孙秀环
(中国石化第四建设有限公司, 天津 300270)
石油化工老装置区给排水工程施工安全管理
孙秀环
(中国石化第四建设有限公司,天津300270)
分析了石油化工老装置区地下给排水工程施工过程中存在的主要风险,提出了安全控制措施。
石油化工 给排水 施工安全管理
石油化工老装置区地下给排水管道施工过程中主要风险因素在于深基坑开挖、降水及支护,原有设施的保护及拆除以及大口径管道吊装、铺设及焊接过程的安全防护,这些关键工序如果没有得到充分识别和控制,极有可能造成坍塌、掩埋、物体打击等人员伤害,甚至发生火灾、爆炸及装置停车等安全生产事故,所以必须高度重视给排水工程施工关键环节控制技术,杜绝各类事故发生。
1.1.1基坑边坡和支护结构的确定
a)基坑工程施工前必须在现场踏勘,调查了解现场施工环境,仔细分析地质勘查报告,在掌握开挖部位地质情况的基础上,根据土的分类和力学指标、开挖深度等确定边坡坡度,或根据土质、地下水情况及开挖深度等确定支护结构方法,编制深基坑工程专项施工技术方案。
b)基坑开挖深度应根据建设/监理单位要求对专项施工方案实施专家论证。
1.1.2开挖方法的选择
为避免损坏原有地下工程,针对老装置区地质条件的复杂性,开挖前需沿沟槽开挖纵、横向探槽,确认地下设施的具体部位及设施状态,在保护措施得到确认后方可采用机械开挖方式,同时在距原有管道1 m、距原有电缆2 m范围内必须采用人工开挖方式,保证原有设施安全。
1.1.3减少基坑坡顶荷载
方案编制时要充分考虑施工荷载,并对堆载级别,以及堆载、机械等距离基坑边缘安全距离进行限制。对施工作业人员进行书面交底,并加强现场监督。
1.1.4采取降水措施,保证基坑稳定
a)地下水是引起基坑坍塌事故的主要因素之一,因地下水对土质的影响,是造成边坡滑移、渗水,支护结构失稳、渗漏,基坑底部出现管涌、流砂、隆起,周边地层沉降,以及毗邻设施开裂失稳等现象,进而引起基坑坍塌,造成掩埋事故。
b)降排水措施应根据场地内地下水位情况、场地及周边区域的工程地质条件、水文地质条件、周边环境情况和支护结构与管道基础形式等因素,确定地下水控制方法。当场地周围有地表水汇流、排泄,地下水管渗漏或雨季时,还应对基坑采取保护措施,避免地表水流入基槽,引起边坡土压力的增大。
1.1.5边坡控制
无支撑放坡开挖的基坑要控制好边坡坡度,有支撑基坑开挖时要控制好纵向放坡坡度。基坑采用无支撑放坡开挖时,应随挖随修整边坡,并不得挖反坡。有支撑基坑在开挖过程的临时放坡也应重视,防止在开挖过程中边坡失稳或滑坡酿成事故。
1.1.6严格按设计要求开挖和支护
基坑开挖严格按开挖方案执行。开挖范围及开挖、支护顺序均应与支护结构设计工况相一致。软土基坑必须采取分层、分块的开挖方式,尽量缩短基坑开挖卸荷的尺寸及无支护暴露时间,减少开挖过程中的土体扰动范围,且使开挖空间尺寸和开挖支护时限能最大限度地限制围护结构的变形和坑周土体的位移与沉降。
1.1.7利用信息化监测手段
应对基坑进行系统监测,并对监测数据进行及时分析,发现工程隐患后及时修改施工方案,做到信息化施工,保证基坑安全。
老装置区施工过程中,不可避免存在对原有地下、地上管道,电缆,建、构筑物以及设备等设施的防护。
a)工程施工前应根据建设单位提供的装置区原有设施图,掌握基坑开挖范围内及影响范围内的各种管线、地面建筑物、构筑物及其他设施情况,查阅有关专业技术资料,掌握原有设施的施工年限、管道介质、运行状况、位置、埋深、结构形式等数据信息,对于资料不详、与实际不符或资料中未反映出的情况,应向建设单位查询,必要时在监理旁站下进行坑探查明。
b)依据调查结果确定每项设施的安全防护措施,并编制施工技术方案。
c)对于基坑开挖范围内的管道,应与建设单位、监理单位和设计单位协商确定管线拆迁、改移和加固措施,经检查、验收,确认合格后,形成文件,方可施工。在施工过程中,必须设专人负责管道的检查、维护及观测,遇到异常情况,必须立即采取安全技术措施。
d)对既有结构物采取结构物主体结构加固、下部基础加固及基础托换等方式,增强结构物本身抵抗变形的能力,保证结构本质安全。
e)设施拆除应满足下列要求:①对于有专项资质要求的拆除工程必须由具备资质的施工单位进行拆除作业;②拆除作业应根据工程内容编制施工技术方案,对建筑物、构筑物拆除工程及采用爆破法拆除的工程应编制安全专项方案,对超过一定规模的危险性较大的拆除及爆破工程还应对安全专项方案实施专家论证;③拆除施工使用的脚手架、安全网等防护设施必须经专业技术人员设计计算,并按方案进行施工和验收,形成记录,水平作业的操作人员应保持安全距离;④方案应明确作业人员安全防护用品使用要求,拆除作业区的的警戒、警示标识及专人防护要求,安全防护设施的验收要求,拆除顺序及方法、拆除工机具的检查及使用要求,堆放、清除废弃物的措施等内容。
石油化工装置区给排水工程中施工难度最大的管道系统为钢筋混凝土雨水管道工程和钢制循环水管道工程。
a)钢筋混凝土管道具有自重大、管节多、不易安装等特点,施工过程中需采用专用吊装带进行吊装,避免损伤管体,造成吊装带承受冲击应力。管道吊装至管基后必须用木楔对管体进行稳固,避免管道滚动造成人员挤伤。
b)大口径循环水管道具有柔性大、刚度低、防腐层难于保护等特点,吊装过程中必须对管道采取变形加固措施。
c)管道吊装前应对地基基础、临时支撑、起重机械和管道本身在不同受力状态下的强度、刚度和稳定性进行验算,合格后方准作业。
a)大口径钢筋混凝土管道常用的安装方法有千斤顶拉杆法、倒链拉入法及卷扬机拉人法等。在施工前必须根据管节自重进行拉入方法的选择,并对成套施工机具的强度、刚度和稳定性进行验算,并对锁管方式进行设计,保证就位管道的稳定性。
b)大口径钢制管道焊接需关注以下事项:①进行动火作业区与临边运行装置区防火隔离措施的可靠性验收,并形成记录;②对基槽内焊口部位及影响区含有渗漏污油的土壤需采取换填、防火布或铺砂隔离等措施,对临近含油污水管道的部位还应设专人监护、检测,并采取隔离防护措施,同时制定应急预案;③进入管道内部作业时必须采取检测、通风和监护措施。
c)大口径压力管道水压试验前必须对管道后背及堵板进行设计计算,避免在试验过程中因强度不足,出现伤害事故。
石油化工老装置区地下给排水管道工程施工过程的危险性远远大于管道系统自身的设计条件和运行安全,施工过程中最重要的工作在于掌握现场情况,准确进行风险因素识别,制定出有针对性的预防措施,避免造成人员伤害、原有设施损坏、装置停车等安全生产事故,创造安全的作业环境,保证工程施工质量,实现工程实体的本质安全。
PetrochemicalOldEquipmentsAreaWaterSupplyandDrainageEngineeringConstructionSafetyManagement
Sun Xiuhuan
(SINOPEC the Forth Construction Co., Ltd., Tianjin 300270)
This paper analyzes the main risks exist in the process of petrochemical old plant area underground water supply and drainage engineering construction, put forward the safety control measures.
petrochemical industry; water supply and drainage; construction safety management
2016-06-22
孙秀环,高级工程师,1989年毕业于天津大学给排水专业 ,现主要从事石油化工工程施工技术质量管理工作。