Estudo de Caso de Grelha FRP | Plataforma de Torre de Resfriamento e Transformador de 110 kV — ZeAllgrate
Energia e Eletricidade — Antecedentes do Projeto
Uma central elétrica a carvão de 600 MW no leste da China necessitava de passadiços de acesso de substituição no interior da sua torre de resfriamento (alta humidade contínua, ciclagem de temperatura e químicos de tratamento de água) e de novas plataformas não condutoras em volta de transformadores de 110 kV. A grelha de aço no interior da torre de resfriamento corroía em 3 anos; em volta dos transformadores, o aço criava um risco de tensão de passo e contacto durante condições de falha, e as regras de segurança elétrica da fábrica exigiam uma superfície de passagem não condutora sem fixações metálicas na própria plataforma.
Eram portanto necessárias duas especificações de materiais distintas: uma qualidade isofálica económica, resistente a UV e à humidade, para a torre de resfriamento, e um sistema dielétrico de éster vinílico totalmente fixado com FRP para as plataformas do transformador. A identidade do cliente é confidencial; o projeto é descrito como Cliente Confidencial, um produtor de eletricidade a carvão de 600 MW.
Especificação de Engenharia
Valores de trabalho acordados com a equipa de engenharia do cliente durante a revisão de projeto.
Passadiços de Torre de Resfriamento
| Parâmetro | Valor Selecionado | Norma / Referência |
|---|---|---|
| Carga útil pedonal | 3,0 kN/m² | Base de projeto da fábrica / EN 1991-1-1 |
| Vão livre | 1,0 m | Guia de projeto de grelha moldada ZeAllgrate |
| Limite de flecha | L/150 | Norma ZeAllgrate |
| Sistema de resina | ZeAll ISO (isofálica, estabilizada UV) | Humidade / químicos de tratamento de água |
| Painel | 38 mm moldado, superfície côncava | Grelha moldada padrão ZeAllgrate |
| Fixações | Grampos SS304 | ASTM A276 304 |
Plataformas de Transformador
| Parâmetro | Valor Selecionado | Norma / Referência |
|---|---|---|
| Carga útil pedonal | 3,5 kN/m² | Base de segurança elétrica da fábrica |
| Vão livre | 0,9 m | Guia de projeto de grelha moldada ZeAllgrate |
| Limite de flecha | L/150 | Norma ZeAllgrate |
| Sistema de resina | ZeAll VE (éster vinílico) | Dielétrica + resistência química |
| Painel | 38 mm moldado, grão antiderrapante | Grelha moldada padrão ZeAllgrate |
| Fixações | Grampos FRP (não metálicos) | Isolamento elétrico total |
| Rigidez dielétrica | >10 kV/mm | ASTM D149 / especificação da fábrica |
O que Foi Fornecido e Como Foi Instalado
A ZeAllgrate forneceu 380 m² de grelha moldada ZeAll ISO estabilizada UV para os passadiços da torre de resfriamento, e 120 m² de grelha moldada ZeAll VE para as plataformas do transformador. Os painéis da torre de resfriamento usam ferragens SS304; as plataformas do transformador usam fixações não metálicas todo-FRP, para que a superfície de passagem permaneça totalmente dielétrica — nenhum grampo metálico faz a ponte no caminho de isolamento.
As plataformas do transformador passaram num ensaio dielétrico de prova antes da energização à tensão especificada pela fábrica, demonstrando uma rigidez dielétrica acima de 10 kV/mm conforme ASTM D149. Como o FRP não conduz, as plataformas não necessitam de malha de terra por baixo, simplificando o projeto e reduzindo o risco de corrente de falha para o pessoal de manutenção.
Passadiço de acesso de grelha FRP no interior da torre de resfriamento
Plataforma de grelha moldada não condutora perto de transformador de alta tensão
Perfis estruturais FRP usados na estrutura de suporte não condutora
Desfechos e Conclusões da Inspeção
Na inspeção de 4 anos, os passadiços da torre de resfriamento mostraram zero corrosão (os passadiços de aço ali duravam cerca de 3 anos). As plataformas do transformador operaram sem incidentes elétricos e sem trabalhos de reparação. A manutenção da fábrica reporta que a manutenção global relacionada com a grelha caiu cerca de 80%.
- Torre de resfriamento: zero corrosão aos 4 anos, face a uma vida útil de ~3 anos do anterior sistema de aço.
- Plataformas do transformador: passaram no ensaio dielétrico de prova; zero incidentes de passo e contacto; não foi necessária malha de terra.
- Manutenção: redução de ~80% nas horas de manutenção relacionada com passadiços.
- Segurança elétrica: as fixações não metálicas preservam o isolamento total; a superfície de grão antiderrapante dá apoio seguro para trabalho junto a linha ativa.
- Ciclo de vida: vida útil expectável de 25 anos em ambos os ambientes.
Notas de Engenharia
O serviço de torre de resfriamento e de transformador é especificado para o lado da água clorada, a exposição UV e o serviço elétrico: éster vinílico onde os painéis ficam na água tratada, resina estabilizada UV para os pisos expostos ao sol, e construção não condutora nas plataformas do transformador onde a grelha não suporta qualquer fardo de terra. O grão antiderrapante lida com o tráfego húmido; a classe E84 é confirmada para as zonas classificadas; e os painéis leves instalam-se sobre o aço existente sem trabalhos a quente junto ao equipamento ativo.
O que Especificar
- Éster vinílico para o lado da água tratada; estabilizado UV para as zonas expostas.
- Grelha não condutora nas plataformas de transformador e subestação.
- Grão antiderrapante nas superfícies de tráfego húmido.
- Classe E84 confirmada para as zonas classificadas.
- Éster vinílico para o lado da água tratada; estabilizado UV para as zonas expostas.
- Grelha não condutora nas plataformas de transformador e subestação.
- Grão antiderrapante nas superfícies de tráfego húmido.
- Classe E84 confirmada para as zonas classificadas.
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- Guia de projeto de grelha moldada ZeAllgrate, tabelas de carga e flecha.
- ASTM D149 — Método de Ensaio Padrão para Tensão de Rotura Dielétrica e Rigidez Dielétrica de Materiais Isolantes Elétricos Sólidos.
- EN 1991-1-1 — Eurocódigo 1: ações em estruturas, cargas impostas para passadiços.
- Orientação IEEE / segurança elétrica da fábrica sobre tensão de passo e contacto e plataformas de trabalho não condutoras.
- Registos de inspeção do projeto fornecidos pelo Cliente Confidencial; valores citados conforme reportados.