CC BY
69
ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА ДЫМОВЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ
ТРУБ
Дудочкин Игорь Борисович
начальник лаборатории неразрушающего контроля, эксперт ООО
«ЭкспертСервисПроект», РФ, г. Уфа E-mail: dudochkin0809@mail. ru Овчинников Ярослав Валерьевич зам. генерального директора по диагностике, эксперт ООО
«ЭкспертСервисПроект», РФ, г. Уфа E-mail: lnk-ufa@mail. ru Кухта Михаил Валерьевич специалист лаборатории неразрушающего контроля ООО
«ЭкспертСервисПроект», РФ, г. Уфа E-mail: Kuhta Michael 111 @mail. ru Шишкина Елена Анваровна начальник отдела экспертизы зданий и сооружений, эксперт ООО
«ЭкспертСервисПроект», РФ, г. Уфа E-mail: shishkinaea1004 77@rambler. ru Зарипова Гузель Ураловна специалист отдела экспертизы зданий и сооружений ООО
«ЭкспертСервисПроект», РФ, г. Уфа E-mail: guzel. uralovna@gmail. com
CONSTRUCTION METHODS OF INDUSTRIAL CHIMNEY
Igor Dudochkin
a head of the nondestructive testing laboratory, an expert Ltd. "ExpertServisProekt",
Russia, Ufa Yaroslav Ovchinnikov
deputy director general of diagnosis, an expert Ltd. "ExpertServisProekt", Russia,
Ufa
Michael Kuhta
expert of the nondestructive examination laboratories, expert visual and measuring
testing levelIILtd. "ExpertServisProekt", Russia, Ufa
Elena Shishkina
a head of buildings and structures department, an expert Ltd. "ExpertServisProekt",
Russia, Ufa Guzel Zaripova
a specialist of buildings and structures department Ltd. "ExpertServisProekt",
Russia, Ufa
АННОТАЦИЯ
В данной статье рассмотрены наиболее распространенные способы возведения дымовых промышленных труб.
^ created by free version of
S DociFreezer
ABSTRACT
This article considers the most popular methods of the industrial chimney construction
Ключевые слова: дымовая труба; кирпичная труба; железобетонная труба; металлическая труба; строительство; фундамент; ствол.
Keywords: chimney; мasonry chimney; reinforced concrete chimney; metal chimney; construction; foundation, trunk.
При техническом диагностировании дымовых промышленных труб, для понимания причин возникновения тех или иных дефектов, предотвращения их появления в дальнейшем, необходимо знать и учитывать материалы, из которых изготовлен объект, их свойства, особенности работы в различных условиях, а так же саму технологию строительства трубы, что позволяет изначально с большей вероятностью определить те элементы конструкции, которые наиболее подвержены образованию дефектов.
При появлении первых дымовых труб, они строились из кирпича (см. рис. 1). Он долгое время и оставался для них главным материалом. Множество
«-» «-» ТЛ
таких сооружений и по сей день находится в эксплуатации. В основном они принадлежат предприятиям тепловых сетей и котельным различных заводов. Недостатки кирпича стали очевидны с ростом высоты строящихся труб. Стало ясно, что прочностные пределы кирпича не удовлетворяют новым требования, он недостаточно хорошо работает на сжатие. Строители еще некоторое время пытались возводить трубы большой высоты из старого материала, подбирая сам кирпич и связующие растворы с особыми качествами. Самая высокая в мире кирпичная труба появилась в 1919 году в США, в городе Анаконда, штат Монтана, ее высота 178,3 м, диаметр у основания 23 м, у вершины 18 м, толщина стены у основания 1,8 м. Однако, уже в двадцатые годы прошлого века на смену кирпичу пришел бетон (см. рис. 2). Но кирпич не утратил актуальности. В нашей стране свидетельством этому является массовое возведение относительно
^ created by free version of
é DociFreezer
невысоких промышленных кирпичных труб в пятидесятых - восьмидесятых годах прошлого века, которые мы до сих пор можем наблюдать на огромном количестве предприятий. Кроме железобетонных и кирпичных, широкое распространение получили металлические дымовые трубы, кроме того, появились трубы из композитных материалов.
Любая дымовая труба представляет собой стержень, консольно защемленный в основании. Под трубой заливается бетонная плита. Если плита опирается на сваи, ее площадь можно сделать меньше, если не опирается, приходиться эту площадь увеличивать. Над плитой устанавливается стакан — круглое основание для трубы. Для сооружения железобетонных труб используют в настоящее время два метода — подъемно-переставной опалубки и скользящей опалубки. Первый метод проще и дешевле, но гораздо сложнее и уступает в качестве ствола.
Рисунок 1. Кирпичная дымовая труба
При строительстве методом подъемно-переставной опалубки внутри будущей трубы, на фундаменте устанавливают «шахтный подъемник». Это специальная наращиваемая решетчатая конструкция. С ее помощью поднимают арматуру и бетон. Кроме того, она является опорой электромеханического подъемника — «подъемной головки», к которому подвешивается круглая
created by free version of
DociFreezer
площадка, с которой свисает внешняя часть опалубки. Внутренняя (переставная) часть опалубки монтируется дополнительно. После сборки и закрепления опалубки, в нее устанавливают арматуру и заливают бетонный раствор. Застывая, бетон обретает конструктивную прочность, после этого площадку поднимают, и процесс повторяется. Труба нарастает кольцами, каждое из которых имеет внутренний выступ, который называется консолью. Консоль служит для крепления внутренней оболочки трубы — футеровки. Футеровку выполняют из огне- и кислотоупорного кирпича. Она состоит из отдельных колец, при этом каждое опирается на свою консоль. Между футеровкой и железобетонным стволом находится теплоизолирующая прослойка из минеральной ваты. Бывают случаи, когда между стволом и футеровкой оставляют пространство, не заполненное минеральной ватой.
Такая конструкция трубы должна защитить сооружения от негативного влияния отводимых газов, имеющих высокую температуру. Кроме температурного воздействия, газы могут вызвать образование в трубе агрессивной кислотной среды. В них присутствуют соединения серы, и в случае если в трубе образуется «точка росы», начинается конденсация газообразных отходов. Особенно это становится опасным, если в качестве топлива для котлов используется мазут. Так как в трубе присутствует водяной пар, то сернистые соединения дают с ним серную кислоту. Образование такого агрессивного конденсата представляет для трубы большую опасность. Если имеет место сильный перепад температур наружного воздуха и дымовых газов внутри трубы, начинается миграция влаги: проникая внутрь железобетонного ствола, кислота начинает разъедать арматуру и камень. На наружной поверхности труб иногда можно увидеть белесые пятна — это и есть конденсат, проникающий сквозь футеровку и ствол. Зимой такая влага превращается в лед. Чтобы снизить проницаемость футеровки для конденсата, футеровку покрывают специальными составами. При наладке котлов стараются добиться такой температуры отводимых газов, чтобы избежать возникновения «точки росы» внутри трубы.
^ сгеа!ес1 Ьу ^ее уетоп
д РооРгеегег
Если же котлы работают на угле, тогда образуется налет, который хорошо защищает кирпич футеровки.
Кроме метода подъемно-переставной опалубки, последние 50 лет используется и метод скользящей опалубки. Его родоначальники — шведы. Суть метода заключается в том, что рабочая площадка с опалубкой поднимается на домкратных стержнях, которые остаются в бетоне. Укладка бетона идет слоями по 20—30 см, как только слой обретает конструктивную прочность, на него укладывается следующий. Такой метод позволяет наращивать трубу без разбора и сбора опалубки, строительный процесс практически непрерывен. Скорость подъема ствола трубы 3 м в сутки и более. Недостатком метода является его большая сложность, невозможность применения при минусовых температурах (постоянно подающийся жидкий раствор может замерзнуть), оборудование для него изготавливают лишь зарубежные фирмы, необходимость наличия больших мощностей для непрерывного подвоза бетона.
Для того чтобы возводить трубы зимой, используют специальное сооружение — «тепляк», окружающее строительную площадку. В нем положительная температура поддерживается с помощью калорифера.
Рисунок 2. Железобетонная дымовая труба
¿j DociFreezer
created by free version of
Альтернативой кирпичным и железобетонным трубам служат трубы металлические (см. рис. 3). Для объектов небольшой производительности дымовая металлическая труба представляет собой сооружение из ствола, как правило, это несколько секций, соединенных стыковыми сварными швами, которые часто усиливают накладками или косынками. Это могут быть как пластины, так и уголок. Ствол устанавливается на металлическую опорную плиту, лежащую на бетонном основании и крепящуюся к нему анкерными болтами. Ствол приваривается к плите и дополнительно проводится усиление этого узла косынками, которые соединяют сварным швом с одной стороны со стволом трубы, а с другой с опорной плитой. Для устойчивости трубу снабжают растяжками, иногда в несколько поясов, которые крепятся на бетонные якоря. Подвод дымовых газов от котлов к трубе осуществляется с помощью газоходов. Газоходы могут быть надземными и подземными. Обычно они выложены из кирпича, надземная часть оштукатурена, однако, встречаются и газоходы, выполненные из металлических труб. Часто используются дымососы. Как правило, такие трубы отдельно стоящие.
Рисунок 3 Отдельно стоящая металлическая труба
На объектах, требующих применение более крупных и высоких труб, часто применяют трубы, закрепленные в несущем портале, который является
¿j DociFreezer
created by free version of
решетчатой фермой. Возведение металлических труб проще технологически, их проще ремонтировать, но они менее долговечны. Для подъема металлических колец используют тяжелые краны. Из-за дороговизны этих машин строители стали использовать и другой способ монтажа. На всю высоту трубы строится решетчатая легкосборная ферма, а уже внутри нее монтируют трубу из металлических колец. Ее наращивают или сверху (секции поднимаются вверх лебедками), или снизу, тогда построенная часть поднимается на домкратах.
Как видим, сооружение трубы сложный процесс, на каждом этапе которого могут возникнуть дефекты, которые впоследствии, со временем, а особенно при неблагоприятных условиях эксплуатации, к примеру, при поступлении химически агрессивных газов с влажностью выше и температурой ниже проектных значений, могут значительно сократить срок службы трубы, или привести к необходимости сложного и дорогостоящего ремонта. При экспертизе промышленной безопасности, специалистам ее проводящим, приходится учитывать всю совокупность факторов, влияющих на техническое состояние трубы с момента ее возведения и далее, на протяжении всего времени работы сооружения.
Список литературы:
1. Справочная нормативная система №гтаС8. Лицензия 41456/NCS-2013 выдана ООО «ЭкспертСервисПроект», г. Уфа.
2. СП 13-101-99 Правила надзора, обследования, проведения технического обслуживания и ремонта промышленных дымовых и вентиляционных труб. Приняты и введены в действие постановлением Госстроя России от 14.07.1999 г. № 2
^ сгеа!ес1 Ьу ^ее уетоп
д РооРгеегег
