烟囱内衬轻质耐酸耐火浇注料发生裂缝的原因 一、工程表面
由广西电力工程建设公司承建、中国电力咨询公司和广西正远电力工程建设监理公司联合监理的广西合山电厂2×300MW改扩建工程240/7.0m钢筋混凝土单筒式脱硫烟囱内衬回收BSJ-Y1型耐酸轻质耐火浇注料,是当前海内首家应用在240m高度整体浇注持续施工到顶的烟囱。内衬施工从2003年3月24日开始施工到2003年10月28日,历时219天。施工期间,内衬曾在差异高度呈现裂缝,主要是环向裂缝,出格在40~60m标高范畴较为明显。期间,停工致改22天。针对呈现的问题,业主及监理部多次召集施工单元、厂家代表等召开专题阐明会进行讨论研究,在现场进行抽样检验,并按差异时间段、差异情况因素来进行抗压强度试验,对证料的仓储、搅拌、施工历程等环节进行阐明研究,探索改造施工工艺,把握施工历程的要害点,使整个烟囱内衬施工得以顺利完成,于2003年12月5日获得海内部门烟囱专家构成的验收组的充实必定和洽评,经检查验收全部及格,满足设计要求,并于2005年9月15日至9月17日通过由16名带领和专家构成的“达标投产查核复检组”的复检,工程质量全部及格,优良率到达规程范例的要求。
合山电厂2×300MW改扩建工程二号机组于2004年9月15日完成168小时满负荷试运转,二号脱硫工程于2005年3月15日投运。烟囱内衬工程投入使用至今,差不多两年时间,期间通过两次的质量回访表白,固然运行历程中,烟气中SO排放量有超标现象,排烟温度也比设计要求的高,但质量不变,没有呈现质量问题,满足设计和范例要求。
二、浇注料的根基特性
按照设计图纸要求,烟囱筒壁内衬回收东北某都市某不定型耐火质料厂出产的BSJ-Y1型耐酸轻质耐火浇注料,该浇注料既作为耐酸亦作为耐火隔热使用,不设隔热层。该浇注料以轻质骨料、粉料、粘合剂和添加剂构成,粘合剂主要身分为水玻璃。轻质骨料布局孔隙率大,外貌粗拙,粒径约5mm,骨料和粉料吸水率和吸湿性大,按共同比搅拌后流动性差。对运输和仓储要求比力高,出产厂家出厂时已把骨料和粉料配成殽杂料并用编织袋包装好运到现场,姑且存放在排水法子良好、防雨防潮干燥的堆栈。
BJS-Y1型耐酸轻质耐火浇注料经现场按要求取原质料样品送国电电力建设研究所对其性能进行测试,检测功效如附表。
从国电电力建设研究所对送样质料的检测功效可以看出,该浇注料具有体积密度小、凝固快、使用温度高、抗压强度跟着温度和酸度的提高而提高、导热系数小、线膨胀系数小等特点。
三、施工工艺及裂缝呈现
(一)设计要求
按电力计划设计总院意见,筒壁内衬回收东北某市不定型耐火质料厂出产的轻质耐酸浇注料BSJ-Y1型,该浇注料亦作为烟囱隔热质料使用,本烟囱不另设隔热层。为了使该浇注料与钢筋混凝土筒体更好粘结接触,打消钢筋混凝土内外貌涂抹的沥青断绝层,浇注料内钢筋涂抹环氧漆以防腐化。为了完全支承和拉结直接浇筑在筒壁内侧的轻质浇注料,外筒体施工时沿着标高偏向每隔10.5m设暗牛腿,其做法是预埋Ф20@200钢筋环向部署,同时在筒体内侧外貌设置Ф20@900×900钢筋,梅花状部署。内衬浇注料厚度90m高程以下300mm,90m~115m为250mm,115m~155m为200mm,155m以上为150mm。
(二)施工要求
施工工艺流程:模板安装→350型立式强制式搅拌机拌料→殽杂浇注料入槽→丁字型专用东西振捣密实→浇注料固结后拆模→割缝处境→模板安装。
施工时要严格按共同比下料,注意配料顺序,把握搅拌时间,做晴天气及情况温度变革的施工法子,禁绝使用机械振捣,只能使用专门制作的丁字型东西进行捣固。浇注料在捣固成型固结拆除模板后,要用2.5~3mm厚的无齿锯切割伸缩缝,尺寸为1.5×1.5m,深度约为25mm。
(三)裂缝的呈现及成长
由于烟囱施工回收电动提升翻模技术,内衬与筒体同时施工。标高18.95m以上的浇注料在2003年5月4日开始随钢筋混凝土外筒一起施工,经过一个多月的施工,2003年6月10日发明内衬40~60m标高区段内有明显程度环向裂缝,主要漫衍在环形暗牛腿下400mm范畴。之后继续施工,主要是为了调查裂缝的成长环境。经过一个多月的调查,发明裂缝宽度逐渐加大,长度不绝扩展,最宽处到达50mm阁下,单条最长约15m,到2003年7月15日,裂缝根基不变。7月16日监理部组织了承包商、质料厂家、业主、设计单元等有关人员对裂缝环境进行阐明,与会者认为,要阐明裂缝发生原因,提出处理惩罚方案,继续视察裂缝成长环境,施工可继续进行。2003年8月12日,标高130.5~132.1m内衬施工拆模后,发明几条竖向裂缝,宽度不敷1mm,长度只有500mm阁下,其特点是在拆模后即呈现,且领悟整个浇注层。
四、裂缝发生的原因阐明
2003年8月13日和27日上午,监理部再次组织了承包商、质料出产厂家、业主、设计等相关单元人员召开了专题阐明会,个中27日的集会区电力质检中心站的专家也参与了。集会要求对裂缝部位按修补方案修补完成后继续调查一段时间。经过一段时间调查和对所有已施工的内衬浇注料进行检查,没有发明裂缝。通过两次专题会的召开,认为裂缝的发生要从多个方面来阐明,原因不止一个,应是多方面原因综合引起。
(一)温差应力
施工期间恰好是炎热的夏季,白日、晚上的温差较大,白日上半天与下半天的温差也较大,主要表示在上半天太阳晒到半边烟囱筒体,下半天晒另外半边,这样筒体的受热水平纷歧样,温差引起的胀缩就纷歧致,但温差应力引起的裂缝凡是表示为混乱无章,没有纪律性。
(二)收缩应力
浇注料主要由轻质骨料、粘结剂和添加剂构成,个中粘结剂主要身分为水玻璃,而骨料吸水率和吸湿性大,浇注料凝结固化历程中的自然脱水现象,一定发生收缩应力,但脱模后已进行1500×1500mm见方缝宽2.5~3mm深度25mm的切缝处理惩罚,而布局为园筒体,收缩应力引起的裂缝凡是为竖向漫衍,而且应大面积呈现和较细小。
(三)情况因素
该内衬浇注料比力多应用在石化系统,并都使用在气候比力干燥的北方地域,布局物一般都不很高。这是首次使用在雨水较多、湿度较大的南方地域,在脱硫处理惩罚的火力发电厂也是刚开始使用,同时也是首次用在240米高的烟囱上。施工和仓储期间雨水较多,空气湿度较大,施工情况较差,事情园地狭小。该质料要求施工温度以5℃~30℃为宜,低于5℃或高于30℃时要经过厂家现场技术员调解共同比后才气施工。夏秋季时间,大部门施工时情况温度都在30℃上下颠簸,而且温差较大,需要常常调解共同比。
(四)人的因素
本烟囱内衬浇注料由于在南方和火力发电厂的首次应用,施工工艺不行能成熟,操纵工人的技术纯熟水平比力低,质料的共同比跟着气温和情况的变革而常常调解,势必对操纵工人提出更高的要求,稍不注意就会呈现工钱偏差。
五、对策与法子
由于该质料是一种新质料,新施工技术,国度又没有这方面的范例尺度只有企业自已的尺度,连行业尺度也没有,施工只能凭据质料出产厂家的施工说明的验收尺度要求,从而大大地增加了施工打点和质量控制的难度。裂缝呈现以后只能通过多次专题会来阐明研究解决问题的步伐,从而有效地担保了烟囱的顺利施工和工程质量。
通过以上原因阐明,解决问题的步伐主要是从人的方面入手。对付呈现较大环向裂缝的处所,可能是操纵工人在搅拌时插手较多的粘结剂;对付拆模后即呈现竖向裂缝可能是拆模时间过早,大概是拆模时振动过大以致对刚固结的浇注料扰动较大造成。
控制人的不不变因素是担保质量不变的要害,控制好共同比的准确性,把握好拆除模板的时间,存眷情况温度和天气变革,对操纵人员振固时跟踪监督到位,加强质料出产厂家的技术人员现场指导跟踪的力度,从而从底子上担保了烟囱内衬浇注料在132.1m以上标高不再呈现裂缝。
六、质料使用的局限性和存在隐患
BSJ-Y1型耐酸轻质耐火浇注料固然在石化系统被遍及应用,而且根基在北方地域范畴使用,在火力发电厂项出格是在有富厚雨水和大湿度的南方地域使用,何况照旧脱硫项目,技术不足成熟,没有可靠的经验数据作为支撑,也没有相应的行业和国度尺度作参考,大量的应用还存在必然的局限性。在施工中固然采纳了现场切割25mm深2.5~3mm宽1500×1500mm见方的伸缩缝处理惩罚,恰恰这样的处理惩罚为以后使用留下很大的隐患。经过切割处理惩罚以后,固然该质料的线膨胀系数很小,在常温300℃环境下只有0.03×10-6,但究竟存在,切缝处在施工期间和使用时等条件下各类应力感化是否呈现通缝,只有经过长时间的使用才知道。只要有通缝就有可能对钢筋混凝土外筒体造成腐化粉碎,就会存在很大的隐患。
七、结语
目前广西合山电厂2×300MW改扩建工程240/7.0m钢筋混凝土单筒式脱硫烟囱内衬回收BSJ-Y1型耐酸轻质耐火浇注料的乐成,填补了海内单筒式脱硫烟囱使用整体式浇注料工艺方面的空白,也说明了该浇注料专利技术在火力发电厂的乐成应用,而且缔造了海内造价最低的单筒式脱硫烟囱,今年广西区内在建的两个火电项目正在获得应用。这对付我国火力发电行业的脱硫烟囱内衬施工工艺的成长、内衬浇注料的选择、降低工程造价等方面将起到积极的敦促感化。
