ДЫМОВАЯ ТРУБА НА ВЕЧНОМЕРЗЛОМ ГРУНТЕ

Полезная модель относится к области теплоэнергетики и строительства, а именно, к дымовым трубам на вечномерзлом грунте.
Заявителем в качестве прототипа выбрана смонтированная в августе-сентябре 2004 года для районной котельной РК-1, г.Новый Уренгой, ОАО «Уренгой газэнерго» дымовая труба на вечномерзлом грунте (фото прилагается), содержащая металлический ствол, установленный посредством растяжек на свайном фундаменте, включающим выполненный в грунте железобетонный ростверк, жестко связанный со сваями. Изготовление и монтаж фундамента и растяжек являются трудоемкими операциями, сопровождающимся выполнением большого объема мокрых (бетонных) работ, что является весьма затруднительным на вечномерзлых грунтах в условиях низких температур северных широт.
Кроме того, при повышении и понижении температуры вечномерзлых грунтов происходят существенные изменения свойств грунтов, что обуславливает нестабильность свойств мерзлых пород. Морозное пучение, просадка и смещение грунта уменьшают надежность конструкции дымовой трубы, т.к. вызывают недопустимые деформации, затрудняющие эксплуатацию трубы.
Наличие растяжек, с одной стороны повышают устойчивость дьмовой трубы, с другой стороны исключают возможность сооружения дымовой трубы в стесненных условиях.
Технической задачей полезной модели является повышение надежности дымовой трубы на вечномерзлом грунте, снижение трудоемкости и обеспечение возможности монтажа в стесненных условиях.
Поставленная задача решается выполнением известной дымовой трубы на вечномерзлом грунте, содержащей металлический ствол и свайный фундамент, включающем ростверк, жестко соединенный со сваями, в которой, согласно полезной модели, металлический ствол выполнен самонесущим и смонтирован на ростверке фундамента, расположенного выше уровня земли с зазором, превышающем величину пучения вечномерзлого грунта.
Сваи выполнены металлическими.
Ростверк может быть выполнен металлическим.
Ростверк может быть выполнен железобетонным.
Железобетонный ростверк снабжен жестко соединенной с ним опорной металлической плитой,
На внутренней поверхности самонесущего металлического ствола выполнена теплоизоляционная футеровка из материала вермивол.
Предлагаемая конструкция дымовой трубы на вечномерзлом грунте с самонесущим стволом, смонтированным на ростверке, расположенным выше уровня земли, исключает необходимость монтажа растяжек, выполнения опор для растяжек и гидроизоляции фундамента для дымовой трубы на вечномерзлом грунте, что значительно снижает трудоемкость строительства фундамента, монтажа дымовой трубы и обеспечивает возможность монтажа в стесненных условиях. Расположение ростверка выше уровня земли, исключает влияние такого воздействия, как пучение и смещение вечномерзлых грунтов, что обеспечивает повышение надежности дымовой трубы, Кроме того, повышается ремонтопригодность и удобство эксплуатации дымовой трубы.
Теплоизоляционная футеровка самонесущего металлического ствола из материала вермивол обеспечивает долговечную теплоизоляцию металлического ствола дымовой трубы.
Проведенные патентные исследования не выявили идентичных технических решений, что позволяет сделать вывод о новизне заявляемого технического решения.
Отечественная промышленность располагает всеми средствами (материалами, технологией, оборудованием), необходимыми для монтажа предлагаемой дымовой трубы на вечномерзлом грунте северных широт.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображены:
на фиг.1 - общий вид предлагаемой дымовой трубы;
на фиг.2 - вырыв «А» на фиг.1.
В настоящее время выполняются работы для ЗАО «Энергокаскад», Красноярский край, Туруханский район по монтажу дымовой трубы на вечномерзлом грунте высотой 55 м 1-ой очереди строительства газотурбинной электростанции собственных нужд на Ванкорском месторождении.
Дымовая труба 1 на вечномерзлом грунте содержит самонесущий металлический (стальной) ствол 2 из стали, смонтированный на опорной кольцевой металлической (стальной) плите (на чертеже не показана), жестко соединенной посредством анкерных болтов с железобетонным ростверком 3 свайного фундамента. Толщина опорной плиты 30 мм. Ростверк 3 расположен выше уровня 4 земли с зазором, превышающим величину пучения вечномерзлого грунта. Сваи 5
выполнены металлическими. Ростверк 3 также может быть выполнен металлическим. На внутренней поверхности самонесущего металлического ствола 2 выполнена теплоизоляционная футеровка 6 из материала вермивол.
Монтаж дымовой трубы 1 осуществляется в следующем порядке. Свайный фундамент дымовой трубы 1 на вечномерзлом грунте возводят следующим образом. Металлические сваи 5 погружают забивкой в грунт или в предварительно пробуренные скважины. На высоте не менее 1,5 м обрезаются сваи 5, устанавливается короб опалубки для ростверка 3, арматура и выставляются анкера. Опалубку заливают бетоном. Железобетонный ростверк 3 оказывается расположенным на сваях 5 выше уровня 4 земли с зазором, превышающим величину пучения вечномерзлого грунта. На железобетонный ростверк 3 монтируют опорную металлическую плиту (на чертеже не показана), с осуществлением выверки и последующей подливкой бетона.
Металлический самонесущий ствол 2 выполнен из скрепленных между собой цилиндрических оболочек, смонтированных из сегментов, изготовленных в промышленных условиях. Монтаж дымовой трубы 1 может осуществляться автокраном (при монтаже оболочек) или самоподъемным краном, например, по патенту на ПМ №45433 ООО ИЦ АС «ТЕПЛОСТРОЙ», установленным на стволе 2 дымовой трубы 1 (при монтаже сегментов). Монтаж с использованием самоподъемных кранов ООО ИЦ АС «ТЕПЛОСТРОЙ» по патенту на ПМ №45433 обеспечивает возможность сооружения предлагаемой дымовой трубы 1 в исключительно стесненных условиях. В основании металлического самонесущего ствола 2 дымовой трубы 1 с наружной стороны смонтированы опорные ребра жесткости 7. На стволе выполнен проем и смонтировано перекрытие 8 для газохода.
На внутренней поверхности металлического самонесущего ствола 2 на анкерах выполнена теплоизоляционная футеровка 6 из материала вермивол, наносимая в заводских условиях. Материал «вермивол» является огнестойким и теплоизоляционным. Коэффициент теплопроводности 0,06-0,08 Вт, максимальный верхний предел температуры эксплуатации 1200°С. (см. ТУ 5767-021-45645533-2008 Смеси теплоизоляционные «Вермивол», ж. «Строительные материалы» 2002., №6, с.6-7, таблица 1 Ахтямов Р. «Вермивол»-новое огнезащитное покрытие на основе вспученного вермикулита»). Толщина слоя теплоизоляционной футеровки 6 составляет 150 мм. Температура газов, отводимых дымовой трубой 560°С.
Все монтажные соединения сегментов оболочек и оболочек между собой по наружному и внутреннему контуру выполнены газоплотной сваркой. После
выполнения сварочных работ вертикальные и горизонтальные стыки соединений сегментов с внутренней стороны футеруются муллитокремнеземистым волокном (исключающим «мокрые» бетонные работы), и защищаются листами из жаропрочной нержавеющей стали.
Для обслуживания и ремонта дымовой трубы выполнены ходовая лестница 9 по всей высоте металлического самонесущего ствола 2, светофорные площадки 10 с балконами, ночное светоограждение в соответствие с РЕГА-94 РФ. На дымовой трубе 1 выполняется также маркировочная окраска.