NO338225B1 - Fremgangsmåte og anordning for drenering og deteksjon av lekkasje - Google Patents

Description

Teknisk felt

[0001] Foreliggende oppfinnelse angår drenering og deteksjon av lekkasje i en foring benyttet for store industrielle kolonner, slik som en absorpsjonskolonne for et CO2fangstanlegg.

Bakgrunnsteknikk

[0002] Etterforbrennings karbonfangstanlegg, eller anlegg for innfangning av CO2 fra en eksosgass fra et industrielt anlegg, slik som et termisk kraftanlegg for fremstilling av elektrisk kraft og/eller varme ved forbrenning av karbonholdige brensler, blir fysisk store konstruksjoner på grunn av volumet av eksosgass som skal behandles.

[0003] An absorpsjon kolonne for et 400 MW gassfyrt kraftanlegg har typisk en absorber med et tverrsnitt på mer enn 300 m2, og en høyde på 50 - 60 meter. På grunn av størrelsen av den, er betong et interessant byggemateriale, da store konstruksjoner slik som en absorber kan bli bygget til en fornuftig kostnad og vil ha en akseptabel levetid.

[0004] For å gi en levetidsforventning på 30 år eller mer, som er det normale kravet for et slikt anlegg, er de indre veggene av absorpsjonskolonnen vanligvis foret med en beskyttende foring, slik som en foring av polymermateriale. En foring av et polymermateriale, slik som en polyolefin, vil normalt bli fremstilt i paneler som blir sveiset sammen for å gi en vanntett innervegg i kolonnen. Åpninger i den indre foringsveggen blir gjort vanntette ved sveising av foringen til rør og andre åpninger forbundet til det indre av absorberkolonnen.

[0005] I støpeprosessen vil glidestøping vanligvis bli benyttet da dette er en effektiv og kostnadseffektiv måte for konstruksjon av en slik kolonne. Foringen kan da være en del eller hele det indre rammeverket som vil forbli på plass etter ferdiggjøring av glidestøpen. Fortrinnsvis er ankere på plass på foringpanelene som vender mot betongen for å feste panelene til betongoverflaten.

[0006] Lekkasje kan imidlertid opptre i foringen enten forårsaket av sveisedefekter, skader eller ved fysisk stress på deler av foringen. Absorbenten benyttet i C02fangstanlegg er normalt en vandig oppløsning av en eller flere kjemikalier som absorberer CO2, slik som amin(er). Dersom lekkasjer opptrer vil den vandige oppløsningen komme inn i et smalt og muligens imperfekt rom dannet mellom betongoverflaten og foringen. Den vandige oppløsingen vil sidre nedover. Da det ikke er noen bindinger mellom foringen og betongoverflaten vil utraginger kjent som krager, ikke stoppe oppløsningen fra å fortsette til bunnivået.

[0007] Så snart den sildrende væsken blir stoppet ved å møte bunnen av absorberkolonnen eller hvilke som helst andre midler som stanser væsken fra å sildre nedover, kan en væskekolonne av betydelig høyde bli bygget opp mellom betongveggen og foringen, en væskekolonne som kan forårsake en betydelig kraft som adskiller betongveggen og foringen. Denne adskillende kraften kan bryte forankringen mellom betongveggen og foringen og kan til sist forårsake at foringen bryter inn i kolonnen da det ikke er noen motkraft som forhindrer dette.

[0008] US 5248220A, US1433315A, og DE4232493 beskriver alle tanker med foret med vegger beskyttet mot innholdet i tankene av en indre membran. Væske som lekker inn i mellomrommet dannet mellom membranen og betongveggen kan ledes til oppsamlingssumper under tankrommet og ledes bort gjennom et rør.

[0009] Et mål ved foreliggende oppfinnelse er å fremskaffe en forbedret fremgangsmåte og anordning for drenering av rommet mellom den indre betongveggen og foringen i en kolonne.

Oppsummering av oppfinnelsen

[0010] Ifølge et første aspekt, angår foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for å fremskaffe en drenering fra et rom mellom en betongvegg og en foring for beskyttelse av betongveggen, omfattende trinnene: Anordning av et eller flere dreneringsrør som hver har en blindflens anordnet i begge ender og som har en lengde inkludert blindflensene som er hovedsakelig lik veggens tykkelse, i en forskalingen slik at blindflensene hviler mot forskalingen henholdsvis på innsiden av veggen og på utsiden av veggen,

• fylling av betong fylt i forskalingen for å dekke dreneringsrøret(ene) og tillate betongen å herde,

• fjerning av forskalingen fra minst en av sidene av betongveggen,

• boring gjennom blindflensene for å åpne dreneringsrørene.

[0011] Introduksjon av et eller flere dreneringsrør som forbinder innsiden og utsiden av betongveggen, hvor dreneringsrøret er utstyrt med blindflenser, gjør det mulig å sette inn røret(ene) uten å risikere at føret blir fylt opp med betong under støpeoperasjonen. Ved anvendelse av et materiale som ikke vedhefter til betongen vil blindflensene være synlige ved betongoverflaten ved fjerning av forskalingen og vil være tilgjengelig for boring.

[0012] Uavhengig av om foringen blir benyttet som forskaling på den ene siden av veggen, vil dreneringsrøret kun hvile mot foringen etter at arbeidet er gjort ferdig, og vil tillate at vannet eller vandige løsninger blir drenert gjennom dreneringsrøret. Selv om dreneringsrøret blir presset mot foringen vil væske som er et resultat av lekkasje gjennom foringen bygge opp et væskepress som vil åpne gapet mellom foringen og dreneringsrøret og tillate drenering av væsken.

[0013] Ifølge en utførelsesform er forskalingen på siden av veggen som skal fores, foret med foringen. Anvendelse av foringen som forskaling vil forbedre tilpasningen av foringen og den støpte innerveggen. Fagpersonen vil imidlertid forstå at det kan være nødvendig å forsterke foringen under støpeprosedyren ved hjelp av midlertidig forsterkning som blir fjernet etter herding av betongen.

[0014] Ifølge en utførelsesform, blir begge blindflensene boret fra en side. Boring av flensene fra en side reduserer antallet operasjoner for fremstillingen av betongkonstruksjonen. Dersom foringen blir benyttet som forskaling, kan boring fra en side være nødvendig både da det er uønsket å bore gjennom foringen, og at det kan være vanskelig og til og med umulig å lokalisere blindflensene gjennom foringen.

[0015] Ifølge an utførelsesform, er et forbindelsesrør for uttak av væske oppsamlet i dreneringsrøret, satt inn i borehullet i veggen på utsiden og er sveiset til blindflensen. Blindflensen av dreneringsrøret vil være flush med betongoverflaten. Et forbindelsesrør forbundet til borehullet på utsiden av veggen vil gjøre det mulig å unngå at noe drenert vandig oppløsning strømmer ned på den ytre overflaten av betongveggen, men at den kan bli oppsamlet.

[0016] Fortrinnsvis er et oppsamlingsrør forbundet til et eller flere forbindelsesrør for oppsamling av drenert væske. Ved å koble sammen forbindelsesrøret(ene) til et oppsamlingsrør, kan væske som er drenert fra to eller flere dreneringsrør bli oppsamlet og bli ført til en felles tank eller liknende for oppsamling av spill.

[0017] Ifølge et annet aspekt, angår foreliggende oppfinnelse et dreneringselement som kan bli satt inn i betongen under betongeringsoperasjonen, hvori dreneringselementet omfatter et dreneringsrør som har en blindflens i hver ende, og hvor den totale lengden av dreneringselementet er hovedsakelig likt tykkelsen til betongveggen på innsettingsstedet.

[0018] Ifølge et tredje aspekt, angår foreliggende oppfinnelse et kar omfattende en ytre betongvegg utstyrt med en foring på sin indre overflate for å beskytte betongveggen for miljøet på innsiden av karet, hvori ett eller flere dreneringselementer som beskrevet ovenfor er anordnet gjennom den nedre delen av betongveggen og hvor hull er anbrakt gjennom blindflensen til dreneringselementene.

[0019] Karet beskrevet ovenfor kan være et absorpsjonstårn for et CO2 fangstanlegg.

Kort beskrivelse av figurene

[0020] Fig. 1 er et vertikalt snitt gjennom den nedre delen av et absorpsjonstårn for CO2fangst,

Fig. 2 er et tverrsnitt gjennom A-A i figur 1, og

Fig. 3 og 4 er forstørrede deler av snitt markert med B i fig. 1, i to forskjellige trinn av fullførelse.

Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen

[0021 ] En fullskala absorbsjonskolonne for et CO2 fangstanlegg inneholder et stort volum flytende absorbent, slik som en vandig aminoppløsning. Volumet kan overskride 500 m3, avhengig av volumet til eksosgass som skal behandles. For å unngå spill av amin til omgivelsene i tilfelle lekkasje fra absorberen, er bunndelen av absorberen omgitt av en bunn som har kapasitet tilstrekkelig for all absorbenten i absorberen. Figur 1 er et horisontalt snitt gjennom bunndelen av en absorber 1 som hviler på en fundamentplate 2 av bunnen, mens figur 2 illustrerer et tverrsnitt gjennom A-A av en basisdel 3 av absorberen 1 som hviler på og er forbundet til fundamentplaten 2 av bunnen.

[0022] Bunnen 2 av karet er hovedsakelig flat og hovedsakelig horisontal og basisdelen 3 av absorberen er bygget oppå fundamentplaten i bunnen. For å unngå at eventuelle sprekker i basisdelen 3 fortsetter inn i bunnen av karet, er dreneringskamper 4 anbrakt i basisdelen. Dreneringskamrene er dannet på toppen av fundamentplaten 2, hvor hvert dreneringskammer er forbundet til et eller flere dreneringsrør 5 for drenering av eventuell væske som kommer inn i dreneringskammeret inn i karet.

[0023] Dreneringselementene 4 er hensiktsmessig fremstilt ved anordning av elementer av drenerende materiale, eller et materiale som opprettholder sin fasong under støpning og herding av betongen, men som desintegrerer dersom de blir utsatt for vandige oppløsninger, slik som vandige absorbenter. Ved støpning av basisdelen, blir elementene som danner dreneringskammeret anordnet i et hvilket som helst passende mønster på bunnen 2 av karet, etterlatende rom mellom elementene for fylling av betong for å gi den påkrevede styrken og stivheten til bunndelen for å oppnå den nødvendige styrken for å støtte absorberkolonnen. Dreneringsrør 5 er anordnet fra nevnte drenerende eller desintegrerende elementer og til utsiden av basisdelen for å tillate drenering av kamrene før bunndelen blir støpt.

[0024] Et eksempel på materiale for de nevnte elementene er Dufaylite Clayboard®, et materiale som blir markedsført som et materiale for beskyttelse mot leireheving for såler for husbygging. Dette materialet motstår kreftene under støpning og desintegrerer når det blir eksponert for vann eller en vandig oppløsning.

[0025] Dersom en sprekk i basisdelen til absorberen resulterer i en lekkasje, vil lekkasjen raskt bli oppdaget ved å observere bunnen av karet for eventuell absorbent som kommer ut av dreneringsrørene 5. Følgelig kan relevante tiltak bli tatt for å reparere defektene.

[0026] Etter ferdiggjøring av basisdelen 3, blir resten av absorberkolonnen støpt, fortrinnsvis ved glidestøping og fortrinnsvis ved bruk av elementer for å danne en foring 9 som en indre forskaling. Betongen har ingen eller liten adhesjon til overflaten til foringen. Foringselementene er derfor fortrinnsvis utstyrt med ikke viste ankerelementer eller tapper som blir betongert inn i betongveggene 8 under denne operasjonen og således gir noe vedheft mellom foringen og betongveggene. Foringselementene blir fortrinnsvis sveiset sammen etterpå for å danne en vanntett vegg. Følgelig blir foringsveggen bygget opp på toppen av den eksisterende foringsveggen under glidestøpningsprosessen.

[0027] Dreneringsrør 10 med blindflenser 11, 11' med en totallengde tilsvarende betongveggens tykkelse, blir lagt inn i glideforskalingen i et forhåndsbestemt mønster, slik at hver av dem hviler mot foringen i en ende og mot glideforskalingen ved sin andre ende. Fagpersonen vil forstå at dreneringsrørene og blindflensene fortrinnsvis er fremstilt av det samme materialet. Hensiktsmessige materialer for dreneringsrørene og blidflensene er polymerer slik som f.eks. polyetylen, polypropylen eller et hvilket som helst passende polymermateriale som kan blir brukt for foringen. De fleste polymermaterialene vil ikke vedhefte til betongen.

[0028] Straks betongen har herdet og glideforskalingen har blitt flyttet oppover, vil blindflensen bli synlig ved den ytre overflaten til absorberkolonnen. Dreneringsrøret 10 kan deretter bli åpnet ved boring gjennom den synlige blindflensen 11', og så gjennom blindflensen som hviler mot foringen for å åpne blindflensen mot foringen. Avhengig av tykkelsen til foringen, kan boret gå gjennom foringen, eller det kan være nødvendig å bore gjennom foringen for å sikre at boret har nådd gjennom blindflensen. Hvis så, blir en pluggtetning 13 introdusert i hullet i foringen og sveiset for å unngå lekkasje.

[0029] Et forbindelsesrør 14 blir så introdusert inn i dreneringsrøret fra ytterveggen og blir støpt til dreneringsrøret. Forbindelsesrøret 14 blir igjen forbundet til et oppsamlingsrør som kan være forbundet til to eller flere forbindelsesrør 14 som hver samler opp drenert væske fra dreneringsrørene 10.

[0030] Da flensene 11 som hviler mot foringen ikke er sveiset til foringen og forbindelsen ikke er væsketett, kan eventuell lekkasje fra innsiden av absorberkolonnen inn i rommet 12 som er dannet mellom foringen og betongveggen slippe ut gjennom dreneringsrøret. Følgelig, vil lekkasje i foringen som resulterer i væske oppsamlet i rommet 12 bli drenert for å unngå oppbygging av eventuelt væsketrykk i rommet 12 som kan være skadelig for foringen som angitt ovenfor. Selv om passasjen mellom flensen 11 og den indre veggen i foringen kan være tett, vil enhver oppbygging av væsketrykk i rommet 12 åpne passasjen og resultere i drenering. Overflaten til blindflensen 11 som vender mot foringen kan dersom det blir ansett som nødvendig ha et overflatemønster som tillater at vandige oppløsninger passerer mellom flensen 11 og foringen.

[0031] Enhver lekkasje i foringen som resulterer i at absorbent blir fanget i rommet 12 kan således bli oppdaget ved å overvåke drenering av væske fra rommet

12 via dreneringsrør. Ved overvåkning av hvilket av dreneringsrørene

absorbenten blir drenert, ved hjelp av hvilke som helst passende midler som er kjent av fagpersonen, vil det være mulig for fagpersonen å gi et grovt anslag om hvor et lekkasjested gjennom foringen kan finnes.

[0032] Alternativ eller i tillegg til overvåkning av hvert individuelle dreneringsrør for nærvær av væske deri, kan ventiler bli anbrakt i oppsamlingsrør 15 slik at noen ventiler er åpne og andre lukket og så observere hvor væske blir oppsamlet, samt volumet per tidsenhet som blir oppsamlet. Ved overvåkning av utviklingen og væskeoppsamling fra enkelte dreneringsrør eller dreneringsrør i forskjellige seksjoner av absorberveggene, er det mulig å gjøre estimeringer om lokaliseringen av lekkasjen. Selv om slike estimeringer er relativt unøyaktige, vil de gi en og estimering for planlegging av tiltak for korreksjon, slik som reparasjon av foringen. Selv om det ikke er for nøyaktig vil slike estimeringer gi en tilstrekkelig god estimering av lokaliseringen av lekkasjen og graden derav for planlegging av korrektive tiltak.

Claims (8)

1. En fremgangsmåte for å fremskaffe en drenering fra et rom (12) mellom en betongvegg (8) og en foring (9) for beskyttelse av betongveggen (8),karakterisert vedat den omfattende trinnene: • anordning av et eller flere dreneringsrør (10) som hver har en blindflens (11, 11') anordnet i begge ender og som har en lengde inkludert blindflensene (11, 11') som er hovedsakelig lik veggens (8) tykkelse, i en forskalingen slik at blindflensene (11, 11') hviler mot forskalingen henholdsvis på innsiden av veggen (8) og på utsiden av veggen (8), • fylling av betong fylt i forskalingen for å dekke dreneringsrøret(ene) (10) og tillate betongen å herde, • fjerning av forskalingen fra minst en av sidene av betongveggen (8), • boring gjennom blindflensene (11, 11') for å åpne dreneringsrørene (10).

2. Fremgangsmåten ifølge krav 1, hvori forskalingen på den siden av veggen som skal fores er foringen (9).

3. Fremgangsmåten ifølge krav 1 eller 2, hvori begge blindflensene (11, 11') blir boret fra en side.

4. Fremgangsmåten ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, hvori et forbindelsesrør (14) for uttak av væske oppsamlet i dreneringsrøret (10) blir satt inn i borehullet gjennom utsideveggen og blir sveiset til blindflensen (11').

5. Fremgangsmåten ifølge krav 5, hvori et oppsamlingsrør (15) er forbundet til et eller flere forbindelsesrør (14) for oppsamling av drenert væske.

6. Et dreneringselement for en betongvegg for innsetting i betongen under støpeoperasjonen,karakterisert vedat dreneringselementet omfatter et dreneringsrør (10) som har en blindflens (11, 11') i hver ende, og hvor den totale lengden til dreneringselementet er hovedsakelig lik tykkelsen til betongveggen (8) på innsettingsstedet.

7. Et kar omfattende en ytre betongvegg (8) utstyrt med en foring (9) på sin indre overflate for å beskytte betongveggene mot miljøet på innsiden av karet,karakterisert vedat et eller flere dreneringselement(er) ifølge krav 6 er anbrakt gjennom den nedre delen av betongveggen (8) og hvor hull er fremskaffet gjennom blindflensene (11, 11') på dreneringselementene.

8. Karet ifølge krav 7, hvori karet er et absorpsjonstårn for et CO2fangstanlegg.