ProDeg

Überwachung und Prognose der Degradationen von Wärmedämmmaterialien

in ThermoprozessanlagenLogo Ofenbau

 

Förderinstitution:AiF/ FOGI
Arbeitsgruppe:Ofenbau
Bearbeiter:Dr.-Ing. Volker Uhlig
E-Mail:volker [dot] uhligatiwtt [dot] tu-freiberg [dot] de
Start, Laufzeit:01.12.2008, 2 Jahre
Projektpartner:Oel-Wärme-Institut gGmbH, Herzogenrath

Thermoprozesse verursachen bleibende Veränderungen am Feuerfest- und Wärme¬dämm¬material von Industrieöfen. Eine Degradation der Wärmedämmeigenschaften von Ofenwänden führt bei sonst gleichen Bedingungen zu einer teil- oder ganzflächigen Erhöhung der äußeren Wandtemperatur, die Wandverluste nehmen zu und die Qualität des Thermo¬prozesses kann beeinträchtigt werden. Diese meist sehr langsam fortschreitenden Schädigungen können während des Betriebes der Anlagen nicht, oder nur schlecht detektiert werden. Es wird deshalb eine Methodik benötigt, welche es gestattet, Veränderungen durch Degradation des Wandmaterials von Veränderungen durch äußere Umstände (Umgebungsbedingungen) zu unterscheiden und die Art und das Ausmaß der Degradation zu erkennen. Mit ihrer Hilfe kann eine Havarie rechtzeitig erkannt und beurteilt werden. Die meist sehr aufwändigen Innenrevisionen, die in der Regel mit der Stillsetzung der Anlage verbunden sind, können so verringert werden.

Ziele des Projektes sind:

– die systematische Untersuchung exemplarischer Schädigungsbilder durch Degradation an Thermoprozessanlagen und ihre Auswirkungen auf die Wandtemperaturen,
– die Auswahl und Bewertung von Messmethoden zur Bestimmung der äußeren Wandtemperatur und der Umgebungsbedingungen,
– die Entwicklung einer Methodik zur Bestimmung/Bewertung der wirksamen Dämmschichtdicke und der Form der Degradation aus der Temperaturverteilung an der äußeren Ofenwand mit Korrektur durch die inneren und äußeren Umgebungsbedingungen und
– die Prognose der Restlebensdauer einer Wandzustellung aus der zeitlichen Veränderung der Wandtemperaturen.

Für die Messung der äußeren Wandtemperaturen kommen zwei Methoden zur Anwendung:

– die kontinuierliche Thermoelementmessung in der äußeren Ofenwand sowie
– die thermografische Aufnahme des Oberflächentemperaturfeldes.

Durch die Untersuchungen soll festgestellt werden unter welchen Umständen welches Verfahren eingesetzt werden kann, welche Fehler zu erwarten sind und wie wirtschaftlich der Einsatz ist. Die Methodik ist zu dokumentieren, sodass Thermoprozessanlagenhersteller in die Lage versetzt werden, ihren Kunden ein effektives Inspektionsregime und darauf aufbauend ein Instandhaltungsprogramm anzubieten. Weiterhin sind kritische Situationen an Industrieöfen zu katalogisieren und das Gefahrenpotenzial zu beurteilen.