通际质量检测(上海)有限公司
品牌:通际质量检测行业类型:高耸建筑检测服务范围:烟囱检测服务区域:全国各地报价方式:电询或面议
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,烟囱内较易产生结露现象,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(低于现行规范要求),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。
烟囱检测包括烟囱损伤检测、建筑平面布置、烟囱构件的材料强度检测、烟囱变形检测等试验检测内容。
1.烟囱检测参数
变形检测:沉降和倾斜检测、整体垂直度检测;
完损检测:尺寸复核,测绘,钢筋保护层厚度检测,裂缝检测,渗水、破损检测等;
构件材料强度检测:回弹法、贯入法等。
2.检测设备
**试验机、全站仪、水准仪、回弹仪、卷尺、游标卡尺、激光测距仪、数码相机。
火力发电厂的烟囱、冷却塔和水塔等高耸建筑物在建造和运行时一旦发生倾斜,其后果是不言而喻的。同时,随着使用年限的延伸,因周围地形不均匀沉降、风吹日晒、自身反复热胀冷缩等原因,也会产生一定的倾斜变形,且不同高度变形量的大小和规律也不同。因此应定期对烟囱进行检测,以确保烟囱的安全运行。
传统的烟囱倾斜观测方法主要有前方交会法和竖直投点法两种。
1、前方交会法是通过在建筑物附近两个观测基点上架设仪器,利用前方交会原理测量观测点的坐标变化量,以确定其水平位移值及位移方向。优点是观测精度较高,缺点是精度由交会角的大小决定,一般要求交会角满足60°~ 120°,但监测现场往往受通视条件限制,难以满足图形条件的要求。
2、竖直投点法,首先放样出两条相互垂直的控制轴线作为性测量控制桩。在轴线控制点上安置全站仪,并在垂直于该轴线的烟囱边缘放置钢尺,用仪器将烟囱**部边缘和底部边缘投放到钢尺上,设其读数为T ′1、T ′2 和F ′1、F ′2。将仪器移至另一轴线控制点上,按同样方法测量和计算出烟囱在该轴线上的偏移分量e2,此方法原理简单,观测精度也较高。但需在烟囱底部安置高精度的水平读数设备,故对场地和通视条件要求较高,易影响观测精度。
另外,三点圆心监测法。根据烟囱周围已知控制点A 和B,利用免棱镜全站仪较坐标测量法,直接测量出观测点坐标,由坐标差值计算水平位移分量和位移方向,根据各个不同高度的观测圆和底部中心坐标,可以较方便地计算各点位移量和位移方向。实际工程中常采用增加观测组求均值的方法,以剔除粗差,提高测量精度和可靠性。
烟囱结构安全性验算与分析
1.计算模型
根据烟囱结构特点,采用SAP2000程序对烟囱进行整体计算分析。建立模型时采用整体坐标系,坐标原点(0,0,0)设在烟囱地平面内外筒圆心处,Z轴垂直向上为正。根据实测的烟囱结构图纸,建立如下有限元模型:几何尺寸按现场实测的尺寸取值,烟囱筒壁采用单元,采用线弹性本构模型;烟囱底端与基础固结,约束三向位移和转角。
2 .计算输入条件
地震作用:建筑物抗震设防为丙类,抗震设防烈度为7度,设计地震分组为*二组,设计基本地震加速度值为0.15g。
风载:基本风压值为0.40kN/m2;地面粗糙度为B类。
恒载(标准值):容重按25kN/m3考虑。
材料:参照现场检测结果,混凝土按照C25取值,钢筋HRB335。
计算模型:三维整体有限元模型。
3.验算结果
(1)自振周期:根据模态分析结果,该烟囱**阶自振周期分别为:T1=1.63765s,T2=0.37313s,T2=0.15537s。
(2)计算结果:选择烟囱底部为代表性截面,计算结果表明烟囱实配钢筋满足计算配筋要求。