一、概况

大庆市一座锅炉房烟囱用于供热和生产蒸汽。塔架美化采用喷涂需对边缘区域进行保护遮挡，遮挡的形状应为“口”字形，形成有规则的外观效果。风力发电机塔筒防腐局部锈蚀部位表面处理，采用喷射的方法完全去除锈蚀部位被氧化的锈蚀层和旧涂层露出金属母材达到二点五级，被处理部位边缘采用动力砂轮打磨形成有梯度的过渡层以便进行油漆施工后有一个平滑光顺的表面。塔筒补漆面漆施工：如果采取局部修补的方案，在中间漆施工达到厚度标准且满足第3点要求后可直接喷涂或刷涂面漆达到原始的设计厚度要求。 锅炉房按环保，设计部要求设置46m高砖砌烟囱。 锅炉房和烟囱工程于2001年8月11日开工。 2001年12月26日，烟囱南北两侧m850至1260处出现宽度为10~20毫米的纵向裂缝。 截至2002年1月9日，裂缝已进行至m700至2060，宽度为10~28mm，经观察，裂缝无复发倾向。

二、裂缝产生原因

裂缝问题出现后,建设工作单位可以会同相关施工及设计一个单位,对设计及施工技术资料进行仔细研究查阅,并到现场实际考察,发现这些裂缝发展产生重要原因系锅炉省煤器装置之间没有系统安装,至使进入信息烟囱的烟气环境温度不断升高影响所致。采暖回水经省煤器预热后进入锅炉,加热后再进入城市供热管网,从锅炉生产出来的烟气经省煤器进入数据烟囱。这说明省煤器装置既预热了进入中国锅炉之水,又降低了我国烟气通过温度,减少了部份热损失。经查阅该锅炉热力分析计算书得知,设置省煤器后,进入省煤器的烟气控制温度(进口产品温度)为270°C;而从省煤器出来的烟气反应温度(出口结构温度),即排至烟道或烟囱内的烟气温度为165°C。显然,设置省煤器可使烟气温度达到降低105°C。设计部门对烟气温度的确定,也是我们依据学生设置省煤器来考虑的。因此,不设置省煤器,排进烟囱的烟气温度就高出很多设计过程中烟气温度105°C。那么,不设置省煤器,就将使该烟囱筒壁配置的环向钢筋存在明显改善不足。

图1　烟囱剖面

三、截面验算

1950米截面高度（图2）

950米设置圆柱形内壁高度半径RX1，它可以得到950米的RX1 = 1950，高度和圆柱壁r'x1的外半径=

1950+490=2440。砖烟囱进行内外研究表面工作温度差为:ΔT=270°C-(-33°C)=303°C(-33°C系当时可以测定的10d的室外环境温度数据平均值)。修正后的温度差为:Δt=αkΔT=0935×303°C=283°C,其中:αk为温度不断修正相关系数。砖砌体材料线膨胀系数:αz(T200°C)=050×10-5+10-6(270-200)/200=0535×10-5。在温差影响作用下,钢筋结构重心处的环向相对比较自由理论伸长值:it1=(05+04rx1/r′x1)αzΔt=124×10-3与受压区图形设计面积等有关的系数mB1=100ω(1-RgtΨgt/kit1Eg)2;环筋在温度控制作用下的计算不同强度Rgt=085γgRg=13031N/mm2;裂缝间环筋应变分布不均匀分配系数Ψgt=087(t1=270°C);受压区应力分析图形信息不完整情况系数ω取057。故有:mB1=100×057(13031×087/14×124×105×21×105)2=2736

砖烟囱筒壁每m高环向钢筋截面面积:Ag1=?KmBm(δ0E′t/RgB)it1=4175px2原设计为6@378,Ag=1875px2,所以不满足要求。