冶炼厂废弃设备的拆除方案及质量防护措施分析

宋杨 庞孝强

摘 要：为防止废弃设备给化工厂的高效运行与生产带来影响并加速化工厂的结构优化与升级。本文以冶炼厂某废气设备的拆除方案与质量防护措施为例，详细解析了在对废气设备进行拆除时的相关要点。首先，概述了爆破方案设计工作，包括对烟囱工程概况的详细介绍以及方案设计规划的相关内容。而后，对废气设备的拆除方案安全校核与质量防护措施进行解析，如其中的爆破振动校核、塌落振动校核与飞溅物控制、飞石的控制与防护、爆破粉尘防护、周围重要设施安全防护等工作。

关键词：冶炼厂;废弃设备;拆除方案;质量防护措施

引 言

在对相关生产工厂的烟囱进行拆除时，可以选择的方式包括很多种。如爆破拆除、机械拆除、人工拆除等，无论最终确定哪种拆除方式，目的都是减轻对周围环境造成的影响以及保证此种方式的操作安全性是最高的。同时，还要对其工程进度以及施工成本进行综合性考量，保证采用的方式更加安全、经济。

1.爆破方案设计

1.1烟囱工程概况

现以某金属冶炼企业中的拆除、改建工程为例，对废弃设备的拆除方案以及安全防护措施进行要点概述。首先，此金属冶炼厂的改建设施为一根高约42m的砖砌烟囱，由于经久失修，加上地震影响。此烟囱已经出现严重偏斜，同时烟囱筒体还出现了明显的裂缝与裂痕。如果不及时进行拆除或检修，就存在随时自主倒塌的风险，一旦倒塌，不仅会给其他相关设备的安全造成影响，甚至在倒塌过程中产生的冲击波以及飞溅物，还会引发其他不安全事故。因此冶炼厂为保护其他冶炼设施，也希望通过更新烟囱的方式优化冶金生产结构与技术，最终决定将这个烟囱拆除。需要注意的是，距离烟囱2m且在烟囱东侧的位置上有一个深3.5m的废渣储存区;而烟囱西侧，距离烟囱9.5m的位置是锅炉房;在烟囱北侧，距离烟囱3m的位置有一个废弃的临时储料区，由于此储料区有很多危险物品，所以，冶炼厂决定在爆破烟囱时将此临时储料区进行拆除。

1.2方案设计详细

由于烟囱总体已经出现裂缝，所以，必须尽快将其爆破拆除，但冶炼厂厂区周边的环境较为复杂，所以在进行爆破拆除时不得使用倾倒初期解体塌落方式。经研究决定，选择使用较大角度的爆破切口圆心角方式，最终将爆破切口圆心角设定为216°，同时采用倒梯型方式设置爆破切口形状。并将烟囱倾倒方向定为正北方向，这能够减轻烟囱倾倒时对其他建筑物或设备产生的影响。与此同时，在落实爆破操作之前，还要在烟囱的两侧进行定向窗开凿，保证倒塌方向更加准确，不会对周围建筑或设施产生更大影响。定向窗形状为三角形，底边长0.6m，高1.5m，沿倒塌中心线两侧对称。

2.安全校核与质量防护措施

2.1爆破振动校核

爆破振动来自于炸药爆炸后的能量传播，之所以要在炸点附近进行爆破震动校核，原因是爆破点附近有很多冶炼设备，如果不依据爆破振动校核得出的结果进行安全防护措施的对应，那么，爆破时产生的冲击波可能会致使冶炼设备功能受到影响，甚至损坏冶炼设备。通常情况下，爆破技术人员会通过萨道夫斯基公式落实振动校核计算，参照公式为下：

式中的V为校核点介质质点的振动速度，单位为cm/s。同时，本工程的爆破参照规范为GB6722—2014《爆破安全规程》，同时，还要在相关的爆破振动安全阀值的标准下落实或研究，保证周边设备与相关设施能够得到更为全面的保护，通过计算可以知道的是，周边设备设施的最大允许振动速度为1.5cm/s。

式中的R为校核点与爆破中心的最短距离，烟囱附近的锅炉房由于离烟囱最近，所以，应将其作为重点保护对象，也可直接将其称为较近保护建筑，距离为9.5m。

式中的K、a-是与传播途径相关的系数，依据爆破拆除经验，通过类比的方式可以将K与a的数值确定出来，分别为80、2.5。

式中的Q是最大單向药量，单位为kg，此爆破工程采取的是分段起爆方式，总药量取值为1.26kg。

式中的k1为修正系数，也就是跟爆破方式相关的系数。同时依据爆破经验可将K1的数值取为0.2。

2.2拆卸设备的质量防护措施

虽然本文的废弃烟囱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个关键或主要方式，后续的还需要一些机械与人工辅助，如此才能保证拆除工作的落实质量与效率，在规定的时限内完成所有拆除操作。借助拆卸设备落实善后工作时，由于爆破拆除方法释放的能量较大，因此会导致烟囱的筒体结构出现较大幅度的破坏，甚至现场较为破败，因此很多区位如果不能经过详细的计算再借助拆卸设备，可能会引发次生事故。同时，技术人员还要对拆卸设备进行适当措施的防护，如相关防护用具或是遮挡措施等，保证整个机械拆卸过程的安全与高效。

2.3塌落振动校核与飞溅物控制

在对大质量的高耸建筑采用爆破方式进行拆除时，由于重力势能较大，因此拆除过程中塌落触地产生的振动和飞溅物容易致使周边的其他设施受到影响，因此，必须配合防护措施对周边建筑进行保护。通常情况下，对塌落振动进行控制时，主要采取的保护措施是爆破解体延时控制以及柔性缓冲层控制方式设置。其中的爆破解体延时控制主要原理是通过对爆破时间进行精确控制，让构筑物的倒塌解体能够更加有序，进而遵循一定规律完成倒塌，防止没有规律的突然倒塌，给周围的环境以及建筑带来无法预料的影响。与此同时，采用爆破解体延时控制的方式对起爆时间进行精准控制，还能让建筑物以更加柔顺的方式倒塌，防止产生较大的冲击波或地面冲撞。而设置柔性垫层控制的原因是进一步降低倒塌建筑物对地面的冲击，防止其产生的冲击波过大，致使周边建筑也出现问题。通常情况下，柔性垫层多为质地疏松、多孔，可以有效吸收冲击波的沙或土等。

2.4飞石的控制与防护

在对飞溅的飞石进行防护的措施的对应时，技术人员首先要配合弱松动爆破的方式既对爆破效果进行保证，也尽量通过此种方式将爆破过程中传递给地面的多余能量进行有效控制。其次，还应对爆破位置进行“胶皮网—草垫”三层防护设置，将此防护层设置在烟囱爆破切口布孔部位。通常情况下，要先对布孔部位进行单层草垫包裹捆扎操作对应，而后，在外侧进行单层草垫悬挂。草垫可以有效阻挡飞石乱溅，破坏周围的建筑与设备。

结 语

伴随爆破工作的落实，烟囱整体是沿着预定方向进行倾倒的。同时在结构解体过程中，由于防护措施落实到位，未对地面或其他设施产生刚性冲击。塌落振动也较小，所以此次爆破拆除工作安全有效，具备借鉴参考价值。

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