. 3 kominów).

Nie stosuje się kominów wolnostojących jednoprzewodowych do większej ilości kotłów, ponieważ w momencie robót czy remontów – odprowadzanie spalin znacznie zmniejszyłaby się, co wywołałoby mniejszy ciąg, a to doprowadziłoby do wychłodzenia spalin w przewodzie czego efektem byłoby przyspieszone zużycie korozyjne.

W LAVASTER specjalizujemy się w projektowaniu kominów dwupłaszczowych i wolnostojących. Nasze usługi z zakresu kominów mogą być kompleksowe, a także wyszczególnione, tzn. mogą polegać na samym zaprojektowaniu, produkcji lub montażu komina wolnostojącego stalowego. Dowiedz się więcej i odwiedź zakładkę – kominy dwupłaszczowe i wolnostojące.

Elementy kominów przemysłowych stalowych

Co wchodzi w skład kominów stalowych? Poniżej zostały wyróżnione najczęściej spotykane składowe tego typu konstrukcji:

• trzon nośny,
• głowica,
• fundament,
• czopuch,
• przewód dymowy (konstrukcje tzw. spalinowe),
• przewód gazowy (konstrukcje tzw. wentylacyjne),
• okładzina zewnętrzna,
• okładzina wewnętrzna,
• wyposażenie komina, np. drabiny, pomosty, galerie kontrolne.

Wady i zalety kominów stalowych

Komin przemysłowy posiada kilka cech, które czynią go niezbędnym elementem procesów produkcyjnych dla wielu firm, a są nimi łatwość podłączenia komina do urządzeń produkcyjnych i zapewnienie czystego powietrza.

Projekt kominów stalowych – zalety:

• łatwość podłączenia komina do urządzeń produkcyjnych i zapewnienie czystego powietrza,
• szybkość montażu (elementy przygotowywane są w wytwórni konstrukcji stalowych, na docelowym miejscu montażu komina wykonuje się prace z zakresu ich łączenia),
• mały ciężar na jednostkę wysokości (wpływ na ograniczenie kosztów transportu),
• łatwość ochrony przed korozją,
• bezproblemowa konserwacja,
• łatwość demontażu,
• małe tarcie spalin o powierzchnię przewodu kominowego (zależność ta, zwiększa prędkość przepływu),
• możliwość uzyskania kominów bardzo wysokich (dzięki zastosowaniu konstrukcji nośnych).

Szybki montaż komina? Z LAVASTER jest to możliwe – dowiedz się więcej nt. montażu konstrukcji stalowych.

Wady:

• wymagana regularna konserwacja,
• ograniczenie wielkości średnicy,
• zmniejszanie się trwałości komina przez korozyjne działanie pierwiastków w przepływających gazach (w celu uniknięcia tego problemu zaleca się zastosowanie w przewodzie stali stopowej kwasoodpornej).

Budowa komina przemysłowego ze stali, a czas

Przedsięwzięcie związane z budową komina przemysłowego ze stali, jest obszernym zadaniem logistycznym, konstrukcyjnym, montażowym. Dlatego, budowa tego typu konstrukcji wymaga właściwego zaplanowania oraz odpowiedniej ilości czasu na przemyślaną i zorganizowaną pracę. Poniżej znajdują się informację, co do szacowanego czasu na każdą fazę budowy komina przemysłowego ze stali:

• projekt komina: ok. 4-6 tygodni, w zależności od zaangażowania Zamawiającego na etapie przekazania potrzebnych wytycznych,
• produkcja komina: ok.  6-15 tygodni w zależności od typu i ilości segmentów,
• montaż komina: ok. 2-7 dni w zależności od wysokości i wyposażenia.

 

Podsumowanie

Usługi związane z budową kominów stalowych są wielkim wachlarzem wymagań, analiz, które należy przygotować. To ogrom pracy, gdzie liczy się doświadczenie oraz profesjonalizm firmy wykonującej zlecenie. Kwestią istotną w zakresie budowy kominów stalowych jest decyzja o wyborze właściwej firmy, czyli takiej, która posiada odpowiednie certyfikaty, buduje tego typu konstrukcje od lat z powodzeniem, pewnie, efektywnie, a przede wszystkim – bezpiecznie.