Nowatorskie rozwiązania w dziedzinie rurociągów stosowanych w elektrowniach wodnych w Europie. Sylwester Sykulski HOBAS System Polska Sp. z o.o.

Transkrypt

1 Nowatorskie rozwiązania w dziedzinie rurociągów stosowanych w elektrowniach wodnych w Europie. Sylwester Sykulski HOBAS System Polska Sp. z o.o.

2 Energetyka wodna

3 3 Schemat organizacyjny koncernu HOBAS.

4 Zarys historyczny Pierwsza instalacja w 1961 r. Elektrownia wodna w Szwajcarii Parametry techniczne: DN1000, PN10, SN

5 Surowce o Żywica o poliestrowa, o winylo-estrowa, o epoksydowa o Włókno szklane o Piasek kwarcowy o Węglan wapnia

6 Proces produkcji o Siła odśrodkowa ( bar ) zapewnia otrzymanie zwartej i utwardzonej struktury. o o o Podajnik wprowadza do wnętrza wirującej matrycy kolejne komponenty. Kontrolowany komputerowo proces produkcji. Jakość potwierdzona certyfikatami ISO.

7 HOBAS Zakres produkcji DN (4000) SN 2500 SN PN 1 PN 32

8 Przekrój poprzeczny Warstwy ochronne Warstwa zewnętrzna Warstwa wewnętrzna 1,2 1,5mm Warstwy strukturalne Włókno szklanerozciąganie Rdzeń (Sztywność) Włókno szklanerozciąganie

9 Parametry techniczne i przewaga konkurencyjna

10 Szczelność brak infiltracji do wnętrza i na zewnątrz rurociągu. Lepsza szczelność zmniejsza możliwość przecieków, a co za tym idzie obniżenia sprawności układu

11 Wysoka żywotność KW Wald Austria O DN 1600, PN 1, SN O Start 1987 O Około 2000 uderzeń hydraulicznych (dwa razy w tygodniu) O Woda zawierająca dużą ilość ściernych materiałów polodowcowych Podczas 20 letniej eksploatacji łopatki koła turbiny musiały zostać wymienione 4 -krotnie 11

12 Odporność na promieniowanie UV Materiał duroplastyczny brak konieczności stosowania powłok ochronnych, nie kurczy się jak jest zimno i nie rozszerza przy wysokiej temperaturze. Niweluje konieczność stosowania kompensatorów.

13 Odporność na korozję oraz sprężystość materiału Brak konieczności stosowania zabezpieczeń antykorozyjnych w postaci farb i emulsji. Mniejsza prędkość rozchodzenia się fali uderzeniowej

14 Analiza zachowania materiałów w skutek uderzenia hydraulicznego Zakres Materiał nr 1 Materiał nr 2 Analiza porównawcza : formuła - Joukowskiego Materiał rury Stal CC-GRP Przepływ Q 3 m³/s 3 m³/s Średnica nominalna DN DN 1000 DN 1000 Ciśnienie pracy p 0 10 bar 10 bar Grubość ścianki t Moduł elastyczności E p 13,5 mm (K9) N/mm² 21,2 mm (SN 10000) N/mm² (11.000) Prędkość rozchodzenia się fali uderzeniowej Ciśnienie uderzenia p 741,1 m/s 363,3 m/s 22,6 bar 11,2 bar

15 Bardzo wysoka odporność na ścieranie

16 Możliwość połączeń Łączniki DC Łączniki FWC Połączenia kołnierzowe 16 HOBAS System Polska Sp. z o.o.

17 Możliwość połączeń Łączniki montażowe Połączenia laminowane 17 HOBAS System Polska Sp. z o.o.

18 Możliwość połączeń Połączenia blokowane 18 HOBAS System Polska Sp. z o.o.

19 Ugięcia rurowe odchylenia kątowe na łącznikach 19

20 Łatwość montażu o Skrócony czas montażu. o Brak konieczności spawania i odwodnień wykopów na całej długości układanego rurociągu.

21 Straty miejscowe spowodowane zastosowaniem kształtek Straty miejscowe K Łuk 90 o 0,45 Łuk 60 o 0,3 Łuk 45 o 0,15 Łuk 30 o 0,12 Łuk 22,5 o 0,06 Łuk 11,25 o 0,03 Trójnik (na wprost) 0,2

22 Niewielki ciężar rur pozwalający skrócić czas montażu CC-GRP Ciężar w kg DN 300 ~ 16 kg/m Czas zabudowy (KNR 2-18): 100m DN ,7 r-g Najszybszy czas zabudowy, montaż w każdych warunkach Beton DN 300 ~ 155 kg/m (KNR 2-18): 100m DN ,6 r-g Konieczne użycie ciężkiego sprzętu, problemy z montażem na słabonośnych gruntach Stal DN 300 ~ 55 kg/m Czasochłonne wykonywanie połączeń spawanych PE-HD DN 300 ~ 16 kg/m Konieczność doprowadzenia energii elektr. do montażu, wrażliwość na duże wahania temperatury, wilgotność

23 Doskonałe parametry hydrauliczne Średnica Spadek Chropowatość CC-GRP 800 1% 0,01 Beton 800 1% 1,0 2,5 Stal 800 1% 0,1 (nowe) 3,0 (z większymi osadami kamienia) PE-HD 800 1% 0,05 (rura pełnościenna) 0,15 (rura typu SPIRO) Mała chropowatość wpływa na prędkości przepływu, ilość wody podawanej na turbiny w jednostce czasu

24 Sposoby instalowania Instalacje napowietrzne - na estakadach - na podporach - na zawiesiach Instalacje podziemne - wykop otwarty - mikrotunel Instalacje wewnątrz budynków

25 Zalety metody przecisku / mikrotunelingu Duże ograniczenie prac ziemnych Brak wykonania odwodnień Brak ograniczeń w ruchu samochodowym Ograniczenie wpływu na mieszkańców i środowisko naturalne Możliwość wykonywania prac przez cały rok, 24 h/dobę 25 HOBAS System Polska Sp. z o.o.

26 Metoda mikrotunelingu 26 HOBAS System Polska Sp. z o.o.

27 Projekt: Magistrala wodociągowa Wrocław ul. Pełczyńska - Wyniki badań Badanie wytrzymałości na ciśnienie wewnętrzne zostało przeprowadzone w celu określenia ciśnienia niszczącego rury DN 300 PN 16 SN po czasie użytkowania 18 lat. Wymaganie dla czasu użytkowania 18 lat zostało określone z długoterminowej analizy regresji. Określone ciśnienie niszczące jest znacząco powyżej teoretycznej wartości określonej zgodnie z PN - EN

28 Wyniki badań Regresja liniowa (ciśnienie niszczące jako funkcja czasu) dla rury CC-GRP PN 16 i aktualne ciśnienie niszczące po 18 latach 28

29 29 ZNAK OKTAGON

30 Zalety systemów rurowych: Odporność na korozję CC-GRP zapewnia doskonałą odporność na korozję w porównaniu ze standardowymi materiałami do produkcji rur. Wytrzymałość strukturalna i niewielki ciężar Materiał kompozytowy zapewnia wyjątkową wytrzymałość na obciążenia hydrauliczne (ciśnienie, podciśnienie) przy niewielkim ciężarze, co ułatwia transport i obsługę Długi okres użytkowania Odporność na korozję i wytrzymałość strukturalna zapewniają długi okres użytkowania i tym samym przyczyniają się do znacznej redukcji kosztów eksploatacyjnych. Niewielki ciężar i dogodna długość odcinków Szczelność połączeń. Brak niepożądanej ingerencji z zewnątrz

31 Produkty i usługi: Średnica systemy rur HOBAS dla Przemysłu dostępne są w zakresie średnic od DN 25 do DN 4000 Klasa ciśnienia W zależności od średnicy i temperatury eksploatacyjnej rurociągi o klasie ciśnienia do PN 40 Sztywność dostosowanie w zależności od potrzeb, warunków gruntowych, obciążenia, głębokości posadowienia od SN Wsparcie techniczne Kalkulacje strukturalne, analiza obciążeń, pomoc na etapie projektowania, dobór rozwiązań, obliczenia statyczne i hydrauliczne.

32 Elektrownia Kleewein Karyntia o DN 300 o PN 6 10 o SN o Rurociąg ułożony na belce o Długość m o Budowa 2002 r. 32

33 Elektrownia Tieferbach Karyntia Austria o DN 900 o PN 6-10 o Długość m o Budowa o Brak konieczności stosowania łuków odchylenia kątowe na łącznikach 33

34 Elektrownia Schwarzach Tyrol Austria o DN o PN 4-16 o SN o Długość m o Budowa 2006 r. 34

35 Elektrownia Andakill Islandia o DN 2100, 2400 o PN 10 o Długość 550 m o Budowa 2007 o Duże nachylenie rurociągu 35

36 Sokolna Bułgaria o Rury DN 1200 PN 6-10 SN 5000 o Długość odcinka: 1570 m, o Czas realizacji: (18 miesięcy), o Turbina o mocy 1MW produkowanej przepływem 2400 l/s przy spadku 62 m, o Montaż na podporach, przejście przez rzekę, o Redukcja liczby łuków zmiana kierunku poprzez odchylenia na 36 łącznikach

37 Zapora Labska, Czechy 2002 o Rury DN 1100 PN 6 SN 5000, o Długość odcinka: 45 m, o o Czas realizacji: 21 dni, Montaż na podporach w istniejącej zaporze sprzed 1918 r., renowacja istniejącego rurociągu z żeliwa szarego 37

38 Hillsborough, USA o Rury DN 2134 PN 6, o Długość odcinka: 305 m, o Czas realizacji: , o Wymiana drewnianego rurociągu zasilającego turbinę o Montaż na powierzchni terenu, w płytkim wykopie (częściowe obsypanie) oraz montaż na podporach 38

39 39 Wybrane referencje

40 40 Wybrane referencje

41 Dziękuje za uwagę Sylwester Sykulski HOBAS System Polska Sp. z o.o