Inovativní ochranné nátěry betonových chladicích věží aneb Čas jsou peníze

• Foto

Německý výrobce stavební chemie firma MC-Bauchemie byla již v roce 1967 požádána o spolupráci při ochraně betonových povrchů chladicích věžíVlhkost a díky tomu se stala vůbec prvním řešitelem této problematiky na světě. Díky dlouholetým zkušenostem a cílenému vývoji stavebních hmot MC-Bauchemie výrazně ovlivnila vývoj sofistikovaných koncepcí pro ochranu a opravu elektrárenských komplexů a stala se vedoucí firmou v tomto oboru.

Chladicí věže patří k významným objektům v elektrárnách a kladou vysoké nároky nejen na technické vlastnosti účinného ochranného systému. Odstávkou chladicích věží vznikají pro výrobce elektrické energie ztráty, neboť je vždy nutné odstavit celý výrobní blok. Také investice do opravy těchto mohutných konstrukcí jsou nemalé. Fakt, že produkty a navrhnutá řešení firmy MC-Bauchemie výrazně prodlužují interval nutných sanačních zásahů, je neustále potvrzováno referencemi po celém světě včetně České republiky. Například 20 let staré vnitřní a vnější nátěry chladicích věží v jaderné elektrárně Temelín nebo chladicích věží v uhelné elektrárně Dětmarovice fakt vykazují stále vynikající kondici.

V průběhu posledních desetiletí se k ochraně vnitřních povrchů používaly osvědčené parotěsné epoxidové nátěry, často doplněné v horní třetině nátěrem na polyuretanové bázi, odolným proti UV-záření. Na vnější povrch se aplikovaly většinou jednosložkové, paropropustné nátěry s dobrou protikarbonatační schopností a odolností proti vnějším vlivům. Velmi dobře se osvědčily disperzní akrylátové nátěry se schopností přemosťování trhlin. Odolávají také zvýšenému chemickému zatížení ve věžích s odvedením spalin do prostoru stoupající páry z chladicí věže. Snahou provozovatelů chladicích věží, ale i aplikátorů ochranných systémů je však maximální zkrácení odstávky věže při jejích opravách, a tím minimalizace doby výpadků výroby elektrické energie.

V roce 2012 uvedla firma MC-Bauchemie na trh zcela nový produkt určený pro extrémní okrajové podmínky vnitřních ploch chladicích věží, který výrazně přispívá ke zkrácení doby odstávky. Jedná se o materiál MC-DUR 2496 CTP (Cooling Tower Protection – ochrana chladicích věží), který je založen na bázi speciálních, nově vyvinutých polyuretanových pryskyřic. Díky revoluční receptuře bylo možno probořit zaběhnutá klišé technologických postupů nanášení ochranného souvrství.

Jasné výhody produktu MC-DUR 2496 CTP názorně demonstruje následující tabulka srovnání s parametry standardního epoxidového souvrství (Tab. 1).

Tab. 1 – Srovnání parametrů standartního a epoxidového souvrství

Pro úplnou představu výhod inovativního materiálového řešení MC-DUR 2496 CTP a jeho vlivu na celkové řešení si představme modelovou situaci:

Odstávka výrobního bloku elektrárny, a tedy i chladicí věže, je časově přesně omezena, je tedy potřeba urychlit jednotlivé technologické kroky. Příprava podkladu je téměř vždy možná pouze jednou metodou za použití vysokotlakého vodního paprsku. Do konstrukce tak v tomto zcela nutném technologickém kroku dodáme velké množství vody. V dalším kroku, kdy se nanášejí lokálně nebo i celoplošně správkové malty na cementové bázi, zajistíme další dotaci vody do konstrukce. U standardních systémů pro vnitřní plochy bychom museli čekat na vyschnutí konstrukce, respektive na vyzrání cementové matrice správkových hmot. Bohužel se však termín odstávky nachází v podzimním období roku, což s sebou nese nízké teploty, ale také zvýšené množství atmosférických srážek, které opět konstrukci dotují další vodou. Použitím MC-DUR 2496 CTP můžeme tyto nepříznivé aspekty ignorovat, nebo alespoň minimalizovat. Pokud se nám povrch neleskne díky totálnímu nasycení vodou a teplota nám neklesá pod 2°C, můžeme nátěr aplikovat. U standardních systémů se s klesající teplotou technologické přestávky prodlužují. Z původních 24 hodin
při 20°C je to při 10°C již 48 hodin a tak dále. Tento efekt uMC-DUR 2496 CTP nehrozí. Délka technologické přestávky mezi vrstvami není teplotou při aplikaci ovlivňována.

Jak již prezentoval Ing. Radomír Šotola v čísle 5/2014 časopisu All for power, byly dokonce učiněny pokusy s aplikací tohoto speciálního nátěru na vnitřní stěny chladicí věže za plného provozu, tedy v prostředí plně nasyceném vodní párou, a na povrch, po kterém stékala kondenzovaná voda. Pokud nebudeme brát v potaz aspekty BOZP vyplývající z pracovních podmínek uvnitř chladicí věže za provozu nebo si představíme chladicí věž v omezeném provozním režimu či třeba se zakrytými eliminátory, je možné uvažovat dokonce o provedení kompletní sanace nebo alespoň její části za provozu, tedy bez nutnosti odstávky.

Další nespornou výhodou nátěru na bázi nových polyuretanů je jejich resistence proti působení ultrafialového světla, tedy UV stabilita. Obecně totiž platí, že u povlaků na bázi epoxidů nelze ani modifikacemi dosáhnout úplné UV stability. Díky tomu, že MC-DUR 2496 CTP je UV stabilní nátěr, tedy nekříduje ani nežloutne při dlouhodobém působení UV záření, je možné vynechat jeden z technologických kroků standardních systémů, a tedy opatřit horní třetinu vnitřního povrchu chladicí věže po nanesení epoxidových vrstev ještě vrstvou polyuretanového nátěru, který vytvořil UV filtr na ploše osvětlované slunečním svitem. Nejen že se jedná o další technologický krok, který prodlužuje odstávku chladicí věže, ale nese s sebou i další náklady na realizaci.

Další benefit je získán při samotném provozu chladicích věží. Především pak u systému se zavedením kouřových plynů do vodních par stoupajících chladicí věží. V takovýchto systémech totiž kromě 100% vlhkosti působí na konstrukce také odpadní chemické látky v plynech obsažené. MC-DUR 2496 CTP se vyznačuje poměrně slušnou chemickou odolností vůči různým chemikáliím i kyselinám v různých koncentracích. Díky tomu může dlouhodobě chránit povrchy betonových konstrukcí proti atakům chemických “koktejlů“ bez nutnosti častých oprav a renovací.

Snížení počtu pracovních kroků a zkrácení doby odstávky a prodloužení intervalu nutných oprav nese jasné ekonomické výhody pro provozovatele chladicích věží. Díky tomu se MCBauchemie může již po tak krátké době existence tohoto produktu na trhu pochlubit několika referencemi v domovském Německu a zatím největší referencí z roku 2014 v polském Opole, kde byl tento systém aplikován na vnitřní plochu o výměře téměř 30 000 m².

Innovative protective coats of concrete cooling towers - or time is money
The nearly 50-year experience of MC-Bauchemie with cooling tower protection have been utilized in the development of new materials, thanks to which a new line of materials for the protection of the inner and outer surfaces of cooling towers was added in 2010 and again in 2016. This resulted in the creation of new standards and working procedures with a single goal: to hasten construction, and in this way reduce the costs of implementation and minimize losses by shortening the temporary shutdowns of electric energy production.

Autoři

• Ing. Darebník Zdeněk
• Ing. Šotola Radomír