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        淺談罐區(qū)工程防臺(tái)風(fēng)、防汛專項(xiàng)措施

        2023-08-12 03:27:26
        石油化工建設(shè) 2023年3期
        關(guān)鍵詞:罐壁壁板腳手架

        毛 濤

        陜西化建工程有限責(zé)任公司西安公司 陜西楊凌 712100

        1 方案編制

        1.1 編制目的

        按照國(guó)家規(guī)定的“藍(lán)、黃、橙、紅”四色預(yù)警和四級(jí)響應(yīng)的要求,結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際,為進(jìn)一步提高防汛指揮調(diào)度、應(yīng)急搶險(xiǎn)和災(zāi)后救助的效率,確保施工現(xiàn)場(chǎng)防汛抗臺(tái)抗暴雨的能力,最大限度減少經(jīng)濟(jì)損失和確保人身安全,確保施工現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn),制定防汛防臺(tái)工作方案。

        1.2 編制依據(jù)

        根據(jù)《中華人民共和國(guó)防洪法》、《中華人民共和國(guó)防汛條例》等國(guó)家相關(guān)法律、規(guī)章、規(guī)范性文件,地方性法規(guī)和規(guī)章等制定本方案。

        1.3 組織機(jī)構(gòu)

        成立由項(xiàng)目經(jīng)理任組長(zhǎng)、項(xiàng)目管理人員及各班組長(zhǎng)為組員的搶救小組,各司其職,協(xié)調(diào)配合防汛防臺(tái)指揮小組;項(xiàng)目部成立防汛防臺(tái)巡查小組,由安環(huán)部組織對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安全隱患進(jìn)行排查和巡查,包括施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)用電、各部位配電箱檢查,施工現(xiàn)場(chǎng)排水及現(xiàn)場(chǎng)排水溝疏通檢查,以及臨時(shí)辦公用房加固檢查。

        防汛抗臺(tái)工作必須服從上級(jí)單位統(tǒng)一指揮,安排人員輪流值班,并做好記錄。與建設(shè)單位、監(jiān)理單位及各施工班組之間建立聯(lián)系,及時(shí)溝通防汛、防臺(tái)信息。臺(tái)風(fēng)、洪汛期間,防汛、防臺(tái)領(lǐng)導(dǎo)小組成員要確保手機(jī)24h 開機(jī),并安排值班。

        2 防汛防臺(tái)重要設(shè)施和重點(diǎn)部位

        2.1 設(shè)備材料的轉(zhuǎn)移、加固

        (1)對(duì)易受潮設(shè)備在暴雨、臺(tái)風(fēng)來臨前就進(jìn)行清理轉(zhuǎn)移,將電焊機(jī)、小型機(jī)具設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)至較安全區(qū)域。對(duì)不能轉(zhuǎn)移的電焊機(jī)、配電箱等應(yīng)予以加固,必須可靠接地,電焊機(jī)不得多臺(tái)串聯(lián)接地。

        (2)檢查廠房、臨時(shí)辦公用房排水溝,保持暢通。

        (3)臺(tái)風(fēng)、暴雨來臨前,對(duì)工地臨時(shí)工棚、庫(kù)房、臨時(shí)辦公用房進(jìn)行全面加固,用鋼管進(jìn)行蓋頂壓拉與地錨連接,以增強(qiáng)抗風(fēng)能力。

        (4)臺(tái)風(fēng)來臨前,由巡查小組切斷工地建筑機(jī)械電路,確保安全。

        (5)加強(qiáng)對(duì)腳手架、卸料平臺(tái)的檢查,應(yīng)牢固、可靠;鋼管連接扣件應(yīng)牢固,安全網(wǎng)需扎牢,架體上材料、物品應(yīng)全部清理至室內(nèi)堆放。

        (6)在施工區(qū)域四周設(shè)置排水溝渠,及時(shí)抽干工地地面最低點(diǎn)積水。

        (7)臺(tái)風(fēng)到來前應(yīng)停止高處作業(yè)。

        2.2 工地施工用電保護(hù)措施

        (1)暴雨、臺(tái)風(fēng)期間,由專業(yè)電工配合巡查小組對(duì)工地進(jìn)行全面用電檢查,更換、維修老化、破皮的主干線。

        (2)將施工現(xiàn)場(chǎng)的配電箱全部提高,將接頭處用防水膠布纏死,必要時(shí)將配電箱拉閘停電。

        2.3 防汛抗臺(tái)工作要點(diǎn)

        (1)不得把外瀉泥土及垃圾掃到排水溝中,以免造成排水溝堵塞,并且要定期對(duì)排水溝及集水井進(jìn)行清理。

        (2)汛期前,對(duì)生活區(qū)、工地、材料庫(kù)房、材料堆場(chǎng)進(jìn)行全面檢查,了解水情和排水情況,查看有無水害隱患,對(duì)易受水害的隱患限期解決。

        (3)在汛期施工時(shí),將機(jī)具、材料、設(shè)備等放在不易被水淹處。臺(tái)風(fēng)到來之前,備足編織袋等搶險(xiǎn)物資及機(jī)具,以防不測(cè)。

        (4)對(duì)材料庫(kù)及防腐場(chǎng)地堆放材料做好加固工作,防止堆放物資被臺(tái)風(fēng)卷起。

        3 人員轉(zhuǎn)移撤離方案

        3.1 準(zhǔn)備工作

        根據(jù)近幾年在臺(tái)風(fēng)中人員撤離、轉(zhuǎn)移的情況和經(jīng)驗(yàn),首先對(duì)臨時(shí)工棚內(nèi)人員的情況進(jìn)行調(diào)查和統(tǒng)計(jì),根據(jù)實(shí)際情況,按照安全、就近、方便的原則,選擇撤離安置地點(diǎn),落實(shí)好聯(lián)系人及聯(lián)系電話,并登記造冊(cè);同時(shí)根據(jù)情況變化,不斷更新資料,確保人員安全。

        3.2 撤離指令發(fā)布條件

        在臺(tái)風(fēng)影響前,接市防汛的撤離指令后迅速通知各有關(guān)單位及時(shí)撤離、轉(zhuǎn)移,確保人員安全。

        3.3 撤離點(diǎn)保障

        撤離點(diǎn)的治安由所在地區(qū)的派出所和聯(lián)防隊(duì)負(fù)責(zé),由所在地區(qū)的政府和有關(guān)單位提供飲食、醫(yī)療后勤保障。

        4 事故處理措施

        項(xiàng)目部必須齊心協(xié)力,各盡其職、緊密配合,形成確保安全的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),把好“施工前的準(zhǔn)備工作,施工中的安全防護(hù),施工結(jié)束后的清除工作”三關(guān)。

        事故最早發(fā)現(xiàn)者立即向防汛、抗臺(tái)領(lǐng)導(dǎo)小組報(bào)告,防汛、防臺(tái)領(lǐng)導(dǎo)小組接到報(bào)告后,要求有關(guān)部門查明有關(guān)情況,下達(dá)應(yīng)急救援處置的指令,同時(shí)發(fā)出警報(bào),采取緊急救援措施。并向上級(jí)單位匯報(bào)事故情況。

        發(fā)生事故后,應(yīng)迅速查明事故發(fā)生源點(diǎn)、部位和原因,原則以自救為主。不能控制的,應(yīng)向上級(jí)報(bào)告并提出消除事故或搶救的具體措施。受傷人員要以最快速度將其脫離現(xiàn)場(chǎng),嚴(yán)重者盡快送醫(yī)院搶救。

        會(huì)同事故發(fā)生地點(diǎn)班組,在查明事故部位和范圍后視能否控制,做出局部或全部停工的決定。

        在事故現(xiàn)場(chǎng)周圍設(shè)崗,劃分禁區(qū)并加強(qiáng)警戒和巡邏檢查。如果事故擴(kuò)散或產(chǎn)生連鎖反應(yīng)危及外部人員安全,應(yīng)迅速組織有關(guān)人員協(xié)助友鄰單位。

        5 技術(shù)準(zhǔn)備

        結(jié)合項(xiàng)目罐區(qū)的施工內(nèi)容、整體平面布置和施工使用的材料、設(shè)備、機(jī)具情況,分別在臨時(shí)設(shè)施防護(hù)、排水準(zhǔn)備及修復(fù)、單體建筑抗臺(tái)、原材料防護(hù)、施工設(shè)備防護(hù)、儲(chǔ)罐抗臺(tái)措施六個(gè)方面進(jìn)行準(zhǔn)備。以下主要介紹儲(chǔ)罐防臺(tái)措施。

        儲(chǔ)罐抗臺(tái)措施分為罐體剛性抗臺(tái)措施和罐體防滑移措施。臺(tái)風(fēng)來前,如儲(chǔ)罐大角縫沒有進(jìn)行焊接,則需要將儲(chǔ)罐底圈壁板與罐底邊緣板進(jìn)行安裝焊接,焊接時(shí)預(yù)留排水3 處口;罐體施工過程中如果抗風(fēng)圈(加強(qiáng)圈)所在的罐壁板施工完畢,需要先焊接本圈罐壁上的抗風(fēng)圈(加強(qiáng)圈),然后再進(jìn)行上一圈罐壁板施工;罐內(nèi)部腳手架在臺(tái)風(fēng)來前,將三腳架和跳板整體焊接成一體后再與罐壁內(nèi)測(cè)焊接,與罐壁形成一體。由于內(nèi)部腳手架與罐壁焊接后無法重復(fù)利用,需要重新采購(gòu)和制作內(nèi)部腳手架。

        為防止罐體受風(fēng)力影響發(fā)生滑移,在所有儲(chǔ)罐邊緣板處均布12 個(gè)加強(qiáng)板以限定罐體位置。同時(shí),為減少氣流對(duì)罐體與基礎(chǔ)的摩擦力影響,在罐底邊緣板與儲(chǔ)罐基礎(chǔ)處增加20mm 厚的水泥砂漿層進(jìn)行臨時(shí)密封;待罐底防腐密封施工時(shí)清除,再進(jìn)行罐底防腐密封。

        5.1 儲(chǔ)罐剛性驗(yàn)算

        5.1.1 罐壁施工過程中的防風(fēng)措施

        施工完成后,罐壁頂部抗風(fēng)圈和中間加強(qiáng)圈共包括2道抗風(fēng)圈、3 道加強(qiáng)圈,詳見圖1。

        圖1 罐壁頂部抗風(fēng)圈和中間加強(qiáng)圈的分布示意圖

        現(xiàn)場(chǎng)罐壁施工采用正裝法施工,為使施工過程中罐壁所承受的風(fēng)險(xiǎn)最小,簡(jiǎn)化施工過程中的防風(fēng)措施,采取以下措施:

        如果抗風(fēng)圈(加強(qiáng)圈)所在的罐壁板施工完畢,則需要把本圈罐壁上的抗風(fēng)圈(加強(qiáng)圈)先進(jìn)行焊接施工,然后再進(jìn)行上一圈罐壁板施工。施工順序?yàn)?,?、2、3、4 圈罐壁板→第1 道加強(qiáng)圈→第5 圈罐壁板→第2 道加強(qiáng)圈→第6 圈罐壁板→第3 道加強(qiáng)圈→第7 圈罐壁板→第1 道抗風(fēng)圈→第8 圈罐壁板→第2 道抗風(fēng)圈。

        利用施工過程中的腳手架平臺(tái)充當(dāng)罐壁臨時(shí)抗風(fēng)結(jié)構(gòu),如圖2 所示。

        圖2 利用腳手架平臺(tái)充當(dāng)罐壁臨時(shí)抗風(fēng)結(jié)構(gòu)

        通過計(jì)算得知,整個(gè)罐壁補(bǔ)強(qiáng)的最大高度為3.017m。

        5.1.2 施工過程中防風(fēng)措施的校核

        通過以上分析可知,罐壁施工過程中可能會(huì)出現(xiàn)以下6 種工況:

        (1)第1~3 圈罐壁,內(nèi)部2 道腳手架平臺(tái);

        (2)第1~4 圈罐及罐壁外部1 道加強(qiáng)圈,內(nèi)部2 道腳手架平臺(tái);

        (3)第1~5 圈罐及罐壁外部2 道加強(qiáng)圈,內(nèi)部2 道腳手架平臺(tái);

        (4)第1~6 圈罐及罐壁外部3 道加強(qiáng)圈,內(nèi)部2 道腳手架平臺(tái);

        (5)第1~7 圈罐及罐壁外部3 道加強(qiáng)圈、1 道抗風(fēng)圈,內(nèi)部2 道腳手架平臺(tái);

        (6)第1~8 圈罐及罐壁外部3 道加強(qiáng)圈、2 道抗風(fēng)圈。

        其中,工況(6)在儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)過程中已經(jīng)確定是安全的,以下只對(duì)工況(1)~(5)進(jìn)行校核。

        罐壁各個(gè)抗風(fēng)圈及加強(qiáng)圈的截面模數(shù):第1 道加強(qiáng)圈截面模數(shù)為1687cm3;第2 道加強(qiáng)圈截面模數(shù)為1716cm3;第3 道加強(qiáng)圈截面模數(shù)為1807cm3;第1 道抗風(fēng)圈截面模數(shù)為7930cm3。

        為便于計(jì)算,同時(shí)也使計(jì)算結(jié)果偏保守,設(shè)定罐壁厚度為12mm。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及鋼跳板的幾何尺寸,通過計(jì)算,得到腳手架平臺(tái)的截面模數(shù):4 跳板雙層為2074cm3;6 跳板單層為2080.6cm3。

        在儲(chǔ)罐抗風(fēng)設(shè)計(jì)過程可知,以上各工況中間抗風(fēng)圈是滿足要求的,現(xiàn)在只需要校核頂部抗風(fēng)圈所需截面模數(shù)即可。頂部抗風(fēng)圈所需截面模數(shù)計(jì)算式見式(1)。

        式中:H——罐壁高度,m;

        D——儲(chǔ)罐直徑,m;

        V——3s 陣風(fēng)風(fēng)速,m/ s。各工況核算結(jié)果如表1 所示。

        表1 各工況核算結(jié)果 cm3

        5.1.3 需要注意的問題

        (1)腳手架平臺(tái)支撐與跳板、支撐與罐壁之間采取等強(qiáng)度連接方式,使罐壁、支撐及跳板形成一個(gè)剛性體;

        (2)腳手架平臺(tái)布置形式為4 跳板雙層并排,或6跳板單層并排;

        圖3 各工況結(jié)構(gòu)示意圖

        (3)腳手架平臺(tái)支撐架角鋼規(guī)格不得小于75mm×8mm;

        5.2 罐體防滑移校核計(jì)算

        風(fēng)力作用下儲(chǔ)罐所受橫推力計(jì)算如式(2)所示。

        式中:H——罐壁高度,m;

        P1——設(shè)計(jì)風(fēng)壓,Pa;

        P0——罐壁駐點(diǎn)線上單位弧長(zhǎng)風(fēng)載荷,N/ m。

        其中,P1的計(jì)算式見式(3)。

        式中:K1——體形系數(shù),外浮頂罐取1.5;

        K2——風(fēng)壓高度變化系數(shù),統(tǒng)一取1.26。

        W0——基本風(fēng)壓,Pa。

        假定作用于儲(chǔ)罐外壁迎風(fēng)面的風(fēng)壓按正弦曲線分布,風(fēng)壓分布圓拱對(duì)應(yīng)的圓心角為60°。通過分析可知,儲(chǔ)罐所受的橫推力(F)計(jì)算式見式(4)。

        如果按當(dāng)?shù)刈畲箫L(fēng)速80m/ s(10min)核算,轉(zhuǎn)換為基本風(fēng)壓W0=3063Pa。

        在施工過程中,根據(jù)罐壁高度的不同分為不同的工況,每種工況的具體核算結(jié)果見表2。

        表2 不同工況的防滑移核算結(jié)果

        由于在第6、7、8 圈罐壁施工過程中可能會(huì)因?yàn)轱L(fēng)載荷作用而儲(chǔ)罐發(fā)生側(cè)移,因此有必要在施工過程中對(duì)儲(chǔ)罐采取防側(cè)移措施。

        5.3 對(duì)防側(cè)移措施進(jìn)行校核

        在風(fēng)載荷作用下,迎風(fēng)面的防側(cè)移結(jié)構(gòu)受力最大,為簡(jiǎn)化計(jì)算,只對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核,同時(shí)計(jì)算結(jié)果也偏安全。

        防側(cè)移結(jié)構(gòu)選用材質(zhì)為12MnNiVR,頂板厚度為33mm,側(cè)板及筋板厚度為14mm 的高強(qiáng)鋼板,其許用應(yīng)力[σ]=294MPa,許用剪應(yīng)力[τ]=0.6[σ]=176.4MPa。

        由以上分析可知,最危險(xiǎn)的工況為罐壁全部施工完畢,而浮盤等內(nèi)件還未施工的時(shí)候,如式(5)所示。

        式中:ΔF——儲(chǔ)罐本體受力,N;

        F——橫推力,N;

        Q——靜摩擦力,N。

        頂板與儲(chǔ)罐底板間的拉脫應(yīng)力校核見式(6)。

        式中:σ1——頂板與儲(chǔ)罐底板間的拉脫應(yīng)力,MPa;

        △F——儲(chǔ)罐本體受力,N;

        A1——頂板與罐底板間的接觸面積,m2。

        頂板與筋板間焊縫剪切強(qiáng)度校核(焊縫系數(shù)取0.8)見式(7)。

        式中:τ——頂板與筋板間焊縫剪切強(qiáng)度,MPa;

        式中:σ2——筋板的壓應(yīng)力,MPa;

        △F——儲(chǔ)罐本體受力,N;

        A3——筋板與罐體接觸焊縫的接觸面積,m2。頂板與儲(chǔ)罐底板連接處彎曲應(yīng)力校核見式(9)。

        式中:σ3——頂板與儲(chǔ)罐底板連接處彎曲應(yīng)力,MPa;

        W——罐體接觸焊縫的接觸面積,m2。

        Mmas——儲(chǔ)罐本體所受最大受力,N。

        因此,儲(chǔ)罐防側(cè)移結(jié)構(gòu)安全可靠。

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