项目背景与实施必要性

海门天力锌业主营锌锭冶炼、锌合金加工，其配套烟囱长期排放含氧化锌、硫酸锌及二氧化硫的高温烟气。由于锌烟具有强腐蚀性，加之厂区地处长江三角洲多雨环境，烟囱运行 12 年后逐渐显现严重问题：

结构开裂风险突出：筒壁在锌盐侵蚀与温度应力作用下，出现 18 条明显裂缝，集中在 25-55 米高度，最长裂缝达 8 米，最大宽度 3.5mm，部分区域混凝土剥落露出锈蚀钢筋，经结构验算，承载能力下降 35%，存在局部坍塌隐患。

防腐涂层全面失效：原有外壁涂料在锌烟与雨水交替作用下大面积粉化、剥落，露出的混凝土表面因锌盐结晶形成灰白色硬壳，导致内部碳化加速，进一步削弱结构强度。

安全与外观问题显著：烟囱表面污渍与青苔遍布，与企业 “绿色工厂” 创建要求不符；裂缝处雨水渗漏污染周边地面，形成酸性积水；且未设置规范的高空警示标识，对厂区起重机作业构成碰撞风险。

前期筹备：精准诊断，定制锌业专属解决方案

结构检测与加固设计：专业团队通过无人机三维扫描、裂缝测宽仪及超声波探伤，锁定 25-55 米为高危区域，该段裂缝开展速率达 0.2mm / 年，需紧急加固；抱箍方案：选用 Q355B 钢板制作环形抱箍，在裂缝集中区按 “1.5 米一道” 布设 20 道，非裂缝区按 “3 米一道” 布设 10 道，总计 30 道；每道抱箍通过 12 个 M24 化学锚栓固定，施加预紧力 8kN/m，形成对筒壁的环向约束，抑制裂缝扩展。

防腐体系与标识设计：涂料选型：针对锌烟腐蚀特性，采用 “三重防护” 体系：底漆：环氧富锌底漆，通过阴极保护抵御锌离子侵蚀；中涂：玻璃纤维布增强环氧漆，纤维布经纬密度 16×16 根 /cm，提升涂层抗裂性与抗渗透性；面漆：聚偏氟乙烯面漆，耐候性≥15 年，对锌盐结晶有物理阻隔作用，且耐温达 120℃。色彩与标识：主色调采用深灰色，耐锌烟污染；在 20 米、50 米、80 米高度设置 3 米宽黄黑警示带；沿烟囱周长每 90° 涂刷 20cm 宽红色警示线，顶部 10 米区域增设航空障碍灯。

安全施工预案：作业平台：采用轨道式高空作业吊篮，平台与筒壁间加装导向轮与缓冲垫，避免碰撞裂缝区域；人员防护：作业人员持 “高空作业证 + 锌业防毒培训证” 双证上岗，佩戴 P100级防毒口罩、耐酸碱手套及双钩安全带；现场管控：设置 30 米半径警戒区，配备锌烟检测仪与应急喷淋装置，遇风速≥10.8m/s 或锌烟浓度超标立即停工。

施工阶段：分步作业，兼顾加固质量与防腐效果

抱箍安装施工：基层处理：清理安装区域浮灰与松动混凝土，用角磨机打磨平整；按设计间距钻孔，孔内注入环氧树脂锚固剂，养护 24 小时；抱箍预制与安装：根据烟囱直径分节预制抱箍，现场用螺栓拼接成环，吊装就位后用扭矩扳手按 “对角对称” 原则紧固锚栓，确保抱箍与筒壁贴合间隙≤1mm；防腐处理：抱箍表面喷砂除锈，涂刷与筒壁同体系涂料，焊缝处额外缠绕玻璃纤维布增强，防止锈蚀失效。

裂缝修复与基层预处理：裂缝治理：对宽度＜0.2mm 裂缝，注射低黏度环氧树脂浆液；对 0.2-3.5mm 裂缝，采用 “扩缝→清槽→填缝→贴布” 工艺：扩成 V 型槽，填入柔性环氧嵌缝料，表面粘贴 200mm 宽碳纤维布；整体清理：用 25MPa 高压水枪冲洗外壁，去除锌盐硬壳与青苔；对残留硬壳，用钢丝刷配合专用脱锌剂处理，清水冲洗至中性；缺陷修复：对混凝土剥落区域，用聚合物抗裂砂浆（掺加锌离子抑制剂）分层修补，养护 10 天至强度≥35MPa，确保表面平整度偏差≤3mm。

涂层施工与标识绘制：分层涂覆：基层干燥后，喷涂环氧富锌底漆，固化后检测锌含量与厚度；涂刷中涂时同步铺贴玻璃纤维布，用刮板压实无气泡；最后喷涂 PVDF 面漆，采用 “十字交叉法” 确保均匀；标识施工：用激光投线仪定位警示带与警示线，粘贴美纹纸后人工涂刷专用色漆，干燥后撕除美纹纸，对边缘进行修边处理，确保线条平直；细部处理：抱箍与筒壁接缝处用弹性密封胶填充，表面涂刷面漆形成连续防腐层；爬梯、平台与烟囱连接节点额外涂刷两道中涂，增强防腐可靠性。

验收阶段：多维度核验，确保适配锌业工况

结构加固验收：抱箍安装：位置偏差≤30mm，锚栓抗拔力抽检合格率 100%，抱箍预紧力符合设计要求；裂缝处理：注浆后裂缝闭合率≥90%，碳纤维布粘贴牢固，无空鼓。

防腐与外观验收：涂层性能：总厚度≥340μm，附着力测试≥6MPa；耐锌盐溶液浸泡试验无异常；外观质量：深灰色面漆色泽均匀，警示带与警示线清晰平直，抱箍与涂层过渡自然，符合设计要求。

安全与环保验收：警示效果：50 米外可清晰识别警示标识，航空障碍灯与标识协同作用良好；环保指标：周边地面酸性积水问题消除，土壤 pH 值恢复至 6.5-7.0，通过环保部门验收。

项目成果与价值

结构安全彻底保障：抱箍加固使裂缝扩展速率降低至 0.02mm / 年以下，结构承载能力恢复至设计值的 95%，预计可延长烟囱使用寿命 20 年，避免重建成本约 600 万元。

防腐性能大幅提升：专用涂料体系有效阻隔锌烟侵蚀，混凝土碳化速率下降 75%，每年减少因腐蚀导致的维修费用约 30 万元；锌盐结晶附着量减少 90%，降低了定期清理成本。

安全环保全面达标：警示标识使高空碰撞风险降低 98%，通过应急管理部门安全验收；周边土壤与地面环境改善，助力企业通过 “绿色工厂” 复核。

行业技术示范引领：项目形成的 “锌业烟囱裂缝加固技术规程”“耐锌烟腐蚀涂料施工指南” 等成果，被纳入《有色金属冶炼烟囱维护技术规范》，为同类企业提供了可复制的经验。