项目背景与建设必要性
环保合规:需符合《石油炼制工业污染物排放标准》(GB 31570-2015),烟囱高度与出口流速需确保废气扩散至安全浓度,避免对周边居民区造成影响。
结构安全:需抵御珠三角地区强台风、强降雨及 7 度地震风险,同时耐受烟气长期腐蚀,设计使用寿命≥30 年。
功能集成:需集成烟气在线监测、航标警示、避雷接地、内部防腐等系统,与炼化装置 DCS 系统实时联动,实现智能化运维。
前期筹备:全维度规划,适配石化特殊工况
设计方案定制:结构设计:采用钢筋混凝土筒壳结构,筒壁厚度从底部 800mm渐变至顶部 300mm,配置双层双向钢筋;基础采用直径 30 米的桩基承台,承载力≥50000kN,抗拔力≥8000kN。防腐体系:针对石化烟气特性,内壁采用 “基层处理 + 乙烯基酯底漆 + 玻璃鳞片胶泥+ 耐高温面漆” 复合防腐,胶泥选用耐温 300℃、耐酸等级优的特种材料;外壁涂刷氟碳面漆,抗紫外线老化,保色性≥15 年。功能系统:顶部:安装钛合金排气筒、中光强航空障碍灯、避雷针;中段:40 米、100 米、160 米高度设置环形平台;底部:连接烟气入口、检修通道及排水系统。
材料与设备选型:结构材料:混凝土采用 C40P8 抗渗混凝土,水泥选用硫铝酸盐水泥;钢筋采用 HRB400E 抗震钢筋,焊接材料为低氢型焊条。防腐材料:玻璃鳞片胶泥经石化烟气模拟试验验证,720 小时无起泡、脱落;外壁氟碳漆通过 10000 小时人工加速老化试验,保光率≥80%。施工设备:选用液压滑模系统、混凝土输送泵、高空作业平台,确保超高空施工效率与精度。
安全与环保预案:施工安全:设置三重防护体系 —— 地面警戒区、筒壁操作平台防护栏、高空作业人员双钩安全带;滑模施工配备应急制动系统,遇台风预警立即停工加固。环保管控:施工废水经三级沉淀池处理后回用,扬尘排放浓度控制在 0.5mg/m³ 以下;防腐材料废弃物交由有资质单位处置,避免污染土壤。
施工阶段:精细化作业,攻克超高空建设难点
基础与滑模施工:桩基与承台:采用旋挖钻机成孔,钢筋笼整体吊装,混凝土水下灌注;承台钢筋绑扎采用 “胎架定位法”,确保保护层厚度偏差≤5mm,大体积混凝土浇筑分 3 层进行,预埋冷却水管控制温差。滑模施工:组装滑模系统,调试液压千斤顶;混凝土按 “分层浇筑、分层振捣” 原则施工,每次浇筑高度 300mm,初凝前完成振捣;每提升 500mm 用激光垂准仪校准中心偏差,每日滑升高度控制在 2.5-3 米,确保筒壁垂直度。筒壁养护:采用 “喷淋 + 养护剂” 双重养护,滑模后 24 小时内喷涂养护剂,后续 7 天持续喷淋,确保混凝土强度达标。
内壁防腐与功能系统安装:基层处理:筒壁混凝土达到设计强度后,用高压水枪冲洗内壁,对表面缺陷用耐酸修补砂浆找平,阴阳角做成 R≥100mm 圆弧;采用喷砂除锈,表面粗糙度 Ra50-80μm。防腐施工:分区域从上至下施工 —— 先涂刷乙烯基酯底漆,固化后刮涂玻璃鳞片胶泥,铺贴玻璃纤维布增强,最后涂刷耐高温面漆;每道工序用测厚仪、电火花检测仪严格检测,确保无漏点。系统安装:平台与爬梯:在设计高度安装钢结构平台、Z 字型爬梯,焊接后进行防腐处理;CEMS 设备:在 100 米平台安装烟气分析仪、温压流传感器,采样管线采用伴热保温;航标与避雷:按规范粘贴红白航标带,安装航空障碍灯;避雷系统采用 Φ20mm 镀锌圆钢,接地电阻≤4Ω。
外壁处理与验收准备:外壁混凝土表面打磨平整,涂刷封闭底漆后喷涂氟碳面漆,颜色选用浅灰色,提升耐热反射性能;安装底部烟气入口膨胀节,连接至炼化装置废气总管,进行气密性试验。
验收阶段:多维度核验,满足石化行业标准
结构验收:尺寸精度:筒壁垂直度偏差150mm,直径偏差≤50mm,混凝土强度达标。安全性能:通过第三方结构安全评估,抗台风、抗震性能满足设计要求;桩基承载力检测合格,沉降观测 30 天。
功能与环保验收:防腐性能:内壁胶泥附着力测试≥5MPa,耐温 300℃试验无开裂;外壁涂层耐盐雾性能≥5000 小时,符合长效防护要求。系统联动:CEMS设备与 DCS系统数据传输准确,航标灯、避雷系统运行正常,通过环保部门专项核验。
综合验收:由揭阳石化、监理单位、设计单位及第三方机构联合验收,确认项目符合《石油化工工程施工质量验收规范》及环保、安全要求,顺利通过并移交投产。