受检烟囱位于吉林省长春市,该烟囱建造于1982年,由于该烟囱已经使用多年,为了解受检烟囱的结构安全性能状况,为后续使用提供依据,特委托对该烟囱进行安全性检测。
根据安全性检测的相关要求,针对受检烟囱的特点和实际状况,本次烟囱检测的主要内容包括:
(1) 烟囱建筑、结构概况调查;
(2) 烟囱完损情况检测(包括筒壁现状检测、内衬现状检测);
(3) 烟囱筒壁材料强度抽样检测;
(4) 烟囱变形测量;
(5) 内衬(筒)与隔热层检测;
(6) 附属设施(钢平台、爬梯、航空障碍灯、航空标志等)检测;
(7) 烟囱承载力验算;
(8) 综合现场检测结果,出具检测报告;
(9) 针对存在的问题,提出处理建议。
烟囱检测-检测依据
(1)《建筑结构检测技术标准》(GB/T50344-2004);
(2)《建筑变形测量规范》(JGJ8-2016);
(3)《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23-2011);
(4)《钻芯法检测混凝土强度技术规程》(CECS 03:2007)。
烟囱检测-判定标准
(1)《建筑抗震标准》(GB 50023-2009);
(2)《建筑结构荷载规范》(G009-2012);
(3)《混凝土结构设计规范》(G010-2010)(2015版);
(4)《混凝土结构现场检测技术标准》(GB/T 50784-2013);
(5)《烟囱设计规范》(G051-2013);
(6)《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB 50068-2018);
(7)《建筑工程抗震设防分类标准》(G223-2008);
(8)《建筑抗震设计规范》(G011-2010)(2016年版);
(9)《工业建筑可靠性标准》(G144-2019)。
烟囱检测现场检查结果
1)原始资料调查
原始资料调查包括:原设计图纸及地质勘查报告,历次维造情况等。本工程原基础及上部烟筒结构图纸基本齐全,本次烟囱检测主要依据该设计图纸。该烟囱1978年底设计,1979年开工建设,采用滑模施工,1982年年4月建成投入使用。1989年~1990年间曾对该烟囱进行过普查,未发现明显缺陷。1995年,在日常检查中,发现烟囱筒身存在钢筋锈蚀、混凝土开裂、酥松现象,同年对裂缝进行了修补。2003年~2005年间电厂实施烟气脱硫改造项目,采用湿法脱硫,设GGH,2006年11月~2008年11月两炉相继投入使用。
2)烟囱运行条件:
a)2台机组共用,两侧钢烟道,设有隔烟墙;
b)未脱硫烟气温度160℃,脱硫改造后设GGH,正常情况下约80~100℃;
3)地基基础检查:
烟囱基础采用钢管桩基础,底部设置钢筋混凝土圆形承台共同承担筒壁和平台柱。承台直径32m,共设有149根桩。基础混凝土强度等级为300#,底部有100厚素混凝土垫层。
对烟囱的地基基础的检查中,未发现由于地基不均匀沉降造成的上部结构明显的倾斜、变形、裂缝等缺陷,建筑地基和基础无静载缺陷,地基基础基本完好。现场对烟囱周围地基土进行取样分析,地基土的PH值为7.4,酸碱度基本为中性,对混凝土基本无影响。
受检烟囱位于吉林省长春市,该烟囱建造于1982年,烟囱高度为50m,筒体底部外径为4.39m,**部外径约为2.53m。该烟囱筒体由烧结普通砖和水泥石灰混合砂浆砌筑而成,烟囱筒壁厚度在240~490之间,底部筒壁厚度为490,**部筒壁厚度为240。烟囱西侧外立面上设置有预埋式钢爬梯,**部设置防雷接地。受检烟囱结构图纸大部分缺失,自建成后未发生过火灾、使用功能改变和使用荷载过大等情况。经现场了解,使用期间该烟囱正常使用多年,未进行过修复及加固处理。
1.烟囱完损状况检测。经检测,烟囱筒壁未见明显开裂,烟囱**部出烟口粉刷开裂普遍、部分位置砖面潮湿普遍等现象,现有钢爬梯与平台与主体结构连接锚固情况基本完好,但爬梯、钢平台等部分钢结构涂层脱落、失效、钢结构构件表面锈蚀普遍;避雷针设置完整、连接可靠;烟道口无腐蚀、渗漏情况;烟囱**部局部破损,开裂。
2.烟囱主体结构材料强度检测。
1)烧结砖强度测试:为确定受检烟囱筒体烧结砖的抗压强度,根据现场实际情况对烟囱筒体烧结砖按照国家行业标准《砌体工程现场检测技术标准》(GB/T50315-2011),根据现场条件选取若位墙体。检测结果表明,烟囱筒壁烧结砖抗压强度在18.3MPa~21.3MPa之间,达到原设计MU10的要求。
2)砂浆强度测试:为确定受检烟囱砂浆的抗压强度,现场采用贯入法检测砂浆强度,砂浆类型为水泥石灰混合砂浆。检测按照国家行业标准《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》(JGJ/T136-2017)进行,砂浆强度检测结果见表8.2。测试结果表明,该烟囱筒体受检砂浆抗压强度达到5.0MPa的要求。
3.烟囱变形情况检测:根据现场检测条件,采用RTS112SR5L型全站仪,通过测量烟囱上部圆心相对于下部圆心的偏移值,并经过计算得出烟囱整体倾斜情况。变形检测结果表明,烟囱整体向西南方向倾斜,向西倾斜率为4.37‰,向南倾斜率为1.29‰,小于《建筑地基基础设计规范》(G007-2011)中规定的高耸结构基础的倾斜限值3.0‰(注:测量结果包括施工误差)。
受检烟囱位于吉林省长春市,该烟囱建造于2006年,烟囱高度为50m,筒体底部直径为5.4m,**部直径约为3.2m。该烟囱结构图纸大部分缺失烟囱筒体由烧结普通砖和水泥石灰混合砂浆砌筑而成,烟囱筒壁厚度在240~620之间,底部筒壁厚度约为620,**部筒壁厚度为240。烟囱西侧外立面上设置有预埋式钢爬梯,北侧为后加钢结构楼梯,**部设置防雷接地。
本次烟囱检测结果及损伤原因分析:
(1)经检测,烟囱筒壁西侧存在竖向裂缝,长约5m,砖墙灰缝风化普遍,烟囱**部局部粉刷存在破损、脱落等现象。现有钢爬梯与平台与主体结构链接锚固情况基本完好,但爬梯、等部分钢结构涂层脱落、失效、钢结构构件表面锈蚀普遍;避雷针设置完整、连接可靠;烟道口无腐蚀、渗漏情况。
(2)材料强度检测结果表明,烟囱筒壁烧结砖抗压强度在21.3MPa~23.2MPa之间,达到MU10的要求;砂浆抗压强度推定值在19.5MPa~30.4MPa之间,达到5.0MPa的要求。
(3)变形检测结果表明,烟囱整体向东南方向倾斜,向东倾斜率为0.12‰,向南倾斜率为0.72‰,小于《建筑地基基础设计规范》(G007-2011)中规定的高耸结构基础的倾斜限值3.0‰(注:测量结果包括施工误差)。
现场检测结果表明,现有烟囱筒壁结构基本完好,烟囱**部局部粉刷存在破损、保护层脱落等现象,部分位置存在竖向开裂,爬梯等部分钢结构涂层脱落、失效、钢结构构件表面锈蚀普遍;此部分损伤主要是由于温度变形、材料收缩、材料老化、年久失修等原因造成的。
某电厂1、2#机组烟囱高200米,为一座单筒钢筋混凝土烟囱,**部烟气出口内直径为7.0米,1978年底设计,1979年开工建设,采用滑模施工,1982年4月建成投入使用。1989年~1990年间曾对该烟囱进行过普查,未发现明显缺陷。1995年,在日常检查中,发现烟囱筒身存在钢筋锈蚀、混凝土开裂、酥松现象,同年对裂缝进行了修补。2003年~2005年间电厂实施烟气脱硫改造项目,采用湿法脱硫,设烟气加热器GGH,2006年11月~2008年11月两炉相继投入使用。
增加脱硫装置后,可以脱去烟气中95%的SO2,但烟气中SO3脱除效率较低,脱硫后由于烟气温度降低,烟囱内易产生结露现象,对烟囱本体具有较大的腐蚀性。该烟囱虽设有GGH,但情况仍不容乐观。进行烟气脱硫改造项目时,未对烟囱内部进行防腐改造,也没有采取任何防腐措施。原有防腐系统是否能适应脱硫后的烟气环境,在经过近两年的使用后以及未来服役期内,烟囱结构的腐蚀损伤情况均未知。
此外,对于烟囱本身来说,该烟囱从上世纪八十年代初开始使用,按照当时的国情和设计规范的实际情况,地震烈度依6度设计,而目前上海抗震设防烈度为7度,烟囱的设计使用年限为30年,用的是筒壁单侧配筋与300号混凝土(**现行规范要求),该烟囱已经达到设计使用年限,其安全性和耐久性的现状情况未知。
现甲方拟对这两台发电机组进行综合改造,期望能延长到寿命20~30年,对烟囱,则要判断其现有状态及在新的脱硫脱硝条件下的长期安全性。所以必须搞清烟囱使用的现有损伤状况及实际承载力状态,对烟囱现有状态下的安全性、可靠性、耐久性进行全面评价。同时综合考虑防腐改造增加的荷载情况。根据相关标准给出处理意见及处理方案,以便采取相应措施进行加固、防腐或改造处理,确保烟囱结构的长期可持续安全正常使用。
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