Instalacje INOX

Instalacje INOX i ich rola w przemyśle

Instalacje INOX to rurociągi, kolektory i układy hydrauliczne wykonane ze stali nierdzewnej, najczęściej w gatunkach AISI 304 oraz AISI 316L, spawane metodą TIG i projektowane do mediów wymagających odporności korozyjnej, stabilności mechanicznej oraz czystości chemicznej, zarówno w chłodnictwie przemysłowym, jak i w przemyśle spożywczym czy farmaceutycznym. Stosuje się je tam, gdzie zwykła stal czarna prędzej czy później skończy jako źródło awarii, podtekania lub problemu z reżimem higienicznym procesu.

W codziennej praktyce obserwujemy, że klienci sięgają po stal nierdzewną zwykle z dwóch powodów. Pierwszy to wymóg branżowy, na przykład w mleczarni, drukarni offsetowej czy zakładzie napojów, gdzie kontakt z medium technologicznym musi spełniać konkretne reżimy higieniczne. Drugi to zmęczenie awariami, ponieważ instalacja czarna zaczyna podtekać i wymagać częstych interwencji serwisowych. Dlatego rurociągi nierdzewne pojawiają się najczęściej przy okazji modernizacji istniejącego układu chłodnictwa przemysłowego.

[Pokaz zdjęć]

Gdzie sprawdzają się instalacje INOX

Stal nierdzewna nie jest uniwersalnym rozwiązaniem dla każdego rurociągu. W chłodnictwie przemysłowym i HVAC&R używamy jej tam, gdzie medium, temperatura lub środowisko procesowe stawiają konkretne wymagania. Do najczęstszych zastosowań należą:

• Instalacje wody lodowej w zakładach spożywczych, mleczarniach i przetwórniach napojów, gdzie czystość mikrobiologiczna jest częścią procesu technologicznego.
• Układy glikolowe niskotemperaturowe, w których glikol etylenowy lub propylenowy pracuje w obiegach o znacznych spadkach temperatury i dużej liczbie cykli pracy.
• Instalacje technologiczne CIP w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym, czyszczone agresywnymi roztworami zasadowymi i kwasowymi.
• Rurociągi pary technologicznej, kondensatu oraz mediów ciepłowniczych w zakładach przemysłowych.
• Instalacje przy maszynach poligraficznych Technotrans, Baldwin czy Quint, gdzie układy chłodzenia walców drukowych wymagają wysokiej stabilności hydraulicznej.
• Kolektory i sekcje pompowe w maszynowniach chillerów średniej i dużej mocy, łączące kilka źródeł chłodu i kilka odbiorów technologicznych.

Warto rozróżnić dwa gatunki, które najczęściej spotyka się w polskim przemyśle. AISI 304 sprawdza się przy wodzie technologicznej, glikolach i typowych mediach HVAC&R. AISI 316L natomiast wybiera się tam, gdzie pojawia się chlor, sól, agresywne czynniki CIP lub atmosfera korozyjna typowa dla zakładów chemicznych.

Prefabrykacja i spawanie TIG rurociągów nierdzewnych

Jakość instalacji INOX w dużej części rozstrzyga się na etapie prefabrykacji rurociągów, nie na placu budowy. W naszej praktyce kolektory, sekcje pompowe i krytyczne odcinki przyłączeniowe spawamy w warsztacie, na stanowiskach z osłoną gazową argonu oraz kontrolowanym przedmuchem wnętrza rury. Dzięki temu eliminujemy ryzyko zaczernienia spoiny od strony grani, które przy stali nierdzewnej jest zarazem wadą wizualną i miejscem inicjacji korozji szczelinowej.

Spawanie metodą TIG, czyli elektrodą wolframową w osłonie argonu, to standard branżowy dla rurociągów nierdzewnych. W odróżnieniu od spawania elektrodą otuloną MMA, TIG daje czystą, wąską spoinę bez żużla, z minimalną strefą wpływu ciepła. W konsekwencji rura zachowuje swoje właściwości antykorozyjne także w obszarze samej spoiny.

Po spawaniu wykonuje się trawienie i pasywację spoin, a w wymagających aplikacjach także elektropolerowanie. Bez tych zabiegów nawet poprawnie wykonany szew traci część swojej odporności na korozję, ponieważ wysoka temperatura niszczy warstwę pasywną na powierzchni metalu. Dlatego protokół z trawienia i pasywacji jest u nas standardowym elementem dokumentacji odbiorowej.

Jeżeli planują Państwo nową instalację technologiczną lub modernizację układu chłodzenia z udziałem rurociągów INOX, warto już na etapie projektu zaplanować podział na prefabrykację warsztatową i montaż końcowy. Taki podział skraca czas postoju na hali produkcyjnej, co dla zakładu pracującego w trybie ciągłym oznacza konkretne pieniądze.

Najczęstsze błędy przy montażu instalacji INOX

W codziennej diagnostyce trafiamy na instalacje wykonane ze stali nierdzewnej, które po kilku latach pracy mają więcej problemów niż wcześniejsze układy ze stali czarnej. Powód jest prosty. Sama stal nierdzewna nie wybacza błędów wykonawczych, które przy stali czarnej dało się ukryć farbą i ocynkiem.

Najczęstsze błędy obserwowane w polskim przemyśle to:

• Spawanie bez osłony grani argonem, co prowadzi do zaczernienia spoiny od wewnątrz i lokalnej korozji szczelinowej.
• Mieszanie narzędzi do stali czarnej i nierdzewnej, na przykład wspólne tarcze szlifierskie, co powoduje zanieczyszczenie powierzchni cząstkami żelaza i tak zwaną korozję wtórną.
• Brak trawienia i pasywacji po spawaniu, w efekcie odsłonięta strefa wpływu ciepła pozostaje miejscem inicjacji rdzy.
• Stosowanie podpór i obejm ze stali ocynkowanej w bezpośrednim kontakcie z rurą INOX, co generuje korozję galwaniczną.
• Niewłaściwy dobór gatunku stali do medium, na przykład AISI 304 w obiegach z agresywnym czynnikiem CIP zamiast AISI 316L.
• Pominięcie próby ciśnieniowej i pomiaru szczelności przed izolacją rurociągów, czyli klasyczne odkładanie kontroli na później.

Każdy z tych błędów potrafi zniweczyć korzyści z droższego materiału. Dlatego w ramach audytu technicznego istniejącej instalacji oceniamy nie tylko parametry hydrauliczne, ale także jakość wykonawstwa spoin i kompatybilność elementów konstrukcyjnych.

Próby szczelności i odbiór instalacji technologicznych

Próba szczelności jest nieodłącznym etapem każdej dobrze wykonanej instalacji INOX. W zależności od medium i ciśnienia roboczego stosujemy próby pneumatyczne sprężonym powietrzem lub azotem oraz próby hydrauliczne wodą. Wybór metody wynika z zaleceń projektu, obowiązujących norm PN-EN oraz charakterystyki samego układu.

Standardowy przebieg odbioru obejmuje:

• Płukanie wewnętrzne rurociągów w celu usunięcia zanieczyszczeń montażowych i resztek po obróbce mechanicznej.
• Próbę ciśnieniową o wartości zwykle 1,3 do 1,5 ciśnienia roboczego, utrzymaną przez czas zgodny z normą PN-EN 13480 lub PN-EN 14276 zależnie od zakresu instalacji.
• Kontrolę szczelności spoin metodą wizualną oraz, w aplikacjach krytycznych, badania penetracyjne PT.
• Dokumentację odbiorową ze schematem, wykazem spoin, protokołami prób i kartami spawaczy.

Bez kompletu protokołów nie ma odbioru, a bez odbioru nie ma poprawnej eksploatacji w zakładzie pracującym pod nadzorem UDT lub w ramach systemu jakości HACCP. Wykonujemy ten zakres jako element standardowego pakietu wykonawczego, razem z raportem serwisowym i kompletną dokumentacją powykonawczą.

Modernizacja i serwis istniejących instalacji INOX

Stal nierdzewna nie zwalnia z eksploatacji. Po kilku latach pracy nawet poprawnie wykonana instalacja wymaga interwencji wynikających z dołożenia nowych odbiorów technologicznych, zmiany czynnika chłodniczego, modernizacji źródła chłodu lub zwykłej rozbudowy zakładu. Ponadto regulacje F-gazowe coraz częściej wymuszają retrofit istniejących układów na czynniki o niższym GWP.

W ramach modernizacji instalacji wody lodowej i układów technologicznych INOX wykonujemy między innymi:

• Wpięcia nowych odbiorów do istniejących kolektorów bez wymiany całego rurociągu, z zachowaniem ciągłości produkcji.
• Wymianę armatury, pomp obiegowych i filtrów na komponenty o wyższej sprawności energetycznej.
• Reorganizację sekcji pompowych pod nowy profil obciążenia, na przykład po dołożeniu drugiego chillera lub zmianie technologii produkcji.
• Retrofity czynników chłodniczych powiązane z modernizacją instalacji, gdy zmiana czynnika wymaga przeprojektowania niektórych odcinków rurociągów i wymiennika.

Dla zakładu pracującego w ruchu ciągłym najtrudniejszą zmienną nie jest sam zakres robót, lecz okno czasowe na ich wykonanie. Z tego powodu prefabrykujemy wszystko, co możliwe, w warsztacie, a na hali produkcyjnej realizujemy wyłącznie połączenia końcowe i próby szczelności. Takie podejście jest częścią naszej kompleksowej obsługi technicznej budowanej od 2004 roku.

Najczęściej zadawane pytania o instalacje INOX

Czy AISI 304 wystarczy do instalacji wody lodowej?

W większości typowych instalacji wody lodowej i układów glikolowych AISI 304 jest gatunkiem wystarczającym i sprawdzonym. AISI 316L wybiera się tam, gdzie pojawia się chlor, agresywne czynniki CIP, atmosfera korozyjna lub szczególne wymagania farmaceutyczne. Dobór gatunku zawsze warto skonsultować z wykonawcą, ponieważ błąd na tym etapie kosztuje znacznie więcej niż różnica cenowa między gatunkami stali.

Czym różni się TIG od spawania MMA przy stali nierdzewnej?

Spawanie TIG wykorzystuje nietopliwą elektrodę wolframową i osłonę argonu, dzięki czemu spoina jest czysta, wąska i bez żużla. Metoda MMA, czyli elektrodą otuloną, jest szybsza, jednak przy stali nierdzewnej zostawia szerszą strefę wpływu ciepła, więcej zanieczyszczeń i większe ryzyko korozji w samej spoinie. W instalacjach technologicznych standardem branżowym pozostaje TIG.

Jak często wykonywać próby szczelności instalacji INOX?

Próbę szczelności wykonuje się obligatoryjnie po wykonaniu instalacji oraz po każdej istotnej modernizacji, wpięciu nowego odbioru lub wymianie armatury. W ramach eksploatacji warto raz do roku przeprowadzić kontrolę wizualną spoin, połączeń kołnierzowych i armatury, zwłaszcza w obiegach pracujących pod podwyższonym ciśnieniem lub z medium agresywnym. Taką kontrolę najlepiej wpiąć w plan przeglądów prewencyjnych całego układu.

Czy stal nierdzewna nadaje się do instalacji z glikolem propylenowym?

Tak. Stal nierdzewna AISI 304 jest standardowym materiałem dla instalacji z glikolem propylenowym oraz etylenowym, stosowanych w chłodnictwie przemysłowym i HVAC&R. Warunkiem długoletniej pracy jest poprawne wykonanie spoin, pasywacja powierzchni oraz utrzymanie odpowiedniego stężenia inhibitorów korozji w samym glikolu, kontrolowane okresowymi pomiarami parametrów medium.

Instalacje INOX wykonane raz, a porządnie

Stal nierdzewna w przemyśle nie jest modą, lecz odpowiedzią na konkretne wymagania procesu. Instalacje INOX wykonane z prefabrykacją warsztatową, spawaniem TIG, prawidłową pasywacją oraz kompletem prób szczelności pracują dziesiątki lat bez większych interwencji. Te wykonane skrótami stają się generatorem awarii droższych niż oszczędność uzyskana na etapie montażu.

Jeżeli planują Państwo nową instalację technologiczną, modernizację istniejącego układu lub audyt instalacji już pracującej, zapraszamy do kontaktu z naszym działem technicznym. Telefon: +48 501 179 381, e-mail: info@skic.com.pl. Omówimy zakres, harmonogram dopasowany do pracy zakładu oraz konkretne rozwiązania dla Państwa procesu, łącznie z prefabrykacją warsztatową i kompletną dokumentacją powykonawczą.