Газоотводящие (дымовые) трубы ТЭС: возведение, ремонт, реконструкция, демонтаж

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение 
высшего профессионального образования
«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Москва 2017

Учебное пособие 

ГАЗООТВОДЯЩИЕ (ДЫМОВЫЕ) ТРУБЫ ТЭС: 
ВОЗВЕДЕНИЕ, РЕМОНТ,
РЕКОНСТРУКЦИЯ, ДЕМОНТАЖ

Б.К. Пергаменщик, И.А. Лесников

2-е издание (электронное)

Р е ц е н з е н т ы:
главный специалист технического отдела 
ОАО «Институт Теплоэлектропроект» Б. Ф. Лейпунский;
доктор экономических наук, кандидат технических наук С. Б. Сборщиков, 
профессор кафедры технологии, организации и управления 
в строительстве ФГБОУ ВПО «МГСУ»

Пергаменщик, Борис Климентьевич. 
Газоотводящие ( дымовые) трубы ТЭС: возведение, ремонт, реконструкция, демонтаж [Электронный ресурс] : учебное пособие / Б. К. Пергаменщик, И. А. Лесников ; М-во образования и науки Рос. Федерации, 
Моск. гос. строит. ун-т. — 2-е изд. (эл.). — Электрон. текстовые дан. (1 
файл pdf : 202 с.). — М. : Издательство МИСИ—МГСУ, 2017. — Систем. 
требования: Adobe Reader XI либо Adobe Digital Editions 4.5 ; экран 10".

 ISBN 978-5-7264-1621-2

УДК 621.311.22
ББК  31.37+38.728
         П26

УДК 621.311.22
ББК 31.37+38.728

П26

ISBN 978-5-7264-1621-2

Рассмотрены вопросы, связанные с возведением, ремонтом, реконструкцией 
и демонтажом высоких железобетонных и металлических газоотводящих (дымовых) труб тепловых электростанций: общие проблемы сооружения, возведение 
фундаментов, железобетонных оболочек в подъемно-переставной и скользящей 
опалубке, устройство футеровки. Значительное место уделено монтажу газоотводящих металлических стволов, расположенных внутри железобетонных оболочек, а также сооружению труб с металлическим каркасом. Представлены современные материалы и способы ремонта футеровок, железобетонных оболочек. 
Выделены технологии демонтажа. Использованы проектные материалы, в том 
числе по трубам, построенным в последнее десятилетие. 

Для студентов старших курсов строительных специальностей, обучающихся 
по направлению 08.05.01 «Строительство уникальных зданий и сооружений», магистрантов. Представленные материалы будут полезны инженерно-техническим 
работникам строительно-монтажных организаций, могут быть использованы инженерами смежных направлений, участвующих в сооружении тепловых электростанций.

Деривативное электронное издание на основе печатного издания: Газоотводящие (дымовые) трубы ТЭС: возведение, ремонт, реконструкция, 
демонтаж : учебное пособие / Б. К. Пергаменщик, И. А. Лесников ; М-во 
образования и науки Рос. Федерации, Моск. гос. строит. ун-т. — М. : Издательство МИСИ—МГСУ, 2014. — 200 с. — ISBN 978-5-7264-0859-0.

©  Национальный исследовательский

Московский государственный 
строительный университет, 2014

В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных 
техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от 
нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации.

Оглавление

ПРЕДИСЛОВИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

ЧАСТЬ I. ВОЗВЕДЕНИЕ ТРУБ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

Глава 1. Общие конструктивные схемы 
и принципиальные методы возведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

Глава 2. Сооружение фундаментов  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

Глава 3. Возведение железобетонных оболочек труб . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
§ 3.1. Возведение оболочек в скользящей опалубке (СО) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
§ 3.2. Возведение оболочек в подъемно-переставной опалубке (ППО) . . . . . . . . .32

Глава 4. Футеровочные работы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
§ 4.1. Футеровка кирпичом  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
§ 4.2. Футеровка из полимерцементного бетона . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40

Глава 5. Монтаж металлических газоотводящих стволов труб 
с железобетонной оболочкой . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42
§ 5.1.  Монтаж ствола при реконструкции трубы
          высотой 180 м на Шатурской ГРЭС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42
§ 5.2.  Монтаж ствола при реконструкции трубы № 1 высотой 270 м
          на Костромской ГРЭС  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51
§ 5.3.  Монтаж ствола при реконструкции трубы № 3 высотой 120 м
          на ТЭЦ-21 Мосэнерго  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57
§ 5.4.  Монтаж стволов четырехствольной трубы № 2 высотой 250 м
          на Костромской ГРЭС  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .64
§ 5.5.  Монтаж стволов трехствольной трубы
          высотой 150 м на ТЭЦ-26 Мосэнерго . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .67

Глава 6. Возведение металлических труб . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .74
§ 6.1.  Возведение одноствольной трубы высотой 180 м
          на ГРЭС-24 Мосэнерго (Рязанская ГРЭС) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .74
§ 6.2.  Возведение одноствольной трубы высотой 120 м
          на ТЭЦ-26 Мосэнерго  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .83
§ 6.3.  Возведение трехствольной бескаркасной трубы высотой 120 м
          на районной теплофикационной станции (РТС) «Крылатское» . . . . . . . . . .92

Глава 7. Возведение труб с кремнебетонным ГОС . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .101

ЧАСТЬ II. РЕМОНТ И РЕКОНСТРУКЦИЯ ТРУБ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114

Глава 8. Ремонт и реконструкция металлических труб . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .114

Глава 9. Ремонт и реконструкция железобетонных труб  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .115
§ 9.1. Ремонт футеровок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .116
§ 9.2. Ремонт железобетонных оболочек . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117
§ 9.3. Реконструкция железобетонных труб . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .124

ЧАСТЬ III. ДЕМОНТАЖ ТРУБ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .127

Глава 10. Демонтаж железобетонных труб . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .127

Глава 11. Демонтаж металлических труб . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .131
§ 11.1. Крановая технология демонтажа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .131
§ 11.2. Такелажная технология демонтажа . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .131

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .154

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .154

ПРИЛОЖЕНИЕ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .155
К § 5.1 (Шатурская ГРЭС) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .155
К § 5.2 (Костромская ГРЭС, труба № 1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .164
К § 5.3 (ТЭЦ-21 Мосэнерго, труба № 3) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .166
К § 6.1 (Рязанская ГРЭС) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .168
К § 6.2 (ТЭЦ-26, ПГУ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .175
К § 9.1 (ремонт футеровок) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .181
К § 9.3 (реконструкция железобетонных труб) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .183
К гл. 10 (демонтаж железобетонных труб) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .184
К гл. 11 (демонтаж металлических труб)     . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .189

ПРЕДИСЛОВИЕ

Установленная мощность электростанций в нашей стране в 2013 г. превысила 
220 млн кВт. Доля тепловых электростанций составила 68 % (около 20 % — гидроэлектростанции и 12 % — атомные). Программой развития Единой энергосистемы России 
на период до 2018 г. предполагается ввести в строй более 40 тыс. МВт электрической 
мощности, в том числе 23 тыс. МВт на тепловых электростанциях.
Одно из основных и важнейших сооружений тепловой электростанции (ТЭС) — газоотводящая (дымовая) труба. Труба предназначена для рассеяния в атмосфере вредных веществ, содержащихся в продуктах сгорания органического топлива, с целью 
снижения их содержания в приземном слое воздуха до допустимых санитарными 
нормами величин. Труба, кроме того, наряду с тягодутьевыми машинами участвует 
в создании тяги.
Высота труб на некоторых электростанциях превышает 400 м. Их стоимость на 
крупных электростанциях составляет весомую долю от общего объема строительно-монтажных работ. Затраты на трубу растут примерно пропорционально квадрату ее 
высоты. Работы по возведению трубы в некоторых случаях могут определять продолжительность сооружения всей электростанции. Характерный пример: в 1970-е гг. три 
газомазутных энергоблока по 800 МВт на Запорожской ГРЭС работали несколько месяцев по временной схеме выброса газов из-за задержки в сооружении трубы.
Труба раньше остальных объектов ТЭС выходит из строя, нуждается в ремонте и 
реконструкции. Ущерб в этом случае может быть значительным, особенно на паросиловых станциях, так как здесь к трубе обычно подсоединено не менее 3—4 паровых 
котлов.
Конструктивные схемы труб, используемые материалы, местные условия и возможности строительно-монтажных организаций весьма разнообразны, что предопределяет 
использование самых разных технологий возведения труб, их ремонта, реконструкции 
и демонтажа.
В пособии сделана попытка изложить не только общие принципы, способы возведения, ремонта, реконструкции и демонтажа труб, но и на конкретных примерах отразить 
особенности организации и технологии производства работ. Технологические процессы в ряде примеров детализированы, представлены в виде отдельных операций.

При подготовке пособия использованы, наряду с известными литературными источниками, также современные (2005—2011 гг.) проекты производства работ. 
Гл. 2—4, 7—10 пособия подготовлены профессором кафедры строительства объектов тепловой и атомной энергетики  МГСУ Б.К. Пергаменщиком, гл. 1, 5, 6, 11 — 
Б.К. Пергаменщиком и ведущим инженером отдела ПОС ОАО «ГИПРОНИИАВИАПРОМ» И.А. Лесниковым. В гл. 9 использованы материалы, предоставленные 
генеральным директором ООО «ИПЦ «ИнтерАква» В.Л. Чернявским, а в гл. 10 — материалы фирмы «Ольвекс». В работе над пособием принял активное участие магистрант 
кафедры строительства объектов тепловой и атомной энергетики МГСУ В.В. Белов. 
Графический материал подготовлен с привлечением студентов старших курсов института гидротехнического и энергетического строительства МГСУ.
Авторы выражают глубокую благодарность рецензентам — главному специалисту ОАО «Институт «Теплоэлектропроект» Б.Ф. Лейпунскому и д.э.н., проф. МГСУ 
С.Б. Сборщикову за внимательное отношение к рукописи и ценные замечания.
Авторы признательны работникам издательства МИСИ—МГСУ и особенно Фофановой И.Н. за тщательное редактирование пособия и подготовку рукописи к изданию.

Профессор кафедры строительства объектов 
тепловой и атомной энергетики МГСУ
Б.К. Пергаменщик

ЧАСТЬ I. ВОЗВЕДЕНИЕ ТРУБ

Глава 1. ОБЩИЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ СХЕМЫ 
И ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ВОЗВЕДЕНИЯ

Возведение труб сопряжено с большим объемом строительно-монтажных работ (СМР), высокими трудозатратами, значительной продолжительностью, в некоторых случаях соизмеримой со сроками строительства всей ТЭС.
Технологии сооружения этих сложных объектов достаточно разнообразны и в значительной степени определяются типом трубы, ее конструктивными особенностями. В отечественной практике наибольшее 
распространение получили следующие виды труб:
1) монолитная железобетонная труба (труба с железобетонной оболочкой) с футеровкой из кирпича; варианты с вентилируемым кольцевым (в плане) зазором между железобетонной оболочкой и футеровкой, 
с наличием или отсутствием теплоизоляции;
2) монолитная железобетонная труба с футеровочным слоем из полимербетона;
3) монолитная железобетонная труба с расположенным внутри одним или несколькими теплоизолированными цилиндрическими газоотводящими стволами (ГОС) из металла при проходном зазоре между 
железобетонной оболочкой и стволом (стволами);
4) монолитная железобетонная труба с внутренним ГОС из кремнебетонных панелей;
5) труба с металлической решетчатой башней и одним или несколькими металлическими ГОС внутри нее;
6) труба, состоящая из 3—4 металлических теплоизолированных
ГОС, объединенных по высоте связями в жесткую самонесущую 
конструкцию. Часто каждый ствол такой трубы состоит из наружной 
несущей металлической оболочки и внутреннего металлического 
ГОС — конструкция «труба в трубе». Диаметр внутренней трубы, 

которая обычно выполняется из коррозионно-стойкой стали и теплоизолируется, на 400…600 мм меньше наружной;
7) труба с ГОС из полимерных материалов (стеклопластик, стеклоуглепластик, стеклофаолит). Выполняется как с внутренним ГОС в монолитной железобетонной оболочке, так и с наружным в металлическом каркасе. Такое решение получило широкое распространение при 
реконструкции монолитных железобетонных труб с расположенным 
внутри одним или несколькими теплоизолированными цилиндрическими ГОС из металла.
В данном пособии не рассматриваются конструктивные схемы и 
технологии возведения относительно невысоких (менее 100 м) труб, 
среди которых кирпичные, сборные железобетонные, а также трубы 
с металлическим ГОС на оттяжках. На крупных теплоэнергетических 
установках такие трубы, как правило, не применяются.
Конструктивные особенности трубы и связанные с ними организация и технология возведения зависят от ее высоты, вида топлива и состава отходящих газов, технико-экономических оценок вариантов. Не 
последнюю роль играют местные условия, наличие тех или иных машин и механизмов, возможность их расстановки при выполнении СМР. 
Последнее особенно важно при реконструкции трубы в условиях действующей станции, ограничениях в решении стройгенпланов.
Наиболее трудоемкие и сложные процессы при возведении трубы 
связаны с железобетонной монолитной оболочкой, металлической башней, ГОС и, в некоторой степени, с фундаментом. Именно этим работам 
в пособии уделено основное внимание.
При возведении фундаментов, которые, как правило, выполняются 
из монолитного железобетона, используются практически все известные технологии бетонирования: «кран — бадья», бетононасос, подача бетона непосредственно из автобетоносмесителя с эстакады, конвейерный способ. Выбор схемы зависит от объемов работ, наличия у 
строительно-монтажной организации соответствующих технических 
средств, сроков строительства. Объем бетона, укладываемого в фундамент высокой железобетонной дымовой трубы крупной ГРЭС, может 
достигать 8000 м³ и более.
Железобетонная оболочка трубы возводится в подъемно-переставной (ППО) или скользящей опалубке (СО). Использование последней 

приводит к существенному сокращению продолжительности работ, 
однако накладывает определенные ограничения на конструктивное решение трубы и предъявляет повышенные требования к организации 
ведения бетонных работ, среди которых — бесперебойная подача материалов, непрерывная трехсменная работа и др.
У железобетонной трубы с футеровкой из кирпича процессы сооружения железобетонной оболочки и устройства футеровки разведены в пространстве. С опережением на 30—50 м по высоте возводится 
оболочка, а вслед за ней футеровка. Иногда футеровочные работы начинаются после завершения оболочки. Если футеровка выполнена из 
полимербетона, то она и оболочка возводятся одновременно, в одной 
опалубке с разделением мелкоячеистой сеткой конструкционного бетона и футеровки.
У железобетонной трубы с ГОС (одним или несколькими) процессы возведения оболочки и стволов разделены во времени: сначала 
возводится железобетонная несущая часть, затем с ее использованием 
монтируют стволы. При этом сами ГОС могут быть запроектированы самонесущими, с опиранием на фундамент, или подвесными, подвешиваемыми к оболочке. Имеет место и решение, сочетающее обе 
схемы. Наибольшее распространение при возведении подобных дымовых труб получила технология подращивания: на оголовке железобетонной оболочки устанавливают металлоконструкции, к которым 
крепится грузоподъемная полиспастная система. В трубу через проем для газоходов на специальной тележке вдвигаются секции (царги) 
ГОС, методом подращивания укрупняются в плети, а затем плети с 
помощью полиспастной системы поднимаются и крепятся к внутренним металлоконструкциям, связанным с оболочкой. Количество плетей зависит от высоты трубы, достигая 10 ед. при массе одной плети 
до 100—200 т. Стык между плетями оформляется с настилов рабочих 
площадок.
Есть также примеры монтажа ГОС сверху вниз, через устье трубы. 
Подача секций в этом случае осуществляется краном, который должен 
иметь соответствующую высоту и грузоподъемные характеристики. 
Плети ствола набираются в районе оголовка трубы и постепенно с использованием опять же полиспастной системы опускаются вниз. Такая 
технология находит применение при реконструкции трубы, когда по 

тем или иным причинам необходимо сохранить подведенные к трубе 
газоходы.
Использование технологии «сверху вниз» возможно и для достаточно высоких труб, когда отсутствуют краны с необходимыми 
грузоподъемными характеристиками. В этом случае после бетонирования оболочки на оголовке трубы устанавливается (крепится к 
оголовку) консольный поворотный кран. Элементы крана поднимают на оголовок шахтным подъемником, который используется 
также для подачи и устройства металлических площадок и лестниц 
внутри оболочки. После выполнения этих операций подъемник демонтируется.
Канат от крюка поворотного крана через систему блоков связан с 
лебедкой на нулевой отметке. Секция (царга) ствола поднимается краном с наружной стороны оболочки наверх трубы, консоль крана поворачивается, после чего царга опускается внутрь оболочки и стыкуется с 
ранее установленной.
При этом способе все стволы внутри оболочки монтируются одновременно, до завершения их монтажа исключается возможность эксплуатации трубы.
При конструктивном решении трубы в виде несущей решетчатой 
металлической башни с металлическим(-и) ГОС(-ами) применяются 
следующие способы возведения:
1. Метод наращивания с использованием кранов. Монтируются 
одновременно башня — заводскими элементами или предварительно 
укрупненными на монтажной площадке блоками — и ствол. Основные 
несущие элементы башни соединяются обычно на фланцах с использованием высокопрочных болтов. Для связей и площадок применяется 
наряду с болтами и сварка.
Монтаж ствола осуществляется отдельными секциями высотой 
обычно до 6 м или после предварительного объединения нескольких 
секций в блок. Конструкции и площадки башни возводятся с небольшим опережением по высоте и используются для организации стыков 
между секциями, блоками. Данный способ позволяет возвести трубу 
в минимальные сроки, однако возможен только при наличии крана с 
высокими грузоподъемными характеристиками и свободной площадки 
для его установки и сборки.