栗陽
摘 要:罐區(qū)防火堤是儲罐的安全屏障,防火堤的質(zhì)量關(guān)系到油庫的運行安全和周邊環(huán)境安全,一直都是工程設(shè)計人員關(guān)注的重點,也是油庫設(shè)計的主要內(nèi)容之一。由于地質(zhì)氣象條件、地形條件的差異,防火堤所采用的結(jié)構(gòu)形式各不相同,《儲罐區(qū)防火堤設(shè)計規(guī)范》(GB50351-2005)(以下簡稱“規(guī)范”)對防火堤設(shè)計提出了嚴格要求,也使防火堤設(shè)計有了必要依據(jù)。但是工程設(shè)計中也發(fā)現(xiàn)了一些常見問題,如防火堤的選型、防滲措施、防火涂料做法等,作者經(jīng)過探索、試驗,收集了一些處理方法,特提出來與廣大同行探討。
關(guān)鍵詞:油庫;儲罐區(qū);防火堤;設(shè)計;施工
1 儲罐區(qū)防火堤的選型
規(guī)范4.1.1條要求“防火堤、防護墻的設(shè)計,應(yīng)在滿足各項技術(shù)要求的基礎(chǔ)上,因地制宜,合理選型,達到安全耐久、經(jīng)濟合理的效果。”目前,我國土地資源日益匱乏,中央政府已經(jīng)提出基本要求,嚴格控制耕地轉(zhuǎn)化為建設(shè)用地;而且石油儲運是危險行業(yè),陸地油庫主要依托鐵路建設(shè),因此油庫建設(shè)用地一般十分緊張,地形條件常常較為復(fù)雜,儲罐區(qū)布置在滿足安全距離要求的條件下,應(yīng)盡量緊湊,節(jié)約用地,以節(jié)省投資。土筑防火堤占地面積大,安全耐久性較差,現(xiàn)已很少采用。防火堤高度不大時,常選擇重力型,如漿砌毛石防火堤、磚砌防火堤、磚砌夾芯式防火堤等。防火堤高度較大時,或在抗震設(shè)防烈度大于6度的地區(qū),采用鋼筋混凝土防火堤可能更合適。
不同結(jié)構(gòu)形式的防火提防滲性能也存在差異,鋼筋混凝土防火堤的防滲性能比磚砌防火堤、磚砌夾芯式防火堤的防滲性能好。建設(shè)成本通常也是防火堤選型應(yīng)考慮的因素,鋼筋混凝土防火堤的建設(shè)成本比磚砌防火堤、磚砌夾芯式防火堤的建設(shè)成本高。地形條件、地質(zhì)條件、建筑材料來源等也是防火提選型時應(yīng)考慮的因素。
2 儲罐區(qū)防火堤的防滲措施
根據(jù)防火堤的使用功能,防滲成為防火堤的必然要求。規(guī)范4.2.1條作為強制條文,明確要求“防火堤堤身必須密實、不滲漏?!惫こ淘O(shè)計中,對于漿砌毛石防火堤、磚砌防火堤、磚砌夾芯式防火堤等通常采用抹防水砂漿層作為防滲措施。但是,與常見的水池等不同,防火堤長期暴露在空氣中,尤其是南方地區(qū),白天陽光暴曬,導(dǎo)致防火提表面溫度較高,夜間又隨環(huán)境溫度下降而降低,在晝夜溫差作用下,常規(guī)的防滲砂漿面層容易開裂,從而失去防滲功能。根據(jù)《規(guī)范》4.2.8條要求漿砌毛石防火堤、磚砌防火堤、磚砌夾芯式防火堤等應(yīng)作鋼筋混凝土壓頂,工程中發(fā)現(xiàn)抹面層在壓頂與砌體交接處易開裂,從而不能滿足防滲要求。上述兩種情況在南方很常見,云貴高原地區(qū)尤為突出。解決的方法有兩種,一種是采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),可以在混凝土中加入防滲劑,如YX混凝土膨脹劑、YX混凝土防水劑,使防火堤主體具備防滲性能,可以省去抹面層。第二種是采用漿砌毛石、磚砌體結(jié)構(gòu),可以在砂漿中加入添加劑,如YL砂漿抗裂劑、902長效防水劑、903防滲堵漏膠等,包括砌筑用砂漿和抹面砂漿,提高砂漿與石料、磚的粘結(jié)性能,防止抹面層龜裂,從而使防火提滿足防滲要求。
在工程施工中,發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致“漿砌毛石防火堤、磚砌防火堤、磚砌夾芯式防火堤”的抹面層容易龜裂的因素還有施工方法,主要環(huán)節(jié)有:(1)砌筑前石料、磚未灑水充分潤濕,甚至根本就沒有灑水潤濕,因此砂漿中的水分在砂漿凝結(jié)前就被石料、磚吸收,導(dǎo)致砌體主體開裂。(2)砂漿抹面前,砌體主體未灑水充分潤濕,甚至根本就沒有灑水潤濕,砂漿中的水分在砂漿凝結(jié)前就被砌體主體吸收,導(dǎo)致抹面層開裂,使得抹面層喪失防滲功能。(3)抹面后未灑水養(yǎng)護,抹面砂漿因收縮導(dǎo)致龜裂,使得抹面層喪失防滲功能。解決的辦法是嚴格按照相關(guān)施工規(guī)范、技術(shù)標準進行施工,砌筑前石料、磚等應(yīng)灑水充分潤濕,防止砌體主體開裂;抹面前砌體主體應(yīng)灑水潤濕,抹面工序完成后應(yīng)及時灑水養(yǎng)護,防止抹面層龜裂。抹面層的養(yǎng)護要求和養(yǎng)護時間應(yīng)根據(jù)砂漿試驗資料、防滲添加劑技術(shù)要求等確定,并結(jié)合施工過程中實際情況做出適當調(diào)整,以達到最佳效果。
3 耐火涂料層施工
規(guī)范4.1.5條要求“防火提應(yīng)在堤內(nèi)側(cè)噴涂隔熱防火涂料”,規(guī)范4.2.5條第1款要求“防火涂料耐火極限不應(yīng)小于2h,凍融實驗15次強度無變化”。因此油庫儲罐區(qū)防火提(土質(zhì)防火提除外)應(yīng)噴涂防火涂料,以滿足防火提耐火性能要求。
防火涂料由基料及阻燃添加劑兩部分組成,它除了具有普通涂料的裝飾作用和對基材提供物理保護外,還具有阻燃耐火的特殊功能。防火涂料主要用作建筑物的防火保護,如涂刷在建筑物的木材、纖維板、紙板、塑料等易燃建筑基材表面,或電纜、金屬構(gòu)件表面,具有裝飾作用,又有一定的耐火能力,同時還具有防腐、防銹、耐酸堿、耐候、耐水、耐鹽霧等功能,因此防火涂料是一種集裝飾和防火為一體的特種涂料。不同品牌的防火涂料性能有所差異,滿足不同的耐火極限所需要的最小厚度有所不同,工程設(shè)計中通常只注明耐火極限,防火涂料施工前應(yīng)先根據(jù)設(shè)計耐火極限要求和選擇的防火涂料性能計算涂層最小厚度,實際采用的涂層厚度應(yīng)大于最小厚度,并留有一定余量。因為油庫儲罐區(qū)防火提處于室外,要經(jīng)受日照輻射、晝夜溫差作用,對防火涂料質(zhì)量要求較高,應(yīng)根據(jù)性能特點選擇合適的防火涂料。
防火涂料的施工一般采用分層間隔性施工工藝,防火層分為基層和表層。基層一般采用噴涂機噴涂,待第一次噴涂基本干透后,繼續(xù)噴涂第二次,如此循環(huán),直至達到要求厚度。因噴涂表面不夠光滑,所以在最后一次噴涂后,要立即用料漿進行手工補填找平、修整,使涂層表面平整光滑,并確保涂層達到要求厚度。在基層基本干透成型后(約需3天),方可進行表層施工。施工期間及施工后的24小時內(nèi),環(huán)境溫度一般不得低于4℃,以防止遭受凍害;雨雪天氣不應(yīng)進行施工。在較干燥和炎熱條件下,應(yīng)該創(chuàng)造必要養(yǎng)護條件,防止涂層失水過快。常規(guī)自然養(yǎng)護28天,養(yǎng)護條件與普通混凝土相同。涂層如有損傷,應(yīng)及時修補。
施工中應(yīng)注意:(1)攪拌時料漿太干,可適當增大水灰比。以適宜施工為準;(2)在攪拌、噴涂、涂抹過程中,散落、反彈的料漿可及時收回利用;被污染的和超過2h的不能再用;(3)涂料包裝袋一經(jīng)打開應(yīng)立即使用,受潮結(jié)塊的涂料不得使用;(4)施工工藝可根據(jù)涂層的設(shè)計厚度和施工條件,進行適當調(diào)整。
參考文獻
[1]《儲罐區(qū)防火堤設(shè)計規(guī)范》(GB50351-2005),中國計劃出版社,2005.
[2]隧道防火涂料的研究及其施工技術(shù).中國混凝土與水泥制品網(wǎng),2008.05.28.