Материалы

Опыт строительства дымовой трубы высотой 98м в экстремально стесненных условиях


     Напомним, что идея создания в Российской Федерации нормативного документа по проектированию промышленных дымовых труб, который учитывал бы современное состояние и достигнутый технический уровень по строительству этих высотных сооружений, была реализована. В подготовке такого документа принимали участие специалисты ООО «ИЦ АС Теплострой» и Ассоциации «РосТеплостройМонтаж», объединяющей ведущие предприятия России в области строительства промышленных дымовых труб и других высотных сооружений. Документ был введен в действие в 2012г. в качестве Стандарта организации Некоммерческого Партнерства Объединения проектных строительных организаций «ЭнергоТеплоМеталлургПроект» и получил название  СТО-П084-12-ПП01 «Промышленные дымовые и вентиляционные трубы. Указания по проектированию».

  За основу Стандарта были приняты Кодексы установившейся практики комитета CICIND, обобщающие мировой опыт проектирования и строительства дымовых труб. Итоговой целью развития Стандарта является его применение в качестве национального свода правил Российской Федерации. Это позволит полноценно работать на Российском рынке профильным иностранным компаниям. В сентябре 2014г. Стандарт был представлен в экспертный совет комитета CICINDдля его одобрения и утверждения.

   На одной из конференций мы упоминали об интересной трубе, которую нам довелось спроектировать и строить на Кольском полуострове, располагающемся на северо-западе Европейской части России. Хотелось бы рассказать об этом сооружении поподробнее.

   В 1978 году на предприятии ОАО "Кольская горно-металлургическая компания», г. Мончегорск была возведена несущая башня с газоотводящим стволом высотой Н=110,0м., предназначенная для отвода дымовых газов от установок производства серной кислоты сернокислотного отделения рафинировочного цеха.

   Несущая решетчатая башня высотой 106,0м выполнена из углеродистой стали марки Ст3сп5. Газоотводящий ствол с постоянным по высоте внутренним диаметром 2,0м выполнен из углеродистой стали Ст3кп2. Толщина стенки 6мм. Теплоизоляция отсутствует.

   Подводящий газоход подключается на отм. +9,350. Его длина составляет 341,12м. Газоход представляет собой надземный трубопровод, опирающийся на отдельно стоящие плоские и пространственные опоры, высотой от 8,3 до 26,25м. Наружный диаметр газохода на разных участках составляет 1,82м, 2,42м, 2,62м.

   В 2011 году было проведено обследование технического состояния сооружения, по результатам которого втяжная башня и газоход признаны аварийными. При проведении обследования выявлены многочисленные сквозные отверстия в газоотводящем стволе площадью до 0,5м2; сплошная коррозия металлоконструкций опорных стоек несущей башни в среднем до 15%, а местами до 30%; сплошная коррозия металлоконструкций связей несущей башни до 50%, отдельных элементов до 100%. Все эти повреждения вызваны химической коррозией. Отводимые дымовые газы содержат продукты концентрированной серной кислоты в виде тумана и брызг. Максимальная температура дымовых газов 700С. Их низкая скорость и охлаждение при прохождении по тракту значительной длины способствовало еще большему образованию агрессивного конденсата.

   Учитывая аварийность сооружения, а также тот факт, что вытяжная башня являлась единственным источником выброса и длительная остановка сернокислотного производства не представлялась возможной, перед нами стояла задача максимально быстрого возведения новой дымовой трубы при минимальной длине газохода для увеличения скорости отводимых газов и уменьшения их охлаждения.

   Единственным подходящим под установленные критерии местом для установки трубы была площадка в непосредственной близости от оборудования прямо у стены цеха. Задача строительства осложнялась значительной стесненностью этой площадки из-за располагающихся вокруг зданий, сооружений и технологических трубопроводов, а также наличия на площадке старых, не использующихся фундаментов под оборудование.

   Учитывая условия эксплуатации сооружения и параметры представленного для строительства участка, было принято решение строительства стальной самонесущей трубы высотой Н=98м. конструктивного исполнения «труба с двойной стенкой», устанавливаемой на свайном фундаменте. В качестве основания фундамента приняты 15 буронабивных висячих свай диаметром 1020мм с уширением на конце до 2000мм и глубиной 12м. Изготовление свай выполнялось с использованием инвентарных извлекаемых обсадных труб для закрепления стенок скважин. Ростверк был выполнен в виде круглой железобетонной плиты диаметром 12,5м. и толщиной 1,25м. Для исключения пересечения со старыми фундаментами ростверк выполнялся на уровне земли. Изготовление плиты производилось с использованием несъемной опалубки. Следует отметить, что на площадке строительства присутствовали аэрозоли серной кислоты, поэтому рабочим приходилось использовать спецсредства.

   Ввиду стесненности площадки строительства, а также значительного расстояния в 3150км., на которое нужно было перевезти изготовленные конструкции, было принято решение выполнения дымовой трубы из габаритных элементов максимальной заводской готовности, а возведение сооружения вести с применением технологии самоподъемного крана. 

   По конструктивной схеме сооружение представляет собой самонесущую стальную оболочку переменного по высоте кольцевого сечения, защемленную в основании. Футеровка выполнена в форме самонесущего газоотводящего ствола Внутренний газоотводящий ствол запроектирован самонесущим и опирается на отм. +25,000 на балочную конструкцию, которая крепится к наружному стволу.

   Диаметр несущего ствола изменяется по высоте от 6,0м в основании до 3,9м в верхней части. Материал конструкций ствола - сталь С255 по ГОСТ 27772-88*. Внутренний ствол выполняется из легированной стали с наружной теплоизоляцией. В качестве защиты стального газоотводящего ствола был применен слой полимербетона плотностью 1,8т/м3 толщиной 40мм. Было подготовлено несколько образцов с разным составом такого бетона, которые отправлялись заказчику для испытаний. В лаборатории заказчика такие образцы помещались в 98% серную кислоту. Состав бетона образца, выдержавшего испытания наиболее успешно, был применен для защитного слоя. Интересной оказалась информация заказчика, что предложения других компаний по этой трубе заключались в установке стеклопластикового газоотводящего ствола, однако присланные образцы материала полностью разрушились в ходе испытаний. После этого заказчик даже не принимал к рассмотрению предложения со стеклопластиковым стволом или футеровкой.

   В нижней части газоотводящего ствола предусматривалось устройство наклонного перекрытия и приемника агрессивного конденсата для его сбора и отвода обратно в систему.

   После строительства дымовой трубы, в период короткой остановки производства, существующий коллектор, проходящий по стене цеха, был реконструирован и организована врезка в новую трубу на отметке +25,260. Оставшаяся часть газохода была отсечена и позволяет выполнить его демонтаж, также как и аварийную башню. 

УСЛУГИ