Technologické ocelové konstrukce pro odsíření surového koksárenského plynu v US Steel Košice

• Foto
• Mapa

Jednotlivé aparáty jsou navzájem propojeny velkým tokem médií, pro které jsou v rámci ocelových konstrukci navrženy potrubní mosty, rovinné či prostorové podpěry. Celková tonáž ocelových konstrukcí pro zmíněnou akci činila cca 965 tun. Stavba byla rozdělena na několik provozních souborů a stavebních objektů, z nichž ty nejpodstatnější byly:

• PS 201 Odsíření koksárenského plynu
• PS 202 Regenerace vypíracího roztoku
• PS 203 Modifikovaná výroba síry
• PS 68 Přípojná potrubí

PS 201 ODSÍŘENÍ KOKSÁRENSKÉHO PLYNU
Součástí ocelových konstrukcí tohoto provozního souboru byla nosná prostorová konstrukce pro potrubí plynu včetně rovinné podpěry, prostorová konstrukce pro odlučovač kapek, schodišťová věž včetně lávek na pračkách, obslužné plošiny na potrubí plynu, potrubní most délky 40 m, zastřešení jímky včetně schodiště v jímce. Dále byly součástí ocelových konstrukcí různé obslužné plošiny a lávky, kyvné podpěry potrubí a technologie a kladkostrojové drážky.

PS 202 REGENERACE VYPÍRACÍHO ROZTOKU
Součástí ocelových konstrukcí tohoto provozního souboru byly následující konstrukce, které jsou lokalizovány v dílčích technologických objektech: V prostoru čerpadlovny jsou to drážky, podpěry pro potrubí a technologie. Nad střechou čerpadlovny pak patrová konstrukce se schodišťovou věží. Mezi čerpadlovnou a PS 68 Přípojná potrubí je navržen patrový potrubní most. Ostatní konstrukce v tomto  provozním provozu představují podpěry pro potrubí a obslužné plošinky u jednotlivých technologických zařízení a nadstřešení odpadní jímky s kladkostrojovou drážkou.

PS 203 MODIFIKOVANÁ VÝROBA SÍRY
Součástí ocelových konstrukcí tohoto provozního souboru byly patrová konstrukce půdorysných rozměrů 21 × 28 m a výšky cca 12 m. Konstrukce sestává z několika plošin pro uložení a přístup k technologickým aparátům včetně schodišťových konstrukcí, kladkostrojových drážek a podpěr pro uložení potrubí. Tento provozní soubor je „mozkem“ celého chemického procesu odsíření koksárenského plynu a tento fakt se zobrazuje také v množství potrubí mezi jednotlivými aparáty.

PS 66 PŘÍPOJNÁ POTRUBÍ
Tento provozní soubor byl rozdělen na jednotlivé potrubí trasy B, C a S. V rámci ocelových konstrukcí byly v jednotlivých trasách navrženy potrubní mosty s průchozími lávky, rovinné podpěry potrubí a prostorové podpěry potrubí. Celková délka potrubních mostů byla cca 620 m. Rozpětí mostů byla 12÷30 m.

SPOLUPRÁCE PROFESÍ A VYUŽITÍ SOFTWARU
Při projektování hlavních provozní souborů PS 201, PS 202 a PS 203 bylo využito 3D modelovacích programů. Naše profese ocelových konstrukcí pracovala v programu Advance Steel 2009. Technologie provozních souborů PS 202 a PS 203 byla vypracována firmou Biuro projektów Koksoprojekt sp. z o. o., která využívala program Autoplant od firmy Bentley. Spolupráce těchto dvou modelovacích programů způsobovala z počátku velké problémy, neboť oba programy nejsou navzájem kompatibilní a předávaná data se nezobrazovala správně.

Společná cesta nastala až po využívání ACIS těles. Vlastní model jsme tedy převáděli na tělesa a technologové si jej posléze připojovali jako externí referenci. V opačném směru předávání fungovalo stejně. Podmínkou pro správnou spolupráci bylo umístění 3D modelů ve stejných souřadnicích. Předmětem naší spolupráce bylo především navržení podpůrných konstrukcí pro potrubí a technologické zařízení. Kromě předání 3D modelu jsme od projektantů technologie obdrželi tabulku veškerých uložení potrubí včetně souřadnic. Po zadání souřadnice v modelu bylo přesně dáno místo zatížení a potřebné podpůrné konstrukce. Po připojení modelu TG pak byla provedena kontrola údajů.

Práce na zadávání souřadnic a připojování jednotlivých externích referencí s potrubím byla velice zdlouhavá (v jednom PS cca 175 kusů uložení), nicméně 3D modelování zde ukázalo své výhody. Při projektování v 2D by podchycení takového kvanta potřebných uložení vyvolalo spoustu rovinných řezů a půdorysů, jejichž příprava by zabrala daleko větší objem času.

Negativní hledisko využívání 3D modelu byla potřeba hardwarového vybavení. Model ocelových konstrukcí provozního souboru PS 203 měl ve finiši cca 23 tis. entit (nosníků, plechů, šroubů, roštů, svarů apod.). Především při otáčení modelu byly nároky na grafickou kartu a procesor vysoké. Po připojení externích referencí s potrubím nároky na hardware ještě vzrostly.

Tato zakázka byla naše prvotina v 3D modelování, takže během projektování jsme se pořádně zapotili, nicméně nakonec se podařilo všechny problémy vyřešit a zakázka byla v předepsaném termínu vyexpedována. O složitosti a rozsahu také vypovídá udělení zvláštní ceny – ocelové konstrukce v rámci 16. ročníku Stavební cad projekt.

ZÁKLADNÍ ÚDAJE:
Stavba: Odsíření surového koksárenského plynu
Investor: US Steel Košice, s. r. o.
Projektant: konsorcium firem
Hutní projekt: Frýdek-Místek, a. s. + Biuro projektów Koksoprojekt sp. z o. o.

Technological steel structures for the desulfurization of raw coke-oven gas at U.S. Steel Košice
This technological construction deals with complex chemical treatment of raw coke-oven gas produced in the coke-oven batteries while the coal is converted into coke. The method of “cleaning up” the gas requires a lot of technological devices and equipment, which are needed to prepare the load-bearing structure, access structures, etc. The individual devices are interconnected by large flow of mediums, for which the pipe bridges, flat or spatial supports were designed within the steel structures. The total tonnage of steel structures for the specific operation was about 965 tons. When designing the main operating sets PS 201, PS 202 and PS 203, 3D modelling programmes Advance Steel 2009 were used.

Autor

• Ing. Lisník Roman