EN
Силоға цементтің қатуын болдырмау: ылғалды аймақтар үшін шешімдер
Коасталды Таиландтағы дайын қоспа операторы 100 тонналық силоның табанында қатып қалған 18 тонна цементті ашты цемент силосы қалыпты қоймадағы тексеру кезінде — муссондық маусымдағы ылғалдылықтан үш ай бойы біртіндеп қатып қалған материал. Қатып қалған массаны алу үшін пневматикалық балға төрт күн бойы қолданылды, осы кезде силоның жұмысы тоқтатылды да, араластыру зауыты резервтік силоны пайдаланып 60% қуаттылықпен жұмыс істеді. Зерттеу проблеманы ылғалды сығылған ауаның силоға ылғалдандырғышты іске қосу циклы кезінде енуіне мүмкіндік беретін аэрациялық табақшалардың кері клапандарының ақауына байланысты етіп анықтады.
А цемент силосы ылғалды аймақта сило тек сақтау ыдысы емес — бұл экологиялық изоляция жүйесі. Бұл изоляция бұзылған кезде цементтің гидратациясы араластырғышта емес, сило ішінде басталады.
Неге цемент сило ішінде қатып қалады — Ылғалдың өту жолы
Тропикалық аймақтардағы конденсация циклдары
Физикасы қарапайым: жылы, ылғалды ауа ішіне цемент силосы күндізгі толтыру операциялары кезінде немесе желдету тесіктері арқылы, содан кейін силос қабырғасына қарсы түнде суытады. Ауа температурасы оның қаныққан нүктесінің төменіне түскенде — бұл тропиктік аймақтарда жиі кездеседі, мұнда күндізгі температура 35°C және салыстырмалы ылғалдылық 85% болса, түнде температура 24°C-қа дейін түседі — конденсат силос ішкі қабырғасында пайда болады және цемент бетіне тамшылайды.
Әрбір конденсация циклы цемент ұнтағының жұқа қабатын гидратталған қабыршаққа айналдырады. Апталар бойында бұл қабыршақ қабаттары силос қабырғасында және беттің тегістігінің бұзылуы орындарында — ішкі дәнекерлеу тігістерінде — жиналады. Проблема ішкі қатаңдандырғыштары бар болтталған силостарда тездетіледі, мұнда көтеріңкіліктер мен бұрыштар конденсатты ұстап тұрады, ал ол тегіс дәнекерленген қабырғада еркін ағып кетер еді.
Ауа сорылу орындары және олардың жинақталған әсері
Цементтік силоны пневматикалық толтыру кезінде оң қысымда жұмыс істейді, ал ішкі ауа сығылған кезде теріс қысымға дейін суытады. Бұл тыныс алу циклы қоршаған ауаны әрбір мүмкін болатын саңылаудан — тексеру люгінің тығыздағыштарынан, деңгей көрсеткішінің кабельдік қосылғыштарынан, шаң ұстағыштың фланецтік тығыздағыштарынан және көбелек клапандың біліктің тығыздағыштарынан — сыртқа тартады. Тропикалық жағалаулы аймақтағы бір силоның бірнеше кішкентай саңылаулары күніне 2-5 куб метр ылғалды сыртқы ауа өткізуі мүмкін, бұл күніне 50-120 грамм су буын енгізуге тең.
Силондық жүйенің конструкциясы арқылы белсенді алдын алу
Аэрациялық төсеніштің орналасуы мен жұмыс істеу логикасы
Силодың конустық бөлігіндегі аэрациялық табақшалар құрғақ сығылған ауаны цементті сұйықтандыру және шығару кезінде массалық ағыс қалыптасуын қамтамасыз ету үшін көп қуысты керамикалық немесе мата ортасы арқылы өткізеді. Аэрация үшін сығылған ауа қоры +3°C немесе одан төмен қысымды су буларының нүктесін қамтамасыз ететін салқындатқыш немесе сіңіргіш кептіргіш арқылы өтуі тиіс — стандартты тек суытқышпен ғана жабдықталған сығылған ауа +30°C су буларының нүктесінде куб метріне шамамен 30 грамм су әкеледі, бұл куб метріне 60–90 грамм цементті гидраттауға жеткілікті.
Аэрация реті ауаның сапасына тең маңызды. Табақшалар үздіксіз емес, уақыт бойынша белгіленген импульстарда (3–5 секунд жанған, 15–20 секунд сөнген) іске қосылуы керек. Жартылай толтырылған силода үздіксіз аэрация цемент силосы ауаны бос жоғарғы бөліктер арқылы басым түрде өткізеді, мұнда ол силонның қабырғасы мен төбесіне ылғалды шашады, ал конустағы цементті сұйықтандырмайды. Аэрациялық коллектор арқылы дифференциалды қысым қосқыш табақшалардың бітелуі немесе тексеру клапанының саңылауы туралы ерте ескерту береді.
Сұйықтандыру жүйелері және олардың шектеулері
Аэрациялық табақшалар арқылы төменгі қабатты сұйықтандыру гидратацияланбаған цемент үшін тиімді жұмыс істейді. Бір рет цементте қабыршақтану басталғаннан кейін цемент силосы , тек сұйықтандыру қатайып қалған материалды босатуға мүмкіндік бермейді — қабыршақтар біртіндеп қалыңдап, қатая түседі және соңында механикалық тазарту қажет болады. Силолардың жобалаушылары жиі қабырғалардағы үйкелісті азайтып, қабыршақтардың жабысуына аз қабілетті тегіс бет қамтамасыз ететін ішкі қаптама жүйелерін (300–500 микрон қалыңдықта қолданылатын эпоксидті немесе полиуретанды қаптамалар) көрсетеді, бірақ қаптамалар — ылғалдықты бақылауға қосымша, алмастырушы емес.
Қабыршақтануды тоқтататын операциялық тәжірибелер
Сыйымдылық деңгейін басқару және «алдымен кірді, алдымен шықты» принципі бойынша айналым
Тұйық жүйелерде болса да, силода ұзақ уақыт сақталатын цемент бавақытта ылғалды бавақытта диффузия арқылы сіңіреді. Бір цемент силосы ылғалды аймақтарда оны толығымен босатып, 60–90 күндік аралықта тазарту қажет. Силодың табанында ескі цементтің қалдығын қалдырып отыратын бөлшектеп толтыру және толықтыру циклдары қатайып кетуге ұзақ мерзімді нуклеациялық аймақ құрады — ескі материалдың ылғалдылығы жоғары болады және үстіне жаңа цемент толтырылған кезде гидратацияны бастайды.
Ылғалды климатта жұмыс істеу кезіндегі тексеру рәсімдері
Атмосфералық бақылаумен шектелген кеңістікке кіру протоколын қолданып, әрбір тоқсан сайын ішкі тексеру жүргізіледі; бұл қатайып кетуді құрылымдық деңгейге жетпей тұрып анықтауға мүмкіндік береді. Тексерушілер ішкі қабырғадағы қопарылу белгілерін (конденсация жолдарын көрсетеді), конустық ауысу аймағындағы қабыршақ қалыңдығын және аэрациялық төсеніштің беткі жағдайын тексереді. Люк арқылы бороскоптық тексеру толық тексерулер арасындағы уақытша бақылауға мүмкіндік береді және шектелген кеңістікке кіруге байланысты тоқтату мен қауіпсіздік қаупін болдырмауға көмектеседі.
Жиі қойылатын сұрақтар
Цементтің ылғалды аймақтарда силода қатайып кетуінің себептері қандай?
Цементтің қатуы ылғалдың силоның ішіне конденсация циклы арқылы (күндізгі жылы ауаның түнде силоның қабырғасында суытуы) кіруінен, аэрация жүйесі арқылы ылғалды тасымалдайтын сығылған ауа саңылауларынан және силоның табиғи қысымды тыныс алу циклы кезінде люктың тығыздағыштары мен фланецтің салынғыштары арқылы ауаның ілгерілеуінен пайда болады.
Цементтің силонындағы аэрация жүйесі қатуды қалай болдырмаған?
Аэрациялық төсеніштер сығылған құрғақ ауаны силоның конустық бөлігіне енгізеді, ол цементтің ұнтағын сұйылтып, массалық ағыс арқылы шығаруды қамтамасыз етеді және материалдың қозғалмай қалып, ауадағы ылғалды сіңіруін болдырмайды. Сығылған ауа +3°C қысымды суыту нүктесіне дейін құрғатылуы тиіс — ылғалды сығылған ауа қатуды болдырмайды, керісінше оны тездетеді.
Неге болтпен бекітілген цементтік силоны ылғалды аймақтарда дәнекерленген силонымен салыстырғанда қатады?
Болтпен бекітілген силоның ішкі қаттылықтары, фланецтік қосылыстары және орамалдық қосылыстары конденсат жиналатын көтеріңкіліктер мен бұрыштарды құрады. Ішкі қабырғалары тегіс дәнекерленген сило конденсатты тиімдірек таратады және қабыршақ түзілуі үшін аз нуклеациялық орындар қамтамасыз етеді. Болтпен бекітілген қосылыстардағы орамалдар сондай-ақ ылғалды сыртқы ауаның сорылуы мүмкін орындар болып табылады.
Ылғалды аймақта цементтік сило қанша жиі толығымен босатылып және тазартылуы керек?
Силондың табанындағы цементтің қалдығындағы ылғалдың бірте-бірте жиналуын болдырмау үшін 60–90 күнде бір рет толығымен босатып және ішін тазарту қажет. Уақыт аралығын ұзарту ең ескі материалдағы ылғалдың мөлшерін арттырады, ал бұл жоғарыда жүктелген жаңа цементтің гидратациясын бастайды және қату процесін жеделдетеді.
Ішкі қаптамалар цементтік силоның қатуын болдырмауға бола ма?
Эпоксид немесе полиуретанның ішкі қапталы 300-500 микрондық температурада қабырғаның сүрінуін азайтып, қабырғаның жабысуына бейім емес тегіс беттер береді. Қабықтар ылғалдылықты бақылаудың нашарлығын өтемейді, бірақ көмектеседі олар оларды алмастырудың орнына, дұрыс қысылған ауамен кептіруді, тұйықтарды күтіп ұстауды және тұрақты босату протоколдарын толықтырады.
Қандай тексеру белгілері ерте циментті силоның тоқтайтындығын көрсетеді?
Тұрақты ауа қысымы кезінде түсіру жылдамдығы төмен, цемент температурасы қоршаған ортадан 3-5°C жоғары (сило ішіндегі сумен қамтамасыз етуді көрсетеді) және түсіру кезінде сезілетін цемент көпірінің құлауы барлық сигналдарды қалыптастырады. Борескоппен тексеру арқылы конус ауысу және сило қабырғасында қабықтың қалыңдығы анықталды.