Современная технология защиты, ремонта, восстановления дымоходных и вентиляционных каналов от коррозии конденсата, разрушения с использованием полимерного термопластического вкладыша Фуранфлекс

Ключевые слова: дымоход, вентиляционный канал, коррозия, ремонт, восстановление дымохода, конденсат, защита дымохода, футеровка, фуранфлекс, термопластический вкладыш.

Человечество приручило огонь много тысячелетий назад. Чадящие, удушающие продукты сгорания заполняли и без того малокомфортное и убогое жилище человека при каждом использовании огня. Потому идея направленного отведения дыма из помещения по своей необходимости и неотвратимости решения сравнима с изобретением колеса.

С появлением дымоотводящих каналов комфорт медленно, но уверенно покорял человечество. И на протяжении сотен лет, пока источником тепла служило твердое, высокотемпературное топливо, с дымоходами не было проблем. Пользуясь дровами и углем человечество не сталкивалось с последствиями негативного воздействия продуктов сгорания на внутренние поверхности дымохода. Самыми неприятными результатами этого использования оказывались сажа и нагар, оседавший на стенках дымохода. И эта проблема легко устранялась усилиями профессиональных трубочистов.

На рубеже 19-20 веков в жизнь человека врываются источники тепла в виде газообразных и маслянистых углеводородов-газа (пропана, метана, бутана), мазута, масла. Естественными продуктами сгорания этих источников энергии являются вода, угарный и углекислый газ, которые попадают в дымоход при сравнительно низкой температуре 200-300 °С.

В начале 21 века в мире и России повсеместно начинается установка высокоэффективных экономичных котлов на газообразном и жидком топливе, а также на мазуте. Температура выходящих продуктов сгорания в этих отопительных котлах находится в диапазоне 80-200°С. Фактор наличия низкотемпературных продуктов сгорания неизбежно приводит к появлению конденсата на внутренних поверхностях дымохода.

Пар, попадающий в дымоход конденсируется на стенах дымохода и вступая в реакцию с газообразными оксидами углерода образует слабокислый раствор на внутренней поверхности дымохода. Этот конденсат и вызывает основную проблему современных дымоходов, вследствие того, что он медленно, но неотвратимо разрушает материал кладки дымохода изнутри [1]. Таким образом технологический прорыв в использовании источников энергии и переходе к более удобным вариантам газообразных и маслянистых углеводородов стал фатально губительным для материалов дымохода. Слабокислые агрессивные продукты сгорания со временем разрушают кирпич, бетон и даже нержавеющую сталь. В следствие коррозии материалов кладки, продукты сгорания в виде угарного и углекислого газа начинают проникать в помещение. Стены помещения, в которых проходит дымоходный канал, пропитываются влагой, покрываются пятнами, на стенах появляется плесень. Наивные попытки разрешить эту проблему путем утепления стен снаружи дымохода лишь на время отодвигают полное разрушение. [2]. Совершенно очевидно встает вопрос необходимости кардинального решения этого негативного воздействия и изоляции материала кладки дымохода от продуктов сгорания.

Для устранения этого негативного воздействия используются различные методы решения. Это и футеровка кислотостойкими цементно-песчаными растворами, и кладка самого дымохода из керамических материалов, и установка гильзы-вкладыша из нержавеющие стали. Все вышеперечисленные методы имеют, как преимущества, так и значительные недостатки.

Метод футеровки кислотостойким цементно-песчаным раствором применяется в основном в промышленных трубах и представляет собой торкретирование внутренней поверхности трубы. Эта методика весьма сложна, трудоемка и требует наличие специализированного оборудования, подготовленного персонала, способного проводить работы на высоте. Метод нанесения защитного слоя путем торкретирования позволяет защитить трубу от негативного воздействия на непродолжительный срок -2-3 отопительных сезона.

Следующий способ защиты дымохода от негативного воздействия конденсата -это кладка самого дымоходного канала из специализированных керамических материалов, форма которых уже позволяет создать дымоход

округлого (круглого, овального, прямоугольного с сопряжениями по углам) сечения. Однако, этот вариант основан на кладке с использованием песко-цементных или цементо-вяжущих клеящих составов и стыковке отдельных элементов. Вышеуказанная технология не всегда обеспечивает полную герметизацию дымоходного канала.

Установка гильзы-вкладыша из нержавеющей стали, на первый взгляд представляет собой недорогостоящую и нетрудоемкую технологию. Однако, срок службы нержавейки в теплой и агрессивной среде составит 5-8 лет. Монтаж нержавеющей трубы в существующий дымоход зачастую бывает затруднителен вследствие искривлений кладки стенок дымохода, неровностей и выступов кладочного раствора. Эти факторы неизбежно ведут к уменьшению площади поперечного сечения существующего дымоходного канала. Более того, так, как нержавейка является проводником, заказчик в виде металлической гильзы зачастую получает громоотвод с заземлением в собственный котел.

Одним из прогрессивных современных методов решения этой проблемы является футеровка посредством установки в дымоход кислотостойкого термопластического полимерного вкладыша. С этой целью Венгерской компанией KOMPOZITOR[3] была разработана технология установки полимерного трубы -вкладыша Furanflex (далее Фуранфлекс), созданного на основе фуран-эпоксидных смол [4].

Технология защиты, ремонта и восстановления газодымоходных каналов трубой «Фуранфлекс» представляет собой установку термопластического вкладыша в уже готовый дымоход, [4-6] невзирая на незначительные неровности, выступы и искривления. Она обеспечивает полную герметизацию дымохода и изоляцию материала дымохода от продуктов сгорания. Термопластический вкладыш устанавливается и формируется непосредственно в самом дымоходе посредством полимеризации гибкой заготовки, устанавливаемой в дымоходный канал [7-9].

Технология по установке термопластического вкладыша в дымоход включает несколько этапов.

1.Проводится видео обследование дымоходного канала, определяются участки неровностей, изгибов. Определяется ожидаемый диаметр трубы вкладыша, с учетом скруглений-сопряжений в углах дымохода размером 50мм

2.Установка и протягивание гибкой заготовки полимерной термопластической трубы Фуранфлекс в газодымоходный канал.

Рис.2 Обследование. Установка и протягивание заготовки в дымоход.

3. Подготовка к процессу полимеризации

1-парогенератор; 2-бак с водой; 3-воздухонагнетатель низкого давления; 4-рама-подпорка; 5-полимерная труба Фуранфлекс; 6-тройник из нержавейки; 7- калибровочное кольцо; 8-верхний адаптер регулировки давления; 9-нижний адаптер регулировки давления; 10-гибкий шланг подачи пара; 11-шланг отвода конденсата; 12-гибкий шланг подачи пара; 13,14-фиксаторы(хомуты) 15-выпускной клапан;

Рис .3 Подготовка к процессу.

Рис. 4 Подготовительные технологические мероприятия к процессу полимеризации.

При подготовке к процессу полимеризации необходимо выполнить следующие действия:

· на вершине дымохода разместить раму-подпорку(4)(Рис.3), которая с помощью адаптера будет поддерживать верхний конец трубы

· нижний конец трубы(5) закрепить на нижнем адаптере (9), имеющем соединения для нагнетания сжатого воздуха низкого давления (не более 0,3 бар)

· закрепить на нижнем адаптере(9) шланг отвода конденсата(11), образующегося из водяного пара во время полимеризации и подключить к баку с водой

· Подключить шланг подачи пара (12) к адаптеру (9) и парогенератору(1)

3. Запускается процесс полимеризации.

Во время полимеризации труба-заготовка Фуранфлекс раздувается и принимает форму дымохода. Длительность самого процесса полимеризации бытового газодымоходного канала в зависимости от времени года и условий установки варьируется от 2,5-4 часов. По окончании процесса получается жесткая полимерная труба с гладкой поверхностью, повторяющая форму дымохода. Процесс молекулярных преобразований в трубе- необратим.

Гладкая поверхность с сопряжениями в углах придает благоприятные аэродинамические условия для прохождения продуктов сгорания. Благодаря скруглениям-сопряжениям в углах предотвращает возникновение турбулентных очагов в потоке.

Таким образом получается термопластическая защита дымохода, полностью герметичная, исключающая контакт продуктов сгорания с материалом дымохода. На рис.6 представлены различные варианты монтажа футеровки бытовых дымоходных каналов. На рис. 7 показан момент монтажа трубы. В изображенный момент клапан верхнего адаптера стравливает лишнее давление пара, нагнетаемого в трубу парогенератором. [8-11].

Рис.5 Процесс полимеризации трубы-вкладыша

Рис.6 Варианты монтажа бытовых каналов.

защита дымоход фуранфлекс термопластический

Рис.7 Фрагмент установки трубы. Клапан верхнего адаптера стравливает избыточное давление.

По составу труба Фуранфлекс представляет собой композитный материал, обладающий следующими характеристиками:

-шероховатость внутренней поверхности- менее 1мм;

-коэффициент теплопроводности л=0.4 Вт/мК

-коэффициент линейного расширения б=24мкм/К

-материал Фуранфлекс стойко устойчив к кислотной среде. [3]

Достоинством технологии защиты дымохода Фуранфлекс является факт возможности ремонта, восстановления, защиты дымоходов, практически неограниченной длины. При установке в существующий дымоход не происходит существенного снижения площади поперечного сечения дымоходного канала, что создает значительные преимущества по отношению к другим методам и технологиям защиты. Низкий коэффициент теплопроводности обеспечивает дополнительную теплоизоляцию дымохода.

Область применения технологии Фуранфлекс достаточно широка. [3,6,10,11]

В силу того, что труба Фуранфлекс обеспечивает хорошую герметичность и имеет достаточно высокую прочность, его можно использовать для герметизации и восстановления вентиляционных каналов. Одним из недостатков данной технологии на сегодняшний день имеет относительная дороговизна самого материала, производимого в Европе. Средняя стоимость футеровки дымового канала диаметра 150 мм и длиной 9 м составит порядка 100-130 тысяч рублей.

Технология Фуранфлекс не ограничивается использованием в бытовых дымоходах. Возможно широкое применение в промышленных трубах. [10,11]