纤维增强塑料排烟筒工程技术规范

目次

1总则.......................................................................................................................................1

2术语.......................................................................................................................................2

3基本规定..................................................................................................................................4

3.1一般规定..........................................................................................................................................4

3.2腐蚀介质分类.................................................................................................................................6

3.3功能要求..........................................................................................................................................6

3.4技术条件与文件............................................................................................................................7

4材料....................................................................................................................................10

4.1一般规定........................................................................................................................................10

4.2原材料.............................................................................................................................................10

I树脂部分........................................................................................................................................10

II增强材料....................................................................................................................................14

III其他材料.....................................................................................................................................17

4.3筒节性能........................................................................................................................................18

4.4排烟筒材料性能参数.................................................................................................................23

5结构设计与计算...................................................................................................................33

5.1一般规定........................................................................................................................................33

5.2作用和效应...................................................................................................................................33

5.3结构形式与模型..........................................................................................................................39

5.4承载能力极限状态计算.............................................................................................................41

5.5正常使用极限状态计算.............................................................................................................44

5.6铺层结构........................................................................................................................................46

5.7冷凝液收集...................................................................................................................................48

5.8构造及细部设计..........................................................................................................................49

6制造........................................................................................................................................51

6.1一般规定........................................................................................................................................52

6.2场地布局........................................................................................................................................52

6.3设备与工装...................................................................................................................................54

6.4制造工艺........................................................................................................................................55

Ⅰ筒节缠绕.......................................................................................................................................55

Ⅱ其他部件及配件.......................................................................................................................58

6.5养护和贮存...................................................................................................................................60

6.6质量控制........................................................................................................................................61

7安装........................................................................................................................................67

7.1一般规定........................................................................................................................................68

7.2安装载荷........................................................................................................................................69

7.3固定措施........................................................................................................................................69

7.4开孔和补强...................................................................................................................................72

7.5贮存.................................................................................................................................................72

7.6运输.................................................................................................................................................73

7.7吊装.................................................................................................................................................73

7.8质量检验........................................................................................................................................75

7.9安全.................................................................................................................................................78

8检验........................................................................................................................................80

8.1一般规定........................................................................................................................................80

8.2质量检验文件...............................................................................................................................80

8.3原材料测试与检验......................................................................................................................81

8.4筒节及构配件质量检验.............................................................................................................85

8.5制造过程质量检验......................................................................................................................89

8.6安装过程质量检验......................................................................................................................90

8.7运行过程质量检查......................................................................................................................91

9现场监造...............................................................................................................................92

9.1一般规定........................................................................................................................................92

9.2现场监造方式...............................................................................................................................92

9.3现场监造准备...............................................................................................................................93

9.4现场监造实施...............................................................................................................................93

9.5性能测试检验...............................................................................................................................94

9.6监造记录与文件..........................................................................................................................94

10工程验收.............................................................................................................................95

11安全与绿色施工...............................................................................................................106

11.1施工安全...................................................................................................................................106

11.2绿色施工...................................................................................................................................107

附录A气体腐蚀性分类.......................................................................................................109

附录B匠艺等级评定............................................................................................................111

附录C排烟筒温度作用效应计算.......................................................................................112

附录D缠绕工技能评定.......................................................................................................119

附录E筒节平端对接手糊工艺技能评定...........................................................................121

附录F检验批工程质量验收记录表...................................................................................124

附录G施工质量验收程序与组织.......................................................................................131

附录H层合板层间剪切强度测试......................................................................................137

附录I层合板搭接剪切强度测试......................................................................................138

附录J制造安装方提交的现场监造记录.........................................................................141

附录K现场监造方提交的监造记录文件........................................................................159

本标准用词说明.......................................................................................................................164

引用标准名录............................................................................................................................165

编制说明....................................................................................................................................168

1总则

1.0.1为提高纤维增强塑料排烟筒工程设计与应用技术水平，加强制造、安装过

程的质量控制及运行过程中的维护，保证技术先进、安全适用、质量可靠、经济

合理，制定本规范。

1.0.2本规范适用于燃煤烟气和工业尾气排放系统的新建、改建和扩建工程，纤

维增强塑料排烟筒设计、制造、安装、维护运行和工程质量验收。

1.0.3纤维增强塑料排烟筒应按设计文件及本规范的规定执行，并应符合下列规

定:

1当需要修改设计时，应经原设计方同意;

2当材料代用或采用新材料时，应经过试验验证并通过审查；

3当采用其他成型工艺时，应经试验确定，其参数不得低于本规范的规定。

1.0.4纤维增强塑料排烟筒工程除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准

规范的规定。

1

2术语

2.0.1烟囱chimney

用于排放燃煤烟气和工业尾气的构筑物，包括排烟筒及其支承结构。

2.0.2纤维增强塑料fiberreinforcedplastics

由合成树脂和纤维经复合工艺，制作而成的一种功能型复合材料。

2.0.3筒节cylinder

在排烟筒模具上完成设计规定的铺层结构，已经脱模的产品，是排烟筒的基

本单元。

2.0.4筒段tubesection

由一个筒节或采用刚性组装方式将若干筒节连接在一起，固定在支承结构上

的排烟筒单元。

2.0.5排烟筒exhaustcylinder

由一个或多个筒段安装完成的排烟通道及其附属装置。

2.0.6悬挂式suspensiontype

在重力荷载作用下，以承受拉应力为主的筒段或排烟筒型式。

2.0.7附着式adhensiontype

固定在建、构筑物侧面的排烟筒型式。

2.0.8自立式self-standingtype

在重力荷载作用下，以承受压应力为主的筒段或排烟筒型式。

2.0.9功能内衬层functionallininglayer

赋予排烟筒内表面耐腐蚀、阻燃、耐温度、导静电或耐磨耗等性能的铺层。

2.0.10露点腐蚀dewpointcorrosion

露点附近的冷凝液滴因浓度高而呈现出与其它温度条件下完全不同强度和

特征的腐蚀现象。

2.0.11匠艺等级Workmanship

对排烟筒筒节质量水平的综合评价。

2.0.12长期工况条件longworkingcondition

工艺系统正常稳定运行时的工作温度、压力及排放气体组分等。

2

2.0.13短期工况条件shortworkingcondition

由于工艺系统故障导致工作温度、压力及排放气体组分偏离正常范围的状

态。

2.0.14现场监造sitemonitoring

受建设方委托的第三方，对纤维增强塑料排烟筒工程“制造和安装”进行过

程质量控制。

3

3基本规定

3.1一般规定

3.1.1纤维增强塑料排烟筒的长期工况条件温度范围宜为-40℃～100℃，短期工

况条件下最高温度宜不大于130℃。超出该温度范围时，材料的性能应根据实验

确定。

3.1.2纤维增强塑料排烟筒的长期工况条件压力范围宜为±2KPa。

3.1.3排烟筒筒壁从里到外，应由功能内衬层、结构层和外表面保护层组成，各

层材料组成、厚度和铺层方式应由设计确定。

3.1.4纤维增强塑料排烟筒的结构形式，可包括悬挂式、塔架式、拉索式、附着

式、自立式等支承结构形式的竖向筒段和非埋地水平烟道。

3.1.5筒节设计技术指标及参数，应包括下列内容：

1几何尺寸、厚度，偏差控制；

2树脂或不溶物含量；

3固化程度；

4物理力学性能指标。

3.1.6排烟筒的安全等级应符合下列规定：

1套筒式、塔架式烟囱的排烟筒安全等级宜与烟囱整体的安全等级相同；

2水平烟道的安全等级应根据机组重要性确定。当机组容量大于300MW或锅

炉容量大于1000t/h时，水平烟道安全等级不应低于一级；

3当自立式或拉索式排烟筒的高度不超过30米时，安全等级应为二级；

4当排烟筒设计使用年限少于10年时，安全等级可较上述规定降低一级，

且不应低于三级。

3.1.7结构重要性系数的采用应符合下列规定：

1对安全等级为一级的排烟筒，不应小于1.1；

2对安全等级为二级的排烟筒，不应小于1.0；

3对安全等级为三级的排烟筒，不应小于0.9；

3.1.8排烟筒筒体、构件及其连接部位，应采用化学成分一致的原材料与制成品。

3.1.9排烟筒制造与安装环境，应符合下列规定：

4

1温度宜为15℃～30℃，相对湿度不应大于80%，原材料使用时不得超出该

范围；

2当环境温度低于10℃时，应采取加热保温措施，但不得采用明火或蒸汽

直接加热；

3当环境温度高于35℃时，应采取降温措施。

3.1.10纤维增强塑料排烟筒应采用缠绕、喷射和手糊铺层工艺成型。

3.1.11筒节铺层中单向布的铺设，应符合下列规定：

1宜采用间歇法操作，铺设方向应与母线垂直；

2两幅布的搭接宽度范围应为50mm～100mm；

3单向布铺层间搭接缝不得重叠。

3.1.12筒烟筒的制造方式应根据直径、长度、现场及运输条件确定。当直径大

于4.0m时，宜采用现场分段制造的方式。

3.1.13分段制造的排烟筒，筒节长度应根据加工模具能力和现场的起吊条件选

择。

3.1.14缠绕设备与模具等调试完成后，宜制作有效长度不小于100cm的筒节试

验段。

3.1.15筒节及其构配件的检验，应包括过程检验和力学性能检验。

3.1.16纤维增强塑料排烟筒工程施工质量验收应划分为检验批、分项工程和分

部（子分部）工程。

3.1.17检验批应根据工程采用相同原材料、相同生产工艺，具有相同铺层结构

的筒节或构配件划分。

3.1.18分项工程应根据一个筒段或构配件组成，可由一个或若干个检验批构成。

3.1.19分部工程应根据排烟筒及其附属设施组成，可由一个或若干个分项工程

构成。

3.1.20施工质量验收程序应按检验批、分项工程、分部工程依次进行。

3.1.21施工方应执行班组自检、项目部复检、公司专检等三级自检制度，并做

好三级记录。

3.1.22实行现场监造的工程施工质量检验，应有现场监造工程师应依照现场监

造程序执行，并应按检验批、分项工程、分部工程实施验收。

5

3.2腐蚀介质分类

3.2.1燃煤烟气和工业尾气腐蚀性可分为“化学介质I类、化学介质II类和化

学介质III类”，其冷凝液应符合本规范附录A表A.0.1的规定。

3.2.2化学介质I类的确定，应至少符合下列一项规定：

1燃煤烟气和工业尾气，其冷凝液组份含有3种以上氧化性酸；

2冷凝液含有2种以上氧化性酸以及浓度低于0.5%有机酸、溶剂；

3潮湿态氨气。

3.2.3化学介质II类的确定，应至少符合下列一项规定：

1燃煤烟气和工业尾气含有不超过3种可形成氧化性酸的非金属氧化物；

2冷凝液含有2种以上的酸，但没有有机物；

3燃煤烟气。

3.2.4化学介质III类的，应至少符合下列一项规定：

1燃煤烟气和工业尾气呈干态气体；

2少量冷凝液；

3水汽。

3.2.5多种化学介质混合的工业尾气分类宜符合本规范附录A表A.0.2的规定，

当难以确定化学介质类别时，应进行取样分析。

3.2.6当有下列一种情况出现时，腐蚀性应提高一个等级或采取局部加强措施。

1工作温度波动范围涵盖介质露点温度时；

2发生气流路径急速改变；

3有难维修构件或附件。

4取样分析无法确定排放物成分的。

3.3功能要求

3.3.1纤维增强塑料排烟筒的耐腐蚀性能要求应符合本规范3.2的规定。

3.3.2当纤维增强塑料排烟筒有阻燃性能要求时，宜采用反应型阻燃树脂，其玻

璃纤维增强材料的氧指数应≥32。

3.3.3长期工况条件温度应低于树脂浇铸体热变形温度（HDT）20℃。

3.3.4当纤维增强塑料排烟筒内表面有导静电性能要求时，应采取增加导电纤维

或导电填料等措施。

6

3.3.5当纤维增强塑料排烟筒有防雷电性能要求时，应采取导电措施与避雷系统

对接的技术方案。

3.3.6当纤维增强塑料排烟筒有耐磨性能要求时，应采取或增加耐磨铺层技术措

施。

3.4技术条件与文件

3.4.1设计技术条件应具有下列内容：

1工艺系统描述；

2排烟筒设计使用年限；

3自然气象条件；

4抗震设计参数；

5燃煤烟气和化工尾气的特性，包括气体的组分、工作温度、流速范围；

6排烟筒几何特征，包括筒体尺寸、出口高度、进口处与前序设备的接口参

数等；

7工艺荷载及要求，包括积灰荷载、气体监测设备荷载及要求；

8其他必要的资料和要求。

其中，工作温度包括：燃煤烟气和化工尾气长期工况条件温度Td、持续时间

不大于2小时的短时工作温度Td2、持续时间不大于30分钟短时工作温度Td3。

3.4.2设计文件应具有下列内容：

1基本工程信息，包括工程名称、工程建设地点、设计使用年限、自然气象

条件、抗震设计参数等；

2设计、制造、质量控制所依据的法规、规范和标准；

3主要原材料的类型、牌号和规格等；

4排烟筒的布置，包括筒段和筒节的布置；

5筒节的具体要求，包括几何尺寸、加强筋、成型工艺、铺层结构、匠艺等

级、开孔及附件等；

6排烟筒的固定、连接要求，包括支承节点、水平位移约束装置的位置和做

法，膨胀节的技术要求等；

7物理特性、力学性能要求及其检测要求；

8制作、运输、安装要求；

9正常使用及科学维护要求，包括气体组分、温度、流速等工作条件，排烟

7

筒内部积灰检测及处理要求，筒体及附件的检查、检修要求等。

3.4.3纤维增强塑料排烟筒制造方、安装方，均应编制并提交施工组织设计文

件。

3.4.4施工组织设计文件应包括下列内容：

1有施工专项计算书、施工工艺图、设计说明书等；

2生产工艺过程以及质量控制要求；

3生产管理要求；

4质量验收的技术依据和检验点；

5制造、安装工艺要求；

6工程验收环节；

7施工组织设计文件应经过评审并通过。

3.4.5核电厂、大中型火力发电机组或其他重要排烟筒工程应由具备专业知识的

监造方实施现场监造。

3.4.6纤维增强塑料排烟筒现场监造方,应编制并提交现场监造大纲以及现场监

造工作实施细则等技术文件。

3.4.7现场监造大纲的内容，应符合下列规定：

1应明确工程概况与工作范围、内容、目标；

2应标明现场监造工作的技术依据，执行的标准等；

3应有现场监造组织形式与人员岗位职责；

4应有保证工程时间进度节点的现场监造计划与工作制度；

5应有量化的质量检验、工程验收技术要点；

6安全生产管理相关的工作；

7现场原材料、制造、安装质量控制和管理措施；

8全过程旁站及其重要部位的现场监督、取证、记录工作；

9经过评审并通过。

3.4.8现场监造工作实施细则，应符合下列规定：

1现场监造工作实施细则的编制应包括：工程执行标准、工程设计文件、

施工组织设计、专项施工方案等文件；

2现场监造工作流程与工作要点；

3现场监造工作方法及措施；

8

4现场监造实施细则可根据实际情况进行补充、修改、升级，并应经批准

后实施。

5涉及原材料、筒节制作、运输、安装的全过程现场监造

3.4.9纤维增强塑料排烟筒制作安装，应编制并提交质量检验验收工作大纲及

检验验收工作细则等文件。

3.4.10质量检验验收大纲的内容，应符合下列规定：

1应明确工程概况与工作范围、内容、目标；

2应标明质量检验验收工作的技术依据，执行的标准等；

3应有质量检验验收控制组织形式与人员岗位职责；

4应有保证工程时间进度节点的质量检验验收控制计划与工作制度；

5应有量化的质量检验验收、工程验收技术要点；

6现场原材料、制造、安装质量控制和管理措施；

7全过程及其重要部位的现场检验验收、取证、记录工作；

8日常运行维护措施与检验验收；

9经过评审并通过。

3.4.11检验验收工作实施细则，应符合下列规定：

1质量检验验收工作实施细则的编制应包括：工程建设标准、工程设计文

件施工组织设计、专项施工方案等文件；

2质量检验验收控制工作流程与工作要点；

3质量检验验收工作方法及措施；

4质量检验验收实施细则可根据实际情况进行补充、修改，并应经批准后

实施。

9

4材料

4.1一般规定

4.1.1纤维增强塑料排烟筒材料，应符合下列规定：

1选用的材料应适用于介质环境，并实现设计功能要求；

2性能指标应经过计算、评估、试验或验证；

3力学性能与耐久性应保证运行安全，并满足设计使用年限要求。

4.1.2纤维增强塑料排烟筒所使用的原材料与制成品，应具有质量证明文件。

4.1.3质量证明文件应包括下列内容：

1材料性能说明书、质量合格证、性能测试与检测报告和材料安全数据说

明文件；

2原材料质量技术指标及检测方法；

3筒节或相关构件力学性能等指标参数及检测方法；

4制作与安装现场抽检报告或技术鉴定文件等。

4.1.4纤维增强塑料排烟筒所用的增强材料应采用与树脂系统化学性能相匹配

的浸润剂。

4.1.5裸露在阳光直射环境下的纤维增强塑料排烟筒部分，应采取防紫外光保护

措施。

4.2原材料

I树脂部分

4.2.1纤维增强塑料排烟筒所用树脂可选用乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂或环

氧树脂。当选用其它类型树脂时，其性能应经试验确定。

4.2.2树脂的质量，应符合下列规定：

10

1乙烯基酯树脂的质量应符合现行国家标准《乙烯基酯树脂防腐蚀工程技术

规范》GB/T50590的有关规定；

2不饱和聚酯树脂的质量应符合现行国家标准《纤维增强塑料用液体不饱和

聚酯树脂》GB/T8237的有关规定；

3环氧树脂的质量应符合现行国家标准《双酚A型环氧树脂》GB/T13657

的规定；

4树脂浇铸体的物理性能宜分成三级，并符合表4.2.2-1～4.2.2-3的规定：

表4.2.2-1树脂浇铸体物理性能一级的质量指标

质量指标

物理性能

乙烯基酯树脂不饱和聚酯树脂环氧树脂

弯曲模量，MPa≥3200≥3200≥4000

弯曲强度，MPa≥130≥110≥110

拉伸模量，MPa≥3200≥3200≥4000

拉伸强度，MPa≥80≥80≥80

拉伸断裂延伸率，%≥3.0≥3.0≥3.0

表4.2.2-2树脂浇铸体物理性能二级的质量指标

质量指标

物理性能

乙烯基酯树脂不饱和聚酯树脂环氧树脂

弯曲模量，MPa≥3100≥3000≥3500

弯曲强度，MPa≥120≥100≥90

拉伸模量，MPa≥3100≥3000≥3500

拉伸强度，MPa≥70≥70≥70

拉伸断裂延伸率，%≥2.5≥2.0≥2.5

表4.2.2-3树脂浇铸体物理性能三级的质量指标

质量指标

物理性能

乙烯基酯树脂不饱和聚酯树脂环氧树脂

弯曲模量，MPa≥3000≥2700≥3000

弯曲强度，MPa≥110≥80≥70

拉伸模量，MPa≥3000≥2700≥3000

拉伸强度，MPa≥60≥60≥60

拉伸断裂延伸率，%≥2.5<2.0≥2.0

11

5树脂浇铸体耐酸、耐碱和耐溶剂腐蚀性能，可分别采用硫酸、氢氧化钠、

甲苯进行实验。其耐腐蚀性能宜分为三级，并符合表4.2.2-4～表4.2.2-6的规定。

（浅）

表4.2.2-4树脂浇铸体耐酸性介质腐蚀性能分级

耐腐蚀性能

酸性化学介质与试验条件

一级二级三级

100℃下25%硫酸溶液浸泡100小时

≥80≥50≥20

弯曲性能保留率，%

表4.2.2-5树脂浇铸体耐碱性介质腐蚀性能分级

耐腐蚀性能

碱性化学介质与试验条件

一级二级三级

10%的氢氧化钠溶液煮沸后保持微沸若100小时，10小时，10小时，

干小时后，取出后外观、尺寸有无异状无异状无异状有异状

表4.2.2-6树脂浇铸体耐有机溶剂介质腐蚀性能分级

耐腐蚀性能

有机溶剂化学介质与试验条件

一级二级三级

1甲苯浸泡，温度为50℃，取出后外观、28天，14天，7天，

尺寸有无异状，弯曲性能保留率>50%无异状无异状有异状

6适用于排烟筒气体腐蚀的树脂原材料选择，应符合表4.2.2-7规定：

表4.2.2-7树脂耐化学腐蚀等级选择

树脂浇注体

序

排放气体主要化学成分状态介质类型耐化学腐蚀

号

等级

NH3、NO、H2O、N2、O2、NO2湿态耐酸一级

SO3、SO2、H2O、CO、CO2、HF、HCL湿态耐酸一级

化学介质I

1燃煤烟气类

NO、H2O、N2、O2、NO2湿态耐酸一级

H2O、SO3、SO2、N2、O2、CO、CO2湿态耐酸一级

SO2、SO3、N2、O2、H2O湿态耐酸一级

化学介质I

2化工NH3、H2S、SO2、H2、N2、O2、CO、

湿态类耐酸一级

CO2

12

NH3HCL湿态耐碱二级

化学介质II

HF、SO4、H2、H2O湿态耐酸二级

类

NH3HF耐碱二级

NH3、H2干态耐碱三级

CH3OH、H2、CO、CO2、N2、SO2、

干态化学介质耐溶剂三级

H2S

III类

NH3、CO2干态耐碱三级

SO3、SO2、H2O、HF、CO、CO2、H2SO4湿态耐酸一级

SO3、SO2、H2O、H2O、CI2、H2S、

湿态耐酸一级

H2SO4、HCI、CO、CO2

SO3、SO2、H2O、CI2、H2S、H2SO4、

湿态化学介质I耐酸一级

3有色冶金HCI、CO、CO2

类

SO3、SO2、H2O、CI2、H2S、H2SO4、

湿态耐酸一级

HCI、CO、CO2、H2SeO4

SO3、SO2、H2O、HF、CO、CO2、H2SO4湿态耐酸一级

SO3、SO2、H2O、HF、CO、CO2、H2SO4湿态耐酸一级

SO2、氮氧化物湿态耐酸一级

4钢铁

化学介质I

氮氧化物、SO2、HCL、CO湿态耐酸一级

类

5垃圾焚烧

化学介质

二噁英类、呋喃等干态耐溶剂三级

III类

化学介质I

SO2、SO3、H2S、CO2、硫化物湿态耐酸一级

6纺织行业类

化学介质I

7石油炼制SO2、HCL湿态耐酸一级

类

SO2、HCL、HF、HBR、CL2、氮氧化化学介质I

8石油化工湿态耐酸一级

物类

7树脂浇铸体阻燃性能宜分为难燃级、普通阻燃级和非阻燃级，并应符合表

4.2.2-8的规定。

表4.2.2-8树脂浇铸体阻燃性能分级

阻燃等级

树脂检测项目

难燃级普通阻燃级非阻燃级

树极限氧指数，LOI≥30≥25无要求

13

T

8树脂浇铸体长期工况条件的设计温度d应低于热变形温度HDT20℃，

其耐热性能宜分为三级，并应满足表4.2.2-9规定。

表4.2.2-9树脂浇铸体耐温性能分级

树脂浇注体耐温等级工作温度下弯曲强度保留率，%

工作环境温度受热时间一级二级三级

长期工况设计温度Td100小时≥95≥90≥50

短期工况设计温度Td22小时≥95≥90≥50

短暂工况温度Td330分钟