Vindfremkaldte vibrationer af skorsten
Pludseligt opståede vibrationer
Eksemplet på denne side illustrerer en typisk hændelse, som de ses gang på gang, både i Danmark og i udlandet.
En fabrik har en 60 meter høj stålskorsten. Skorstenen begynder pludselig at svinge fra side til side. Svingningerne/vibrationerne er regelmæssige og store nok til, at de kan ses på lang afstand.
På jorden er der hektisk aktivitet, mens skorstenen svinger uforstyrret videre. Da sammenstyrtningsfare ikke kan udelukkes, bliver fabrikken, samt vejen og nabovirksomheden i faldområdet, hurtigt evakueret og afspærret af politiet. Journalister er hurtigt på stedet, og video af det spektakulære syn cirkulerer i medierne.
Efter en times tid forsvinder vibrationerne igen, tilsyneladende af sig selv. I mellemtiden har skorstenens ejer fået kontakt med producenten, der sender en tekniker til stedet. Det fortælles, at skorstenens indbyggede vibrationsdæmper må være defekt.
Efter to dage kommer teknikeren til stedet, efterser dæmperen og melder skorstenen klar til brug igen. Afspærringen ophæves og produktionen kan genoptages på fabrikken og hos nabovirksomheden.
Eksempler som dette ses gang på gang, se f.eks. denne video, eller her eller her. Herunder diskuterer vi, hvad der gik galt, og hvad der kan gøres for at undgå det.
Problemet
Fænomenet skyldes vindinducerede vibrationer, også kaldet rytmisk hvirvelafløsning (VIV). Det kan ske, selv om skorstenener er forsynet med tiltag mod VIV, f.eks. en indbygget vibrationsdæmper (TMD). Imidlertid virker disse tiltag ikke, enten på grund af manglende vedlighehold eller dårligt design. Problemet kan vise sig pludseligt og uden varsel og nogle gange efter flere års problemfri drift.
Skorstensdesign er drevet af cost, og desværre sker det ofte på bekostning af nødvendig og fokus og ekspertise på vibrationsområdet.
Problemer med dæmpere ses ofte på grund af:
- manglende vedligehold og eftersyn
- tab af væske, f.eks. olie, i dæmperkammeret
- blokering af bevægelige dele
- Problematisk design, særligt at dæmperen ikke har tilstrækkelig plads til at bevæge sig.
Skorstensdæmpere
Her ses skorstenens top med dæmperkammeret. Nedenfor er dæmperen skitseret. Nedenfor til højre er en sektion skåret ud, og dæmperkammerets ydre kappe er fjernet.
Dæmperen er udført som et ringformet pendul (vist i rødt) ophængt i kæder. Pendulet er delvist nedsænket i en væske (blå), typisk olie, eller vand med frostvæske.
Risiko og afhjælpning
Vindinducerede vibrationer fører til en betydelig risiko for ejere og leverandører. Problemerne kan opstå uden forudgående varsel, selv efter flere års problemfri drift.
Når det først går galt, kan konsekvenserne være:
- Ulykker
- Evakuering og produktionsstop
- Ansvar for evt. skader, samt for tabt indtjening på grund af driftsforstyrrelser
- Sikring af skorstenens fortsatte stabilitet, herunder undersøgelse af udmattelsesskade
Desuden skal det sikres, at det ikke sker igen – også selvom problemet tilsyneladende forsvinder af sig selv, når vinden ændrer sig.
Det er langt billigere at undgå problemet i første omgang. Vi anbefaler, at man gennemfører et uafhængigt check og validering af sin skorstens- og dæmperløsning.
Del
