4.1.1 当对既有烟囱进行鉴定时,除应考虑下一个目标使用期内可能受到的作用和使用环境外,还要考虑烟囱已经受到的各种作用和结构工作环境,以及使用历史上受到的设计中未考虑的作用。
4.1.2 原始资料是鉴定工作的基础,设计图、竣工图缺失时,应进行现场调查实测和补充检测,当无地质勘察报告时,可进行补充检测。设计图、竣工图齐全时,应与现场实际情况核对。
4.1.3 结构上的作用调查以查阅图纸、规范、运行参数以及调查使用历史为主,必要时应对结构动力作用进行测试。
#4.2 地基基础检查4.2.1 当地基资料不全且可能对烟囱上部结构造成不利影响时,应根据国家现行有关标准的规定,对场地地基进行补充勘测,并进行沉降观测和倾斜观测。
地基承载力的大小按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007中规定的方法进行确定。当使用年限超过10年时,可适当考虑地基承载力在长期荷载作用下的提高效应。
4.2.2 当上部结构未发现异常时,可不进行开挖检查;当对基础现状有怀疑时,应对基础进行开挖检查。
#4.3 筒壁(烟道壁)及支承结构检查4.3.1 筒壁(烟道壁)外壁可以通过望远镜、吊篮、爬梯、平台等直接检查,内壁需通过钻芯样检查缺陷和损伤。
4.3.2 对套筒式烟囱,可通过内部设置的钢爬梯或吊板等进行内壁和内筒以及连接现状的检查。
4.3.3 砖烟囱除容易出现变形、裂缝、腐蚀外,由于其材料特性,还容易出现风化、缺损,应进行相关检查。
4.3.4 玻璃钢材料由于本身的材料特点,对外力冲击、应力集中等比较敏感,使用、维护过程中的某些不当操作,均会导致玻璃钢烟囱的局部、浅层损坏。如果不及时地对这些破坏部位加以修复,持续的累积作用将导致破坏面积扩大、浅层破坏向深层发展,Zui终导致整体性破坏。
应调查玻璃钢烟囱的原材料,并记录和标绘任何应力区。
在正常的基础上,烟道喷淋降温系统应处于不连续运转状态。烟道喷淋降温系统的运行将造成烟气中的飞灰在玻璃钢烟囱内表面上产生聚积。
#4.4 内衬(筒)与隔热层检查4.4.1 内衬可通过钻芯样进行现状检查,当停产时可搭设内吊篮,对内衬整体表观现状进行检查。对构造和连接可通过查阅图纸资料并结合现场实际情况进行检查。
4.4.2 对砖内筒,尚应对支撑内筒的混凝土构件的破损、腐蚀、变形、连接、构造、露筋、保护层剥落、浇筑质量现状进行检查。对钢内筒和玻璃钢内筒,主要检查筒壁穿孔数量、大小和分布情况以及构造、变形和涂装情况,尚应对制晃装置、支承节点的现状进行检查。对多管式烟囱,尚应对多个内筒之间的相对位置、连接构造进行检查。
4.4.3 隔热层可通过钻芯样进行检查。
#4.5 附属设施检查4.5.3 当对连接可靠性有怀疑时,应对接地电阻值进行检测。
#4.6 防腐层检查4.6.1 发泡块材的损伤一般不会导致防腐层立即破坏,粘接剂的饱满度和老化程度对防腐层的有效性起着重要的作用,所以应以粘接剂现状作为检查重点。
4.6.2 聚合物防腐蚀层,在防腐层完好的前提下可以有效地防护烟囱筒身,但出现局部破损后,酸液会从缺陷部位向内渗漏,所以应重点检查是否存在局部破损部位。
4.6.3 耐腐蚀合金防腐层主要检查表面颜色均匀性,是否存在局部色差、焊缝开裂、渗液、局部鼓泡、孔洞等缺陷。
#5 地基基础检测5.0.1 地基承载力的大小按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007中规定的方法进行确定。
5.0.2 当地基基础资料不全时,若上部荷载无变化,且筒身及支承结构无沉降裂缝和倾斜等不良现象,证明基础使用状况良好,可不用开挖进行检测。
当基础沉降尚不稳定或有不均与沉陷或有腐蚀和烧损等情况时,应对基础结构进行开挖检测。
5.0.3 地基土渗透腐蚀是指烟囱排放产生的腐蚀液渗入土层后,对烟囱基础产生腐蚀破坏。现场采用取土样化学分析的方法检测地基土的受腐蚀深度,若地基土渗透腐蚀到达基础,则需对基础的受腐蚀程度进行检查。
#6 筒壁与支承结构检测#6.1 一般规定6.1.1 抽样数量和检测方法主要是依据现行国家标准《建筑结构检测技术标准》GB/T 50344关于检测方法和抽样方案的相关要求,同时也应考虑烟囱检测工作属于高危作业,在满足安全的前提下对抽样部位可以根据结构实际情况进行适当调整,但取样部位应该具有代表性。
6.1.2 根据以往现场检测的数据分析,由于烟囱属于高耸构筑物的特点,一般上部结构施工质量比下部的施工质量差,因此筒壁尺寸的检查重点应针对上部质量进行复核检查,检查方法可以采取无损检测或芯样检测等方法。
6.1.3 由于烟囱结构属于悬臂式高耸构筑物,烟囱的倾斜对烟囱的承载能力和使用影响较大,烟囱的倾斜原因主要是施工原因和地基变形,一般情况下地基变形周期较长,因此对于地基变形的倾斜需要进行长期沉降观测。
6.1.5 损伤严重的构件可能已经失效,对结构的承载能力会造成严重影响,因此需要进一步确定严重损坏程度和损坏原因以及对结构局部或整体的影响程度。为后续的处理建议提供有效依据。
6.1.6 结构的自振频率变化不仅能反映结构损伤情况,而且还能反映结构整体性能和受力体系的改变,通过结构自振频率的变化,可以分析结构的结构性能,评价结构工作状况。
#6.2 材料检测6.2.1 采用钻芯修正法时,宜选用修正量的方法,也可采用其他形式的修正方法。芯样应从烟囱筒壁上随机抽取,混凝土芯样试件的直径和钻芯数量应符合相应技术标准的要求。
考虑到计算单元(单独构件)的划分,烟囱每节单元主要是按照相邻两牛腿之间的距离进行确定。
6.2.2 砌体强度检测要求取样检测的块材试样和块材的回弹测区,外观质量应符合相应产品标准的合格要求,不应选择受到灾害影响或环境侵蚀作用的块材作为试样或回弹测区,块材的芯样试件,不得有明显的缺陷。
砌筑砂浆强度非破损检测方法,如回弹法、射钉法、贯入法等;取样检测方法,如推出法、筒压法、砂浆片剪切法、电荷法等。
需要依据砌筑块材强度和砌筑砂浆强度确定砌体强度时,砌筑块材强度的检测位置宜与砌筑砂浆强度的检测位置对应;对于砌体质量明显较差不满足现行国家标准《烟囱工程施工及验收规范》GB 50078要求的结构构件,应增加抽样数量。
6.2.4 基于玻璃钢材料本身对外力冲击、应力集中的敏感性以及确保玻璃钢烟囱的完整性,应采用无损检测方法检测玻璃钢烟囱的各种性能指标。
将壁厚检测结果与设计图纸、竣工图纸、使用环境条件等相对照,用以评估玻璃钢烟囱在使用过程中内外表面劣化、减薄的速率。
#6.4 垂直度、裂缝与变形检测6.4.1 烟囱筒体垂直度测量的具体检测方法可参照《建筑变形测量规范》JGJ 8中的相关规定。相对于筒底,烟囱的倾斜Zui大点一般情况下位于筒顶,因此对于整体倾斜需测定烟囱顶部相对于筒底部的倾斜量和方向,但也需测定筒身其他部位相对于筒底的倾斜量和方向,以检测筒身变形的不均匀程度。
6.4.2 对钢结构筒壁的所有焊缝都应进行外观检查,焊缝的外形尺寸和外观缺陷检测方法和评定标准,应按现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205确定。
6.4.3 结构的整体可参照本标准第6.4.1条和相关技术标准进行检测。结构变形可用观察和尺量的方法检测,并考虑结构不均匀沉降、倾斜和开裂的影响。套筒式和多管式烟囱采用分段支撑或悬挂内筒时,支撑钢梁应进行变形检测。钢筒壁的弯曲变形和板件凹凸等变形情况,可用观察和尺量的方法检测,量测出变形的程度;变形评定,应符合相关技术标准的规定。
6.4.4 损伤是环境因素、灾害因素、施工质量缺陷和腐蚀侵蚀等因素造成的,应对这类损伤进行现场检测。
#7 内衬(筒)与隔热层检测7.0.1 隔热层可采用钻芯的方法进行检测,钻芯穿透烟囱筒壁,对隔热层厚度及填充情况进行检测,并通过取样化学分析的方法对隔热层的受腐蚀程度进行检测。
采用红外测温的方法测定烟囱外表面温度,在温度异常区域进行钻芯,确认隔热层的工作性能。对腐蚀较严重位置钻芯,判断隔热层的完整程度和隔热效果。
内衬可采用高精度红外成像仪进行外观质量检测,能够比较地确定受腐蚀程度和受腐蚀点的部位。
7.0.3 套筒式烟囱包括单管及多管烟囱,当内筒存在明显倾斜、摆动、震动,荷载变化,相对位置偏移和损伤等情况时,应对内筒的动力特性进行检测。
#8 附属设施检测8.0.1 附属设施包括筒首铸铁盖板、伸缩节、爬梯和围(护)栏、信号平台、积灰平台、避雷装置、航空标志、缆风绳及其他预埋件等。
#9 腐蚀检测#9.1 混凝土烟囱腐蚀检测9.1.2 半电池电位法以及电位梯度法均为定性测试方法,必须依据表面锈胀裂缝以及碳化深度综合判断钢筋锈蚀程度。
9.1.3 混凝土碳化本身对烟囱承载力无显著影响,但会破坏钢筋表面的钝化膜从而引起钢筋锈蚀,测试碳化深度主要用来综合判断钢筋锈蚀程度和评估烟囱筒壁的耐久性年限。
酸液对混凝土的腐蚀分为两个阶段:第一阶段是使混凝土中性化(类似于大气环境中混凝土的碳化),第二阶段则是腐蚀混凝土从而导致承载力的降低。
酸液腐蚀深度主要从筒壁内侧测量,被酸液腐蚀的混凝土一般会发生颜色变化,质地疏松。
#9.2 钢烟囱(钢内筒)腐蚀检测9.2.2 除了烟囱竣工验收时有初始厚度数据,以后在使用过程中不会对壁厚进行日常测试。当检测工期较短时,可通过测量剩余厚度,结合考虑工艺是否变化等综合推断某一时间段内的平均腐蚀速率。将腐蚀速率与钢烟囱的剩余壁厚相对照,可以用来推断钢烟囱(钢内筒)的剩余使用年限,一般用mm/a表示。
#9.4 玻璃钢烟囱腐蚀检测9.4.2 玻璃钢学名玻璃纤维增强聚合物,其中玻璃纤维是玻璃钢结构的承载物,玻璃钢制品为各向异性承载方式。因此,如果对玻璃钢烟囱直接采用类似于钢内筒的取样检测方式,很可能导致取样部位玻璃钢烟囱的局部受力传递中断或应力集中,影响玻璃钢烟囱的使用安全性和使用寿命。
#9.5 防腐蚀层腐蚀检测9.5.1 烟囱防腐层的完好程度直接决定烟囱结构的工作环境和使用寿命。本节的内容是在总结前一阶段脱硫烟囱防腐蚀材料和施工技术的基础上,借鉴这些材料在其他防腐蚀领域的相关应用经验和检测结果编写而成。
本标准所指的发泡块材类防腐蚀内衬,系指利用粘接剂将一定规格的发泡块材粘贴到烟囱内衬内表面所形成的防腐蚀内衬。其中发泡块材包括发泡玻璃砖、发泡陶瓷砖两类。
9.5.3 本标准所指聚合物防腐蚀层内衬,系由耐腐蚀、耐高温有机高分子聚合物,通过喷涂或手工刮抹的方式,在烟囱内衬内表面所形成的、厚度不低于2.5mm的整体性防腐蚀内衬。
防腐涂料内衬,是通过多层施工、将每层可能存在的缺陷相互遮盖而达到长期防腐蚀寿命的。因此,涂层厚度及其贯通性缺陷情况,将直接决定内衬的使用寿命。
9.5.6 本标准所指的耐蚀合金复合内衬,主要是指钛合金挂板式内衬、钢-钛复合板内衬。耐硫酸露点腐蚀钢的实际应用结果表明,其耐腐蚀性能与碳钢相近,因此不单独考虑其耐腐蚀性能,仅仅将其看作钢内筒材质处理。
9.5.7 耐酸浇注料在施工过程中影响工程质量的因素太多,工程质量难以控制,在国内脱硫烟囱中的使用结果表明,不适合于脱硫烟囱的运行工况。但是,由于国内已建造有10多座这类烟囱内衬,因此,本标准还是将其列入检查内容。
#10 结构分析与校核10.0.2 本条对烟囱结构分析与校核作出规定。
4 关于结构构件材料强度的取值。当材料的种类和性能符合原设计要求时,可取原设计标准值;当材料的种类和性能与原设计不符或材料性能已经显著退化时,应根据实测数据按国家现行有关检测技术标准的规定确定,如《建筑结构检测技术标准》GB/T 50344、《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》JGJ/T 23等。
5 关于温度对材料的力学性能影响。当烟囱混凝土筒壁表面温度长期高于60℃,钢筒表面温度长期高于100℃,材料性能会有所降低,应考虑温度对材料力学性能的影响,可参考现行国家标准《烟囱设计规范》GB 50051取值。例如,根据《烟囱设计规范》GB 50051,温度60℃时,C25混凝土的轴心抗压、轴心抗拉折减系数分别为0.85和0.80,弹性模量折减系数为0.85。
#11 鉴定评级#11.1 地基基础11.1.1 在进行地基基础的安全性评定时,宜按烟囱现状和地基变形观测资料的方法评定。当地基变形观测资料不足或结构存在的问题怀疑是由地基基础承载力不足所致时,其等级评定可按承载力项目进行。
对斜坡场地上的烟囱进行评定时,边坡的抗滑稳定性计算可采用瑞典圆弧法等方法,对场地的检测评价可参照国家现行规范的要求。
11.1.2 观测资料和工程实践及理论研究表明,当沉降速率小于每天0.01mm时,可认为地基沉降进入了稳定变形阶段,一般来说,地基不会再因后续变形而产生明显的差异沉降。
当缺少地基变形观测资料时,可通过烟囱本身的现状及烟囱与烟道的相对变形、位移判定基础的安全性。
11.1.3 在需要按承载力评定地基基础的安全性时,考虑到基础隐蔽难于检测等实际情况,不再将基础与地基分开评定。对地基承载力的确定应考虑基础埋深、宽度以及建筑荷载长期作用的影响;对于基础,分析验算其受冲切、受剪、抗弯和局部承压的能力。在验算地基基础承载力时,烟囱的荷载大小按结构荷载效应的标准值组合取值。
#11.2 筒 壁11.2.3 烟囱属于长悬臂构件,其筒壁出现环向裂缝对烟囱的承载力有较大的影响,因此,对于烟囱出现此类裂缝,一般评级为c级或d级。
11.2.7 由于裂缝情况复杂,裂缝的危害性和发展速度会有很大的差别,如因温度、收缩引起的裂缝与受力裂缝就有很大差别等,故允许有实践经验者根据具体情况适当调整评定等级。a级与现行设计规范允许值一致,b级钢筋无明显腐蚀风险、裂缝未贯穿筒壁,可不予处理。
11.2.8 烟囱的筒壁倾斜评定等级a级与现行施工验收规范允许的倾斜偏差一致。b级、c级主要基于烟囱筒身倾斜的调查资料及筒壁的开裂,制定评级标准。本标准将筒壁的每一节划分为一个计算单位作为一个构件,但对筒壁的倾斜评定项目是将筒壁整体视为一个构件。
#11.5 腐蚀评定11.5.1 腐蚀对于烟囱来说,是一种常见且会对结构安全造成一定影响的损伤。因此,在本标准中将其作为一个单独的项目列出。在制定腐蚀项目的分级标准时,对不同材料的烟囱作出了不同的规定。
11.5.2 本条的评分标准主要是依据以往的工程经验确定的。引起钢筋混凝土烟囱腐蚀的因素很多,本条根据主要的影响因素,考虑到不同因素对烟囱的腐蚀破坏影响程度不同,根据不同的权重,确定了扣分标准。
11.5.3 对于砌体烟囱,腐蚀评定主要考虑了腐蚀的范围、Zui大腐蚀深度和发展趋势,表格中所列的Zui大腐蚀深度的限值是根据工程经验制定的。
11.5.4 钢烟囱的腐蚀对构件的截面有所削弱,如已经出现严重腐蚀,致使截面削弱,材料性能降低,应考虑其承载能力问题。
#12 综合鉴定评级12.0.2 烟囱的可靠性综合鉴定评级是在该鉴定单元结构系统可靠性评级的基础上进行的,其中结构系统的评级结果A、B、C、D四个级别分别对应鉴定单元的综合鉴定结果一、二、三、四的四个级别。综合鉴定评级的原则以地基基础和上部承重结构为主,兼顾内衬与隔热进行综合判定,以确保烟囱的正常使用。
#13 鉴定报告13.0.1 本条规定了烟囱鉴定报告的基本内容,烟囱的可靠性鉴定内容应当满足本标准的规定。
13.0.2 本条在第13.0.1条规定鉴定报告内容的基础上,又明确规定了鉴定报告编写应符合的要求,以保证鉴定报告的质量。
#14 检测作业安全#14.1 检测人员14.1.1 本条规定应对参加烟囱检测的人员进行安全教育,使其了解本工程检测特点,熟悉岗位的安全技术操作规程,并通过考核合格后上岗工作,所有登高作业人员都必须持证上岗,并定期进行培训及进行安全知识更新教育。
14.1.3 从事烟囱检测的人员一般应每年体检一次。烟囱检测的人员,必须年满18岁,身体健康,不得聘用患有高血压、贫血症、严重心脏病、精神症、癫痫病、恐高症、深度近视眼在500度以上的人员,以及经医生检查认为不适合高处作业的人员。
#14.2 安全措施14.2.2 烟囱筒身现状主要是指爬梯、扶梯、平台、栏杆等组成通行的通道的安全情况,要对其锚固、锈蚀及缺损现象进行全面的检查验收。
14.2.3 吊篮等起重提升系统的设备,应做好日常维保和记录。悬挂机构的结构件应选用钢材或其他适合的金属材料制造,其结构应具有足够的强度和刚度。随机档案应包括生产许可证、合格证、监督检验报告等。
14.2.5 恶劣天气时不应进行烟囱检测,停工前做好防护措施,操作台上人员撤离,应对设备、工具、零散材料及可移动的铺板等进行整理、固定并做好防护,全部人员撤离后立即切断通向操作平台的供电电源。
雨天和雪天进行检测作业时,必须采取可靠的防滑、防寒和防冻措施。水、泥、冰、霜、雪均应及时清除。当结冰、积雪严重而无法清除时,应停止检测作业。
14.2.7 烟囱检测人员一般应配备工具袋,使用的小型工具均应装人工具袋内,不应在钢管上或脚手架上随意放置工具。检测样品应包装好并予以固定。
14.2.9 当需要夜间检测时,检测区域及工作台、内外吊梯、钢管竖井架、卷扬机房以及各运输通道等处,应设置充足的照明。
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