危化廠房泄爆屋面系統(tǒng)施工技術(shù)研究與應(yīng)用

趙金香

（山西三建集團(tuán)有限公司，山西 長治 046000）

0 引言

防爆、泄爆、抗爆設(shè)計(jì)的目的，就是在化工建筑設(shè)計(jì)中采取防爆措施，防止或減少爆炸事故的發(fā)生（防爆）。當(dāng)發(fā)生爆炸事故時(shí)，最大限度地減輕其危害和造成的損失[1]；新疆年產(chǎn)100 萬t 羧酸及其下游產(chǎn)品一體化項(xiàng)目為化工工程，煤塵在生產(chǎn)中，由于煤炭顆粒之間的碰撞和摩擦，產(chǎn)生了大量的靜電，這些靜電并沒有完全消散，而是不斷的累積，當(dāng)累積到一定程度時(shí)，就會產(chǎn)生靜電。靜電產(chǎn)生的火星可能導(dǎo)致爆炸，而屋面泄爆系統(tǒng)，在發(fā)生爆炸的時(shí)候能有效地正常泄放壓力，以達(dá)到保護(hù)處理煤粉塵的生產(chǎn)、制造車間，以達(dá)到整個(gè)車間避免產(chǎn)生粉體爆炸，保護(hù)人員以及周圍設(shè)備的安全。

1 施工特點(diǎn)

化工建筑施工特點(diǎn)如下：泄散迅速，輕質(zhì)、耐久，泄爆時(shí)不易形成二次傷害，抗壓強(qiáng)度好，防火性能優(yōu)越，保溫性能突出，安裝便捷、易于表面裝飾。

2 適用范圍

通常都是在工業(yè)或者是民用的一些化工廠房、生產(chǎn)車間或者是堆放危險(xiǎn)品的倉庫里進(jìn)行應(yīng)用。屋面泄爆系統(tǒng)主要是用來釋放室內(nèi)的壓力來控制爆炸過程中產(chǎn)生的危害和破壞，可控制爆炸的危害和破壞程度，使其降低到最小。

當(dāng)然泄爆系統(tǒng)不光有屋面泄爆，還有墻體泄爆，現(xiàn)在也廣泛應(yīng)用于各種高層的辦公大樓以及購物中心，還有一些核能發(fā)電站，燃油發(fā)電站等發(fā)電站也會用到這種新型的泄壓、泄爆系統(tǒng)。甚至于現(xiàn)在一些交通設(shè)施如地下鐵道和一些公路系統(tǒng)里面都會應(yīng)用到這種泄爆系統(tǒng)。

3 工藝原理

屋面泄爆系統(tǒng)包括巖棉夾心彩鋼屋面板、泄爆螺栓、牽引絞索、檁條等。在建筑物內(nèi)部發(fā)生或燃燒的時(shí)候內(nèi)部氣體壓力隨之急速上升，通過泄爆的配件和裝置會使屋面板開啟并且釋放出壓力，將破壞程度達(dá)到減小。泄爆屋面的螺栓自動脫落，巖棉夾心彩鋼屋面板會向外飛出，達(dá)到泄壓的作用。但泄爆螺栓還是會固定在鋼架上不會隨著墻體飛出，泄爆配件通常由泄爆螺栓和牽引絞索組成，泄爆螺栓作用量化泄爆壓力值動態(tài)控制釋放壓力；絞索作用是牽制開啟的屋面板飛濺傷人傷物。對于泄壓來講，泄爆值越低越好。它可以適應(yīng)不同的氣候，不會因?yàn)闅鉁厣仙约俺睗穸鹊淖兓l(fā)生改變。

4 施工工藝及操作要點(diǎn)

4.1 施工工藝流程

工作流程如圖1 所示。

圖1 工作流程

4.2 操作要點(diǎn)

4.2.1 施工準(zhǔn)備

首先，現(xiàn)場施工人員和管理人員必須明確圖紙標(biāo)高，熟悉圖紙，丈量工地或依圖計(jì)算材料所需用量，以便備料。其次，根據(jù)建筑圖紙和結(jié)構(gòu)圖紙進(jìn)行板材的排版工作和節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)工作，根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃安排板材的生產(chǎn)和供應(yīng)計(jì)劃。最后，為方便現(xiàn)場指導(dǎo)施工，對操作人員進(jìn)行可視化交底，固定操作人員。

4.2.2 屋面板加工準(zhǔn)備

首先，將工廠制作的屋面板運(yùn)至施工現(xiàn)場，進(jìn)場材料報(bào)甲方及監(jiān)理驗(yàn)收，驗(yàn)收無誤后，開始施工。其次，安裝前應(yīng)對材料數(shù)量、規(guī)格、品牌進(jìn)行核對，確認(rèn)無誤，屋面板應(yīng)平整無傷，受潮、彎曲變形、板中斷裂等均不得使用。最后，板材進(jìn)場檢查驗(yàn)收后用現(xiàn)場的塔吊或者汽車吊按照各墻面所需要的板材規(guī)格分類進(jìn)行卸貨，卸貨時(shí)應(yīng)該注意保護(hù)板材，避免造成板材卸貨時(shí)的破損。每塊板材用吊帶吊裝安放，根據(jù)安裝控制線和水平橫縫控制線調(diào)整板材面的平整度和垂直度后用木榫臨時(shí)固定，根據(jù)設(shè)計(jì)要求在螺栓安裝的位置鉆孔和安放鉤頭螺栓通過鉤頭螺栓把墻板固定于螺栓連接的角鋼平面上。

4.2.3 安裝放線

在安裝放線之前，應(yīng)該要對安裝表面已經(jīng)有的建筑成品展開測量，對達(dá)不到安裝要求的部分進(jìn)行整改，并對施工偏差進(jìn)行詳細(xì)的記錄，并針對偏差給出相應(yīng)的安裝對策。然后，按照圖紙要求，在屋頂建造時(shí)，對已經(jīng)安裝好的檁條進(jìn)行起點(diǎn)定位，也就是在每個(gè)檁條上沿著水平跨距的方向標(biāo)記起點(diǎn)；各點(diǎn)的連線應(yīng)該與建筑物的縱軸線垂直，然后在板的寬度方向上，每隔幾個(gè)板再進(jìn)行一次注釋，以限制檢測板的寬度和設(shè)置的累積誤差[2]。另外，屋面板安裝完成后，要對附件進(jìn)行二次定位，確保檐口線，屋脊線，窗戶入口、拐角處等的水平度、垂直度，如果忽略了這個(gè)環(huán)節(jié)，只靠肉眼觀察、憑經(jīng)驗(yàn)判斷，都無法達(dá)到施工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

4.2.4 吊運(yùn)

板材的上部和下部都是0.6mm 厚的彩板。夾層由100mm 厚的石棉板材制成。該裝置縱向軸線與屋面板長度保持相同，并且將運(yùn)送到工地的樓板置于吊裝點(diǎn)附近。

4.2.5 屋面板鋪裝，泄爆螺栓、牽引絞索緊固

屋面板在安裝前應(yīng)首先對屋面已安裝好的構(gòu)件進(jìn)行檢查，如發(fā)現(xiàn)與圖紙不符，及時(shí)更改或修補(bǔ)、具體安裝如下：①彩鋼板屋面的固定在橫向坡面上，在每兩塊屋面搭接的地方，將具有翻邊防水的沿一側(cè)與搭接側(cè)對接，在對接之后，使用泄爆螺栓穿透拼接側(cè)邊緣，與屋面檁條進(jìn)行固定，之后在搭接處覆蓋槽形連接板。②上、下兩個(gè)板子被拼接在了鋼檁條上，并且在拼接的地方用壓條進(jìn)行封邊，將所有的壓條封邊的拼接位置用一種不透光具有防水性能的密封膠進(jìn)行封口。③在屋脊或圖紙指示的地方，將彩鋼片的外側(cè)翻轉(zhuǎn)80°，形成一條折斷水流的彎道。在離天溝較近的地方，將彩鋼板的外緣向下翻轉(zhuǎn)約10°，使之成為滴水線，并在天溝處彩鋼板向外翹起，按照圖紙的設(shè)計(jì)要求。

4.2.6 密封、清理

（1）在該彩板上涂有兩層密封膠，該密封膠位于該彩板上，該彩板與該彩板上的兩層交接點(diǎn)的邊沿各15mm，該交接點(diǎn)用防水鉚釘進(jìn)行緊固，該緊固部分用兩道防水鉚釘進(jìn)行緊固；單列中間間距80mm，相間錯(cuò)位，在密封條上打孔，槽口的位置要根據(jù)設(shè)計(jì)圖所示進(jìn)行調(diào)整。天溝的下水孔用防水鉚釘緊固，每一顆釘子之間的距離為40mm，并用兩層密封膠[3]。

（2）用膠水進(jìn)行封口時(shí)，其寬度應(yīng)該控制在6mm 左右，用膠水對重疊部位進(jìn)行擠出時(shí)，其厚度大約為3mm，其寬度超過10mm；每個(gè)管內(nèi)的密封膠（300mL）大約打12m，在打膠之前，封膠的中心距離板邊大約15mm，并且在打膠之前，一定要將壓型板的保護(hù)性塑料薄膜去掉，并將其表面擦得干干凈凈。

（3）在屋面板的收邊板和泛水板搭接長度除均需施封膠一道，搭接長度不小于150mm。

（4）當(dāng)把彩板吊起到房頂上進(jìn)行鋪板時(shí)，要保證板肋是朝上的，并且主肋是對著房頂?shù)囊粋?cè)。在進(jìn)行首個(gè)板材的安放時(shí)，必須保證板材的長度和檁條的長度是一致的，才能進(jìn)行位置的調(diào)整。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)鋼板到位并牢固時(shí)，一條細(xì)鋼絲沿著房頂?shù)姆较虮焕瓌?。這根繩子就是用來作為錨鏈的錨鏈，它可以加速錨鏈的接合，并且方便糾偏。此外，在安裝期間，也要經(jīng)常對屋頂進(jìn)行檢查。在房頂及房頂邊上安裝彩板時(shí)，可以測定其側(cè)向?qū)挾龋瑥亩袛嗥涠ㄎ痪?。從而確保在任意的板面部位，都有可能發(fā)生徐動或扇形現(xiàn)象。當(dāng)安裝進(jìn)行到每個(gè)跨段的中間時(shí)，還要對已經(jīng)固定的屋面上下兩端到未安裝的屋面的邊沿的距離進(jìn)行測量。通過這種方式，我們可以看到被安裝的平板與軸的方向是一致的。若有必要調(diào)節(jié)，則可略微傾斜，直到與軸心相平行。

5 材料與設(shè)備

（1）主要材料。泄爆屋面主要材料如表1 所示。

表1 泄爆屋面主要材料

（2）主要施工機(jī)具。泄爆屋面主要施工機(jī)械如表2所示。

表2 泄爆屋面主要施工機(jī)械

（3）主要使用儀器。泄爆屋面主要施工儀器如表3所示。

表3 泄爆屋面主要施工儀器

6 質(zhì)量控制措施

①檢查螺栓、絞索是否牢靠，檢查所用部位是否一致、完整，不得有脫落、破損和松動現(xiàn)象。②如果板材表面涂料有刮痕，則需將刮痕清除，晾干，再進(jìn)行修補(bǔ)。③在完成裝配后，要把壓型板的表面清掃干凈，尤其不能把金屬品堆放在板子上，否則會引起板子的銹蝕，從而降低其使用壽命。④在屋頂安裝完畢之后，可以對密封膠進(jìn)行觀察，看看它是否存在開裂、脫落等不良現(xiàn)象，并使用淋水實(shí)驗(yàn)的方式，對封閉的建筑物節(jié)點(diǎn)部位展開防水檢測，從而對其密封性的嚴(yán)密程度進(jìn)行判定。⑤加強(qiáng)屋面排水溝的通暢性檢查，防止出現(xiàn)堵塞積水的情況。⑥強(qiáng)化對屋頂生銹狀況的巡查，并對其進(jìn)行及時(shí)的解決，避免生銹的范圍變大，或者因?yàn)殇P蝕穿孔而造成滲漏水[4]。

7 安全措施

安全措施如下：①現(xiàn)場設(shè)立安全標(biāo)語牌，確實(shí)做好施工現(xiàn)場的“三寶”“四口”“五臨邊”的防護(hù)工作。②吊車必須按規(guī)定作業(yè)，嚴(yán)格按照吊運(yùn)手冊運(yùn)行。③高空作業(yè)必須帶好安全帶，并將安全帶系在可靠的地方，遇高空焊接時(shí)必須有專人現(xiàn)場監(jiān)督，周邊應(yīng)無易燃易爆物品。

8 案例應(yīng)用

年產(chǎn)100 萬t 羧酸及其下游產(chǎn)品一體化項(xiàng)目，位于新疆維吾爾自治區(qū)哈密市哈密高新技術(shù)開發(fā)區(qū)南部循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)園內(nèi)，主要以煤和氧氣為原料制作一氧化碳，外購甲醇與一氧化碳經(jīng)羰基化反應(yīng)生產(chǎn)羧酸及下游一體化產(chǎn)品。此工程為化工工程，煤塵在生產(chǎn)中，由于煤炭顆粒之間的碰撞和摩擦，產(chǎn)生了大量的靜電，這些靜電并沒有完全消散，而是不斷的累積，當(dāng)累積到一定程度時(shí)，就會產(chǎn)生靜電[5]，靜電產(chǎn)生的火星可能導(dǎo)致爆炸，而屋面泄爆系統(tǒng)，在發(fā)生爆炸的時(shí)候能有效地正常泄放壓力，以達(dá)到保護(hù)處理煤粉塵的生產(chǎn)、制造車間，以達(dá)到整個(gè)車間避免產(chǎn)生粉體爆炸，保護(hù)人員以及周圍設(shè)備的安全。而普通彩鋼板，無法在相對壓力下進(jìn)行泄暴，只有當(dāng)壓力突破極值時(shí)，才會以整片的形式爆破開，不僅強(qiáng)大的氣壓會造成巨大的傷害，在強(qiáng)壓下的沖擊下，各種設(shè)備及無法散碎的彩鋼板亦會形成二次傷害。

經(jīng)項(xiàng)目部研究、屋面采用泄爆屋面系統(tǒng)，在建筑物內(nèi)部發(fā)生或燃燒的時(shí)候內(nèi)部氣體壓力隨之急速上升，通過泄爆的配件和裝置會使屋面板開啟并且釋放出壓力，將破壞程度達(dá)到減小。泄爆屋面的螺栓自動脫落，巖棉夾心彩鋼屋面板會向外飛出，達(dá)到泄壓的作用。但泄爆螺栓還是會固定在鋼架上不會隨著墻體飛出。對于泄壓來講，泄爆值越低越好。它可以適應(yīng)不同的氣候，不會因?yàn)闅鉁厣仙约俺睗穸鹊淖兓l(fā)生改變。

9 應(yīng)用成效

新疆年產(chǎn)100 萬t 羧酸及其下游產(chǎn)品一體化項(xiàng)目為化工工程，煤塵在生產(chǎn)中，由于煤炭顆粒之間的碰撞和摩擦，產(chǎn)生了大量的靜電，這些靜電并沒有完全消散，而是不斷的累積，當(dāng)累積到一定程度時(shí)，就會產(chǎn)生靜電。靜電產(chǎn)生的火星可能導(dǎo)致爆炸，而屋面泄爆系統(tǒng)，在發(fā)生爆炸的時(shí)候能有效地正常泄放壓力，以達(dá)到保護(hù)處理煤粉塵的生產(chǎn)、制造車間，以達(dá)到整個(gè)車間避免產(chǎn)生粉體爆炸，保護(hù)人員以及周圍設(shè)備的安全。

10 結(jié)語

綜上所述，本文探究了?；瘡S房泄爆屋面系統(tǒng)施工技術(shù)，包括工藝原理、操作要點(diǎn)以及質(zhì)量和安全控制措施等，最后分析了相關(guān)泄爆屋面系統(tǒng)的應(yīng)用案例，及其應(yīng)用效果，以期促進(jìn)危化廠房泄爆屋面系統(tǒng)的有效應(yīng)用，使爆炸的危害和破壞程度降低到最小，以保證人身和財(cái)產(chǎn)安全。