(1西昌卫星发射中心,四川 西昌 615621;2北京金科复合材料有限责任公司,北京 102206)
爆炸产生的三个必要条件是爆炸点燃源、氧气、易燃物。防止爆炸的产生必须从三个必要条件来考虑,限制了其中的一个必要条件,就限制了爆炸的产生。防爆地面是从切断爆炸点燃源这一必要条件来防止爆炸发生的;引发爆炸点燃源的原因主要是火花(静电火花;撞击、摩擦火花)。因此防爆地面应具备防静电、不发火、防火等级为A1级、抗爆、抗冲击、性能持久稳定等性能。本文就海南文昌某易燃易爆场所地面的材料选择、施工、使用寿命等方面进行阐述。
文昌属热带北缘沿海地带,具有热带和亚热带气候特点,属热带季风岛屿型气候。光、水、湿、热条件优越,年平均温度24.9℃。紫外线指数强。
工程为储存高能液体燃料的罐区,高能燃料常温状态下比重较空气轻,其最小点火能为0.02mJ。由于现场环境的特殊性,为从地面的角度消除隐患,需要地面具备防静电、不发火、燃烧等级A1级性能的同时,还要具备耐磨、抗紫外线、耐盐腐蚀、性能持久稳定、不波动、不衰减等性能。
在选择地面材料时,同时具备以上功能的材料非常难以找到。经过调研,目前市面上的地面材料大致分以下两种:
1)有机类材料,以防静电环氧地面、防静电聚氨酯地面为主。这类材料实现防静电功能是非常成熟的技术,但由于添加的导电材料以炭黑石墨为主,施工完成后易出现静电盲点,实际案例证明防静电性能随时间的推移发生衰减。从燃烧等级方面考虑,有机类材料燃烧等级为B1级,环氧类材料的抗紫外线能力极差。从安全的角度,该类材料不符合项目的要求。
2)无机类材料,以防静电磨石、不发火水泥砂浆、不发火细石混凝土为主。这类材料的性能单一、耐磨性差,虽然市面上部分企业在这类材料中添加炭黑石墨等材料作为导电材料来实现防静电性能,但在施工过程中,由于密度相差较大,炭黑石墨会悬浮在表面,炭黑石墨是质地软且滑的导电材料,很难与胶凝材料粘接牢靠,致使地面的耐磨性降低。在使用过程中,人员、车辆、物料对地面的摩擦、撞击会使炭黑石墨漂浮在空气中,造成极大的安全隐患。因此本工程不予采用。
项目人员经过多方咨询,查询相关国家标准以及图集,发现最新版14J938图集中的材料符合项目的要求。出于慎重,项目人员经多方调研,得知图集中的金属骨料材料在1994年已经在首都机场成功使用,通过深入该案例考察,并经设计方认可,决定采用14J938图集中工艺做法,如表1、表2。
虽然采用14J938图集中的工艺做法施工较为简单,施工时间为2015年7-9月,项目所在地的气候正处于高温、高压、高湿、热风盛行期,施工时混凝土的初凝阶段非常难以掌握。通过厂家和项目人员配合,特地制定了混凝土的配比及浇筑方案。经过多方协同努力,防爆地面工程顺利完工,使用至2019年项目地面仍然符合国家标准要求。因此,2019年项目二期再次选用14J938图集中的做法进行施工。
综上所述,沿海区域及高湿、高盐条件下易燃易爆场所的地面采用国标14J938图集中的工艺做法是目前最合适的选择。
表1 抗爆楼地面选用表
表2 重载型抗爆地面选用表