一、概況

大慶某鍋爐房的煙囪用于該裝置的供熱和蒸汽生產(chǎn)。煙囪改造在煙囪效應(yīng)的作用下，室內(nèi)有組織的自然通風(fēng)、排煙排氣得以實現(xiàn)，但其負(fù)面影響也是多方面的：首先，風(fēng)沙通過低層部分各種孔洞、縫隙吹入室內(nèi)，消耗熱量并污染室內(nèi)；其次，風(fēng)通過電梯井由底層廳門人口被抽到頂層的過程中，導(dǎo)致梯門不能正常關(guān)閉；第三，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時，隨著室內(nèi)空氣溫度的急劇升高，體積迅速增大，煙囪效應(yīng)更加明顯，此時，各種豎井成為拔火拔煙的垂直通道，是火災(zāi)垂直蔓延的主要途徑，從而助長火勢擴(kuò)大災(zāi)情。煙囪維修主要作用是拔火拔煙，排走煙氣，改善燃燒條件。按材料一般分為磚頭砌筑、鐵質(zhì)、石棉、陶質(zhì)，這幾種一般用在小的場所，如家庭、辦公室等。煙囪防腐對煙囪進(jìn)行防腐處理的技術(shù)。方法有涂防腐涂料及采用底涂液、耐高溫防腐專用材料、面涂液(防腐層厚度3 mm) 。新型煙囪還具有更好的節(jié)能、環(huán)保效果.系統(tǒng)地論述了新型煙囪技術(shù)的基本內(nèi)涵、主要技術(shù)優(yōu)勢、設(shè)計要點(diǎn)與運(yùn)行原理。 根據(jù)環(huán)保設(shè)計部門的要求，鍋爐房設(shè)置了46m 高的磚煙囪，煙囪內(nèi)裝有周向抗溫應(yīng)力鋼筋，如圖1所示。 鍋爐房和煙囪的建造工程于2001年8月11日開始。 2001年12月26日，磚煙囪兩側(cè)在高度 + 850ー + 1260 m 處出現(xiàn)了寬度為10ー20毫米的縱向裂縫。 截至2002年1月9日，裂縫高程已達(dá)700ー2060 m，寬度為10ー28 mm，經(jīng)觀測，裂縫無再發(fā)展趨勢。

二、裂縫產(chǎn)生原因

之后裂縫，施工單位，施工和設(shè)計單位一起，設(shè)計和施工數(shù)據(jù)仔細(xì)審查和實地考察，發(fā)現(xiàn)在鍋爐省煤器系統(tǒng)設(shè)備裂縫的原因是沒有安裝，制作成由于煙囪的煙氣溫度升高至 。被加熱時，出從鍋爐到煙道氣預(yù)熱省煤器省煤器加熱回水入鍋爐，進(jìn)入加熱網(wǎng)絡(luò)之前后。由此可見，無論是節(jié)能裝置預(yù)熱水進(jìn)入鍋爐，同時也降低了煙道氣的溫度，熱損失部分還原。檢查所述熱力學(xué)計算鍋爐，節(jié)約器提供，在進(jìn)入省煤器的煙氣的溫度（入口溫度）后為270℃;從煙道氣中的溫度（出口溫度），省煤器出即，排出到煙道或165℃下的煙道氣體溫度顯然，降低煙氣溫度可以設(shè)置在節(jié)能105℃設(shè)計部門以確定溫度煙氣，同時也為節(jié)能設(shè)置要考慮的依據(jù)。因此，無需提供省煤器，排入煙道氣體溫度比煙氣溫度105的設(shè)計更高℃。然后沒有省煤器布置，會導(dǎo)致鋼煙囪周筒壁結(jié)構(gòu)是明顯不足。

圖1　煙囪剖面

三、截面驗算

1950m高處進(jìn)行截面(圖2)

在950m處圓柱壁內(nèi)半徑為rx1，在950m處圓柱壁外半徑為r‘x1rx1=。

1950+490=2440。磚煙囪進(jìn)行內(nèi)外研究表面工作溫度差為:ΔT=270°C-(-33°C)=303°C(-33°C系當(dāng)時可以測定的10d的室外環(huán)境溫度數(shù)據(jù)平均值)。修正后的溫度差為:Δt=αkΔT=0935×303°C=283°C,其中:αk為溫度不斷修正相關(guān)系數(shù)。磚砌體材料線膨脹系數(shù):αz(T200°C)=050×10-5+10-6(270-200)/200=0535×10-5。在溫差影響作用下,鋼筋結(jié)構(gòu)重心處的環(huán)向相對比較自由理論伸長值:it1=(05+04rx1/r′x1)αzΔt=124×10-3與受壓區(qū)圖形設(shè)計面積等有關(guān)的系數(shù)mB1=100ω(1-RgtΨgt/kit1Eg)2;環(huán)筋在溫度控制作用下的計算不同強(qiáng)度Rgt=085γgRg=13031N/mm2;裂縫間環(huán)筋應(yīng)變分布不均勻分配系數(shù)Ψgt=087(t1=270°C);受壓區(qū)應(yīng)力分析圖形信息不完整情況系數(shù)ω取057。故有:mB1=100×057(13031×087/14×124×105×21×105)2=2736

磚砌煙囪管壁每米高周向鋼筋截面面積：Ag1=？ 公里Bm(δ0E/RgB)it1=4175px2原設(shè)計是6@378，Ag=1875，所以不符合要求。