宋楊 龐孝強(qiáng)

摘 要：為防止廢棄設(shè)備給化工廠的高效運(yùn)行與生產(chǎn)帶來影響并加速化工廠的結(jié)構(gòu)優(yōu)化與升級。本文以冶煉廠某廢氣設(shè)備的拆除方案與質(zhì)量防護(hù)措施為例，詳細(xì)解析了在對廢氣設(shè)備進(jìn)行拆除時的相關(guān)要點(diǎn)。首先，概述了爆破方案設(shè)計(jì)工作，包括對煙囪工程概況的詳細(xì)介紹以及方案設(shè)計(jì)規(guī)劃的相關(guān)內(nèi)容。而后，對廢氣設(shè)備的拆除方案安全校核與質(zhì)量防護(hù)措施進(jìn)行解析，如其中的爆破振動校核、塌落振動校核與飛濺物控制、飛石的控制與防護(hù)、爆破粉塵防護(hù)、周圍重要設(shè)施安全防護(hù)等工作。

關(guān)鍵詞：冶煉廠;廢棄設(shè)備;拆除方案;質(zhì)量防護(hù)措施

引 言

在對相關(guān)生產(chǎn)工廠的煙囪進(jìn)行拆除時，可以選擇的方式包括很多種。如爆破拆除、機(jī)械拆除、人工拆除等，無論最終確定哪種拆除方式，目的都是減輕對周圍環(huán)境造成的影響以及保證此種方式的操作安全性是最高的。同時，還要對其工程進(jìn)度以及施工成本進(jìn)行綜合性考量，保證采用的方式更加安全、經(jīng)濟(jì)。

1.爆破方案設(shè)計(jì)

1.1煙囪工程概況

現(xiàn)以某金屬冶煉企業(yè)中的拆除、改建工程為例，對廢棄設(shè)備的拆除方案以及安全防護(hù)措施進(jìn)行要點(diǎn)概述。首先，此金屬冶煉廠的改建設(shè)施為一根高約42m的磚砌煙囪，由于經(jīng)久失修，加上地震影響。此煙囪已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重偏斜，同時煙囪筒體還出現(xiàn)了明顯的裂縫與裂痕。如果不及時進(jìn)行拆除或檢修，就存在隨時自主倒塌的風(fēng)險，一旦倒塌，不僅會給其他相關(guān)設(shè)備的安全造成影響，甚至在倒塌過程中產(chǎn)生的沖擊波以及飛濺物，還會引發(fā)其他不安全事故。因此冶煉廠為保護(hù)其他冶煉設(shè)施，也希望通過更新煙囪的方式優(yōu)化冶金生產(chǎn)結(jié)構(gòu)與技術(shù)，最終決定將這個煙囪拆除。需要注意的是，距離煙囪2m且在煙囪東側(cè)的位置上有一個深3.5m的廢渣儲存區(qū);而煙囪西側(cè)，距離煙囪9.5m的位置是鍋爐房;在煙囪北側(cè)，距離煙囪3m的位置有一個廢棄的臨時儲料區(qū)，由于此儲料區(qū)有很多危險物品，所以，冶煉廠決定在爆破煙囪時將此臨時儲料區(qū)進(jìn)行拆除。

1.2方案設(shè)計(jì)詳細(xì)

由于煙囪總體已經(jīng)出現(xiàn)裂縫，所以，必須盡快將其爆破拆除，但冶煉廠廠區(qū)周邊的環(huán)境較為復(fù)雜，所以在進(jìn)行爆破拆除時不得使用傾倒初期解體塌落方式。經(jīng)研究決定，選擇使用較大角度的爆破切口圓心角方式，最終將爆破切口圓心角設(shè)定為216°，同時采用倒梯型方式設(shè)置爆破切口形狀。并將煙囪傾倒方向定為正北方向，這能夠減輕煙囪傾倒時對其他建筑物或設(shè)備產(chǎn)生的影響。與此同時，在落實(shí)爆破操作之前，還要在煙囪的兩側(cè)進(jìn)行定向窗開鑿，保證倒塌方向更加準(zhǔn)確，不會對周圍建筑或設(shè)施產(chǎn)生更大影響。定向窗形狀為三角形，底邊長0.6m，高1.5m，沿倒塌中心線兩側(cè)對稱。

2.安全校核與質(zhì)量防護(hù)措施

2.1爆破振動校核

爆破振動來自于炸藥爆炸后的能量傳播，之所以要在炸點(diǎn)附近進(jìn)行爆破震動校核，原因是爆破點(diǎn)附近有很多冶煉設(shè)備，如果不依據(jù)爆破振動校核得出的結(jié)果進(jìn)行安全防護(hù)措施的對應(yīng)，那么，爆破時產(chǎn)生的沖擊波可能會致使冶煉設(shè)備功能受到影響，甚至損壞冶煉設(shè)備。通常情況下，爆破技術(shù)人員會通過薩道夫斯基公式落實(shí)振動校核計(jì)算，參照公式為下：

式中的V為校核點(diǎn)介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動速度，單位為cm/s。同時，本工程的爆破參照規(guī)范為GB6722—2014《爆破安全規(guī)程》，同時，還要在相關(guān)的爆破振動安全閥值的標(biāo)準(zhǔn)下落實(shí)或研究，保證周邊設(shè)備與相關(guān)設(shè)施能夠得到更為全面的保護(hù)，通過計(jì)算可以知道的是，周邊設(shè)備設(shè)施的最大允許振動速度為1.5cm/s。

式中的R為校核點(diǎn)與爆破中心的最短距離，煙囪附近的鍋爐房由于離煙囪最近，所以，應(yīng)將其作為重點(diǎn)保護(hù)對象，也可直接將其稱為較近保護(hù)建筑，距離為9.5m。

式中的K、a-是與傳播途徑相關(guān)的系數(shù)，依據(jù)爆破拆除經(jīng)驗(yàn)，通過類比的方式可以將K與a的數(shù)值確定出來，分別為80、2.5。

式中的Q是最大單向藥量，單位為kg，此爆破工程采取的是分段起爆方式，總藥量取值為1.26kg。

式中的k1為修正系數(shù)，也就是跟爆破方式相關(guān)的系數(shù)。同時依據(jù)爆破經(jīng)驗(yàn)可將K1的數(shù)值取為0.2。

2.2拆卸設(shè)備的質(zhì)量防護(hù)措施

雖然本文的廢棄煙囪采用的拆除方法是爆破，但是爆破拆除只是所有拆除操作中一個關(guān)鍵或主要方式，后續(xù)的還需要一些機(jī)械與人工輔助，如此才能保證拆除工作的落實(shí)質(zhì)量與效率，在規(guī)定的時限內(nèi)完成所有拆除操作。借助拆卸設(shè)備落實(shí)善后工作時，由于爆破拆除方法釋放的能量較大，因此會導(dǎo)致煙囪的筒體結(jié)構(gòu)出現(xiàn)較大幅度的破壞，甚至現(xiàn)場較為破敗，因此很多區(qū)位如果不能經(jīng)過詳細(xì)的計(jì)算再借助拆卸設(shè)備，可能會引發(fā)次生事故。同時，技術(shù)人員還要對拆卸設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)措施的防護(hù)，如相關(guān)防護(hù)用具或是遮擋措施等，保證整個機(jī)械拆卸過程的安全與高效。

2.3塌落振動校核與飛濺物控制

在對大質(zhì)量的高聳建筑采用爆破方式進(jìn)行拆除時，由于重力勢能較大，因此拆除過程中塌落觸地產(chǎn)生的振動和飛濺物容易致使周邊的其他設(shè)施受到影響，因此，必須配合防護(hù)措施對周邊建筑進(jìn)行保護(hù)。通常情況下，對塌落振動進(jìn)行控制時，主要采取的保護(hù)措施是爆破解體延時控制以及柔性緩沖層控制方式設(shè)置。其中的爆破解體延時控制主要原理是通過對爆破時間進(jìn)行精確控制，讓構(gòu)筑物的倒塌解體能夠更加有序，進(jìn)而遵循一定規(guī)律完成倒塌，防止沒有規(guī)律的突然倒塌，給周圍的環(huán)境以及建筑帶來無法預(yù)料的影響。與此同時，采用爆破解體延時控制的方式對起爆時間進(jìn)行精準(zhǔn)控制，還能讓建筑物以更加柔順的方式倒塌，防止產(chǎn)生較大的沖擊波或地面沖撞。而設(shè)置柔性墊層控制的原因是進(jìn)一步降低倒塌建筑物對地面的沖擊，防止其產(chǎn)生的沖擊波過大，致使周邊建筑也出現(xiàn)問題。通常情況下，柔性墊層多為質(zhì)地疏松、多孔，可以有效吸收沖擊波的沙或土等。

2.4飛石的控制與防護(hù)

在對飛濺的飛石進(jìn)行防護(hù)的措施的對應(yīng)時，技術(shù)人員首先要配合弱松動爆破的方式既對爆破效果進(jìn)行保證，也盡量通過此種方式將爆破過程中傳遞給地面的多余能量進(jìn)行有效控制。其次，還應(yīng)對爆破位置進(jìn)行“膠皮網(wǎng)—草墊”三層防護(hù)設(shè)置，將此防護(hù)層設(shè)置在煙囪爆破切口布孔部位。通常情況下，要先對布孔部位進(jìn)行單層草墊包裹捆扎操作對應(yīng)，而后，在外側(cè)進(jìn)行單層草墊懸掛。草墊可以有效阻擋飛石亂濺，破壞周圍的建筑與設(shè)備。

結(jié) 語

伴隨爆破工作的落實(shí)，煙囪整體是沿著預(yù)定方向進(jìn)行傾倒的。同時在結(jié)構(gòu)解體過程中，由于防護(hù)措施落實(shí)到位，未對地面或其他設(shè)施產(chǎn)生剛性沖擊。塌落振動也較小，所以此次爆破拆除工作安全有效，具備借鑒參考價值。

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