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修理煙囪
2016/1/12 閱讀次數：[179]



煙囪是最常見的構築物之一,是工業與民用建築中不可缺少的項目。磚砌體煙囪是最早出現的結構類型,與混凝土、鋼煙囪相比,磚砌體煙囪適於建造小型煙囪,造價低,施工簡單,維修工作量小。在我國磚砌體煙囪中占有很大的比例。隨著時間的推移,科學技術的發展,生產力水平的不斷提高,許多已有的煙囪已不能繼續滿足生產的要求,其中原因是多方麵的,有的是因煙氣腐蝕、自然老化損壞;也有的是因為生產工藝發生變革,煙氣參數發生改變,致使原來的煙氣排放係統不能適應現時的使用條件;還有的是因受當時技術發展水平的限製,對有些潛在的問題沒能充分認識,導致原設計本身就存在隱患或缺陷,無法滿足今後的正常使用。因此,對已有煙囪進行修複、改造的課題就擺在了人們的麵前,其中產生裂縫是最常見的老化損壞現象。 1 煙囪開裂的因果《煙囪設計規範》(GB 50051 - 2002) 對裂縫規定和計算僅有兩種情況,考慮豎向鋼筋在大風、地震組合時荷載標準值與溫度荷載效應產生的最大拉應力導致的水平裂縫;考慮水平環向鋼筋在煙氣高溫和大氣極端溫度梯度下的最大拉應力產生的豎向裂縫。簡而言之,常規情況下煙氣溫度梯度影響鋼筋混凝土壁僅產生豎向裂縫,而大風、地震和煙氣溫差等影響則產生筒壁的水平環向裂縫。特殊情況下,如內襯及隔熱層脫落,或工藝改造(如濕除塵改為電除塵) ,造成煙氣溫度大大升高,混凝土筒壁內外溫差過大,也有裂穿的,但此種情況極少。 2 工程概況北京某廠磚砌體煙囪於20 世紀80 年代修建並投入使用,煙囪主體高35m ,至今已使用20 餘年。設計圖紙顯示,在地麵±01000m標高處,煙囪外徑3198m , 內徑(含內襯) 為 3100m ,出口外徑為1192m ,內徑為112m ,筒體外壁為MU10磚、M5 混合砂漿分段砌築, 底部壁厚370mm , 頂部壁厚240mm ,該煙囪基礎為擴展磚基礎,外徑4112m ,高3110m ,基礎下為高約015m的毛石混凝土墊層,地基持力層為粉土,上部的煙囪分內襯與外壁,砌體水平灰縫內加設<6 @250 環向鋼筋,該鋼筋在每段的變截麵各500mm 範圍內予以加密,間距為2 皮磚;煙囪的內襯為MU 715 磚,1∶1∶4 混合砂漿砌築,厚度均為120mm 。 3 裂縫開展情況及成因分析該煙囪筒身嚴重開裂,裂縫主要為豎向裂縫,共兩條。一條在筒身北麵,自標高15m 處豎直向上發展,長度約8m ,起始處裂縫寬度約8mm ,最寬處在筒身北側20m 處,寬度約12mm;另一條在筒身西南麵,裂縫自標高16m 處開始,長度約4m ,最大裂縫寬度約9mm 。兩條裂縫均伸入砌體內部,磚均斷裂。另外,發現中部以上存在一些環向裂縫。經調查,了解到幾年前除塵工藝改造為濕法除塵,即將熱蒸汽通入煙囪除塵,後來發現有細小裂縫出現,但未引起重視仍繼續使用,發展至現在才進行加固,因此裂縫不是短期內形成的,裂縫仍有可能以一定的速度發展。經過分析認為,引起煙囪裂縫的主要原因為: 1) 煙囪內襯老化造成的破壞影響。煙囪使用年代久遠,且該煙囪內襯較薄,僅厚120 mm ,且為普通黏土磚砌築,耐腐蝕和隔熱性能較差,由於施工或使用原因,造成局部損傷(從出灰口發現,灰中有磚塊等雜物出現,表明內襯已破損) ,使內襯與外筒間空氣隔熱層的性能降低,導致煙氣與空氣隔熱層相通,空氣隔熱層溫度升高,增大了煙囪外筒壁的溫度差,從而產生較大的溫度應力,筒壁內、外側產生縱向裂縫並不斷發展。 2) 溫度變化的影響。煙囪內部原使用溫度為200 ℃,改造除塵係統後,溫度降為140 ℃左右,煙囪使用溫度的改變,尤其是在煙囪由暫停使用到恢複生產的過程中,內外壁溫差較大,產生很大的溫度應力,而溫度應力的增大,極易使筒體開裂,形成煙囪筒壁由內至外的豎向裂縫。 3) 煙氣腐蝕的影響。內襯筒壁的損傷,使煙氣直接與外筒壁接觸,由於從除塵塔排入煙囪的煙氣溫度高、水蒸氣量大,極易對磚及磚內鋼筋造成腐蝕,同時降低筒壁材料的隔熱性能,使形成的裂縫加速發展。

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