RU2651871C1 - Method of repairing reinforced concrete chimney and device for its implementation - Google Patents

Method of repairing reinforced concrete chimney and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2651871C1
RU2651871C1 RU2017124079A RU2017124079A RU2651871C1 RU 2651871 C1 RU2651871 C1 RU 2651871C1 RU 2017124079 A RU2017124079 A RU 2017124079A RU 2017124079 A RU2017124079 A RU 2017124079A RU 2651871 C1 RU2651871 C1 RU 2651871C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dome
trunk
repairing
pipe
reinforced concrete
Prior art date
Application number
RU2017124079A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Алексей Николаевич Беляничев
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Северсталь"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Северсталь" filed Critical Публичное акционерное общество "Северсталь"
Priority to RU2017124079A priority Critical patent/RU2651871C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2651871C1 publication Critical patent/RU2651871C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G23/00Working measures on existing buildings
    • E04G23/02Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04HBUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H12/00Towers; Masts or poles; Chimney stacks; Water-towers; Methods of erecting such structures
    • E04H12/28Chimney stacks, e.g. free-standing, or similar ducts

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: invention relates to construction, or more precisely to methods for repairing reinforced concrete or brick chimneys. Method of repairing a reinforced concrete chimney includes identifying the zone of the emergency section of the chimney carrying trunk and repairing this section with the help of a protective device mounted on it. Herewith a through hole is made in the center of the emergency section zone allowing the protective device to be inserted through it into the trunk of the chimney, the protective device is installed in it, which is made in the form of an “umbrella” with a flat dome opened after its insertion to ensure a tight fit of the dome surface to the lining plane in the inner space of the chimney trunk at the point of its destruction overlapping the emergency section zone. After that, the “umbrella” is fixed by means of a fastening onto the outer surface of the chimney trunk, then a fast-hardening material is introduced into the through hole filling the cavity between the flat dome of the “umbrella” and the inner surface of the chimney trunk including the through hole.
EFFECT: device and a method for repairing a reinforced concrete or a brick chimney are proposed, which makes it possible to eliminate the direct effect of aggressive gases on the carrying trunk, to restore the burnt out heat-insulating layer, to exclude local overheating of the trunk, to restore the plane of the inner lining with fixing unbroken bricks with a fast-hardening material with minimal labor costs, without stopping the unit and eliminating the loss of production.
6 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам ремонта дымовых железобетонных или кирпичных труб, но может быть также использовано при ремонте несущих и ограждающих железобетонных конструкций различного назначения, остановка которых на длительный срок невозможна без потери производства либо без ущерба техническому состоянию агрегата.The invention relates to the field of construction, and in particular to methods for repairing flue reinforced concrete or brick pipes, but can also be used in the repair of supporting and enclosing reinforced concrete structures for various purposes, which can not be stopped for a long time without loss of production or without damage to the technical condition of the unit.

Известен способ ремонта дымовой трубы, при котором на время ремонта основной трубы устанавливают временный ствол, который выполнен в виде стыкуемых неразъемно и непроницаемо по вертикали гибких и жестких полых элементов, закрепляемых на наружной поверхности основной трубы на стяжных кольцах или закладных деталях, причем гибкие полые элементы имеют длину вдоль ствола, на порядок и более превосходящую жесткие полые элементы (Патент РФ №2171879, МПК Е04Н 12/28, E04G 23/00, опубл. 10.08.2001 г.).A known method of repairing a chimney, in which for the time of repair of the main pipe a temporary barrel is installed, which is made in the form of flexible and rigid hollow elements that are joined together in one piece and are impermeable to the vertical, fixed on the outer surface of the main pipe on the coupling rings or embedded parts, moreover, flexible hollow elements have a length along the barrel, an order of magnitude and more superior to rigid hollow elements (RF Patent No. 2171879, IPC E04H 12/28, E04G 23/00, published on 08/10/2001).

Такой способ применяется для частичной или полной замены футеровки трубы. Недостатком данного способа является необходимость монтажа временной «фальш»-трубы, что связано с остановкой производственного процесса и потерей в связи с этим производительности работающего оборудования или агрегата. Для постоянно действующих производственных объектов такой способ ремонта дымовой трубы неприемлем.This method is used to partially or completely replace the pipe lining. The disadvantage of this method is the need to install a temporary "false" pipe, which is associated with a stop of the production process and the loss in connection with this of the productivity of the working equipment or unit. For permanent production facilities, this method of repairing a chimney is unacceptable.

Известна дымовая труба, содержащая несущую оболочку, закрепленную с зазором на ее внутренней поверхности кирпичную футеровку и установленную в зазор между оболочкой и футеровкой теплоизоляцию, которая выполнена из заливочного пенобетона плотностью 200…500 кг/м3 (Полезная модель №146803, МПК Е04Н 12/28, опубл. 19.05.2014 г.). В случае реконструкции, технического перевооружения, капитального или текущего ремонта, зазор, который может быть изначально воздушным или заполненным осевшим утеплителем (например, разрушившимися минераловатными плитами), заполняется заливочным пенобетоном через образованные, например, бурением отверстия в несущей оболочке или в кирпичной футеровке, в первом случае снаружи дымовой трубы, во втором случае изнутри трубы. Расположение отверстий и расстояния между ними выбираются из условия полного без пропусков заполнения заливочным пенобетоном зазора. При этом восстанавливается теплоизоляция и обеспечивается сплошность закрепления футеровки за счет сцепления ее и несущей оболочки посредством установленного путем заливки в зазор пенобетона.A chimney is known, containing a supporting shell, a brick lining fixed with a gap on its inner surface, and thermal insulation installed in the gap between the shell and the lining, which is made of filling foam concrete with a density of 200 ... 500 kg / m 3 (Utility model No. 146803, IPC Е04Н 12 / 28, published on 05.19.2014). In the case of reconstruction, technical re-equipment, overhaul or maintenance, the gap, which may be initially airborne or filled with settled heat insulation (for example, destroyed mineral wool slabs), is filled with filling foam concrete through openings formed, for example, by drilling in a bearing shell or in a brick lining, in the first case is outside the chimney; in the second case, inside the chimney. The location of the holes and the distance between them are selected from the condition of filling the gap with filling foam-concrete without gaps. At the same time, thermal insulation is restored and the lining is secured by fixing it and the bearing shell by means of foam concrete installed by pouring into the gap.

Недостатком такого способа ремонта является невозможность обеспечения полной защиты внутренней поверхности трубы от агрессивной газовой среды, невозможность восстановления вертикальной плоскости футеровки и закрепления верхнего ряда кирпичей, что приведет к дальнейшему разрушению футеровки. Сверление изнутри трубы во время текущего ремонта невозможно без полной остановки работающего агрегата, что приведет к потере его производительности, а в некоторых случаях и к ухудшению технического состояния самого агрегата, например, коксовой батареи.The disadvantage of this method of repair is the impossibility of providing complete protection of the inner surface of the pipe from an aggressive gas environment, the inability to restore the vertical plane of the lining and fixing the upper row of bricks, which will lead to further destruction of the lining. Drilling from the inside of the pipe during maintenance is impossible without a complete stop of the working unit, which will lead to a loss in its productivity, and in some cases to a deterioration in the technical condition of the unit itself, for example, a coke oven battery.

Известна дымовая труба, состоящая из фундамента, ствола и оголовка, при этом оголовок и прилегающая к нему верхняя часть ствола трубы выполнены из полимерного композиционного материала, а нижняя часть ствола снабжена закрепленным на ней наружным бандажом из полимерного композиционного материала. Верхняя и нижняя части ствола трубы содержат дополнительную усиленную антикоррозионную защиту, например, на основе армированных кремнийорганических составов (Полезная модель №147888, МПК Е04Н 12/28, опубл. 20.11.2014 г.). Техническое решение может применяться при ремонте преимущественно металлических дымовых труб, при этом бандаж наформовывается после подготовки наружной поверхности нижней части ствола и кроме антикоррозионной функции служит усиливающим элементом нижней части ствола.A chimney is known, consisting of a foundation, a barrel and a head, while the head and the upper part of the pipe adjacent to it are made of polymer composite material, and the lower part of the barrel is equipped with an external bandage made of polymer composite material fixed to it. The upper and lower parts of the pipe trunk contain additional enhanced corrosion protection, for example, based on reinforced organosilicon compounds (Utility Model No. 147888, IPC Е04Н 12/28, published on November 20, 2014). The technical solution can be used in the repair of mainly metal chimneys, while the bandage is formed after preparing the outer surface of the lower part of the barrel and, in addition to the anti-corrosion function, serves as a reinforcing element of the lower part of the barrel.

Заявляемая дымовая труба имеет повышенный срок службы за счет усиления нижней части ствола бандажом, выполненным из полимерного композиционного материала, и его высокой химстойкости. Повышает срок службы и усиленное антикоррозионное покрытие наиболее уязвимых нижней и верхней частей трубы. При этом наформовка бандажа упрощает ремонт нижней части трубы.The inventive chimney has an increased service life due to the strengthening of the lower part of the barrel with a bandage made of a polymer composite material, and its high chemical resistance. Increases the service life and enhanced anti-corrosion coating of the most vulnerable lower and upper parts of the pipe. At the same time, the banding molding simplifies the repair of the lower part of the pipe.

Недостатком данной конструкции является то, что она применяется только для металлических труб и не может быть использована для железобетонных и кирпичных дымовых труб, защита трубы применяется только в ее верхней и нижней частях, в то время как повреждение может быть в любой по высоте части трубы. Применение наружного бандажа не защищает внутреннюю поверхность трубы от воздействия агрессивной газовой среды.The disadvantage of this design is that it is used only for metal pipes and cannot be used for reinforced concrete and brick chimneys, the protection of the pipe is applied only in its upper and lower parts, while damage can be in any part of the pipe in height. The use of an external bandage does not protect the inner surface of the pipe from the effects of an aggressive gas environment.

Известен наиболее близкий к предложенному способ усиления и ремонта железобетонной дымовой трубы с помощью усиливающей железобетонной обоймы (гильзы), устанавливаемой на поврежденной внутренней или внешней поверхности ствола трубы, и включающий предварительную зачистку поверхности от разрушенного бетона и следов коррозии. Поврежденную и предварительно зачищенную поверхность ствола трубы поочередно и по отдельным участкам покрывают синтетической смолой с армирующими термостойкими волокнами, а в состав бетона обоймы также включают армирующие термостойкие волокна, при этом уплотнение бетона до отверждения смолы производят вибропрессованием, а внешнюю поверхность обоймы формируют оставляемой опалубкой, фиксируемой синтетической смолой с термостойкими волокнами и болтами, которые предварительно закреплены в бетоне ствола трубы (Патент РФ №2443838, МПК Е04Н 12/28, опубл. 27.02.2012 г.).Known closest to the proposed method of reinforcing and repairing a reinforced concrete chimney using a reinforcing reinforced concrete cage (sleeve) mounted on a damaged internal or external surface of the pipe trunk, and including preliminary cleaning of the surface from destroyed concrete and traces of corrosion. The damaged and pre-cleaned surface of the pipe trunk is alternately and in separate sections coated with synthetic resin with reinforcing heat-resistant fibers, and reinforcing heat-resistant fibers are also included in the concrete structure, while concrete is compacted before the resin is cured by vibrocompression, and the outer surface of the sleeve is formed by the retained formwork, which is fixed synthetic resin with heat-resistant fibers and bolts that are pre-fixed in the concrete of the pipe trunk (RF Patent No. 2443838, IPC E04N 12/28, published February 27, 2012).

Недостатком данного способа является то, что применение гильзы не снимает проблему воздействия агрессивных газов, идущих по внутреннему стволу трубы, на несущий железобетонный или кирпичный ствол трубы изнутри. Газы продолжают воздействовать на несущую оболочку (ствол) трубы, вызывая ее интенсивное разрушение и дополнительный нагрев, в результате которого в ней увеличиваются температурные напряжения, что повышает общую нагруженность несущей оболочки и ускоряет ее износ. Возможно возникновение сквозного прогара. Все это приводит к значительному снижению срока службы дымовой трубы. При установке обоймы требуется снижение производительности агрегата, чтобы уменьшить объем и снизить температуру газов, проходящих через трубу во время ремонта, а в некоторых случаях и остановка агрегата, если образуется прогар. Все это приводит к потере производительности объекта или агрегата. Кроме того, монтаж гильзы на несущем стволе значительно увеличивает массу всей конструкции дымовой трубы, увеличивает нагрузки на существующий фундамент, несущий ствол и стены дымового борова в границах конструктива трубы, что также является недостатком данного способа ремонта.The disadvantage of this method is that the use of the sleeve does not solve the problem of the influence of aggressive gases flowing along the inner pipe bore on the reinforced concrete or brick pipe bore from the inside. Gases continue to act on the supporting shell (trunk) of the pipe, causing its intense destruction and additional heating, as a result of which temperature stresses increase in it, which increases the overall load of the supporting shell and accelerates its wear. A through burnout may occur. All this leads to a significant reduction in the life of the chimney. When installing the cage, it is necessary to reduce the performance of the unit in order to reduce the volume and temperature of the gases passing through the pipe during repair, and in some cases stop the unit if burnout occurs. All this leads to loss of productivity of the object or unit. In addition, the installation of the sleeve on the supporting shaft significantly increases the mass of the entire structure of the chimney, increases the load on the existing foundation, the bearing barrel and the walls of the chimney bore within the boundaries of the pipe structure, which is also a disadvantage of this repair method.

Цель изобретения - создать способ ремонта железобетонной или кирпичной дымовой трубы, который позволяет устранять прямое воздействие агрессивных газов на несущий ствол, восстанавливать выгоревший теплоизолирующий слой, исключать локальный перегрев ствола, восстанавливать вертикальную плоскость внутренней футеровки с закреплением неразрушенных кирпичей быстротвердеющим материалом, не увеличивающим объемы при нагревании, с минимальными трудозатратами, без остановки агрегата и исключения потери производства.The purpose of the invention is to create a repair method for a reinforced concrete or brick chimney, which eliminates the direct effect of aggressive gases on the bearing barrel, restores a burnt insulating layer, eliminates local overheating of the barrel, restores the vertical plane of the inner lining with fixing undamaged bricks with quick-hardening material that does not increase volumes when heated , with minimal labor, without stopping the unit and eliminating loss of production.

Цель достигается тем, что в способе ремонта железобетонной дымовой трубы, включающем выявление зоны аварийного участка несущего ствола трубы, ремонт этого участка с помощью устанавливаемого на него защитного приспособления, в центре зоны аварийного участка выполняют сквозное отверстие диаметром, позволяющим ввести сквозь него защитное приспособление в ствол трубы, устанавливают в него защитное приспособление, выполненное в виде «зонта» с плоским куполом, который раскрывают после его ввода, обеспечивая плотное прилегание поверхности купола к плоскости футеровки во внутреннем пространстве ствола трубы в месте его разрушения, перекрывая зону аварийного участка, фиксируют «зонт» с помощью крепления на наружной поверхности ствола трубы, затем в сквозное отверстие вводят быстротвердеющий материал, заполняя полость между плоским куполом «зонта» и внутренней поверхностью ствола трубы, включая сквозное отверстие. При выявлении аварийных участков, соприкасающихся между собой по высоте трубы, ремонт участков производят последовательно в направлении снизу вверх, при этом ремонт последующего участка начинают производить после полного затвердения быстротвердеющего материала предыдущего участка. Цель также достигается тем, что устройство для ремонта железобетонной дымовой трубы, содержащее защитное приспособление, устанавливаемое в зоне аварийного участка несущего ствола трубы, выполнено в виде «зонта» с плоским куполом при раскрытии, прикрепленным скрепляющей арматурой к несущему стержню с возможностью перемещения по нему для обеспечения раскрытия купола, при этом длина несущего стержня определяется по формуле:The goal is achieved by the fact that in the method of repairing a reinforced concrete chimney, including identifying the zone of the emergency section of the supporting trunk of the pipe, repairing this section using the protective device installed on it, a through hole with a diameter is made in the center of the zone of the emergency section, allowing the protective device to be inserted into the trunk pipes, install a protective device in it, made in the form of an “umbrella” with a flat dome, which is opened after its entry, providing a tight fit to the surface the dome to the lining plane in the inner space of the pipe trunk in the place of its destruction, blocking the area of the emergency section, fix the “umbrella” by fastening on the outer surface of the pipe trunk, then quick-hardening material is introduced into the through hole, filling the cavity between the flat dome of the “umbrella” and the inside the surface of the pipe barrel, including the through hole. When emergency sections are identified that are in contact with each other along the pipe height, the sections are repaired sequentially in the direction from the bottom to the top, while the subsequent section is repaired after the quick-hardening material of the previous section is completely hardened. The goal is also achieved by the fact that a device for repairing a reinforced concrete chimney containing a protective device installed in the area of the emergency section of the supporting trunk of the pipe is made in the form of an “umbrella” with a flat dome when opened, attached by fastening reinforcement to the supporting rod with the possibility of moving along it for ensuring the opening of the dome, while the length of the supporting rod is determined by the formula:

Lcm=Hнcmmисmmсфарм+(0,3-0,7)Dcm, мм, гдеL cm = H ncm + H mism + H msf + V arm + (0.3-0.7) D cm , mm, where

Ннсm - толщина несущего ствола трубы, мм;N nsm - the thickness of the bearing barrel of the pipe, mm;

Нmисm - толщина теплоизоляционного слоя трубы, мм;N mm is the thickness of the insulating layer of the pipe, mm;

Нmсф - толщина слоя футеровки, мм;H msf - the thickness of the lining layer, mm;

Варм - длина скрепляющей арматуры от места крепления купола к несущему стержню до внешней поверхности купола, мм;In arm - the length of the fastening reinforcement from the place of attachment of the dome to the supporting rod to the outer surface of the dome, mm;

Dcm - внутренний диаметр ствола трубы, мм,D cm - the inner diameter of the pipe trunk, mm,

при этом купол выполнен из термостойкого материала, а скрепляющая арматура - из стали или стекловолокна, при этом количество скрепляющей арматуры составляет не менее 3, купол «зонта» выполнен в виде круга или многоугольника с числом углов не менее трех, а в виде термостойкого материала купола применяют жаропрочный материал типа тефлон.the dome is made of heat-resistant material, and the fastening reinforcement is made of steel or fiberglass, while the number of fastening fittings is at least 3, the dome of the “umbrella” is made in the form of a circle or polygon with a number of angles of at least three, and in the form of heat-resistant material of the dome apply heat-resistant material like teflon.

Предлагаемый способ ремонта железобетонной дымовой трубы поясняется чертежами, на которых изображено: фиг. 1 - вертикальный разрез ствола железобетонной дымовой трубы; фиг. 2 - вертикальный разрез ствола железобетонной дымовой трубы с зоной аварийного участка несущего ствола трубы; фиг. 3 - защитное приспособление в раскрытом состоянии, выполненное в виде «зонта» с плоским куполом, вид сбоку; фиг. 4 - плоский купол защитного приспособления, вид В; фиг. 5 - защитное приспособление в закрытом (сложенном) состоянии, вид сбоку; фиг. 6 - вертикальный разрез ствола железобетонной дымовой трубы с установленным защитным приспособлением в месте аварийного участка.The proposed method of repairing a reinforced concrete chimney is illustrated by drawings, which depict: FIG. 1 is a vertical section through the trunk of a reinforced concrete chimney; FIG. 2 - a vertical section of the trunk of a reinforced concrete chimney with the zone of the emergency section of the supporting pipe trunk; FIG. 3 - a protective device in the open state, made in the form of an "umbrella" with a flat dome, side view; FIG. 4 - a flat dome of the protective device, type B; FIG. 5 - a protective device in a closed (folded) state, side view; FIG. 6 is a vertical section through the trunk of a reinforced concrete chimney with a protective device installed at the site of the emergency site.

Ствол дымовой трубы состоит из огнеупорной футеровки 1, теплоизоляционного слоя 2 и несущей оболочки 3, выполненной из железобетона или кирпича. В зоне аварийного участка трубы 10 устанавливают защитное приспособление, выполненное в виде «зонта» с плоским куполом 4 при раскрытии, прикрепленным скрепляющей арматурой 5 к несущему стержню 6 с возможностью перемещения по нему. Защитное приспособление после установки его в просверленное сквозное отверстие 7 закрепляют на наружной поверхности ствола дымовой трубы с помощью крепления 8. В сквозное отверстие 7 вводят быстротвердеющий материал, заполняя им полость 9 между плоским куполом «зонта» 4 и внутренней поверхностью ствола трубы, включая сквозное отверстие 7. Скрепляющая арматура 5 выполнена из стали или стекловолокна, т.к. после затвердевания быстротвердеющего материала она выполняет роль арматуры для увеличения прочностных характеристик заполненной полости. В качестве стали для арматуры применяют жаропрочную нержавеющую сталь, которая при высоких температурах (до 600°C) на протяжении длительного времени противостоит газовой коррозии и не поддается пластической деформации и разрушению.The chimney trunk consists of a refractory lining 1, a heat-insulating layer 2 and a supporting shell 3 made of reinforced concrete or brick. In the area of the emergency section of the pipe 10, a protective device is installed, made in the form of an "umbrella" with a flat dome 4 when opened, attached by fastening reinforcement 5 to the supporting rod 6 with the possibility of movement along it. After installing it in the drilled through hole 7, the protective device is fixed on the outer surface of the chimney barrel by means of fastening 8. Quick-hardening material is introduced into the through hole 7, filling the cavity 9 between the flat dome of the “umbrella” 4 and the inner surface of the pipe trunk, including the through hole 7. The fastening reinforcement 5 is made of steel or fiberglass, because after hardening of quick-hardening material, it acts as a reinforcement to increase the strength characteristics of the filled cavity. Heat-resistant stainless steel is used as steel for reinforcement, which at high temperatures (up to 600 ° C) for a long time resists gas corrosion and does not lend itself to plastic deformation and destruction.

Количество скрепляющей арматуры 5 подобрано экспериментальным путем и должно составлять не менее 3 штук для обеспечения увеличения несущей способности конструкции в целом и исключения повторного разрушения в месте ремонта. При количестве арматуры менее 3 штук не обеспечивается жесткость крепления плоскости «зонта» при раскрытии.The number of fastening reinforcement 5 is selected experimentally and should be at least 3 pieces to ensure an increase in the bearing capacity of the structure as a whole and to avoid repeated destruction at the repair site. When the number of fittings is less than 3 pieces, the rigidity of fastening the plane of the “umbrella” during opening is not provided.

Купол «зонта 4 выполнен в виде круга или многоугольника с числом углов не менее трех, потому что такая форма купола позволяет оптимально обеспечить полноту покрытия образовавшейся полости 9 в разрушенной футеровке 10.The dome "umbrella 4 is made in the form of a circle or polygon with a number of angles of at least three, because this shape of the dome allows you to optimally ensure the completeness of coverage of the formed cavity 9 in the destroyed lining 10.

Купол выполнен из термостойкого материала, в качестве которого применяют жаропрочный материал типа тефлон, т.к. необходимы определенные требования по его жаропрочности, позволяющие ему не сгореть либо деформироваться при воздействии горячих дымовых газов в течение времени, достаточного для затвердевания заполненного быстротвердеющего материала и получения вертикальной стенки (плоскости) футеровки.The dome is made of heat-resistant material, which is used as a heat-resistant material such as Teflon, because certain requirements are required for its heat resistance, allowing it not to burn or deform when exposed to hot flue gases for a time sufficient to solidify the filled quick-hardening material and obtain a vertical lining wall (plane).

Длина скрепляющей арматуры Варм зависит от размера дефекта, возникшего на стволе трубы, она выбирается таким образом, чтобы при раскрытии «зонта» дефект куполом был перекрыт. Чем больше дефект, тем больше длина скрепляющей арматуры.The length of the fastening reinforcement in Arm depends on the size of the defect that has arisen on the pipe trunk, it is chosen so that when the “umbrella” opens, the defect is blocked by the dome. The larger the defect, the greater the length of the fastening reinforcement.

Длина несущего стержня 6 выбрана опытным путем из условия беспрепятственного ввода защитного приспособления в сложенном виде через сквозное отверстие 7 во внутреннюю полость ствола трубы на расстояние, равное (0,3-0,7) от диаметра внутреннего ствола трубы Dcm. Такое расстояние обусловлено обеспечением раскрытия «зонта» за пределами плоскости футеровки во внутреннем пространстве ствола трубы и надежной его фиксации при выполнении крепления снаружи несущей оболочки 3. При расстоянии менее 0,3×Dcm возникает вероятность нераскрытия «зонта», т.к. часть его может находиться внутри просверленного канала. При расстоянии более 0,7×Dcm «зонт» может упереться в противоположную внутреннюю поверхность ствола трубы, при этом фиксация его будет затруднена.The length of the supporting rod 6 is selected empirically from the condition of the unhindered entry of the protective device when folded through the through hole 7 into the internal cavity of the pipe trunk at a distance equal to (0.3-0.7) from the diameter of the internal pipe trunk D cm . This distance is due to the opening of the "umbrella" outside the lining plane in the inner space of the pipe trunk and its reliable fixation when fastening on the outside of the supporting shell 3. When the distance is less than 0.3 × D cm, there is a possibility of non-opening of the "umbrella", because part of it may be inside the drilled channel. With a distance of more than 0.7 × D cm, the “umbrella” can abut against the opposite inner surface of the pipe trunk, while fixing it will be difficult.

Способ реализуется следующим образом.The method is implemented as follows.

С помощью тепловизионного прибора выявляют зону аварийного участка несущего ствола трубы 10. Это зона высоких температур несущего ствола, где имеет место частичное разрушение огнеупорной футеровки 1 и выгорание теплоизоляционного материала 2. В центре зоны аварийного участка перпендикулярно стволу выполняют путем сверления сквозное отверстие 7 с удалением полученного керна диаметром, позволяющим ввести сквозь него защитное приспособление. В отверстие вводят защитное приспособление, выполненное в виде «зонта» с плоским куполом 4 в сложенном виде, затем его раскрывают, несущий стержень 6 выдвигают назад, обеспечивая плотное прилегание купола 4 к плоскости огнеупорной футеровки 1. Раскрывшийся купол закрывает полость разрушенной части футеровки и создает единую плоскость с ней. После этого в отверстие подают быстротвердеющий материал, например огнеупорную смесь, которая заполняет полость 9 между плоским куполом 4, выполненным из термостойкого материала типа тефлон, и несущим стволом, включая высверленное отверстие 7 в стволе для исключения подсосов наружного воздуха внутрь трубы. Несущий стержень 6 защитного приспособления обрезают заподлицо ствола и фиксируют креплением 8 в виде шплинта. При выявлении аварийных участков, соприкасающихся между собой по высоте трубы, ремонт участков производят последовательно в направлении снизу вверх, при этом ремонт последующего участка начинают производить после полного затвердения быстротвердеющего материала предыдущего участка.Using a thermal imaging device, the zone of the emergency section of the bearing barrel of the pipe 10 is detected. This is the high temperature zone of the bearing barrel, where the refractory lining 1 is partially destroyed and the insulation material 2 burns out. In the center of the zone of the emergency section, perpendicular to the barrel is drilled through a hole 7 to remove the resulting core with a diameter that allows you to enter through it a protective device. A protective device is introduced into the hole, made in the form of an “umbrella” with the flat dome 4 folded, then it is opened, the supporting rod 6 is pulled back, providing a tight fit of the dome 4 to the plane of the refractory lining 1. The opened dome closes the cavity of the destroyed part of the lining and creates a single plane with her. After that, a quick-hardening material, for example a refractory mixture, is filled into the hole, which fills the cavity 9 between a flat dome 4 made of a heat-resistant Teflon-type material and a bearing barrel, including a drilled hole 7 in the barrel to prevent leakage of outside air into the pipe. The supporting rod 6 of the protective device is cut flush with the barrel and fixed with a fastening 8 in the form of a cotter pin. When emergency sections are identified that are in contact with each other along the pipe height, the sections are repaired sequentially in the direction from the bottom to the top, while the subsequent section is repaired after the quick-hardening material of the previous section is completely hardened.

Пример конкретной реализации способа и применения устройства для ремонта железобетонной дымовой трубы.An example of a specific implementation of the method and application of the device for the repair of reinforced concrete chimney.

Ремонт согласно предложенному способу осуществляли на дымовой трубе коксовой батареи №6 внутренним диаметром 5120 мм ПАО «Северсталь». Внутренний слой огнеупорной футеровки трубы толщиной 250 мм выполнен из огнеупорного кирпича марки «Кирпич огнеупорный КОРПо 1НФ/100/2.0/50/ГОСТ 530-2007», теплоизоляционный слой толщиной 200 мм выполнен минераловатными плитами М1-125 ГОСТ 21880-94, несущий слой толщиной 190 мм выполнен из бетона класса В25 ГОСТ 26633-85. По трубе проходят дымовые газы температурой 200-270°C. Размер разрушенного участка составил 600 мм по высоте трубы. Для осуществления ремонта в центре разрушения было выполнено сквозное отверстие диаметром 100 мм, в которое введено защитное приспособление в виде «зонта», купол которого выполнен в виде пятиугольника, который крепился к несущему стержню металлической скрепляющей арматурой длиной 450 мм в количестве 5 штук, выполненной из нержавеющей стали марки 20Х23Н18. При диаметре более 100 мм увеличивается подсос воздуха и снижается тяга в трубе, при диаметре менее 100 мм защитное приспособление не проходит сквозь сквозное отверстие, т.е. диаметр отверстия обусловлен размером защитного приспособления. Длина несущего стержня составляла 3200 мм. Купол зонта выполнили из тефлона. После введения защитного приспособления в сложенном виде в сквозное отверстие «зонт» раскрыли, обрезали несущий стержень заподлицо с наружной стенкой трубы и закрепили с помощью шплинта на наружной стенке трубы. В зону разрушения, включая сквозное отверстие, с помощью бетононасоса ввели смесь марки «Смесь строительная высокопрочная огнеупорная жаропрочная серии Новатор ТФ-3», которая в течение 250 минут затвердела. Ремонт производили без остановки и снижения производительности коксовой батареи. Время ремонта по сравнению с известной технологией сократилось на 70%. Экономия от снижения затрат на ремонт составила 2,3 млн рублей на одной дымовой трубе.Repair according to the proposed method was carried out on the chimney of a coke oven battery No. 6 with an inner diameter of 5120 mm of Severstal PJSC. The inner layer of the refractory lining of the pipe with a thickness of 250 mm is made of refractory bricks of the brand “Refractory brick KORPo 1NF / 100 / 2.0 / 50 / GOST 530-2007”, the insulation layer 200 mm thick is made of mineral wool plates G1 215 GOST 21880-94, the bearing layer is thick 190 mm is made of concrete of class B25 GOST 26633-85. Flue gases with a temperature of 200-270 ° C pass through the pipe. The size of the destroyed section was 600 mm in height of the pipe. To carry out repairs, a through hole with a diameter of 100 mm was made in the center of destruction, into which a protective device was introduced in the form of an “umbrella”, the dome of which was made in the form of a pentagon, which was attached to the supporting rod with 450 mm metal fastening fittings in the amount of 5 pieces made of stainless steel grade 20X23H18. With a diameter of more than 100 mm, air leakage increases and draft in the pipe decreases, with a diameter of less than 100 mm the protective device does not pass through the through hole, i.e. the diameter of the hole is determined by the size of the guard. The length of the supporting rod was 3200 mm. The dome of the umbrella was made of Teflon. After the protective device was folded into the through hole, the umbrella was opened, the supporting rod was cut flush with the outer wall of the pipe, and secured with a cotter pin to the outer wall of the pipe. A mixture of the brand “High-strength building refractory heat-resistant refractory heat-resistant series Novator TF-3” was introduced into the destruction zone, including the through hole, with a concrete pump, which hardened within 250 minutes. Repair was carried out without stopping and reducing the productivity of the coke oven battery. The repair time compared with the known technology was reduced by 70%. Savings from reducing repair costs amounted to 2.3 million rubles per chimney.

Предложенный способ ремонта железобетонной дымовой трубы позволяет устранять прямое воздействие агрессивных газов на несущий ствол трубы, восстанавливать выгоревший теплоизолирующий слой, исключать локальный перегрев ствола, восстанавливать вертикальную плоскость внутренней футеровки с закреплением неразрушенных кирпичей быстротвердеющим материалом, не увеличивающим объемы при нагревании. Ремонт проводится без потери производительности, без остановки «на тихий ход» агрегата, с минимальными подготовительными работами, временными и строительными трудозатратами и без увеличения нагрузки на строительные конструкции дымовой трубы. Экономия при ремонте предложенным способом достигается за счет меньшего количества материалов, снижения трудозатрат и количества подготовительных работ, а также исключения потери производительности агрегата.The proposed method for repairing a reinforced concrete chimney allows eliminating the direct effect of aggressive gases on the supporting pipe trunk, restoring a burnt insulating layer, eliminating local overheating of the barrel, restoring the vertical plane of the inner lining with fixing undamaged bricks with quick-hardening material that does not increase volumes when heated. Repair is carried out without loss of productivity, without stopping the unit “on a quiet run”, with minimal preparatory work, temporary and construction labor and without increasing the load on the chimney building structures. Savings in the repair of the proposed method is achieved due to fewer materials, reduced labor costs and the amount of preparatory work, as well as elimination of loss of productivity of the unit.

Claims (13)

1. Способ ремонта железобетонной дымовой трубы, включающий выявление зоны аварийного участка несущего ствола трубы, ремонт этого участка с помощью устанавливаемого на него защитного приспособления, отличающийся тем, что в центре зоны аварийного участка выполняют сквозное отверстие диаметром, позволяющим ввести сквозь него защитное приспособление в ствол трубы, устанавливают в него защитное приспособление, выполненное в виде «зонта» с плоским куполом, который раскрывают после его ввода, обеспечивая плотное прилегание поверхности купола к плоскости футеровки во внутреннем пространстве ствола трубы в месте его разрушения, перекрывая зону аварийного участка, фиксируют «зонт» с помощью крепления на наружной поверхности ствола трубы, затем в сквозное отверстие вводят быстротвердеющий материал, заполняя полость между плоским куполом «зонта» и внутренней поверхностью ствола трубы, включая сквозное отверстие.1. A method of repairing a reinforced concrete chimney, including identifying the zone of the emergency section of the carrier pipe trunk, repairing this section using a protective device installed on it, characterized in that a through hole with a diameter is made in the center of the zone of the emergency section, allowing a protective device to be inserted into the barrel through it pipes, install a protective device in it, made in the form of an “umbrella” with a flat dome, which is opened after its entry, providing a snug fit to the surface of the dome and to the lining plane in the inner space of the pipe trunk at the place of its destruction, blocking the zone of the emergency section, an “umbrella” is fixed by fastening on the outer surface of the pipe trunk, then quick-hardening material is introduced into the through hole, filling the cavity between the flat dome of the “umbrella” and the inside the surface of the pipe barrel, including the through hole. 2. Способ ремонта железобетонной дымовой трубы по п. 1, отличающийся тем, что при выявлении аварийных участков, соприкасающихся между собой по высоте трубы, ремонт участков производят последовательно в направлении снизу вверх, при этом ремонт последующего участка начинают производить после полного затвердения быстротвердеющего материала предыдущего участка.2. A method for repairing a reinforced concrete chimney according to claim 1, characterized in that when emergency sections are identified that are in contact with each other along the height of the pipe, the sections are repaired sequentially from the bottom up, and the subsequent section is repaired after the quick-hardening material of the previous one is completely hardened plot. 3. Устройство для ремонта железобетонной дымовой трубы, содержащее защитное приспособление, устанавливаемое в зоне аварийного участка несущего ствола трубы, отличающееся тем, что защитное приспособление выполнено в виде «зонта» с плоским куполом при раскрытии, прикрепленным скрепляющей арматурой к несущему стержню с возможностью перемещения по нему для обеспечения раскрытия купола, при этом длина несущего стержня определяется по формуле:3. A device for repairing a reinforced concrete chimney, containing a protective device installed in the area of the emergency section of the supporting pipe trunk, characterized in that the protective device is made in the form of an "umbrella" with a flat dome when opened, attached by fastening reinforcement to the supporting rod with the possibility of movement along him to ensure the opening of the dome, while the length of the supporting rod is determined by the formula: Lст=Hнсттисттсфарм+(0,3-0,7)Dст, мм, гдеL st = H nst + H tyst + H tsf + V arm + (0.3-0.7) D st , mm, where Ннст - толщина несущего ствола трубы, мм;N nst - the thickness of the bearing barrel of the pipe, mm; Нтист - толщина теплоизоляционного слоя трубы, мм;N tist - the thickness of the insulating layer of the pipe, mm; Нтсф - толщина слоя футеровки, мм;N tsf - the thickness of the lining layer, mm; Варм - длина скрепляющей арматуры от места крепления купола к несущему стержню до внешней поверхности купола, мм;In arm - the length of the fastening reinforcement from the place of attachment of the dome to the supporting rod to the outer surface of the dome, mm; Dст - внутренний диаметр ствола трубы, мм,D article - the inner diameter of the pipe trunk, mm, при этом купол выполнен из термостойкого материала, а скрепляющая арматура выполнена из стали или стекловолокна.the dome is made of heat-resistant material, and the fastening reinforcement is made of steel or fiberglass. 4. Устройство для ремонта железобетонной дымовой трубы по п. 3, отличающееся тем, что количество скрепляющей арматуры составляет не менее трех.4. A device for repairing a reinforced concrete chimney according to claim 3, characterized in that the number of fastening fittings is at least three. 5. Устройство для ремонта железобетонной дымовой трубы по п. 3, отличающееся тем, что купол «зонта» выполнен в виде круга или многоугольника с числом углов не менее трех.5. A device for repairing a reinforced concrete chimney according to claim 3, characterized in that the dome of the "umbrella" is made in the form of a circle or polygon with a number of angles of at least three. 6. Устройство для ремонта железобетонной дымовой трубы по п. 3, отличающееся тем, что в качестве термостойкого материала купола применяют жаропрочный материал типа тефлон.6. A device for repairing a reinforced concrete chimney according to claim 3, characterized in that heat-resistant material of the Teflon type is used as the heat-resistant material of the dome.
RU2017124079A 2017-07-06 2017-07-06 Method of repairing reinforced concrete chimney and device for its implementation RU2651871C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017124079A RU2651871C1 (en) 2017-07-06 2017-07-06 Method of repairing reinforced concrete chimney and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017124079A RU2651871C1 (en) 2017-07-06 2017-07-06 Method of repairing reinforced concrete chimney and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2651871C1 true RU2651871C1 (en) 2018-04-24

Family

ID=62045537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017124079A RU2651871C1 (en) 2017-07-06 2017-07-06 Method of repairing reinforced concrete chimney and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2651871C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2574407A (en) * 2018-06-04 2019-12-11 Celtic Heights Ltd Roof or wall hole closing device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3303618A (en) * 1964-05-28 1967-02-14 Paul S Kelsey Prefabricated chimneyes and vents
SU1571186A1 (en) * 1988-06-09 1990-06-15 Научное Проектно-Техническое Объединение "Белстройнаука" Госстроя Бсср Chimney stack
US6109257A (en) * 1998-07-23 2000-08-29 Hodge; Deborah L. Modular chimney
RU2209282C1 (en) * 2001-10-30 2003-07-27 Открытое акционерное общество "Спецжелезобетонстрой" Method of repair and reconstruction of tall chimneys and partial disassembly of shaft during their reconstruction
RU2334068C2 (en) * 2006-05-03 2008-09-20 Закрытое Акционерное Общество "Спецжелезобетонстрой" Method of repair and reconstruction of high-rise reinforced concrete structures with variable taper, for instance, cooling towers and industrial pipes

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3303618A (en) * 1964-05-28 1967-02-14 Paul S Kelsey Prefabricated chimneyes and vents
SU1571186A1 (en) * 1988-06-09 1990-06-15 Научное Проектно-Техническое Объединение "Белстройнаука" Госстроя Бсср Chimney stack
US6109257A (en) * 1998-07-23 2000-08-29 Hodge; Deborah L. Modular chimney
RU2209282C1 (en) * 2001-10-30 2003-07-27 Открытое акционерное общество "Спецжелезобетонстрой" Method of repair and reconstruction of tall chimneys and partial disassembly of shaft during their reconstruction
RU2334068C2 (en) * 2006-05-03 2008-09-20 Закрытое Акционерное Общество "Спецжелезобетонстрой" Method of repair and reconstruction of high-rise reinforced concrete structures with variable taper, for instance, cooling towers and industrial pipes

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2574407A (en) * 2018-06-04 2019-12-11 Celtic Heights Ltd Roof or wall hole closing device
GB2574407B (en) * 2018-06-04 2020-11-11 Celtic Heights Ltd Roof or wall hole closing anchor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2480697C2 (en) Repair of partition walls in fire-resistant furnace
AU2018243563B2 (en) Method of repairing a tunnel
RU2651871C1 (en) Method of repairing reinforced concrete chimney and device for its implementation
JP5641760B2 (en) CONCRETE STRUCTURE AND FIRE RESISTANT COVERING METHOD FOR CONCRETE STRUCTURE
JP3880738B2 (en) Reinforcement method of concrete structure by cement mortar composite board with carbon fiber sheet
US2342058A (en) Prefabricated stack sections
CN213174629U (en) Flue gas duct with fixed knot constructs
KR100882830B1 (en) Crack induction structure using hardened body of organic fiber reinforced mortar
JP2011069151A (en) Concrete panel form
CN209665808U (en) A kind of i.e. dress formula ablation prefabricated component resistant to high temperatures of launching workplace diversion trench
CN109578028B (en) Method for preventing and controlling freezing injury of tunnel in cold region
RU146803U1 (en) CHIMNEY
RU2758826C1 (en) Method for strengthening structure of metal chimneys
JPS5910973B2 (en) hot stove wall structure
CN113718703B (en) Assembled deformation self-adaptive wave wall combined structure and construction method thereof
RU169175U1 (en) Chimney lining
US11203932B2 (en) Method of installing fiber liner for large tunnel repair
RU2433222C1 (en) Method to increase reliability and durability of steel reinforced concrete turbine water conduit
RU43895U1 (en) BUILDING WASTE SECTION
SU881284A1 (en) Flue
KR100675659B1 (en) Mold construction apparatus having high strength board and matrix type fiber-reinforced components
RU168409U1 (en) PANEL PROTECTIVE
JP2002029807A (en) Refractory material, tunnel, refractory lining worked body for tunnel and method for forming refractory lining worked body for tunnel
Kruszka et al. Diagnostics of the structural failure of sports hall external wall layers
RU39628U1 (en) CHIMNEY