玻璃鋼煙囪系列技術 之三:玻璃鋼煙囪的加工質量控制技術(監造) 續

  目錄
  1. 簡要解釋
  2. 玻璃鋼煙囪監造技術定義及方式簡介
  2.1  其他同行對監造的理解
  2.2  目前監造工作的誤區
  2.3 合格監造工程師的基本工作內容
  2.4  優秀監造工程師的工作范圍
  3. 完整的玻璃鋼煙囪監造過程簡介
  3.1  施工前的技術服務
  3.2 玻璃鋼煙囪段纏繞設備的檢驗
  3.3  玻璃鋼煙囪段的快速加工技術
  3.4 加工環境控制技術
  4. 安裝、驗收與投用
  5. 監造技術總結
  6. 有關看法
  3. 完整的玻璃鋼煙囪監造過程簡介
  前面2節內容為玻璃鋼煙囪的監造理論,本節內容則是以本院承接的東北某熱電廠加裝玻璃鋼內筒監造技術服務過程簡介,是一個完整的玻璃鋼煙囪監造過程。
  該項目的基本情況是:2×300MW燃煤機組,二機共用一座210m×7.5m全自立式鋼內筒,內部采用國產發泡磚防腐,2010年12月~2011年1月投用。到2013年,該煙囪已出現嚴重腐蝕,2014年下半年進行煙囪防腐改造可研報告的編制,當年底通過審查,決定“拆除鋼內筒、加裝一根懸掛式玻璃鋼內筒”?;谠摶炷翢焽璎F有預留孔高5000mmx寬8500mm的現狀,可研報告決定玻璃鋼內筒段的長度為4.5m,共計47節。2015年5月,通過二輪施工招標后,確定中標單位。
  3.1  施工前的技術服務
  3.1.1 設計方案的合理化建議
  我院承接該項目的監造技術服務后,仔細審閱了該項目的前期技術資料、招標文件,并通過現場實地勘察和邀請我院結構專業工程師對混凝土外筒進行結構校核后,建議業主對施工方案進行相應地修改:
  1)、對混凝土煙囪底部一定位置進行結構加固,然后對混凝土煙囪進行擴口處理和基礎下挖,將預留孔高度擴口至6.5m;
  2)、將玻璃鋼煙囪段的大長度,延長至6.0m;
  經此修改后,玻璃鋼煙囪段的數量,降至35節。僅此一項,就可以節約加工周期30天以上(按照該承包商的加工能力計算)、玻璃鋼內筒的接頭數量也相應地減少了12個,其工期、造價、安全性方面的優勢,就立即顯現出來!
      
  按照我院建議進行的混凝土煙囪下部擴口施工
  3.1.2 玻璃鋼煙囪段加工環境的合理化建議
  在該項目開工前的施工方案會審時,筆者基于項目所在地夏季多雨、當地可用于玻璃鋼煙囪段加工的天然時間較短實際情況,提出該項目的現場加工車間必須具備保溫功能、并且必須配備除濕機備用,以確保玻璃鋼內筒段的順利加工。
  由于這樣的要求,會增加承包商的“臨時廠房投資”,承包商非常不滿意,但是,基于項目業主的大力支持,承包商不得不遵照我們的意見辦理。
  經過該項目的實際實施,承包商終發現,我院的要求實際上是幫了他們的大忙:該地在夏季真是降雨頻繁,如果沒有保溫廠房和除濕機的幫助,一旦降雨且濕度超標,我們將令其停工,那么,由此造成的經濟損失,會遠遠超過保溫廠房的投入,并且一旦當地進入冬季低溫季節,今年就不可能干完此項工程,如此一來,其經濟損失更是無法計算!
      
  承包商在現場建造的保溫保濕廠房
  3.2 玻璃鋼煙囪段纏繞設備的檢驗
  玻璃鋼煙囪纏繞設備,是決定玻璃鋼煙囪段加工尺寸穩定性的決定性因素,沒有合格的加工設備,特別是模具質量穩定性,就不可能加工出尺寸穩定的玻璃鋼煙囪段,玻璃鋼煙囪的安裝質量更是無從談起。
  如何檢查玻璃鋼煙囪段加工模具的質量?國內外還未見資料報道——也許是大家認為該內容沒有技術含量而不介紹此事?
  該項目的承包商采取測量模具周長的方式作為檢測手段,稍有機械常識的人士均可推斷,此法不可!周長合格并不能證明模具合格,其圓整度不一定合格,二者的要求不是一碼事!
  我院利用自身的工程實踐經驗和相關成果,采用一套自購裝置,很方便地檢測出該設備模具存在的圓整度誤差數值及其出現誤差的具體位置,要求承包商加以整改。承包商很方便地將缺陷整改合格。
      
  筆者在現場觀察承包商進行模具圓整度檢測(周長檢測)
      
  我院監造工程師利用自創技術檢測模具圓整度
  3.3  玻璃鋼煙囪段的快速加工技術
  未見公開報道,但是很多同行自己明白,因此,該技術至今未獲公開報道和大量采用。
  此項內容,是我院為該項目免費提供的附加技術服務內容,來自于我院數十年來的玻璃鋼煙囪、合成樹脂方面的研究成果。
  總體來說,玻璃鋼煙囪的快速加工,與其他大口徑纏繞產品的快速加工技術相同,如何在快速加工與玻璃鋼用樹脂的固化放熱之間取得平衡,是此項技術的關鍵性問題。國內很多知名的玻璃鋼企業,為了提高玻璃鋼纏繞制品的加工速度,均付出了巨大的代價而不能攻克,反而導致起火事故——這類案例雖然正如筆者在2016年6月推送的微文《玻璃鋼煙囪系列技術  速報3:玻璃鋼煙囪的快速加工技術新進展》所介紹的那樣,在我院現場監造工程師的實際操作下,采用我院的玻璃鋼煙囪段快速加工技術,針對內徑7.5m、長度6.0m、厚度18mm~22mm的玻璃鋼煙囪段,取得了目前快的加工速度——單節完整加工周期30小時/節(<1.5天/節)、并且可以連續穩定地實施!而目前國內主流玻璃鋼煙囪加工商的加工速度則為2.5~3.5天/節,功效提高帶來的經濟效益,各位可以很方便地自行計算出來。
  而對于項目業主來講,采用此技術還可以大幅度地提高玻璃鋼煙囪段的內在質量——確保玻璃鋼內筒段內部質量的均一性,使得整段玻璃鋼內筒段內部的玻璃纖維被一個樹脂大分子所環繞,傳統加工技術加工出來的玻璃鋼煙囪段,由于分次(每次加工厚度6~8mm)加工,結構斷面上存在薄弱性分層。
  具體來講,采用本院快速加工技術加工出來的玻璃鋼煙囪段,可以確保玻璃鋼煙囪段內部不同層間達到樹脂的本體粘接強度——80~90MPa,而傳統加工技術加工出來的玻璃鋼煙囪段,其層間粘接強度只有10~13MPa!
  為什么會有如此之大的差異?這是由于采用本院快速加工技術時,不同層次的玻璃纖維之間的樹脂是化學鍵結合,當然其粘接強度就是樹脂的本體粘接強度;而傳統加工技術,由于是分層加工、不同加工分界線上只能是物理粘接,13MPa的粘接強度是這類粘接項目的大值。
  下圖是傳統加工工藝層間打磨操作環境及其打磨后的玻璃鋼內筒外表面,其層間粘接強度如何?很可能還達不到10~13MPa!
      
  傳統分層加工技術的打磨施工環境
      
  傳統分層加工技術打磨后的玻璃鋼煙囪段表面充滿粉塵,粘接強度存疑
  3.4 加工環境控制技術
  如前所述,該項目采用了保溫廠房和除濕機等人工干預環境措施,在當地降雨、濕度超標時,立即關閉車間門窗(上部通風口和風機正常運行)、開啟除濕機,確保了玻璃鋼煙囪段加工的正常進行。
  據統計,在當地今年夏季,自2016年6月14日正式開始加工至8月15日加工結束,期間共有降雨次數32次之多,但是,由于我們的準備措施得當,玻璃鋼煙囪段的加工環境,始終處在標準所規定的環境條件之內!
  4. 安裝、驗收與投用
  4.1 安裝過程簡介
  由于業主基于成本費用的考慮,將安裝部分的管理,劃歸監理公司負責,我院只負責玻璃鋼煙囪段對接質量部分,因此,這一工序未能采用我院的相關技術。
  但是,由于前期準備工作有欠缺,導致大段玻璃鋼內筒組裝完畢后,僅僅從地面提升至安裝位置時,就花費了10多天的時間,期間不得不暫停施工、改裝提升設備。
  隨后,在膨脹節安裝部分,也出現了一些“意外”,又耽誤了數天時間,導致總體工期一拖再拖。
  如果采用我院負責安裝過程的管理和安裝技術,則安裝工期至少可以縮短15天,也就是說,可以在9月15日完成,遲不會遲于“國恥日”、在當地氣溫降至+10度之前,完成全部施工任務!
  4.2 工程驗收
  無論如何,由于加工部分比預期提前了一個多月的時間,使得本項目有足夠的人力、時間來彌補安裝過程的不足和拖延,全部玻璃鋼內筒終于在國慶節日期間的10月3日,順利通過了總體驗收。
      
  安裝完畢后的玻璃鋼煙囪內表面
      
  煙道與玻璃鋼煙囪對接完成后的外表面
      
  與業主代表、監理工程師等一起進行玻璃鋼煙囪內部質量驗收
  4.3 玻璃鋼內筒的投用
  在總體驗收通過之后,經過幾天的消缺、整改,該項目終于在2016年10月8日正式投用,一次通煙成功!
  項目業主、冶建總院監造工程師、監理公司及承包商等四方、數十人的長期努力沒有白費!
  從下圖可以看出,混凝土煙囪的一側是潮濕的,說明當地又下雨了!
      
  正式通煙后的玻璃鋼煙囪
  5. 監造技術總結
  5.1 快速加工技術對本工程的重要貢獻
  經過業主方、我們監造方、玻璃鋼煙囪承包商的共同努力,在52個日歷工日內,地完成了全部34節(其中一節加工后切割成為2節使用,實際成品是35節)玻璃鋼煙囪段的加工作業,并且經第三方檢驗中心的檢驗,全部合格!
  本工程玻璃鋼煙囪段總體加工速度為1.52天/節!這一速度,在此說是國內快的玻璃鋼煙囪加工速度,應該是沒有疑問吧?
  如果沒有我院的快速加工技術支持,按照承包商自己提供的2.5天/節、普通鐵皮廠房,那么,加工結束的時間將延長至85天(不考慮降雨的影響);加上32次降雨的因素,考慮影響16天工期,那么總加工周期將長達101天,也就是說,自2016年6月14日開機、要到9月23日加工完畢,再加上至少10天的養護期,則后一節玻璃鋼內筒的起吊日期將在10月3日進行,再加上對接、起吊、膨脹節安裝、冷凝水管安裝、煙道鏈接等工序所需要的15天工期,通煙時間不會早于2016年10月18日!而當地規定的供暖時間是10月15日、當地今年9月17~18日的低氣溫已低于+10℃、9月27日的低氣溫已低于+2℃,已經是不適合玻璃鋼煙囪施工的環境溫度了,何時投用,將是一個不可預計的未知數!要么就是違規操作——因為安裝階段,是沒有辦法采取人工干預環境措施的,強行采用此類措施,也是十分危險的!
  5.2  快速加工技術對承包商的效益貢獻
  如前所述,由于承包商采用了我院的快速加工技術,其直接效益就是縮短加工工期33天,在此不計算減少中間打磨環節的工料支出,僅僅是人工費用的支出節省,就是一筆可觀的數額!
  5.3  快速加工技術對玻璃鋼煙囪應用范圍的擴展
  在我國,煤炭資源主要儲藏于大西北等高寒地區,未來燃煤電廠的建設,將逐步限制東南部發達地區、溫暖卻缺煤地區的新建工程。近幾天能源局又叫停了一大批火電廠的建設,就是這一趨勢的進一步發展。
  而目前的煤炭資源豐富地區,對于玻璃鋼煙囪來講,大的限制就是可供施工的季節很有限,許多地區都有6~7個月的供暖期,這就迫使玻璃鋼煙囪必須在非供暖季完成,否則就非常麻煩——例如,前幾年新疆某玻璃鋼煙囪項目,就是項目策劃方面的缺陷,導致玻璃鋼煙囪不得不在冬季停工、第二年回暖之后繼續進行。各位可以計算一下,如此的停工、復工,會帶來多大的經濟損失?更重要的是,業主方看到這一點之后,很多北方項目不采用玻璃鋼煙囪,這對玻璃鋼煙囪承包商來講可是釜底抽薪啊!
  在此情況下,冶建總院的玻璃鋼煙囪快速加工技術、全面到位的監造技術服務,就是各玻璃鋼煙囪承包商的開路先鋒!
  5.4  快速加工技術和先進監造技術的社會貢獻
  如前所述,采用冶建總院的玻璃鋼煙囪加工設備檢測技術、快速加工技術,可以確保玻璃鋼煙囪加工設備的圓整度、提高玻璃鋼煙囪的內在加工質量,可以提高業主的工程質量,延長玻璃鋼煙囪的使用壽命,這是對全社會的貢獻——大量減少我國短命工程的數量,降低那些采用冶建總院相關技術的燃煤電廠的運行成本,間接地降低發電成本和全社會的用電成本。
  6. 有關看法
  縱觀本文的簡單介紹,可以看出,僅僅從字面意義上去理解,“監造”就是“監督別人的建造活動”。但是,如何做一個真正的、有用的“監造工程師”,并不是那么簡單,并不是有相關技術的教育背景、有較知名的頭銜、或者較高的職稱就能做好的,必須具備相應的“技能”儲備才行。筆者的看法是,一個合格的“監造技術人員”,必須具備如下基本條件:
  1)、先是一位真正的工程師,“做好某項專門工程之師”,具備足夠的工程技術知識和工程經驗,而不是僅僅發表過幾篇相關文章、或具備較高的職稱;
  2)、對玻璃鋼煙囪領域具有足夠的基本知識儲備和相關工程經驗,并且必須是比承包商的玻璃鋼煙囪相關知識面更寬闊、理解更深刻透徹;
  3)、有寬闊的知識面和全方位為業主服務的意識,主動地為業主服務,即使是業主沒有考慮到的方面,也應該基于自身的知識儲備而主動地提供相關咨詢、建議,而不能僅僅限于合同規定的文字范疇;
  4)、必須具備足夠的擔待責任的勇氣,承擔在提供新技術應用過程中可能出現的風險。在此項目上,我院技術人員敢于使用別人不敢使用的快速加工技術,就是一例——當然,此技術我們已試驗幾次了,已有足夠的技術儲備和控制手段,不是貿然行事、拿業主的大型工程當兒戲。
  在此只是拋磚引玉,愿意與玻璃鋼同行交流、研討,共同提高我國的玻璃鋼、玻璃鋼煙囪技術水平!
  如需了解、交流國內外玻璃鋼煙囪的全套技術及其發展現狀,請關注“防腐工程師”、關注微信號:FRP-Tech-Pathfinder!
       更多詳細報道請關注復材網m.lzzz.net