玻璃钢烟囱初步设计方案1.doc

1、文档从网络中收集，已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持.玻璃钢烟囱045OOX初步设计方案一、玻璃钢烟囱的特点随着我国对环境保护工作的深入，对于各类锅炉、窑炉、焚烧炉等设备尾气必须达标排 放，因此相关的设备必须增加尾气处理设施，这就对尾气排放最末端设备一烟囱带来一定的 影响，尤其是腐蚀性方面，传统材质已经不能满足这方面的要求。而玻璃钢作为新型材料， 逐渐在各行业中崭露头角，尤其是在环保行业中，近儿年玻璃钢材质的烟囱不断出现，高度 及口径也不断在增加，而且使用效果非常理想，其优越的性能是其它材料所无法比拟的。下 面简单介绍一下玻璃钢烟囱的特点： 突出的耐腐蚀性能众所周知，传统材质的烟

2、囱耐腐蚀性能较差，尤其是经过洗涤的和处理的尾气，对烟囱 的腐蚀更严重，因此具有良好的耐腐蚀性对于烟囱的使用非常重要。玻璃钢材料是高分子复 合材料，对于大多数酸、碱、盐都能耐，并且可以在酸碱交替的悄况下长期使用，同时能够 耐高温，正常情况下，可以长时间在120C以下工作，最高可到220Co 可设计性强玻璃钢的主要原材料种类非常多，成型工艺也多种多样，因此玻璃钢材料本身的可设汁 性很强，可以根据不同的使用条件有针对性地进行设计，包括原材料选择、制作工艺确和安 装方式的确定，这样就能够可以达到合理、有效地进行产品制作和安装。 安装便捷玻璃钢材料密度小，质量轻，因此安装非常方便，基本不需要在施工现场搭

3、设支架，而 且施工周期非常短，比传统方式制作烟囱要缩短近一半的工期，并且玻璃钢烟囱不存在做内 防腐处理的问题，因此避免了二次施工，施工难度更是大大降低。 优异的产品性能玻璃钢产品具有很高的比强度，完全能够达到烟囱所需的各种力学性能要求，而且外部 按设计搭设钢塔保护架，更能满足各种气象条件下的正常使用。同时玻璃钢产品的内表面光 洁度非常高，大大降低了烟气运行的阻力，因此玻璃钢烟囱要比传统的烟囱口径要小。 低成本、高效益玻璃钢烟囱在施工中不用进行防腐处理，而且整体设计也比传统材料的烟囱好，施工周lword版本可编借.欢迎下载支持.文档从网络中收集，已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持.

4、 期短，同时突出的耐腐蚀性能乂增加了烟囱的使用寿命，质量轻使烟囱的基础也比其它材质 的烟囱要小很多，这些因素就决定了玻璃钢烟囱的造价要比传统烟囱的低。本工程是为5X100t/h锅炉机组配套烟囱，根据工况条件、设计参数及现场实际情况，选 用玻璃钢烟囱有以下儿点优势：1、制作安装周期短普通烟囱一般采用混凝土材质，本工程中的烟囱规格为出口直径DN4500,高度为120米, 这种规格的烟囱的本体施工周期为4个月，内防腐施工最短时间为20天，整个工期将不小于 150天，而玻璃钢烟囱一次制作而成，不存在二次施工的问题，从制作到交付使用，总工期 最长为90天，最短为60天。2、成本、维护费用低混凝土烟囱的制

5、作成本最低为300万，内防腐价格最低按400元/m计算，防腐费用最低 为112万余元，总造价在412万，并且做内防腐的混凝土烟囱内部的防腐要每两到三年就要 维护一次，五年左右就要重新制作一次，因此维护费用很高，而玻璃钢烟囱含外部保护铁塔 总价也不会超过410万，并且玻璃钢材质结构层与内防腐层是一次成型，内表面不需要再进 行防腐，因此根本不需要进行防腐处理，也不用进行维护。因此玻璃钢烟囱在价格方面对混 凝土烟囱是有价格优势的。3、使用寿命长玻璃钢材料是一种高分子复合材料，学名中玻璃纤维增强塑料，其中基体材料为高分子 材料，增强材料为玻璃纤维，在设计工况条件内使用，其材料的降解周期非常长，一般在1

6、00 年以上，考虑到外部腐蚀及紫外线照射，在玻璃钢设备最外层（厚度不小于0.5mm）加入紫 外线吸收剂，将大大提高玻璃钢的抗老化性，考虑到长期正常使用的疲劳强度损失，玻璃钢 烟囱的使用寿命最短可以达到60年以上，略高于混凝土烟囱的使用寿命。4、保温效果好，烟囱积水量小玻璃钢材质的导热性很低，同时根据本工程的特点，玻璃钢烟囱的主体将采用新式的夹 层结构设计，中间夹层将采用聚氨酯材料填充，这样将会大大提高玻璃钢烟囱的保温性能， 从而降低烟气在经过烟囱上升过程中水蒸气的凝结，减少烟囱的积水量。二、设计条件要完成玻璃钢烟囱的设讣须提供如下儿方面的参数：（括号内为本I】程拟采用的参数）2word版本可编

7、借.欢迎下载支持.文档从网络中收集，已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持. 烟囱气量（约Nm） 烟气温度及烟气成份（少暈飞灰、SO：、硫氧化合物、氮氧化合物、水等，进口温度最高150C,出口温度最低70C） 当地的气象条件，尤其是年最高风速（按25m./si|-,相于10级风） 当地的地质条件，主要是土壤类型和水文条件（按三类土质）三、引用标准GB T21238-2007玻璃纤维增强塑料夹砂管ASTM D2310机械制造增强热固性树脂管道标准等级JC/T587-1995纤维缠绕增强塑料储罐HG/T 20696-1999玻璃钢化工设备设汁规定ASTM D3299玻璃纤维缠绕增强热固性

8、树脂耐化学性设备标准规范DLT5154-2002架空送电线路杆塔结构设计技术规定GB50017-2003钢结构设汁规范GB50135-2006高耸结构设计规范GB50205-2001钢结构工程施工质量及验收规范CECS80-96塔桅钢结构施工及验收规程ASTM D 2563玻璃增强塑料板可视缺陷分类标准CD130A19-1985手糊法玻璃钢设备设汁技术条件JC/T 277无碱玻璃纤维无捻粗纱JC/T 281无碱玻璃纤维无捻粗纱布GB700-88碳素结构钢GB/T1591-94低合金高强度结构钢四、制造工艺简述4.1制造工艺简述玻璃钢烟囱釆用微机控制定长连续纤维缠绕工艺制造，管材制造在山专门工序

9、组成的流 水线上完成。工艺过程包括内表层、内层（上述两层统称为内衬层）、缠绕结构层及外防护层 制作等工艺过程。玻璃钢烟囱缠绕的具体工艺流程如下：根据本工程的特点，玻璃钢烟囱的安装采用“抱杆自升式”安装方式，这种安装方式对 现场的要求不高，而且操作方便，适合直径比较大、单节重量不大的玻璃钢烟囱的安装，安 装流程图如下：4. 2工艺过程及工序控制为了对生产过程实施有效控制，在缠绕玻璃钢设备的生产过程中明确了工序控制点，规 定了控制内容。4.2.1设备的层次结构特点合理的铺层结构是玻璃钢强度性能、耐腐蚀性能的良好保证。同时采用整体成型的方法, 这样设备将具有更完美的耐腐蚀能力和强度承载能力。对于此工

10、程的设备我们采用内衬层（内 表层、防渗层）+结构层+外保护层的铺层结构形式，内表层：由加入碳化硅粉的内衬树脂（加入质量比树脂：碳化硅二3： 1）和有机纤维聚酯 毡组成，树脂含量92%以上，气密性好，非常光滑。该层主要提供制品防腐、防渗漏等功能。 其片度约为0. 5mmo次内层：由加入碳化硅粉的内衬树脂（加入质量比树脂：碳化硅=3： 1）和无碱玻璃纤维 短切毡或针织毡组成。树脂含量大于70%。该层的主要作用是保护内表层，提高内衬的抗内 压失效能力，阻止裂纹扩散。次内层和内表层统称为内衬层,总厚度23. 5mm,结构层：山无碱无捻缠绕粗纱浸润结构层树脂后采用螺旋和环向相结合的方法缠绕成 型。该层树

11、脂含量通常在3040%左右。作用是承受压应力、拉应力和各种外载荷，壁厚根 据设备受力情况通过合理、科学的优化讣算确定。纤维缠绕成型的制品具有强度和刚度高、 力学性能好等特点，并且可以根据设备不同的使用环境和圧力调整缠绕角度，可设计性好， 产品质量咼而稳定。外保护层：由于该层该裸露在大气中，易受光氧及气候老化，设备外层其树脂和结构树 脂一致，在树脂中添加阻燃剂和UV-9型紫外线吸收剂以防止光氧老化。氧指数不低于31%, 厚度不低于0. 5mmo4.2.2工艺步骤简述a. 模具清理及准备工作将新换上的模具用纱布蘸上丙酮擦去模具表面油污，清除残物，然后均匀打一层脱模蜡 后，抛光处理，用滑石粉均匀擦拭

12、模具表面，在脱模环处刷一层聚乙烯醇脱模剂，不得漏涂,lword版本可编借.欢迎下载支持.文档从网络中收集，已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持. 晾干，成模。b、缠绕聚酯薄膜用胶带纸将聚酯薄膜固定在一端，让芯模均速旋转，等张力缠绕聚酯薄膜，薄膜缠近模 具末端时，降低芯模转速，使芯模和模具末端口平齐，用剪刀剪断薄膜，再用胶带纸将接缝 胶一圈，但胶带纸不得起皱。最终保证薄膜不得起皱，薄膜重叠宽度为205mn）oc、喷树脂，上表面毡均匀喷一层内衬树脂，不得有漏喷处，然后缠绕聚酯毡，要求聚酯毡浸透树脂，不起皱, 聚酯毡的搭接为聚酯毡宽度的一半，用钢卷尺测量以保证尺寸，然后缠绕玻纤网眼布并用

13、气 压棍滚压，赶尽气泡，控制单位面积的树脂用量，树脂含量为953%od、喷树脂，上短切毡（或直接喷射）首先均匀喷一层内衬树脂，不得有漏喷处，然后缠绕短切毡，再喷一遍树脂，缠绕玻纤 网眼布并用气圧辗滚压，赶尽气泡，控制单位面积的树脂用量，使该层树脂含量在733% 内。短切毡网眼布搭接205mm,用钢卷尺测量。如果内衬制作釆用喷射成型的工艺，在上完聚酯毡后，按照工艺单的要求调节好喷枪的 喷纱密度和喷树脂量，并保证小车的运行位移与芯模转速达到合适的比例，以芯模转一周， 小车运动一个喷枪的喷射幅宽的95%为宜，完成一次整体喷射后缠绕玻纤网眼布并用气压馄 滚压，赶尽气泡，控制单位面积的树脂用量，使该层树

14、脂含量在733%内。e、内衬层红外予固化至凝胶，检查内衬层厚度及质量，内衬层厚度约4mm以上。f、缠绕结构层在合格的内衬层上，按设计铺层缠绕结构层，首先应按工艺设计中纱的根数和宽度穿纱, 准备好树脂，并将讣量泵上的固化剂调节杆调到要求的档次（依化验室的结构树脂此温度下 的指导配方而定），按设计方案向计算机输入缠绕铺层及缠绕角进行缠绕，整个缠绕过程要求 浸胶均匀，纱片不间纱、不重叠、不滑纱，淋胶要均匀，不能出现浸胶不完全的现象。环向 缠绕树脂含量为42%-45%,螺旋缠绕树脂含量为33%-35%o缠绕结构层卑度为设计壁厚mm。g、外保护层制作按设计方案，淋树脂，滚压，挤出树脂中的气泡，外保护层厚

15、度：20.5mm。h、固化文档从网络中收集，已重新整理排版.word版本可编辑欢迎下载支持. 采用常温固化，待固化至一定程度，脱模修整。4.2.3 X艺控制内容和方法缠绕玻璃钢烟囱生产工艺过程中设立以下工艺过程控制点，并规定控制内容和方法。见表4-1表4-1工艺过程控制点序号控制点名称1配料控制点2内衬制作控制点3结构层制作控制点4切割修整及后固化控制点(1)配料控制点序号技术要求名称控制内容方法、工具岗位1树脂牌号与工艺单吻合核对工艺单配料工2固化剂、促进剂加入量根据配方指导单量杯、树脂泵计量配料工(2)内衬制作控制点序号技术要求名称控制内容方法、工具岗位1树脂含量与工艺单吻合及时称量调整配

16、料工2表面毡搭接宽度按工艺单U测操作班长3表面毡贴覆性不起皱控制张力操作班长4厚度均匀性短切毡铺覆均匀调整小车节距小车操作工L5碾驱气泡树脂浸润纤维，赶净(1)1mm以上气泡网眼布勒并滚压小车操作工(3)结构层制作控制点序号技术要求名称控制内容方法、工具LX1 /亠 冈位1排纱线形无间纱、叠纱、断 纱目测操作班长2树脂含量与工艺单吻合及时称量调整配料工3表面平整度无 1mm的隆起目测、清除小车操作工4管壁厚度按设计图纸MIKROTEST测厚仪小车班长(4)切割修整及后固化控制点序号技术要求名称控制内容方法、工具岗位1外观缺陷检查无分层、划伤等 缺陷目测检査工艺员2端面垂直切割不平度W3mm测量

17、，调整托架、刀头修整班长3切割长度12m20mm钢卷尺修整工4修整尺寸0. 5mm游标卡尺修整工5后固化80C、3hr高温固化炉操作工6word版本可编辑欢迎下载支持.文档从网络中收集，已重新整理排版.word版本可编辑欢迎下载支持.1 lword版本可编辑欢迎下载支持.(2)定位点焊用的焊条的型号应与正式焊接要求相同，定位点焊缝高度不宜超过设计焊缝高度的2/3,应山经培训合格的焊工持证上岗施焊。(3)焊接连接组装的允许偏差，按下表4-2规定。表4-2焊接连接组装的允许偏差项目允许偏差重心Zo主材2.0腹材1.5端距U3.0无孔节点板位移e3.0跨焊缝的相邻两孔间距L1.0搭接构件孔中心相对偏

18、差KW1.0搭接间隙mbW50W1.0b502.0T接板倾斜f有孔2.0无孔5.0T接板位移6有孔1.0无孔5.0示意图/v-/ L/7%冷442成品矫正技术要求矫正后的部件外观不应有明显的凸凹面和损伤，表面划痕深度不宜超过钢材厚度的允许偏差值。零部件冷矫正的曲率半径r90b；弯曲矢高fWL/720b(b为角钢边宽，L为弯曲弦长)。 成品矫正允许偏差，按下表4-3规定。表4-3成品矫正允许偏差文档从网络中收集，已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持.项目允许偏差示意图角钢顶端直角正 弦值f接头处外置材+(1.5b/100)0内置材0-(1.5b/100)其它(2b/100)型钢及钢板

19、平面 内的挠曲fbW80(1.3L/1000)b$90(1.3L/1660)焊接构件平面内 挠曲f接点间 挠曲I -:材(1.3L/1000)暖材(1.5171000)整个平面挠曲(L/1000)443热浸镀锌要求热浸镀锌应符合GB2694热浸镀锌件的质量要求。热浸镀锌要求按表4-4规定镀锌层平均附着量即厚度和面密度，通常以金属涂镀层测厚仪直接测量锌层厚度。发生争议时，以脱层试验方法测试面密度作为仲裁，考虑海边盐污，热浸镀锌厚度应100微米。 镀锌层要求钝化处理。表4-4热浸镀锌要求项目技术要求外观一镀锌表面状态镀锌层表面应具有实用光滑、连续完 整的镀层，不得有结瘤和过分沉积等 使用上有害的缺

20、陷。镀锌层平均附着 量厚度镀件厚度565项目技术要求(Um)(mm)$586面密度(g/m2)70C热变形温度ASTM D 2583$35巴氏巴柯尔硬度6. 2增强材料6.2.1增强材料要求缠绕及手糊成型用玻璃纤维及其织物，应满足下列要求:a、满足缠绕、手糊玻璃钢制品的性能要求；b、对树脂有较好的浸润性；c、具有良好的工艺性能；d、有良好的运输贮存稳定性；e、购买时，距生产日期不应超过6个月6.2.2无碱无捻缠绕纱增强材料为无碱无捻缠绕粗纱。以下为这类材料的性能。表6-4无碱无捻粗纱性能项目指标单位试验方法线密度2400 5%TexGB 7690. 1-88含水率W0. 1%GB 11966-

21、88含油率0.4 -0. 8CGB 9914-886.2.3聚酯毡聚酯毡作为内表层增强材料，使玻璃钢具有较高的含胶量，技术指标为:单重30 g/m2GB7689.3含水率W0.5 %GB11966烧蚀附着率(6-12)%GB99146.2.4针织毡作为玻璃钢烟囱内衬层的增强材料，使玻璃钢具有较高的含胶量，起防腐防渗作用。物理指标为：单重2400TEXGB7689. 3含水率W0. 5%GB11966烧蚀附着率W5%GB9914625短切毡作为附件内衬层的增强材料，使玻璃钢具有较高的含胶量，起防腐防渗作用。物理指标1 lword版本可编辑欢迎下载支持.文档从网络中收集，已重新整理排版.word版

22、本可编辑.欢迎下载支持.为:单重450g/m2GB7689. 3含水率W0. 5%GB11966烧蚀附着率W5%GB99146.2.6网眼布作为烟囱内衬层增强材料的压紧材料，赶压气泡，提高制品密实度。物理指标为单重65g/m2GB7689.3含水率WO. 3%GB11966烧蚀附着率(1.0-2. 0)%GB9914627直接无碱玻璃纤维无捻粗纱为结构层增强材料，对玻璃钢烟囱的强度和刚度起主要作用。物理指标为：线密度2400TexGB7690. 1含水率W0. 1%GBU966烧蚀附着率6.2.8玻纤布(0. 4-0. 8)%GB9914作为管件的增强材料，为玻璃钢配件提供工程所要求的强度和刚

23、度。物理指标为单重360g/m2GB7689. 3含水率WO. 4%GB11966烧蚀附着率1%GB99146. 3固化剂控制指标为：活性氧含量10%凝胶时间12 30min6. 4促进剂控制指标为：钻含量0. 4%-0. 5%6. 5钢支架材料钢支架主要零、部件为热轧等边角钢、热轧钢板，连接采用螺栓。（1）钢支架材质：除注明为Q345等钢号外，其余未注明钢号者均为Q235钢（钢支架杆件的材质以设计文件或本工程施工图为准）。级一般采用4. 8级、6. 8级、8. 8级（螺栓规格和强度级别以设计文件或本工程施工图为准）， 均为热镀锌后的强度级。要求在螺头打上4. 8、6. 8或8. 8字样，以标

24、示螺栓级别。螺栓与防卸螺栓1）螺栓本工程所有钢支架除双帽螺栓、防卸螺栓外，其它螺栓均带一防松扣紧螺母。当釆用双 螺帽螺栓连接时，应确保装好螺帽后螺杆平扣或出扣。2）防卸螺栓从钢支架脚基础顶面以上8m高度水平范围内（长短腿钢支架以最短腿的塔脚计算）的所 有连接螺栓（包括横隔面），均使用防卸螺栓，若在8m处遇有节点板或接头时，其上所有螺 栓均使用防卸螺栓。对防卸螺栓要求如下：乳防卸螺栓与原螺栓同级别、同规格；b. 防卸螺栓不得破坏连接件的镀锌层；c. 防卸螺栓釆用双帽且应能复紧，安装后露扣长度须满足规程和设讣要求；d. 防卸螺栓应方便施工及检验，不宜使用专有工具；e. 防卸螺栓应同时具有防松性能；

25、f. 防卸螺栓的无扣长应与普通螺栓一致。（3）构件焊接时，焊缝金属应与基本金属相匹配，焊条型号的规定：Q345（16Mn）钢与 Q345（16Mn）钢相焊，采用E50焊条;Q235钢与Q235钢相焊,采用E43焊条。构件焊接应按照焊接规程、规范和有关规定进行，焊缝高度不得小于连接构件的最小厚 度，对于较厚的焊件，需按图纸及有关规定打坡口后再焊接，以便焊透，保证连接强度。（4）所有各种角钢、钢板、螺栓、焊条等材质均应符合有关专门规定，并有出厂合格 证书。（5）角钢基准线和螺栓准线除图中特殊注明外，一般按施工图中钢支架加工统一要 求釆用。（6）角钢及钢板的螺栓间距、边距除图中特殊注明外，应按表6-

26、5采用。（7）各种螺栓、脚钉、垫圈规格及适用范围应按施工图中钢支架加工统一要求采用。表6-5角钢及钢板之螺栓间距、边距 （单位：mm）FL距边距单排孔双排孔端边Ld轧制边Lz切角边Lq1 ” 1孔径 二 丁T:115帥申寸才F文档从网络中收集，已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持.M16ei7550802521*23M20 21.560100302628M24 25.5801204031末33注：角钢的切肢边也应满足上表要求。（9）脚钉与螺栓级别相同加工时，脚钉间距按400450mm距离左右相间统一排列。脚 钉排列位置详见各钢支架施工图说明，脚钉釆用螺头型式，见下附图。（10）各结

27、构图构件明细表中的角钢长度供备料用，需进行1 ： 1放样后再下料，节点 板的外形尺寸须根据放样确定。（11）角钢接头处，各角钢一律采用对接，两角钢接头处的间隙为1 Oromo内包钢连接 时，采取铲内包钢背的方法；外包钢连接时，釆取铲外包钢弧的方法。角钢对接外贴连接钢 板的螺孔边距至少取2.0d（d-螺栓直径）。主材角钢的接长接头，其接头数在同一水平面内不 允许超过25%,接头强度应大于等于母材的强度。（12）加工时如需材料代用及改变节点形式等情况，须与设计单位联系解决。（13）材料代用时，需注意相关影响（螺栓长度，主材接头操平内垫片增减等），并曲 加工厂书面通知施工单位，以方便施工安装。（14）钢结构所有外露部分均需热浸镀锌防腐。考虑到烟囱排放的尾气对钢支架具有