Oddziaływania dynamiczne i wzbudzenie wirowe

Obowiązujące normy europejskie znacznie zaostrzyły wymagania odnośnie do zabezpieczenia kominów stalowych przed drganiami. Nowe procedury wyznaczania obciążenia wzbudzeniem wirowym wiatru powodują, że większość obecnie projektowanych i budowanych kominów stalowych wymaga stosowania urządzeń tłumiących. Problem występowania drgań jest bardzo istotny z powodu zagrożeń jakie mogą one wywołać dla konstrukcji. Znaczne, niekontrolowane amplitudy drgań powodują zjawisko zmęczenia materiału, a w ekstremalnych przypadkach mogą doprowadzić do gwałtownego zniszczenia konstrukcji na wskutek wyczerpania jej nośności. Wymagania normowe wynikają z aktualnych tendencji występujących w projektowaniu. Dostępność i stosowanie materiałów budowlanych (stali konstrukcyjnej) o wysokich wytrzymałościach oraz nowoczesnych rozwiązań konstrukcyjnych (np. sprężane połączenia śrubowe) przy zastosowaniu zaawansowanych metod projektowania wspomaganego komputerowo, pozwalają na bardziej oszczędne projektowanie konstrukcji. Taka sytuacja powoduje, że pomimo zwiększonej wytrzymałości ustroje konstrukcyjne stają się coraz lżejsze, a zarazem posiadają małe tłumienie wewnętrzne. Prowadzi to w efekcie do dużej podatności budowli na różnorakie drgania i zjawiska dynamiczne. Problem ten dotyczy w szczególności stalowych kominów przemysłowych o konstrukcji wspornikowej.

Ekonomika a bezpieczeństwo

Przy projektowaniu i późniejszej eksploatacji stalowych kominów przemysłowych nie możemy zapominać o bardzo istotnych czynnikach ekonomicznych i jednocześnie wysokich wymaganiach bezpieczeństwa i niezawodności. Dążenie do konkurencyjności i zmniejszenia energochłonności produkcji wymusza optymalizację wszystkich elementów konstrukcyjnych i wyposażenia. Nic nie odbywa się jednak bezkosztowo. Coraz bardziej skomplikowane rozwiązania konstrukcyjne wymagają zaawansowanego procesu projektowania, wyższego poziomu technicznego podczas wykonania konstrukcji i zaawansowanej kontroli jakości. Wprowadzone normy europejskie w dużym stopniu uwzględniają te uwarunkowania, ale rezultatem tego są m.in. wysokie reżimy zabezpieczenia kominów przed wpływem drgań własnych wywołanych rezonansem wiatrowym. Według naszych ustaleń około 90% kominów o konstrukcji wspornikowej, projektowanych według nowych norm musi zostać wyposażona w tłumiki redukujące amplitudy drgań i naprężenia zmęczeniowe stali. Zgodnie z normą “PN-EN 1993-3-2. EUROKOD 3: Projektowanie konstrukcji stalowych. Wieże, maszty i kominy – kominy” przeprowadza się badania powykonawcze weryfikujące system tłumiący pod kątem osiągniętej skuteczności działania.

Tłumiki najnowszej generacji

Aby sprostać wysokim wymaganiom bezpieczeństwa i jednocześnie zoptymalizować koszty, stworzyliśmy innowacyjne tłumiki drgań oparte na ruchomej masie tłumionej wiskotycznie. Do konstrukcji elementów ruchomych wykorzystano specjalnie zaprojektowane zespoły łożyskowe gwarantujące bardzo wysoką trwałość, niezawodność i precyzję działania mechanizmów przegubowych. Przemyślana konstrukcja wewnętrzna maksymalnie upraszcza obsługę. Szeroki i płynny zakres regulacji pozwala na dokładne dostrojenie tłumików do charakterystyk dynamicznych komina oraz korektę ustawień po czasie, gdy zajdzie taka konieczność. Wszystkie elementy ruchome i ciecz tłumiąca zostały zamknięte w kompaktowej i hermetycznej obudowie, co zabezpiecza urządzenie przed wpływem agresywnego środowiska przy wylocie spalin z komina. Dzięki wspomnianym cechom konstrukcyjnym, jak również dlatego, że na obiekcie montujemy zwykle kilka niezależnych urządzeń, tłumiki naszej konstrukcji mają najwyższy możliwy stopień niezawodności. Unikatowe cechy konstrukcyjne zostały objęte ochroną patentową.

Zalety rozwiązania i komfort użytkowania:

Projektowana i dostarczane przez nas tłumiki drgań poprzecznych cechują przede wszystkim:

• możliwość zastosowania zarówno na kominach nowoprojektowanych, jak i już istniejących bez znacznej ingerencji w ich konstrukcję
• możliwość regulacji parametrów i dostosowywania do zmieniającej się w czasie charakterystyki dynamicznej komina (np. wskutek postępu korozji, modernizacji obiektów, dodatkowego wyposażenia w konstrukcje telekomunikacyjne)
• wsparcie badaniami dynamicznymi obiektu budowlanego wykonywanymi przez nas zawsze podczas doboru i montażu urządzeń tłumiących; pozwalają one zarówno na \ ustalenie rzeczywistych charakterystyk dynamicznych budowli (często rozbieżnych z wartościami obliczonymi teoretycznie), jak również na weryfikację powykonawczą osiągniętej skuteczności działania tłumików.
• stosunkowo niewielka masa własna i rozmiary (w stosunku do innych tłumików masowych i cieczowych), która nie wpływa istotnie na zwiększenie obciążeń konstrukcji
• możliwość dobrego dopasowania do stosowanych powszechnie rozwiązań konstrukcyjnych kominów, co ułatwia obsługę urządzeń ze standardowych galerii i osprzętu komunikacyjnego.
• bardzo wysoka niezawodność i trwałość (>30 lat) w warunkach agresywnej atmosfery przemysłowej.

Możliwości

Do tej pory przy użyciu tłumików naszej konstrukcji wykonaliśmy zabezpieczenie przed drganiami kominów stalowych o wysokościach od 25 do 120 m. Nasze urządzenia sprawdziliśmy nie tylko na obiektach o jednakowych cechach dynamicznych dla obydwu kierunków drgań, ale również na kominach o niesymetrycznej konstrukcji, gdzie konieczne było stosowanie rozwiązań specjalnych. Opisywane tłumiki stosowane były zarówno w nowoprojektowanych obiektach wykonywanych przez naszą firmę, jak również stanowiły uzupełnienie projektów kominów wykonywanych przez inne pracownie projektowe i zakłady wytwórcze. Wykonywaliśmy również systemy tłumiące dla istniejących budowli kominowych, w tym także, po awarii istniejącego tłumika drgań o innej konstrukcji oraz dla kominów w końcowym stadium eksploatacji w celu podniesienia poziomu bezpieczeństwa i wydłużenia okresu eksploatacji.

Kompleksowość

Oferujemy kompleksowe rozwiązania w dziedzinie tłumienia drgań poprzecznych budowli wysokich:

• wykonujemy wstępne badania dynamiczne istniejących obiektów.
• przeprowadzamy kompleksową analizę dynamiczną konstrukcji.
• dobieramy lub projektujemy tłumiki drgań indywidualnie do każdego przypadku.
• sporządzamy projekty warsztatowe, kompletujemy podzespoły, wykonujemy elementy mechaniczne i konstrukcyjne, montujemy gotowe urządzenia.
• wykonujemy wstępne testy laboratoryjne. montujemy tłumiki na konstrukcji i przeprowadzamy ich regulację (dostrojenie).
• wykonujemy powykonawcze badania dynamiczne weryfikujące osiągniętą skuteczność działania. sporządzamy raporty końcowe z badań (wymagane normą Eurokod).
• prowadzimy obsługę gwarancyjną i pogwarancyjną dostarczanych urządzeń.