蚌埠市发电厂烟囱主体结构检测鉴定中心

一、烟囱基本信息

1. 位置与基本参数

• 地理位置：详细记录烟囱所在发电厂的位置，包括地址、所在区域以及与其他主要建筑物的相对位置关系。

• 高度与直径：准确测量烟囱的高度（从基础顶面到烟囱顶部）和底部、顶部的直径，烟囱高度可能会因设计变更或后期改造而与原始设计有所差异，这些参数对于评估烟囱的稳定性和承载能力至关重要。

• 建造时间与用途：明确烟囱的建造日期，了解其使用过程中的变化情况，例如是否有过功能转换、排放物质的变化等。同时，记录烟囱的设计用途，主要是排放燃烧后的废气，不同的排放物质对烟囱内部结构的腐蚀程度可能不同。

二、检测目的

1. 安全性评估

• 确保烟囱主体结构在正常运行和可能的极端工况（如地震、大风、暴雨、高温等）下的安全性，防止因结构损坏导致烟囱倒塌等重大安全事故，保障发电厂及周边区域的人员生命和财产安全。

2. 质量状况评估

• 检查烟囱主体结构的质量是否符合设计要求和相关建筑规范，发现潜在的质量问题，如材料缺陷、施工工艺不当等，为后续的维护、维修或加固提供依据。

3. 耐久性评估

• 考虑烟囱长期受到废气排放、气象条件等因素的影响，评估烟囱主体结构的耐久性，预测其剩余使用寿命，为合理安排维护和更新计划提供参考。

三、检测依据

1. 国家及行业标准

• 《高耸结构设计规范》（GB 50135 - 2017）

• 《建筑结构检测技术标准》（GB/T 50344 - 2019）

• 《工业建筑可靠性鉴定标准》（GB 50144 - 2019）

• 《建筑抗震设计规范》（GB 50011 - 2010）（2016 年版）

• 《混凝土结构设计规范》（GB 50010 - 2010）（2015 年版）（如果是混凝土烟囱）

• 《钢结构设计标准》（GB 50017 - 2017）（如果是钢结构烟囱）

• 《烟囱设计规范》（GB 50051 - 2013）

• 《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB 50300 - 2013）

2. 设计文件及其他资料

• 烟囱的原始设计图纸，包括建筑图、结构图、配筋图（如果是混凝土烟囱）、钢材型号及连接方式图（如果是钢结构烟囱）等，以及设计说明书，其中包含设计荷载取值、抗震设防要求等重要信息。

• 施工记录，如材料检验报告、混凝土浇筑记录（如果是混凝土烟囱）、焊接记录（如果是钢结构烟囱）、隐蔽工程验收记录等，这些记录有助于了解烟囱的施工质量。

• 烟囱的使用记录，包括排放物质的成分和温度变化记录、维修记录、曾经发生的事故或异常情况记录等。

四、检测内容与方法

（一）外观检查

1. 整体外观检查

• 内容：在烟囱周围不同位置进行远距离观察和近距离检查，查看烟囱整体是否有倾斜、扭曲、裂缝等明显的外观缺陷。检查烟囱外表面的防护层（如防腐涂层、隔热层等）是否有脱落、空鼓、损坏等情况。

• 方法：远距离观察可采用全站仪或经纬仪初步判断烟囱是否有倾斜现象；近距离检查采用目视检查和简单工具（如小锤敲击）检查防护层的完整性。对于烟囱的倾斜情况，在烟囱底部和顶部周边均匀设置观测点，使用全站仪jingque测量各点的空间坐标，计算倾斜率。

2. 顶部及开口部位检查

• 内容：检查烟囱顶部的避雷装置是否完好，检查烟囱顶部开口处的结构是否有损坏，如混凝土剥落、钢结构变形等情况。对于有内衬的烟囱，检查内衬在顶部的连接情况以及是否有损坏迹象。

• 方法：采用目视检查和手动检查相结合的方式。对于避雷装置，检查接闪器、引下线等部件的连接是否牢固，使用接地电阻测试仪检测接地电阻是否符合要求。对于开口部位和内衬，通过近距离观察和简单工具检查其结构完整性。

（二）结构体系检查

1. 结构形式与构件布置检查

• 内容：查阅设计图纸并结合现场勘查，核实烟囱的实际结构形式（如单筒式、双筒式、套筒式等）和构件布置（如混凝土烟囱的筒壁厚度变化、配筋情况；钢结构烟囱的钢筒、钢支架等构件的布置）是否与设计一致。

• 方法：采用钢尺、卡尺等工具测量筒壁厚度、钢构件尺寸等关键参数，利用钢筋探测仪（如果是混凝土烟囱）检查配筋情况，并与设计文件进行对比。

2. 结构合理性评估

• 内容：根据烟囱的结构形式和力学原理，评估结构体系的合理性。分析烟囱在风荷载、自重、温度应力等作用下的受力特点，检查传力路径是否明确、连续，是否存在结构薄弱环节，如截面突变处、连接节点等。

• 方法：结合烟囱的实际几何形状、尺寸和使用条件进行理论分析。对于复杂结构，利用有限元分析软件（如 ANSYS、SAP2000 等）建立烟囱模型，模拟在不同荷载工况下的受力情况，评估结构的整体稳定性。

（三）材料性能检测

1. 混凝土性能检测（如果是混凝土烟囱）

• 内容：检测混凝土的强度、碳化深度和耐久性相关指标（如氯离子含量等）。

• 方法：采用回弹法在烟囱筒壁不同高度和方位划分测区，测量混凝土回弹值，结合碳化深度测量（通过酚酞试剂测试）推算混凝土强度。对于碳化深度较大或对强度准确性要求较高的区域，采用钻芯法，钻取混凝土芯样进行抗压强度试验。氯离子含量可通过化学分析方法从混凝土芯样中提取测定。

2. 钢材性能检测（如果是钢结构烟囱）

• 内容：检测钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率、冲击韧性等力学性能指标，以及钢材的化学成分是否符合设计要求。

• 方法：从烟囱钢结构的非关键部位抽取钢材样本，按照相关标准在实验室进行拉伸试验、冲击试验等力学性能测试，同时采用光谱分析等化学分析方法检测钢材的化学成分。

3. 内衬材料性能检测（如果有内衬）

• 内容：检查内衬材料（如耐火砖、耐酸砖、陶瓷纤维等）的强度、耐腐蚀性等性能是否满足要求。

• 方法：对于耐火砖、耐酸砖等块材，可通过现场取样进行抗压强度试验；对于陶瓷纤维等材料，检查其厚度、密度等物理性能，并结合使用环境评估其耐腐蚀性。

（四）连接节点检查

1. 混凝土烟囱连接节点检查（如果有）

• 内容：检查烟囱与基础、烟道等连接部位的混凝土质量，查看是否有裂缝、疏松等情况。检查钢筋在连接节点处的锚固长度、连接方式是否符合设计要求。

• 方法：采用目视检查和超声探伤仪（检查混凝土内部质量）相结合的方式。对于钢筋的锚固长度和连接方式，通过查阅施工记录和局部破拆检查（在不影响结构安全的前提下）。

2. 钢结构烟囱连接节点检查（如果是钢结构烟囱）

• 内容：检查焊接节点的焊缝质量，查看是否有气孔、夹渣、未焊透、裂纹等缺陷，评估焊缝的有效截面尺寸是否满足承载要求。检查螺栓连接节点的螺栓紧固情况，包括螺栓是否松动、缺失，螺母是否拧紧，垫圈是否完好等，同时评估螺栓的承载能力是否满足要求。

• 方法：焊接节点采用目视检查结合超声波探伤仪、磁粉探伤仪或 X 射线探伤检测。螺栓连接节点使用扭矩扳手检查螺栓紧固扭矩，并进行目视检查。对于重要连接节点，可通过理论计算或模拟试验评估其承载能力。

（五）基础检查

1. 内容：观察烟囱基础周围地面是否有沉降、开裂等现象，检查基础的类型（如独立基础、筏板基础等）、尺寸（长度、宽度、深度）是否符合设计要求。评估基础的承载能力是否满足烟囱在各种荷载作用下的要求。

2. 方法：采用水准仪对基础的沉降情况进行测量，通过挖掘探坑（在不影响基础安全的前提下）或利用地质雷达等手段检查基础的尺寸和类型。对于基础的承载能力评估，可查阅地质勘察报告（若有）或进行现场原位测试（如静载荷试验）。

（六）荷载与承载能力评估

1. 荷载调查

• 内容：调查烟囱的实际荷载情况，包括恒载（烟囱自重、内衬重量等）和活载（风荷载、地震荷载、温度应力等）。

• 方法：烟囱自重根据设计图纸和实际测量的尺寸、材料密度计算；内衬重量通过现场勘查和材料重量计算。风荷载根据当地气象资料和《建筑结构荷载规范》计算，考虑烟囱的高度、体型系数等因素。地震荷载按照《建筑抗震设计规范》计算，温度应力根据烟囱内外温差和材料的热膨胀系数计算。

2. 承载能力评估

• 内容：根据烟囱的结构形式、材料性能、连接方式等建立力学模型。进行结构内力分析，计算烟囱在各种荷载组合下的弯矩、剪力、轴力等内力。根据材料的强度设计值和构件的截面特性，判断构件是否满足承载能力极限状态要求。同时计算烟囱的变形，评估是否满足正常使用极限状态要求。

• 方法：利用有限元分析软件建立模型，输入结构几何尺寸、材料强度、荷载等参数。按照规范要求进行荷载组合，进行自动计算。对于关键构件，可通过手算进行验证。将计算得到的内力和变形值与规范允许值进行比较。

五、检测结果

（一）外观检查

1. 烟囱整体外观基本正常，未发现明显倾斜，但外表面防护层有局部脱落和空鼓现象，脱落面积约为 [X] 平方米，主要集中在烟囱中部高度范围。

2. 烟囱顶部避雷装置完好，接地电阻测试值为 [X]Ω，符合要求。顶部开口处结构有轻微混凝土剥落，内衬连接良好，但局部有磨损迹象。

（二）结构体系

1. 烟囱的结构形式和构件布置与设计文件基本一致，结构体系合理，传力路径明确。

2. 未发现明显的结构薄弱环节，但在筒壁厚度变化处存在较小的应力集中现象，对整体结构稳定性影响较小。

（三）材料性能

1. 混凝土性能（如果是混凝土烟囱）：回弹法检测混凝土强度推定值为 [X] MPa，钻芯法（部分区域）检测的混凝土强度平均值为 [X] MPa，碳化深度实测平均值为 [X] 毫米，氯离子含量在允许范围内。

2. 钢材性能（如果是钢结构烟囱）：钢材样本拉伸试验结果显示，屈服强度为 [X] MPa，抗拉强度为 [X] MPa，伸长率为 [X] MPa，冲击韧性符合要求，钢材化学成分也在标准范围内。

3. 内衬材料性能（如果有内衬）：内衬材料（如耐火砖）抗压强度检测符合要求，耐腐蚀性通过现场观察和使用记录评估基本满足要求。

（四）连接节点

1. 混凝土烟囱连接节点（如果有）：连接部位混凝土质量良好，未发现裂缝和疏松情况。钢筋锚固长度和连接方式符合设计要求。

2. 钢结构烟囱连接节点（如果是钢结构烟囱）：部分焊接节点存在少量气孔和夹渣现象，但焊缝的有效截面尺寸满足承载要求。螺栓连接节点检查发现，有少量螺栓的紧固扭矩略低于设计值，但未发现螺栓松动或缺失情况。

（五）基础

1. 基础周围地面未发现明显沉降和开裂现象，基础的类型和尺寸符合设计要求。

2. 通过静载荷试验（或参考地质勘察报告）评估基础的承载能力满足烟囱在各种荷载作用下的要求。

（六）荷载与承载能力评估

1. 恒载：烟囱自重计算准确，内衬重量与设计基本一致。

2. 活载：风荷载、地震荷载和温度应力根据实际情况和规范计算合理。

3. 通过结构分析，烟囱在现有荷载作用下，结构构件的大内力（弯矩、剪力、轴力）均小于构件的承载能力设计值，大变形计算值为 [X] 毫米，小于规范允许的变形限值。

六、结论与建议

（一）结论

1. 综合本次检测结果，发电厂烟囱主体结构的质量和安全性总体良好，但存在一些局部问题需要处理。

2. 在现有荷载和正常使用条件下，烟囱能够满足安全要求，但需要对发现的问题及时整改，以确保长期安全使用。

（二）建议

1. 外观方面

• 对烟囱外表面防护层脱落和空鼓区域进行修复，重新涂刷防腐涂层和隔热层，确保防护效果。

• 对烟囱顶部开口处的混凝土剥落部位进行修补，对磨损的内衬进行更换或修复。

2. 结构方面

• 对于筒壁厚度变化处的应力集中问题，可进行局部加强处理，如增加配筋（如果是混凝土烟囱）或加厚钢板（如果是钢结构烟囱）。

• 对焊接节点的气孔和夹渣问题，应进行补焊处理；对紧固扭矩不足的螺栓进行重新紧固，并定期检查连接节点的状态。

3. 材料方面

• 根据实际情况，考虑对烟囱的混凝土（如果是混凝土烟囱）或钢材（如果是钢结构烟囱）适时进行防腐处理。

• 定期检查内衬材料的性能，根据排放物质的变化及时更换不满足要求的内衬材料。

4. 基础方面

• 加强对基础的监测，如发现基础有沉降迹象，应及时采取加固措施。

5. 荷载与使用方面

• 严格控制烟囱的使用荷载，特别是在极端气象条件下，要确保烟囱的安全。同时，建立健全烟囱安全管理制度，包括定期检查、维护记录、应急处理预案等。