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  • 冷却塔外壁维修工艺
  • 作者/整理:悦顺烟囱防腐公司        发布时间:2020-05-23
  • 把国内近几年湿冷却塔防腐设计的经验结合到旧烟囱脱硫改造工程加以分析,提出燃煤发电厂旧烟囱脱硫改造的技术路线,期望对燃煤发电厂旧冷却塔防腐设计有所参考。

     一,冷却塔改造考虑的主要因素老机组采用湿法脱硫改造后,若不加GGH,湿烟气排放到烟囱,会在排烟囱筒内壁结露形成强腐蚀,原烟囱排烟 筒设计时若没有考虑湿烟囱防腐设计构造,一定要在加脱硫工艺的同时,对原烟囱进行防腐改造。旧烟囱改造的基本要求,是当湿烟囱内壁出现的冷凝酸液时,排烟 筒内衬在设计使用年限内不应受腐蚀而丧失结构安全,更不能由于内衬腐蚀受损后,冷凝酸液渗出到钢筋砼外筒壁,危及烟囱结构承载能力。钢筋砼外筒壁受腐蚀 时,直接影响的是结构安全问题,排烟筒内衬受腐蚀是长期耐久性问题。

    冷却塔外壁维修工艺(图1)

    冷却塔结构分析

    1 .碳化深度

    混凝土的碳化是混凝土所受到的一种化学腐蚀。空气中二氧化碳渗透到混凝土内,与其碱性物质起化学反应后生成碳酸盐和水,使混凝土碱度降低的过程称为混凝土碳化,又称作中性化,其化学反应为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O。

        水泥在水化过程中生成大量的氢氧化钙,使混凝土空隙中充满了饱和氢氧化钙溶液,其碱性介质对钢筋有良好的保护作用,使钢筋表面生成难溶的三氧化二铁和四氧化三铁,称为钝化膜。碳化后使混凝土的碱度降低,当碳化超过混凝土的保护层时,在水与空气存在的条件下,就会使混凝土失去对钢筋的保护作用,钢筋开始生锈。

    混凝土碳化深度是影响钢筋混凝土结构耐久性的主要指标,采用钻孔滴入1%酒精酚酞溶液的方法测定混凝土的碳化深度,结果表明混凝土存在不同程度的碳化深度,平均碳化深度已接近混凝土的保护层厚度。

    本工程周围环境粉尘较多,冷却塔内及周边处在潮湿的环境中,空气中水蒸气与粉尘形成弱酸或弱碱附着在混凝土表面,造成混凝土表面腐蚀。

    2.现状调查

    现场对冷却塔进行了详细检查,发现经过近20年的使用,部分混凝土构件受环境侵蚀严重,出现混凝土脱落、钢筋锈蚀等以下缺陷,损伤部位及照片详见表一:

    1)、人字柱钢筋锈蚀,混凝土脱落,箍筋外露

    2)、环梁底部保护层脱落,主筋和箍筋外露

    3)、塔壁存在顺筋裂缝,内部钢筋锈蚀,保护层脱落。

    4)、框架柱存在缺边掉角缺陷

    3.鉴定分析

    从现场检查情况可以看出,混凝土支柱、斜支柱、环梁及塔壁均有不同程度的损伤,其中环梁及塔壁混凝土受损最为严重。

    少数混凝土支柱混凝土顺箍筋方向脱落,部分支柱表面混凝土虽未脱落,但柱表面有轻微膨胀痕迹,表明柱内部钢筋已锈蚀,随着钢筋锈蚀体积膨胀,保护层脱落只是时间问题。从现场环梁、塔壁的照片可以看出环梁底部、塔壁表面保护层已出现大面积脱落,钢筋锈蚀严重。

    由于钢筋锈蚀、保护层脱落,梁、柱、塔壁的有效截面积变小,造成结构整体的承载能力下降,直接影响结构的受力性能。箍筋位于主筋的外侧,钢筋锈蚀后,不仅影响结构的斜截面承载力,而且降低了对混凝土约束力,也间接的影响了结构的抗弯能力。另一方面钢筋锈蚀,也降低钢筋与混凝土的握裹粘结力。

    根据以上检查结果,可以确定构件的损伤情况已严重影响主体结构的承载能力,该建筑物主体结构承载能力已不满足现行规范的要求,处于危险状态。

    4.根据裂缝、变形、缺陷和损伤、腐蚀进行使用性评级

    从现场检查结果可以看出,混凝土支柱及斜支柱存在保护层脱落、钢筋锈蚀、缺边掉角等缺陷。混凝土环梁梁底普遍存在保护层脱落、钢筋锈蚀现象,依据《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144—2008)第6.2.5条-第6.2.8条的规定,支撑系统按裂缝、缺陷、腐蚀进行评定时,其可评定c级。

    对混凝土塔壁的调查结果可以看出,塔身存在水平方向的顺筋裂缝,有的区域保护层已脱落,钢筋外露。依据《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144—2008)第6.2.5条-第6.2.8条的规定,塔壁按裂缝、缺陷、腐蚀进行评定时,其可评定c级。

    依据《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144—2008)第7.3.8条的规定,塔壁和支撑系统使用性可评定为C级。

    5. 结论与建议

    5.1 鉴定结论

    1)冷却塔支撑系统和塔壁钢筋锈蚀、混凝土保护层脱落,混凝土碳化深度已接近保护层厚度,冷却塔耐久性失效。

    2)由于塔壁较薄(最薄处120mm),在保护层腐蚀、脱落、钢筋锈蚀的情况下,有效截面积减小,结构刚度降低,塔体有失稳风险。

    3)冷却塔下部受力最大,底部环梁、塔壁受损又最为严重,严重影响整体的承载能力,整体承载能力不足。

    综上所述,依据《工业建筑可靠性鉴定标准》(GB50144—2008)第3.3.1条和第8.0.2条的规定,热电厂冷却塔可靠性综合评定为Ⅳ级,已严重影响整体安全,必须立即采取加固措施或拆除重建。

    5.2 维修建议

    5.2.1以上鉴定为初步鉴定结论,待检修期间应对冷却塔内壁及内部框架结构进行详细检查。

    5.2.2 对损坏的人字柱、环梁应剔除表面疏松混凝土,对锈蚀钢筋除锈,采取高强灌浆料进行修复,钢筋锈蚀严重的须增设钢筋,钢筋与原钢筋进行焊接连接,然后采用碳纤维进行补强;

    5.2.3 损坏塔壁及其他损坏构件应剔除表面疏松混凝土,对锈蚀钢筋除锈,采用修复砂浆修复。

    5.2.4为保障混凝土的耐久性,完成上述修补后,应用建筑防水涂料、聚合物砂浆等涂覆在混凝土表面,阻断湿气与混凝土的直接接触。

    5.2.5关于加固方案应由具备相应资质的单位进行详细设计。

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