危化厂房泄爆屋面系统施工技术研究与应用

赵金香

（山西三建集团有限公司，山西 长治 046000）

0 引言

防爆、泄爆、抗爆设计的目的，就是在化工建筑设计中采取防爆措施，防止或减少爆炸事故的发生（防爆）。当发生爆炸事故时，最大限度地减轻其危害和造成的损失[1]；新疆年产100 万t 羧酸及其下游产品一体化项目为化工工程，煤尘在生产中，由于煤炭颗粒之间的碰撞和摩擦，产生了大量的静电，这些静电并没有完全消散，而是不断的累积，当累积到一定程度时，就会产生静电。静电产生的火星可能导致爆炸，而屋面泄爆系统，在发生爆炸的时候能有效地正常泄放压力，以达到保护处理煤粉尘的生产、制造车间，以达到整个车间避免产生粉体爆炸，保护人员以及周围设备的安全。

1 施工特点

化工建筑施工特点如下：泄散迅速，轻质、耐久，泄爆时不易形成二次伤害，抗压强度好，防火性能优越，保温性能突出，安装便捷、易于表面装饰。

2 适用范围

通常都是在工业或者是民用的一些化工厂房、生产车间或者是堆放危险品的仓库里进行应用。屋面泄爆系统主要是用来释放室内的压力来控制爆炸过程中产生的危害和破坏，可控制爆炸的危害和破坏程度，使其降低到最小。

当然泄爆系统不光有屋面泄爆，还有墙体泄爆，现在也广泛应用于各种高层的办公大楼以及购物中心，还有一些核能发电站，燃油发电站等发电站也会用到这种新型的泄压、泄爆系统。甚至于现在一些交通设施如地下铁道和一些公路系统里面都会应用到这种泄爆系统。

3 工艺原理

屋面泄爆系统包括岩棉夹心彩钢屋面板、泄爆螺栓、牵引绞索、檩条等。在建筑物内部发生或燃烧的时候内部气体压力随之急速上升，通过泄爆的配件和装置会使屋面板开启并且释放出压力，将破坏程度达到减小。泄爆屋面的螺栓自动脱落，岩棉夹心彩钢屋面板会向外飞出，达到泄压的作用。但泄爆螺栓还是会固定在钢架上不会随着墙体飞出，泄爆配件通常由泄爆螺栓和牵引绞索组成，泄爆螺栓作用量化泄爆压力值动态控制释放压力；绞索作用是牵制开启的屋面板飞溅伤人伤物。对于泄压来讲，泄爆值越低越好。它可以适应不同的气候，不会因为气温上升以及潮湿度的变化而发生改变。

4 施工工艺及操作要点

4.1 施工工艺流程

工作流程如图1 所示。

图1 工作流程

4.2 操作要点

4.2.1 施工准备

首先，现场施工人员和管理人员必须明确图纸标高，熟悉图纸，丈量工地或依图计算材料所需用量，以便备料。其次，根据建筑图纸和结构图纸进行板材的排版工作和节点设计工作，根据施工进度计划安排板材的生产和供应计划。最后，为方便现场指导施工，对操作人员进行可视化交底，固定操作人员。

4.2.2 屋面板加工准备

首先，将工厂制作的屋面板运至施工现场，进场材料报甲方及监理验收，验收无误后，开始施工。其次，安装前应对材料数量、规格、品牌进行核对，确认无误，屋面板应平整无伤，受潮、弯曲变形、板中断裂等均不得使用。最后，板材进场检查验收后用现场的塔吊或者汽车吊按照各墙面所需要的板材规格分类进行卸货，卸货时应该注意保护板材，避免造成板材卸货时的破损。每块板材用吊带吊装安放，根据安装控制线和水平横缝控制线调整板材面的平整度和垂直度后用木榫临时固定，根据设计要求在螺栓安装的位置钻孔和安放钩头螺栓通过钩头螺栓把墙板固定于螺栓连接的角钢平面上。

4.2.3 安装放线

在安装放线之前，应该要对安装表面已经有的建筑成品展开测量，对达不到安装要求的部分进行整改，并对施工偏差进行详细的记录，并针对偏差给出相应的安装对策。然后，按照图纸要求，在屋顶建造时，对已经安装好的檩条进行起点定位，也就是在每个檩条上沿着水平跨距的方向标记起点；各点的连线应该与建筑物的纵轴线垂直，然后在板的宽度方向上，每隔几个板再进行一次注释，以限制检测板的宽度和设置的累积误差[2]。另外，屋面板安装完成后，要对附件进行二次定位，确保檐口线，屋脊线，窗户入口、拐角处等的水平度、垂直度，如果忽略了这个环节，只靠肉眼观察、凭经验判断，都无法达到施工的质量标准。

4.2.4 吊运

板材的上部和下部都是0.6mm 厚的彩板。夹层由100mm 厚的石棉板材制成。该装置纵向轴线与屋面板长度保持相同，并且将运送到工地的楼板置于吊装点附近。

4.2.5 屋面板铺装，泄爆螺栓、牵引绞索紧固

屋面板在安装前应首先对屋面已安装好的构件进行检查，如发现与图纸不符，及时更改或修补、具体安装如下：①彩钢板屋面的固定在横向坡面上，在每两块屋面搭接的地方，将具有翻边防水的沿一侧与搭接侧对接，在对接之后，使用泄爆螺栓穿透拼接侧边缘，与屋面檩条进行固定，之后在搭接处覆盖槽形连接板。②上、下两个板子被拼接在了钢檩条上，并且在拼接的地方用压条进行封边，将所有的压条封边的拼接位置用一种不透光具有防水性能的密封胶进行封口。③在屋脊或图纸指示的地方，将彩钢片的外侧翻转80°，形成一条折断水流的弯道。在离天沟较近的地方，将彩钢板的外缘向下翻转约10°，使之成为滴水线，并在天沟处彩钢板向外翘起，按照图纸的设计要求。

4.2.6 密封、清理

（1）在该彩板上涂有两层密封胶，该密封胶位于该彩板上，该彩板与该彩板上的两层交接点的边沿各15mm，该交接点用防水铆钉进行紧固，该紧固部分用两道防水铆钉进行紧固；单列中间间距80mm，相间错位，在密封条上打孔，槽口的位置要根据设计图所示进行调整。天沟的下水孔用防水铆钉紧固，每一颗钉子之间的距离为40mm，并用两层密封胶[3]。

（2）用胶水进行封口时，其宽度应该控制在6mm 左右，用胶水对重叠部位进行挤出时，其厚度大约为3mm，其宽度超过10mm；每个管内的密封胶（300mL）大约打12m，在打胶之前，封胶的中心距离板边大约15mm，并且在打胶之前，一定要将压型板的保护性塑料薄膜去掉，并将其表面擦得干干净净。

（3）在屋面板的收边板和泛水板搭接长度除均需施封胶一道，搭接长度不小于150mm。

（4）当把彩板吊起到房顶上进行铺板时，要保证板肋是朝上的，并且主肋是对着房顶的一侧。在进行首个板材的安放时，必须保证板材的长度和檩条的长度是一致的，才能进行位置的调整。当第一个钢板到位并牢固时，一条细钢丝沿着房顶的方向被拉动。这根绳子就是用来作为锚链的锚链，它可以加速锚链的接合，并且方便纠偏。此外，在安装期间，也要经常对屋顶进行检查。在房顶及房顶边上安装彩板时，可以测定其侧向宽度，从而判断其定位精度。从而确保在任意的板面部位，都有可能发生徐动或扇形现象。当安装进行到每个跨段的中间时，还要对已经固定的屋面上下两端到未安装的屋面的边沿的距离进行测量。通过这种方式，我们可以看到被安装的平板与轴的方向是一致的。若有必要调节，则可略微倾斜，直到与轴心相平行。

5 材料与设备

（1）主要材料。泄爆屋面主要材料如表1 所示。

表1 泄爆屋面主要材料

（2）主要施工机具。泄爆屋面主要施工机械如表2所示。

表2 泄爆屋面主要施工机械

（3）主要使用仪器。泄爆屋面主要施工仪器如表3所示。

表3 泄爆屋面主要施工仪器

6 质量控制措施

①检查螺栓、绞索是否牢靠，检查所用部位是否一致、完整，不得有脱落、破损和松动现象。②如果板材表面涂料有刮痕，则需将刮痕清除，晾干，再进行修补。③在完成装配后，要把压型板的表面清扫干净，尤其不能把金属品堆放在板子上，否则会引起板子的锈蚀，从而降低其使用寿命。④在屋顶安装完毕之后，可以对密封胶进行观察，看看它是否存在开裂、脱落等不良现象，并使用淋水实验的方式，对封闭的建筑物节点部位展开防水检测，从而对其密封性的严密程度进行判定。⑤加强屋面排水沟的通畅性检查，防止出现堵塞积水的情况。⑥强化对屋顶生锈状况的巡查，并对其进行及时的解决，避免生锈的范围变大，或者因为锈蚀穿孔而造成渗漏水[4]。

7 安全措施

安全措施如下：①现场设立安全标语牌，确实做好施工现场的“三宝”“四口”“五临边”的防护工作。②吊车必须按规定作业，严格按照吊运手册运行。③高空作业必须带好安全带，并将安全带系在可靠的地方，遇高空焊接时必须有专人现场监督，周边应无易燃易爆物品。

8 案例应用

年产100 万t 羧酸及其下游产品一体化项目，位于新疆维吾尔自治区哈密市哈密高新技术开发区南部循环经济产业园内，主要以煤和氧气为原料制作一氧化碳，外购甲醇与一氧化碳经羰基化反应生产羧酸及下游一体化产品。此工程为化工工程，煤尘在生产中，由于煤炭颗粒之间的碰撞和摩擦，产生了大量的静电，这些静电并没有完全消散，而是不断的累积，当累积到一定程度时，就会产生静电[5]，静电产生的火星可能导致爆炸，而屋面泄爆系统，在发生爆炸的时候能有效地正常泄放压力，以达到保护处理煤粉尘的生产、制造车间，以达到整个车间避免产生粉体爆炸，保护人员以及周围设备的安全。而普通彩钢板，无法在相对压力下进行泄暴，只有当压力突破极值时，才会以整片的形式爆破开，不仅强大的气压会造成巨大的伤害，在强压下的冲击下，各种设备及无法散碎的彩钢板亦会形成二次伤害。

经项目部研究、屋面采用泄爆屋面系统，在建筑物内部发生或燃烧的时候内部气体压力随之急速上升，通过泄爆的配件和装置会使屋面板开启并且释放出压力，将破坏程度达到减小。泄爆屋面的螺栓自动脱落，岩棉夹心彩钢屋面板会向外飞出，达到泄压的作用。但泄爆螺栓还是会固定在钢架上不会随着墙体飞出。对于泄压来讲，泄爆值越低越好。它可以适应不同的气候，不会因为气温上升以及潮湿度的变化而发生改变。

9 应用成效

新疆年产100 万t 羧酸及其下游产品一体化项目为化工工程，煤尘在生产中，由于煤炭颗粒之间的碰撞和摩擦，产生了大量的静电，这些静电并没有完全消散，而是不断的累积，当累积到一定程度时，就会产生静电。静电产生的火星可能导致爆炸，而屋面泄爆系统，在发生爆炸的时候能有效地正常泄放压力，以达到保护处理煤粉尘的生产、制造车间，以达到整个车间避免产生粉体爆炸，保护人员以及周围设备的安全。

10 结语

综上所述，本文探究了危化厂房泄爆屋面系统施工技术，包括工艺原理、操作要点以及质量和安全控制措施等，最后分析了相关泄爆屋面系统的应用案例，及其应用效果，以期促进危化厂房泄爆屋面系统的有效应用，使爆炸的危害和破坏程度降低到最小，以保证人身和财产安全。