NOVIEMBRE 2016, RAMÓN MARTÍNEZ SIKA, S.A.U./ DEPARTAMENTO TÉCNICO

REPARACIÓN Y PROTECCIÓN DE TORRES DE REFRIGERACIÓN Y CHIMENEAS EN CENTRALES TÉRMICAS

Forma hiperbólica (en teoría no necesitarían armadura!)

Altura entre 40-200 m, en la mayor parte de los casos 90-130 m

Espesor de pared 10-50 cm, varía con la altura

Hormigón 25-40 MPa

Exposición a condensación permanente – agua blanda y vapor ~30°C desde el interior

Posible expulsión de gases de de-sulfurización– pequeña reacción ácida

Exposición a atmósfera industrial por el exterior

TORRES DE REFRIGERACIÓN

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TORRES DE REFRIGERACIÓN

Head (Upper Rim)

Necking

Concrete Shell

Air draft

Exhaust Desulphurised Gases (Option)

Lower Rim

Columns

Basin Water Inflow

Distribution Sprinkling

Installation

Drip Separator

Basin

Outflow

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Colapso de una torre en Polonia en los 90’s .

FALTA DE MANTENIMIENTO

4 January 30, 2017

DAÑOS TÍPICOS

Desprendimiento de hormigón

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DAÑOS TÍPICOS

Corrosión por sulfatos y daños por heladas

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Daños por corrosión

DAÑOS TÍPICOS

January 30, 2017 7

DAÑOS TÍPICOS

Desprendimientos de hormigón

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DAÑOS TÍPICOS

Desprendimiento en la parte interior de la lámina

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DAÑOS TÍPICOS

Corrosión en las juntas de hormigonado

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DAÑOS TÍPICOS

Desprendimeintos por ciclos hielo-deshielo

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Superficie original

A1 Chorro de arena A2 Chorro de agua

B1 Llama B2 Abujardado

PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE DEL HORMIGÓN

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Superficie perfectamente preparada por chorro de agua

Inspección visual

PREPARACIÓN SUPERFICIAL

Atención!! > 500 bars

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CHORRO DE AGUA A PRESIÓN

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Protección con lechada cementosa Interior sin gases de descarga Exterior Protección con resina epoxi Interior con gases de descarga

TRATAMIENTO DE LAS ARMADURAS

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Grado Sa 2 suficiente en sistemas de base cementosa Para resinas epoxi debe ser Sa 2½

TRATAMIENTO DE LAS ARMADURAS

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MÓDULO DE ELASTICIDAD PARA PCC

¿Qué causa este fallo?

Esperado Fallo

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= x E

Tensión = Elongación x Módulo de Elasticidad

Igual deformación lleva a menor tensión si

el módulo de elasticidad es menor

MÓDULO DE ELASTICIDAD PARA PCC

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Sa 2

Protección contra la Corrosion con Sika MonoTop® 910 S en 2 capas

Mortero de Reparación Sika MonoTop® 412 SFG o Sikacrete® Gunite 133

Revestimiento de Protección con sistema Sikagard®

+ EX

TER

IOR

+

SIN

EFL

UEN

TES

DE

GA

S

Aplicación manual o por gunitado

SISTEMA DE REPARACIÓN

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+ C

ON

EF

LUE

NT

E D

E G

AS

Mortero de Reparación

Sika MonoTop®-412 SFG

o SikaCrete® Gunite-133

SISTEMA DE REPARACIÓN

Aplicación manual o por gunitado

Sa 2

Protección contra la Corrosion con SikaTop® Armatec®-110 EpoCem®

Revestimiento de Protección con sistema Sikagard®

January 30, 2017

20

APLICACIÓN POR PROYECCIÓN

21

REPARACIONES MANUALES EN EL INTERIOR

22

REPARACIÓN DE JUNTAS DE HORMIGONADO

23

REPARACIÓN MANUAL Y POR PROYECCIÓN

24

REGULACIONES VGB

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con efluente de gas

pH 2,5

sin efluente de gas pH – valor no ácido!

La temperatura no exceda normalmente de 35°C

En la zona de algún ventilador puede alcanzar 50°C

REQUERIMIENTOS DE LOS REVESTIMIENTOS DE PROTECCIÓN EN TORRES DE REFRIGERACIÓN

Interior

Carbonatación – revestimiento de retardo

(Alta resistencia a la difusión de CO2)

Con un hidrofugante adicional

Exterior

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INTERIOR DE TORRES (TEMP. ~35°C)

Efluente de gas

CON SIN

Material Consumo Material Consumo

Desde base a cuello

Sika® Icosit®-2406 top coat (1)

250 – 500 g/m2

RAL 7030 Sika® Icosit®-2406 top coat (1)

250 – 500 g/m2

RAL 7030

Sika® Icosit®-2406 top coat (1)

250 – 500 g/m2

RAL 7032

Desde cuello a cumbrera

Sika® Icosit®-2406 top coat (1)

250 – 500 g/m2

RAL 7030 Sika® Icosit®-2406 top coat (1)

250 – 500 g/m2

RAL 7030

Sika® Icosit®-2406 top coat (1)

250 – 500 g/m2

RAL 7032 Sikagard®-363 (2) 300 – 500 g/m2

Sikagard®-363 (2) 300 – 500 g/m2

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INTERIOR DE TORRES (TEMP. <65°C)

Sistema Material Consumo

Imprimación Icosit®-2406 Primer coat (1)

~200 – 250 g/m2

Revestimiento Sika® Permacor®-3326 EG H coat (1)

500 – 600 g/m2

RAL 7032

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EXTERIOR DE TORRES DE REFRIGERACIÓN

Imprimación hidrofóbica:

1 x Sikagard®-740 W

Base agua

Clase I (<10mm) de EN 1504-2

Revestimiento:

2 x Sikagard®-670 W Elastofil

Base agua

Cumple con EN-1504-2

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REVESTIMIENTO INTERIOR

30

REVESTIMIENTO INTERIOR CON PROTECCIÓN A UV

31

REVESTIMIENTO EXTERIOR

32

Solución típica:

• 2 x impregnación de siloxanos

• 2 x revestimiento acrílico en base agua

COST ANALYSIS

Cost by modules: In K €

Low High

Full Refurbishment – repair & protection (State of the art) inclusive of Gondola and Mobilisation

1'500

2'056

Full Refurbishment – repair & protection (Traditional) inclusive of Gondola and Mobilisation

1'285 1'895

Refreshing coat (State of the Art) inclusive of Gondola and Mobilisation

630

899

Concrete Protection New Structure (inclusive of Gondola and mobilisation)

1'246 1'780

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COST ANALYSIS

Per 60 years life cycle: In K €

Low High

Scenario 1: Traditional - no initial protection followed by 4 long maintenance - full refurbishment

5'140 7'582

Scenario 2: No initial protection followed by full States of the Art refurbishment and 1 refreshing coat

2'130 2'956

Scenario 3: State of the Art Initial Concrete protection followed by 2 short maintenances - refreshing coat

2'505

3'578

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Año de construcción: 1.961

Reparación completa (primera en España de Torres de Refrigeración): 1.987

Reparación parcial posterior: 2.005

Demolición: 2.015

CENTRAL TÉRMICA DE PUERTOLLANO

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REPARACIÓN DE TORRES DE REFRIGERACIÓN

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Central Térmica As Pontes (A Coruña)

Central Térmica Andorra (Teruel)

REPARACIÓN DE TORRES DE REFRIGERACIÓN

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Central Térmica Compostilla (León)

Central Nuclear Cofrentes (Valencia)

Eisenhüttenstadt, Alemania

Refuerzo estructural

Fibras de carbono: SikaWrap®-200 C

Resina epoxi: Sikadur®-330

REFUERZO EN TORRES

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Tùrow Power Plant, Poland:

Todas las chimeneas y torres de refrigeración se rehabilitaron en los 90’s

En 2008, se realizaó una evaluación en la que se vió que tanto los revestimientos interiores como los exteriores(Sika® Icosit®-2406 & Sikagard®-700 S/Sikagard®-680 S respectivamente) mantuvieron su función protectora durante 16 años.

Sika @ Work y los informes de ensayos externos están disponibles

REFERENCES

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CHIMENEAS

41

SUBDIVISIÓN TÍPICA:

ZONA 1 - CORONACIÓN

ZONA 2 - SUPERIOR

ZONA 3 - INFERIOR

- Exposición extrema

- Exposición moderada a media

- Exposición moderada a baja

DAÑOS EN CHIMENEAS

42

Errores en la construcción con encofrados deslizantes

DAÑOS EN CHIMENEAS

43

Errores en la construcción con encofrados trepantes

DAÑOS EN CHIMENEAS

44

Deterioro en los revestimientos existentes

DAÑOS EN CHIMENEAS

45

Ataque de sulfatos en la zona de coronación

DAÑOS EN CHIMENEAS

46

Reparaciones anteriores defectuosas

DAÑOS EN CHIMENEAS

47

Ataque de sulfatos sin dañar las armaduras

DAÑOS EN CHIMENEAS

48

Corrosión – sulfatos, cloruros y ácidos de dentro y agua

y oxígeno de fuera

PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE

49

Chorro de arena; seca o

húmeda

Chorro de agua a alta

presión

PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE

50

OBJETIVO: eliminar

antiguos revestimientos o

zonas mal adheridas o

débiles

PREPARACIÓN DE SUPERFICIES

51

OBJETIVOS :

exponer las

armaduras,

Eliminar

hormigones de baja

resistencia o

incoherentes

PREPARACIÓN DE ARMADURAS

52

OBJETIVO :

eliminar la corrosión

y productos iónicos

Grado óptimo: Sa 2

1/2 (EN- ISO 8501-1)

Se deben proteger lo antes posible

PROTECCIÓN DE ARMADURAS

53

PREPARACIÓN DE JUNTAS

54

Abrir la juntas y

rellenarlas con mortero

de reparación

REGENERACIÓN DE HORMIGÓN

55

- Morteros modificados con polímeros de bajo módulo

de elasticidad

ZONAS 1 y 2 : Morteros epoxi-

cemento (EpoCem)

ZONE 3 : Morteros cementosos

mejorados con polímeros

REGENERACIÓN DE HORMIGÓN

56

Regeneración hasta

dejar las superficies lisas:

• Manualmente

• Por proyección

REGENERACIÓN DE HORMIGÓN

57

En la zona de

coronación se

deben utilizar

morteros epoxi-

cemento

REGENERACIÓN DE HORMIGÓN

58

En las demás

zonas se

pueden

utilizar

morteros

PCC

REVESTIMIENTO DE PROTECCIÓN

59

ZONA SUPERIOR

CAPAS:

• Revestimiento epoxi en base solvente

(impregnación y refuerzo de la superficie)

SISTEMA RÍGIDO:

• Revestimiento epoxi en base solvente,

0,150 mm

• Revestimiento de protección UV, a

base de PU en base solvente, 0,100 mm

SISTEMA ELÁSTICO:

• 2 – 3 x Revestimiento de protección UV,

a base de PU sin disolventes, 0,200 -

0,300 mm

SISTEMAS DE PROTECCIÓN

60

ZONA 3, SISTEMA RÍGIDO:

ZONA 3, SISTEMA

ELÁSTICO:

• Impregnación hidrófoba a base de

siloxanos

• 2 - 3 x revestimiento acrílico en base agua,

0,120 – 0,200 mm

• Imprimación acrílica

• 2 - 3 x revestimineto elástico acrílico en

base agua,

0,200 - 0,300 mm

REVESTIMIENTO ELÁSTICO CON CAPACIDAD DE PUENTEO DE FISURAS

61

• Para fisuras <= 0,5 mm

Sellado de poros en zonas 1

y 2

Sellador de poros en base

agua en zona 3

• Masillas de PU para

fisuras > 0,5 mm