時(shí)間:2023-06-12 14:46:30
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇化學(xué)反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
為加強(qiáng)精細(xì)化工企業(yè)(以下簡(jiǎn)稱企業(yè))安全生產(chǎn)管理,進(jìn)一步落實(shí)企業(yè)安全生產(chǎn)主體責(zé)任,強(qiáng)化安全風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)和管控,提升本質(zhì)安全水平,提高企業(yè)安全生產(chǎn)保障能力,有效防范事故,現(xiàn)就加強(qiáng)精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作提出如下指導(dǎo)意見:
一、充分認(rèn)識(shí)開展精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的意義
精細(xì)化工生產(chǎn)中反應(yīng)失控是發(fā)生事故的重要原因,開展精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)并采取有效管控措施,對(duì)于保障企業(yè)安全生產(chǎn)意義重大。開展反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估也是企業(yè)獲取安全生產(chǎn)信息,實(shí)施化工過程安全管理的基礎(chǔ)工作,加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)管理的必然要求。當(dāng)前精細(xì)化工生產(chǎn)多以間歇和半間歇操作為主,工藝復(fù)雜多變,自動(dòng)化控制水平低,現(xiàn)場(chǎng)操作人員多,部分企業(yè)對(duì)反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)識(shí)不足,對(duì)工藝控制要點(diǎn)不掌握或認(rèn)識(shí)不科學(xué),容易因反應(yīng)失控導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸、中毒事故,造成群死群傷。通過開展精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,確定反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度,以此改進(jìn)安全設(shè)施設(shè)計(jì),完善L險(xiǎn)控制措施,能提升企業(yè)本質(zhì)安全水平,有效防范事故發(fā)生。
二、準(zhǔn)確把握精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估范圍和內(nèi)容
(一)企業(yè)中涉及重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)化工工藝和金屬有機(jī)物合成反應(yīng)(包括格氏反應(yīng))的間歇和半間歇反應(yīng),有以下情形之一的,要開展反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估:
1.國(guó)內(nèi)首次使用的新工藝、新配方投入工業(yè)化生產(chǎn)的以及國(guó)外首次引進(jìn)的新工藝且未進(jìn)行過反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的;
2.現(xiàn)有的工藝路線、工藝參數(shù)或裝置能力發(fā)生變更,且沒有反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告的;
3.因反應(yīng)工藝問題,發(fā)生過生產(chǎn)安全事故的。
(二)精細(xì)化工生產(chǎn)的主要安全風(fēng)險(xiǎn)來自于工藝反應(yīng)的熱風(fēng)險(xiǎn)。開展精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,要根據(jù)《精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估導(dǎo)則(試行)》(見附件)的要求,對(duì)反應(yīng)中涉及的原料、中間物料、產(chǎn)品等化學(xué)品進(jìn)行熱穩(wěn)定測(cè)試,對(duì)化學(xué)反應(yīng)過程開展熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析。根據(jù)反應(yīng)熱、絕熱溫升等參數(shù)評(píng)估反應(yīng)的危險(xiǎn)等級(jí),根據(jù)最大反應(yīng)速率到達(dá)時(shí)間等參數(shù)評(píng)估反應(yīng)失控的可能性,結(jié)合相關(guān)反應(yīng)溫度參數(shù)進(jìn)行多因素危險(xiǎn)度評(píng)估,確定反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度等級(jí)。根據(jù)反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度等級(jí),明確安全操作條件,從工藝設(shè)計(jì)、儀表控制、報(bào)警與緊急干預(yù)(安全儀表系統(tǒng))、物料釋放后的收集與保護(hù),廠區(qū)和周邊區(qū)域的應(yīng)急響應(yīng)等方面提出有關(guān)安全風(fēng)險(xiǎn)防控建議。
三、強(qiáng)化精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果運(yùn)用,完善風(fēng)險(xiǎn)管控措施
(一)涉及的反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度被確定為2級(jí)及以上的,要根據(jù)危險(xiǎn)度等級(jí)和評(píng)估建議,設(shè)置相應(yīng)的安全設(shè)施和安全儀表系統(tǒng);反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度被確定為4級(jí)及以上的,在全面開展過程危險(xiǎn)分析(如危險(xiǎn)與可操作性分析)基礎(chǔ)上,通過風(fēng)險(xiǎn)分析(如保護(hù)層分析)確定安全儀表的安全完整性等級(jí),并依據(jù)要求配置安全儀表系統(tǒng);對(duì)于反應(yīng)工藝危險(xiǎn)度被確定為5級(jí)的,相關(guān)裝置應(yīng)設(shè)置在由防爆墻隔離的獨(dú)立空間中,并設(shè)計(jì)超壓泄爆設(shè)施,反應(yīng)過程中操作人員不應(yīng)進(jìn)入隔離區(qū)域。企業(yè)要優(yōu)先通過開展工藝優(yōu)化或改變工藝路線降低安全風(fēng)險(xiǎn)。
(二)企業(yè)要把反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估作為安全管理的重要內(nèi)容,新建項(xiàng)目要以反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果為依據(jù),開展工藝設(shè)計(jì)及安全設(shè)施設(shè)計(jì),保證各項(xiàng)安全控制措施落實(shí)到位;相關(guān)在役裝置要根據(jù)反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果,補(bǔ)充和完善安全管控措施,及時(shí)審查和修訂操作規(guī)程。
(三)企業(yè)要保證設(shè)備設(shè)施滿足反應(yīng)工藝安全要求,根據(jù)反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估情況,建立關(guān)鍵設(shè)備設(shè)施清單,定期開展檢查、維護(hù)和維修,要確保泄放、冷卻、降溫等設(shè)施和安全儀表等系統(tǒng)的完好、可用。要開展有針對(duì)性的崗位操作培訓(xùn),保證崗位操作人員熟練掌握本崗位反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn),嚴(yán)格執(zhí)行崗位操作規(guī)程,不斷提升操作技能。要根據(jù)反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果,制定崗位應(yīng)急處置方案和事故專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案,強(qiáng)化定期演練,提高應(yīng)急處置能力。
四、工作要求
(一)反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作專業(yè)性強(qiáng),技術(shù)要求高,各有關(guān)企業(yè)要高度重視,聘請(qǐng)具備相關(guān)專業(yè)能力的機(jī)構(gòu)組織開展評(píng)估。企業(yè)要加大對(duì)工藝反應(yīng)測(cè)試分析條件的投入,培育專業(yè)工程技術(shù)人員,逐步形成自身開展反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的能力。
(二)有關(guān)企業(yè)要確保列入評(píng)估范圍的新建裝置在編制可行性研究報(bào)告或項(xiàng)目建議書前,完成反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。對(duì)相關(guān)在役裝置要制定計(jì)劃逐步開展,根據(jù)評(píng)估結(jié)果完善風(fēng)險(xiǎn)控制措施,努力降低安全風(fēng)險(xiǎn)。從2020年開始,凡列入評(píng)估范圍,但未進(jìn)行反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的精細(xì)化工生產(chǎn)裝置,不得投入運(yùn)行。
(三)地方各級(jí)安全監(jiān)管部門要結(jié)合本地區(qū)實(shí)際,指導(dǎo)和督促相關(guān)企業(yè)開展反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,積極跟蹤評(píng)估結(jié)論,掌握并研判本地區(qū)有關(guān)企業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)情況。積極培育具備條件的反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估機(jī)構(gòu),鼓勵(lì)具備條件的有關(guān)科研單位提供技術(shù)服務(wù)支持,加強(qiáng)技術(shù)人才隊(duì)伍培養(yǎng),配備完善實(shí)驗(yàn)測(cè)試設(shè)施,規(guī)范服務(wù)工作,提高反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估能力和質(zhì)量。
請(qǐng)各省級(jí)安全監(jiān)管局及時(shí)將本指導(dǎo)意見精神傳達(dá)至本轄區(qū)各級(jí)安全監(jiān)管部門及有關(guān)企業(yè)。
附件:精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估導(dǎo)則(試行)
(詳見安監(jiān)總局網(wǎng)站)
【關(guān)鍵詞】化工工藝;風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別;策略
引言
近年來,化工生產(chǎn)事故時(shí)常發(fā)生,并且造成的損失也越來越大。從本質(zhì)上來講,這就是化工工藝風(fēng)險(xiǎn)沒有得到有效識(shí)別和控制的具體表現(xiàn)。化工生產(chǎn)涉及很多化學(xué)反應(yīng),同時(shí)反應(yīng)條件一般比較特殊,化工生產(chǎn)本身就具有很大的風(fēng)險(xiǎn)。因此,能夠有效識(shí)別和控制化工工藝中存在的風(fēng)險(xiǎn),已成為保證化工行業(yè)安全生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展的核心內(nèi)容。
一、化工工藝風(fēng)險(xiǎn)危險(xiǎn)性與參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)
1、化工工藝的危險(xiǎn)性
化工工藝是指通過原料處理、化學(xué)反應(yīng)、產(chǎn)品精制等化學(xué)生產(chǎn)方法,將原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的過程,這些過程通常需要相應(yīng)的操作條件要求,并需使用特定的儀器和設(shè)備,使材料發(fā)生物理學(xué)上或化學(xué)上的變化,而危險(xiǎn)化工工藝就是指在化工生產(chǎn)過程中,可能導(dǎo)致中毒、火災(zāi)或爆炸等安全事故的工藝。石油化工企業(yè)的生產(chǎn)過程主要是將石油、天然氣等原材料,通過相應(yīng)設(shè)備使其進(jìn)行一系列的物理變化或化學(xué)反應(yīng),其工藝普遍具有連續(xù)性強(qiáng)、操作復(fù)雜的特點(diǎn),原料、產(chǎn)品中包含大量有毒、有害、易燃、易爆、高腐蝕性的物質(zhì),且反應(yīng)多是在高溫、深冷、高壓等特殊環(huán)境下進(jìn)行的,因此反應(yīng)裝置的運(yùn)行、檢修、運(yùn)輸、安裝等環(huán)節(jié)也普遍存在危險(xiǎn)性。
2、化工工藝風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別主要參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)國(guó)外較好的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別機(jī)制經(jīng)驗(yàn),我國(guó)制定了一套適合在中國(guó)發(fā)展的化工工藝風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)。化工生產(chǎn)主要存在火災(zāi)、爆炸和中毒3種危險(xiǎn)因素。化工生產(chǎn)每一部分的風(fēng)險(xiǎn)值范圍在0-10,通過評(píng)估化工工藝每部分的風(fēng)險(xiǎn)值來最終評(píng)定事故的風(fēng)險(xiǎn)值。因?yàn)轱L(fēng)險(xiǎn)識(shí)別工作是在科學(xué)準(zhǔn)確的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上進(jìn)行評(píng)價(jià)的,所以特別針對(duì)事故隱患中的嚴(yán)重程度制定標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。我國(guó)根據(jù)總成績(jī)將風(fēng)險(xiǎn)價(jià)值分為重度、中度、輕度3部分,以便能夠簡(jiǎn)潔地表達(dá)事故嚴(yán)重程度的概率。重度危險(xiǎn)一般在七大部分的風(fēng)險(xiǎn)參數(shù)總分達(dá)到5分或5分以上。遇到重度危險(xiǎn)時(shí),要避免出現(xiàn)重大的生產(chǎn)安全事故,需要對(duì)當(dāng)前化工工藝進(jìn)行徹底的風(fēng)險(xiǎn)防范和工藝流程的改造。
二、化工加工工藝風(fēng)險(xiǎn)隱患識(shí)別的要點(diǎn)分析
1、化工加工工藝風(fēng)險(xiǎn)隱患識(shí)別的化工事故要點(diǎn)分析
化工加工工藝風(fēng)險(xiǎn)隱患識(shí)別管理機(jī)制和判斷標(biāo)準(zhǔn)的建立,是以化工加工、生產(chǎn)制造過程為基礎(chǔ)的,從化工加工過程中的化工原材料運(yùn)輸和倉儲(chǔ)、化工制造設(shè)施的正確科學(xué)、安全合理使用規(guī)范制度建立開始,做好化工加工工藝生產(chǎn)過程中的每個(gè)制造環(huán)節(jié)、制造應(yīng)用技術(shù)的把關(guān)和控制,及時(shí)排除化工加工工藝生產(chǎn)過程中的風(fēng)險(xiǎn)隱患和安全事故隱患。
2、化工加工工藝風(fēng)險(xiǎn)隱患識(shí)別的預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)要點(diǎn)分析
化工加工工藝風(fēng)險(xiǎn)隱患識(shí)別管理機(jī)制必須要以預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)相互配合發(fā)揮作用,根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)來判斷是否存在化工加工風(fēng)險(xiǎn),并及時(shí)采取措施進(jìn)行排除,或者在事故發(fā)生之后,根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)警告標(biāo)準(zhǔn)判斷是化工事故等級(jí),并及時(shí)采取有效措施控制化工事故的嚴(yán)重程度。以國(guó)際社會(huì)中化工生產(chǎn)制造領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化工風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)為參考,我國(guó)的化工加工工藝風(fēng)險(xiǎn)隱患識(shí)別預(yù)警采取從一到十的判斷數(shù)值,并結(jié)合化工風(fēng)險(xiǎn)事故的不同屬性,綜合進(jìn)行事故嚴(yán)重程度判斷和評(píng)估,同時(shí)在數(shù)值判斷的基礎(chǔ)上,使用風(fēng)險(xiǎn)輕微、風(fēng)險(xiǎn)中等、風(fēng)險(xiǎn)嚴(yán)重等字眼對(duì)事故風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行描述。舉例說明,如果在化工加工工藝生產(chǎn)過程中的事故危險(xiǎn)等級(jí)達(dá)到或者大于預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)的五分?jǐn)?shù)值,那么該化工事故的屬性為重度化工事故風(fēng)險(xiǎn)。
三、化工加工工藝風(fēng)險(xiǎn)隱患識(shí)別的優(yōu)化措施分析
1、原材料、設(shè)備優(yōu)化措施
為了排除化工生產(chǎn)、化工加工制造過程中的風(fēng)險(xiǎn)隱患,化工企業(yè)應(yīng)當(dāng)從化工設(shè)備的科學(xué)正確使用、合理安全使用為基礎(chǔ),同時(shí)排除化工原材料與其他物質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)反映,制定相應(yīng)設(shè)備使用規(guī)范、設(shè)備管理制度、設(shè)備安全性能定期檢查,做好化工原材料的質(zhì)量把關(guān),在化工原材料的運(yùn)輸、倉儲(chǔ)過程中,進(jìn)行規(guī)范管理,通過責(zé)任人制度加強(qiáng)工作人員的重視程度,有效排除化工原材料、化工設(shè)備應(yīng)用過程中的風(fēng)險(xiǎn)隱患事故。
2、制造生產(chǎn)優(yōu)化措施
化工工藝的核心生產(chǎn)環(huán)節(jié)就是化學(xué)原材料之間的反應(yīng)過程,不僅關(guān)系著化工生產(chǎn)的質(zhì)量以及效率,更關(guān)系著化工工藝的安全性能。在化學(xué)反應(yīng)過程中,要進(jìn)行嚴(yán)格的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別檢測(cè),盡量不選用反應(yīng)效果劇烈,有劇毒,或者容易爆炸等材料,如果必須要使用到比較危險(xiǎn)的材料,則要做好反應(yīng)環(huán)境與外界的隔離,避免外界受到反應(yīng)物的波及。在現(xiàn)代工藝中,一般是將反應(yīng)物濃度稀釋之后采用催化劑的方法來達(dá)到化工生產(chǎn)的目的,在保證了正常生產(chǎn)量的基礎(chǔ)上也提高了化工工藝的安全性,降低了生產(chǎn)成本。
3、危險(xiǎn)源辨識(shí)
應(yīng)根據(jù)不同企業(yè)的具體生產(chǎn)過程對(duì)其工藝中各物質(zhì)與裝置的固有危險(xiǎn)性、危險(xiǎn)物質(zhì)容量、溫度、壓力、操作方式、反應(yīng)放熱與腐蝕性等多個(gè)項(xiàng)目分等級(jí)賦值并進(jìn)行累計(jì)計(jì)算,所得的危險(xiǎn)程度再結(jié)合其風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)、危害程度及后果、控制方案等建立完備的資料數(shù)據(jù)庫。以危險(xiǎn)物質(zhì)容量為例,該指標(biāo)是針對(duì)工藝裝置中各種反應(yīng)物的含量,參考《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》或《壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性危害和爆炸危險(xiǎn)程度分類》等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級(jí),含量的計(jì)算應(yīng)以反應(yīng)物的反應(yīng)形態(tài)為標(biāo)準(zhǔn),有觸媒的反應(yīng)還應(yīng)去掉觸媒層所在的空間。在計(jì)算機(jī)的自動(dòng)識(shí)別和控制程序設(shè)計(jì)中,還應(yīng)完善系統(tǒng)中的查詢、保存、修改等功能。
4、從安全防護(hù)系統(tǒng)的角度
在任何化工工藝的流程中,都會(huì)有其相應(yīng)的安全防護(hù)系統(tǒng),用于預(yù)防一些生產(chǎn)事故的產(chǎn)生。提高化工生產(chǎn)安全防護(hù)系統(tǒng)的安全系數(shù)主要通過政府、經(jīng)營(yíng)者和企業(yè)3方面采取不同的措施來加強(qiáng)化工工藝風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別。政府部門要加大對(duì)化工企業(yè)的安全管理、監(jiān)督和指導(dǎo)力度,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)事故隱患,需責(zé)令相關(guān)企業(yè)采取有效的應(yīng)對(duì)措施,未有對(duì)事故發(fā)生采取相關(guān)防護(hù)措施的企業(yè)給予嚴(yán)厲的警告,甚至可以依法處理。“安全第一,預(yù)防為主”是每個(gè)經(jīng)營(yíng)者必須堅(jiān)持的最低原則。在生產(chǎn)過程中,無論生產(chǎn)任務(wù)有多么重要,都要在確保員工生命安全的前提下進(jìn)行操作,不要盲目只追求生產(chǎn)效率。只有這樣,才能讓企業(yè)經(jīng)營(yíng)效益得到最大化。在企業(yè)的管理中,要建立安全的管理責(zé)任系統(tǒng),系統(tǒng)化地管理企業(yè),讓企業(yè)在一個(gè)安全的環(huán)境中發(fā)展,時(shí)刻堅(jiān)持安全第一、預(yù)防為主的原則,尋找生產(chǎn)中存在的不安全因素,更好地完善系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié),制定安全管理責(zé)任系統(tǒng)的制度,更好地杜絕事故的發(fā)生。加強(qiáng)安全教育培訓(xùn)是企業(yè)安全生產(chǎn)的有效保證,特別是要加強(qiáng)員工對(duì)安全生產(chǎn)的認(rèn)識(shí),定期為員工提供相關(guān)的安全教育培訓(xùn)和各種安全操作練習(xí),讓員工總結(jié)事故發(fā)生的原因,認(rèn)識(shí)發(fā)生事故的嚴(yán)重性,更好地讓員工以安全第一的思想完成每一步生產(chǎn)工作。
結(jié)束語
綜上所述,在我國(guó)化工領(lǐng)域中的化工加工工藝風(fēng)險(xiǎn)隱患識(shí)別,對(duì)于提高化工生產(chǎn)制造質(zhì)量,優(yōu)化化工加工技術(shù)水平,排除化工加工過程中的人身損害、財(cái)產(chǎn)損失具有非常重要的意義。有關(guān)化工加工管理技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)從自身職業(yè)能力出發(fā),提高責(zé)任心和警惕性,利用化工風(fēng)險(xiǎn)隱患預(yù)警機(jī)制,有效排除和解決化工事故。
參考文獻(xiàn):
[1]周仲園,陶剛,張禮敬,張良,潘毅偉.危險(xiǎn)化工工藝的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究方法綜述[J].工業(yè)安全與環(huán)保,2013(02):87-89.
[2]儀明國(guó).科技時(shí)代下化工工藝的優(yōu)化策略[J].化工管理,2013(24):45-47.
大型地下工程建設(shè)投資巨大且工程復(fù)雜,在建設(shè)及營(yíng)運(yùn)過程中都存在著大量的不確定性及不可預(yù)見的影響因素,即易遭遇各種風(fēng)險(xiǎn),如:因土質(zhì)條件而導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)縱向不均勻沉降風(fēng)險(xiǎn),火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn),地震風(fēng)險(xiǎn),長(zhǎng)距離隧道通風(fēng)風(fēng)險(xiǎn),使用環(huán)境影響的風(fēng)險(xiǎn),重要機(jī)具在設(shè)計(jì)和使用上的適用性與可靠性風(fēng)險(xiǎn),各種外部環(huán)境因素引起的耐久性風(fēng)險(xiǎn),遇到穿越大江大河等水域時(shí)需考慮的風(fēng)險(xiǎn)等.因此,應(yīng)充分考慮建設(shè)和營(yíng)運(yùn)過程中的各種可能風(fēng)險(xiǎn),并對(duì)其進(jìn)行綜合性的研究分析和評(píng)估,提出相應(yīng)措施和建議,以確保工程的安全性、適用性和耐久性.考慮到所研究?jī)?nèi)容的復(fù)雜性,本文擬就其中的一部分即地鐵工程建設(shè)的耐久性風(fēng)險(xiǎn)展開分析研究,以建立耐久性風(fēng)險(xiǎn)分析的一般性研究方法與理論依據(jù),以及進(jìn)行耐久性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的一整套方法體系,并依據(jù)風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)估結(jié)果提出了最大限度地降低風(fēng)險(xiǎn)、提高耐久性的措施.混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題已引起人們的普遍關(guān)注,但對(duì)其研究仍不夠深入,目前取得的一些研究成果主要集中在地面及水工結(jié)構(gòu),而且其研究方法主要還停留在材料的層次上.對(duì)于地下結(jié)構(gòu)(地鐵)耐久性的研究極少有人涉及,并往往認(rèn)為地鐵工程結(jié)構(gòu)不會(huì)因?yàn)槟途眯詥栴}而破壞;在研究的層面上很少考慮到結(jié)構(gòu)力學(xué)層次方面的因素.此外,研究的角度也多是開展單因素影響下的耐久性研究,而極少考慮工程中幾種因素綜合作用下的耐久性破壞情形.事實(shí)上,隨著近幾十年來地鐵工程的大量建設(shè),地鐵混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性問題表現(xiàn)比較突出,而且由于地鐵結(jié)構(gòu)相對(duì)于地面結(jié)構(gòu)的特殊性,其耐久性問題更有其獨(dú)特性和復(fù)雜性.因此,地鐵結(jié)構(gòu)的耐久性研究方法也將有別于一般地面結(jié)構(gòu)的研究方法,尤其是在研究角度方面須考慮多個(gè)因素的綜合交叉影響.此外,地鐵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限要求至少100年,故對(duì)地鐵工程有必要在立項(xiàng)論證階段進(jìn)行量化風(fēng)險(xiǎn)分析,以便為項(xiàng)目決策及采取相應(yīng)的防治措施提供依據(jù).地鐵工程的耐久性失效風(fēng)險(xiǎn)可以通過其失效概率來定量表示.本文擬針對(duì)地鐵工程所處特定環(huán)境,在分析耐久性失效風(fēng)險(xiǎn)因素的基礎(chǔ)上,根據(jù)可靠度理論,對(duì)其耐久性失效風(fēng)險(xiǎn)提出分析與計(jì)算的方法,并從影響地鐵工程結(jié)構(gòu)耐久性諸多風(fēng)險(xiǎn)因素的歸納與規(guī)律分析、風(fēng)險(xiǎn)因素影響指標(biāo)的測(cè)定與評(píng)估及各因素組合作用的典型情形等幾方面對(duì)此專題進(jìn)行全面的分析論證.文中列舉了所有影響因素,對(duì)典型影響因素的作用機(jī)理進(jìn)行了詳盡分析,并參照有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其影響程度給予確定性評(píng)價(jià).
1耐久性影響因素及分析
地鐵混凝土結(jié)構(gòu)埋置于巖土體中,其耐久性影響因素相對(duì)于地面結(jié)構(gòu)更具復(fù)雜性和不確定性.作者將地鐵結(jié)構(gòu)耐久性影響因素分為環(huán)境因素、材料因素、力學(xué)物理因素和施工及管理因素4大類,同時(shí),這些因素還相互交錯(cuò)影響.這些影響因素可由結(jié)構(gòu)樹圖表示,(圖略).對(duì)于上述各因素對(duì)地鐵結(jié)構(gòu)的耐久性影響情形均可展開詳細(xì)的分析,但因篇幅所限,此處僅列舉幾種典型因素進(jìn)行探討.
1.1沉船荷載的影響穿越江河的地鐵隧道存在這一風(fēng)險(xiǎn)因素影響.江河中一旦發(fā)生沉船事件,將對(duì)隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生重大影響,因此,應(yīng)對(duì)沉船荷載加以考慮.首先應(yīng)對(duì)江河通航狀況及沉船類型的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析,通航狀況可通過調(diào)查獲取,對(duì)沉船類型的風(fēng)險(xiǎn)分析可按照大型船只和中小型船只分別討論.大型沉船事件發(fā)生概率較小,但后果嚴(yán)重.如果在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中計(jì)入大型船只沉沒荷載,將大大增加工程結(jié)構(gòu)的造價(jià),但若采取相應(yīng)的措施進(jìn)行預(yù)防和控制,隧道結(jié)構(gòu)災(zāi)難性后果將不會(huì)發(fā)生.因此對(duì)這種類型的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)以預(yù)防為主,加強(qiáng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為輔.另外,還可以于隧址處設(shè)立禁沉區(qū)標(biāo)志,一旦船只失事,應(yīng)盡快將其駛離,可避免隧道結(jié)構(gòu)的滅頂之災(zāi).中小型船只沉船是沉船事件發(fā)生的主要類型,其發(fā)生的概率較高,對(duì)隧道結(jié)構(gòu)的危害易于控制,因此沉船荷載主要根據(jù)此種船型并參考國(guó)外有關(guān)資料計(jì)算確定,并在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中按照此荷載分析確定沉船造成的危害.如果船只失事后沉沒在隧道頂上,其產(chǎn)生的危害與船只的類型、噸位、裝載情況、沉沒方式、覆土厚度及隧頂土面是否突出于兩側(cè)河床地面等因素有關(guān).沉船事故一旦發(fā)生,結(jié)構(gòu)與周圍土層將共同承受沖擊荷載,隧道結(jié)構(gòu)及注漿層組合結(jié)構(gòu)相對(duì)于軟土層剛度較大,承受較多沖擊荷載.因此,鋼筋混凝土管片結(jié)構(gòu)在此沖擊荷載作用下內(nèi)力必須計(jì)算校核,以確保其結(jié)構(gòu)安全.盾構(gòu)隧道為裝配整體式結(jié)構(gòu),且為縱向線形結(jié)構(gòu),其抵抗沖擊荷載的能力必然較整體現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)差,在沉船沖擊荷載作用下,可能導(dǎo)致縱橫向失穩(wěn).防水接縫采用的是遇水自膨脹有機(jī)材料,抗沖擊性較差,一旦失效,將導(dǎo)致江水滲漏,如大面積漏水,可能造成隧道停用,且難以修復(fù).
1.2縱向不均勻沉降的影響地鐵隧道廣泛采用的盾構(gòu)隧道為裝配整體式一維線狀結(jié)構(gòu),其縱向剛度較差,對(duì)縱向不均勻沉降的影響極為敏感.尤其是越江通道隧道結(jié)構(gòu),建于飽和含水、靈敏度較高的軟土地區(qū),施工階段對(duì)土的擾動(dòng)、地下水下降引起的區(qū)域性沉降、河勢(shì)變遷引起的河床變動(dòng)、使用階段沿線新建工程的影響等均可使得隧道縱向變形達(dá)到不可忽略的程度.隧道縱向變形不僅導(dǎo)致隧道縱向軸應(yīng)力變化及縱向接頭張開值增大,同時(shí)也給隧道橫斷面帶來附加內(nèi)力,成為隧道管片設(shè)計(jì)上不可忽略的重要因素.由于種種原因,發(fā)生過量的縱向不均勻沉降,將會(huì)引發(fā)隧道滲水漏泥或結(jié)構(gòu)局部破壞,或內(nèi)部結(jié)構(gòu)(如地鐵軌道)發(fā)生縱向扭曲變形,影響隧道的正常運(yùn)營(yíng),進(jìn)而影響到周圍及地表各類構(gòu)筑物的使用,給地鐵運(yùn)營(yíng)管理部門和國(guó)家造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失.有些部門或地方的設(shè)計(jì)規(guī)范建議軟土盾構(gòu)隧道在設(shè)計(jì)時(shí)宜穿越單一土層,對(duì)不均勻地層或不同結(jié)構(gòu)引起的隧道縱向不均勻沉降,一般通過設(shè)置縱向變形縫來緩解.但由于縱向沉降的影響因素較為復(fù)雜,僅僅通過設(shè)置縱向變形縫措施遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,因此,應(yīng)采取計(jì)算分析輔以適當(dāng)?shù)臉?gòu)造加以解決.具體措施宜采取專門的研究方法.
1.3侵蝕性環(huán)境的影響侵蝕性介質(zhì)對(duì)地鐵工程結(jié)構(gòu)耐久性的影響較大,主要包括CO2的碳化作用及Cl-、SO42-、Mg2+等鹽類或酸類物質(zhì)的侵蝕引起的腐蝕破壞.首先討論碳化作用.導(dǎo)致混凝土內(nèi)鋼筋銹蝕的前提條件為混凝土的中性化.混凝土的中性化是指混凝土中的氫氧化鈣與大氣中的酸性氣體(主要為CO2)相互作用,生成弱堿性的碳酸鈣,從而使其堿性程度降低.由于混凝土內(nèi)鋼筋表面鈍化膜的存在須在較高的堿性環(huán)境下(pH≥10)才保證,而碳化后的混凝土堿性程度往往降到pH=9甚至以下,故碳化一經(jīng)發(fā)展到鋼筋的表面,鈍化膜即變得不穩(wěn)定,鋼筋開始銹蝕.而鋼筋銹蝕又將導(dǎo)致混凝土保護(hù)層開裂、鋼筋與混凝土之間粘結(jié)力降低、結(jié)構(gòu)耐久性降低等不良后果.目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)混凝土碳化的機(jī)理、影響因素、碳化深度預(yù)測(cè)模型、材料性狀的改變、力學(xué)性能變化等方面都進(jìn)行了相當(dāng)多的研究,也取得了較多的成果,但這些研究仍主要集中在材料和構(gòu)件層次上,而對(duì)于綜合考慮各影響因素、從宏細(xì)觀結(jié)合角度、運(yùn)用損傷斷裂理論、聯(lián)系材料細(xì)微結(jié)構(gòu)的組成及化學(xué)變化與整體結(jié)構(gòu)的力學(xué)性狀及功能性和耐久性能變異之間關(guān)系的研究工作卻做得遠(yuǎn)為不夠.作者在文獻(xiàn)、中對(duì)此有專門的研究.地鐵土壤介質(zhì)中可能存在一定量的氯離子,氯離子是一種高效的活化劑,在較低的濃度下(混凝土重量的0.014%~0.022%)即可破壞鋼筋表面的鈍化膜,在一定的環(huán)境條件共同作用下會(huì)引起混凝土內(nèi)鋼筋銹蝕.同時(shí)氯離子的存在有利于混凝土內(nèi)部保持濕潤(rùn)并減小混凝土的電阻率,這些都使得混凝土內(nèi)鋼筋銹蝕速度提高.在一般自然環(huán)境中,混凝土的碳化速度相對(duì)較為緩慢,而氯離子向混凝土內(nèi)擴(kuò)散的速度要高于混凝土的碳化速度.故在某些特殊地區(qū),氯鹽引起的混凝土內(nèi)鋼筋的銹蝕相當(dāng)嚴(yán)重,應(yīng)引起足夠重視.氯離子引起鋼筋銹蝕是一個(gè)電化學(xué)反應(yīng)過程.在陽極反應(yīng)區(qū),在氯離子作用下鐵原子開始離子化,并經(jīng)過下述化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生鐵銹(氫氧化亞鐵)(公式略)
1.4雜散電流引起的電化學(xué)腐蝕破壞地鐵列車?yán)秒娏︱?qū)動(dòng)提供能源.隨著時(shí)間的推移,由于各種原因,不可避免地存在一定的泄漏電流(迷流).地鐵迷流主要對(duì)地鐵周圍的埋地金屬管道、通訊電纜外皮以及車站和區(qū)間隧道主體結(jié)構(gòu)中的鋼筋產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕,不僅縮短金屬管、線的使用壽命,還會(huì)降低地鐵鋼筋混凝土主體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和耐久性,甚至釀成災(zāi)難性事故.在雜散電流作用下[7],作為陽極的鐵可被電解(FeFe2++2e),并可生成化合物.其電解過程符合法拉第定律.設(shè)在電解質(zhì)溶液中移動(dòng)1mol電子所需的電量Q為(公式略)假設(shè)在某段由走行鋼軌、過渡電阻、結(jié)構(gòu)鋼筋(排流網(wǎng))組成的迷流圈內(nèi),雜散電流為I(A),電流流過陽極鋼筋的時(shí)間為t(s),則雜散電流的電量為It,并等于電解質(zhì)離子所帶的電量,即(公式略)
2耐久性失效風(fēng)險(xiǎn)的非確定性分析方法
耐久性失效風(fēng)險(xiǎn)的研究方法很多.由于決定耐久性影響因素作用程度的各參數(shù)在嚴(yán)格意義上講均為隨機(jī)變量,存在不確定性(雖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為100年,在基準(zhǔn)期內(nèi)仍然存在失效的概率),因此一般宜采用非確定性的分析方法.目前較成熟且有著較好的科學(xué)性和先進(jìn)性的評(píng)價(jià)方法主要有:層次分析法、故障樹法、蒙特卡羅法等.本文主要以層次分析法為例講解其分析研究過程.首先將各風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行層次化分析,然后確定各層次風(fēng)險(xiǎn)因素參數(shù),包括各層次風(fēng)險(xiǎn)因素權(quán)重、風(fēng)險(xiǎn)概率及后果非效用值的確定,由此可確定總的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)R.根據(jù)總的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)R的大小,可將風(fēng)險(xiǎn)按嚴(yán)重程度分為數(shù)級(jí),并可對(duì)各級(jí)耐久性失效風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行排序.
2.1風(fēng)險(xiǎn)因素的層次劃分以侵蝕性環(huán)境引起的耐久性失效為例,風(fēng)險(xiǎn)因素的層次分析(表略).
2.2各層次風(fēng)險(xiǎn)因素參數(shù)的確定
2.2.1各層次風(fēng)險(xiǎn)因素權(quán)重的確定構(gòu)造各級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因素的判斷矩陣,并請(qǐng)專家按表3所示規(guī)則對(duì)同層因素間的相對(duì)重要性給出評(píng)判,由此可求出各因素的權(quán)重值.
2.2.2風(fēng)險(xiǎn)概率與后果非效用值的確定根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)概率與后果非效用值表(見表4)的對(duì)應(yīng)關(guān)系,由專家打分確定底層各風(fēng)險(xiǎn)因素各級(jí)后果出現(xiàn)的概率.
2.2.3各層次風(fēng)險(xiǎn)因素及總的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)的確定項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)水平可以用總的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)R來衡量,R=Pf+Cf-PfCf.其中:Pf表示項(xiàng)目失效的概率,即項(xiàng)目各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率的平均值,Pf=(Pf1+Pf2+…+Pfn)/n;Cf表示項(xiàng)目失效的后果非效用值,即項(xiàng)目各風(fēng)險(xiǎn)后果非效用值的平均值,Cf=(Cf1+Cf2+…Cfn)/n,n為風(fēng)險(xiǎn)個(gè)數(shù).根據(jù)總的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)R的大小,可將風(fēng)險(xiǎn)分為四級(jí)(表略).
3耐久性失效風(fēng)險(xiǎn)的定量分析方法
耐久性失效風(fēng)險(xiǎn)的定量分析主要采用蒙特卡羅法.采用半定性半定量的層次分析方法對(duì)耐久性影響因素進(jìn)行排序后,可找出對(duì)地鐵結(jié)構(gòu)影響較顯著的若干因素,依據(jù)已有的研究成果及經(jīng)驗(yàn)建立結(jié)構(gòu)損傷的數(shù)學(xué)模型及各隨機(jī)變量的分布.并按地下結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期100年推出結(jié)構(gòu)耐久性失效的風(fēng)險(xiǎn)數(shù)學(xué)表達(dá)式.依據(jù)蒙特卡羅法即可計(jì)算結(jié)構(gòu)耐久性失效的定量化風(fēng)險(xiǎn).蒙特卡羅法的要點(diǎn)在于理論性“模擬”,即借助計(jì)算機(jī)生成一系列獨(dú)立的服從標(biāo)準(zhǔn)均勻分布的隨機(jī)數(shù),根據(jù)中心極限定理,可在其中抽取若干構(gòu)造服從正態(tài)分布的隨機(jī)數(shù).通過大量實(shí)驗(yàn),即可求出有關(guān)隨機(jī)事件的概率.例如,將鋼筋銹蝕作為導(dǎo)致管片體系耐久性失效的主要因素,以混凝土碳化深度達(dá)到保護(hù)層厚度為極限狀態(tài),可得地鐵混凝土結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期100年內(nèi)耐久性失效的風(fēng)險(xiǎn)表達(dá)式:(公式略)最后依據(jù)鋼筋保護(hù)層厚度及混凝土強(qiáng)度的正態(tài)概率分布,利用蒙特卡羅法計(jì)算得到結(jié)構(gòu)的失效風(fēng)險(xiǎn)值.
關(guān)鍵詞:石油管道;工程建設(shè);風(fēng)險(xiǎn)管理;應(yīng)用
在建設(shè)特定的管道項(xiàng)目時(shí),由于區(qū)域和地形的不同,通常需要考慮不同的環(huán)境因素。在管道施工和具體施工的整個(gè)規(guī)劃過程中,應(yīng)嚴(yán)格遵守有關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)選擇材料的要求也更高。室外是最大的管道施工的主要地點(diǎn),因此如果無法確定安全性,工程施工過程還將面臨更多不確定因素以及其他主觀和客觀因素隱藏在管道的建設(shè)中。
1.分析管道風(fēng)險(xiǎn)管理的重要性
有許多安全因素會(huì)影響石油管道項(xiàng)目的建設(shè),尤其是在建設(shè)長(zhǎng)距離管道時(shí)。各種因素的影響可能導(dǎo)致某些安全事故。加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)管理,準(zhǔn)確預(yù)測(cè)與管道工程建設(shè)有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn),并在一定程度上控制潛在風(fēng)險(xiǎn),有效減少事故發(fā)生時(shí)人員的生命財(cái)產(chǎn)安全和經(jīng)濟(jì)損失安全,威脅和損失。由于與管道項(xiàng)目建設(shè)相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)在不斷變化,因此風(fēng)險(xiǎn)管理也必須是動(dòng)態(tài)的,并且必須隨著項(xiàng)目的進(jìn)行進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。在影響管道工程安全的各種因素中,影響的程度也各不相同。因此,風(fēng)險(xiǎn)管理可以合理使用有限的資源,尤其是對(duì)于某些影響更大的風(fēng)險(xiǎn)因素。只有這樣,與風(fēng)險(xiǎn)管理相關(guān)的成本才能在適當(dāng)?shù)膮^(qū)域內(nèi)得到控制,并且可以避免管理資源的浪費(fèi)。通常,風(fēng)險(xiǎn)管理的應(yīng)用甚至可以消除現(xiàn)有的安全風(fēng)險(xiǎn),這對(duì)于項(xiàng)目的開發(fā)和公司的發(fā)展非常有利。
2.輸油管道建設(shè)的風(fēng)險(xiǎn)控制
管道風(fēng)險(xiǎn)管理主要估算和控制在管道建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過程中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)因素。管道建設(shè)管理部門采用科學(xué)合理的方法來控制和維護(hù)管道項(xiàng)目中的風(fēng)險(xiǎn)因素,從根本上降低了工業(yè)事故的發(fā)生,并為輸油管道的安全運(yùn)行提供最可靠的保障。由于管道的建設(shè)非常特殊,因此建設(shè)部門自己承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)有所不同。隨著天氣和外部環(huán)境因素的變化,與管道相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)逐漸變得周期性。風(fēng)險(xiǎn)管理也是一個(gè)持續(xù)的調(diào)整過程。管道風(fēng)險(xiǎn)管理本質(zhì)上是關(guān)于管理和評(píng)估與不斷變化的管道相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)因素。根據(jù)評(píng)估結(jié)果,進(jìn)行一系列的管道維修和保養(yǎng)工作。管道風(fēng)險(xiǎn)管理具有一定的潛在價(jià)值,可將風(fēng)險(xiǎn)控制在一定范圍內(nèi)。管道越長(zhǎng),所創(chuàng)造的價(jià)值就越大,從而有效節(jié)省了管道建設(shè)成本。
3.輸油管道施工中的危險(xiǎn)因素分析
(1)缺乏不能完全執(zhí)行安全工作的綜合監(jiān)視系統(tǒng)當(dāng)前,各行業(yè)在經(jīng)濟(jì)和環(huán)境不斷變化的背景下進(jìn)行了適當(dāng)?shù)膭?chuàng)新和變化。其主要目標(biāo)是能夠適應(yīng)新時(shí)代的變遷和變化,并提高自己在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。但是,在管道建設(shè)中,有關(guān)指導(dǎo)方針和法規(guī)的改革和創(chuàng)新與時(shí)俱進(jìn),但是在實(shí)際過程中缺乏一定的領(lǐng)導(dǎo)作用。由于某些政策法規(guī)的不完善,有關(guān)部門無法明確自己的職責(zé)。有時(shí),不同部門之間的職能重疊,這會(huì)造成管理混亂,并容易在管道項(xiàng)目的建設(shè)中產(chǎn)生問題,導(dǎo)致出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)。例如,在某些法律中,輸油管道的建設(shè)職能主要由當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門負(fù)責(zé),但有些法律還要求對(duì)相關(guān)公用事業(yè)進(jìn)行監(jiān)督和完工,從而在政策和法規(guī)上造成了不一致,使得管理部門的整體管理工作具有一定的難度。尤其是在施工過程中發(fā)生安全事故時(shí),無法明確責(zé)任部門,無法有效地開展整個(gè)安全工作。(2)輸油管線設(shè)計(jì)中的風(fēng)險(xiǎn)在管道施工之前,應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。如果對(duì)管道框架的設(shè)計(jì)不合適,則會(huì)影響其進(jìn)一步的構(gòu)造和使用。在設(shè)計(jì)管道框架時(shí),應(yīng)考慮影響石油管道建設(shè)和使用的各種因素,特別是管道的鋪設(shè)、鋪設(shè)的方向和管道之間的距離,必須滿足管道本身的質(zhì)量要求。但是,在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)人員沒有充分檢查管道交付環(huán)境,沒有全面評(píng)估各種影響因素,導(dǎo)致施工不當(dāng),在管道上產(chǎn)生不均勻的力,從而導(dǎo)致翹曲或斷裂。另外,管道的質(zhì)量也受材料本身的影響,且某些不符合要求的管道在調(diào)試后會(huì)降低整體施工質(zhì)量。因此,施工前應(yīng)充分考慮施工結(jié)構(gòu)和原材料的使用,以確保管道能夠滿足實(shí)際的施工要求[1]。(3)管道本身和自然風(fēng)險(xiǎn)因素在管道項(xiàng)目的建設(shè)過程中,管道的實(shí)際埋藏路徑會(huì)影響整個(gè)項(xiàng)目的質(zhì)量。但是,如果在設(shè)計(jì)過程中沒有仔細(xì)考慮這一點(diǎn),它將對(duì)項(xiàng)目本身產(chǎn)生很大影響。如果無法正確評(píng)估多種因素的影響,管道會(huì)發(fā)生彎曲變形,進(jìn)而影響到其正常使用或使用壽命的變化。油管本身中的裂縫和氣孔的出現(xiàn)也會(huì)影響油的運(yùn)輸。如果環(huán)境對(duì)此沒有影響,則應(yīng)考慮輸油管線本身。在檢查管道材料時(shí),不符合標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目可能會(huì)導(dǎo)致某些不合格產(chǎn)品進(jìn)入項(xiàng)目施工現(xiàn)場(chǎng)。在發(fā)生重大自然災(zāi)害的情況下,很可能在管道施工附近發(fā)生漏油。結(jié)合油本身的易燃和爆炸特性,油更容易泄漏,且發(fā)生嚴(yán)重的安全事故,例如火災(zāi)或爆炸,對(duì)環(huán)境以及居民的生命和財(cái)產(chǎn)構(gòu)成極大的威脅[2]。
4.管道運(yùn)行中可能存在的風(fēng)險(xiǎn)及有效的預(yù)防和控制
(1)與輸油管道運(yùn)行有關(guān)的潛在風(fēng)險(xiǎn)它主要基于先前的事故和通過整合先前事故的案例分析。顯然,引起普通輸油管道事故的因素包括很多方面,例如硬件問題、外部干擾和自然環(huán)境等,都有可能導(dǎo)致輸油管道事故。事故的具體原因主要包括:作業(yè)管線附近的其他不科學(xué)的采礦現(xiàn)象、作業(yè)管線被盜造成的管線結(jié)構(gòu)問題,還會(huì)有相應(yīng)的人為因素、設(shè)備問題、技術(shù)質(zhì)量問題、管道腐蝕損壞現(xiàn)象等。應(yīng)當(dāng)指出,腐蝕是一個(gè)相對(duì)普遍的風(fēng)險(xiǎn)問題。由于外部環(huán)境影響,管道中會(huì)發(fā)生腐蝕。主要原因是在管道的外壁與氧氣之間發(fā)生了化學(xué)反應(yīng),這導(dǎo)致了管道的電化學(xué)腐蝕將會(huì)不同程度地發(fā)生。內(nèi)部腐蝕和外部腐蝕是管道中的主要腐蝕現(xiàn)象,與內(nèi)部腐蝕程度有關(guān)的因素是某些物質(zhì)的凈化程度和內(nèi)部防腐涂層的質(zhì)量。損壞管道的主要因素是在管道外壁上發(fā)生腐蝕,而引起腐蝕的主要因素是外壁保護(hù)涂層的完整性,這都會(huì)影響地下管線附近的土壤和管線的壽命。其他潛在風(fēng)險(xiǎn)是受影響的運(yùn)營(yíng)商在管道項(xiàng)目的建設(shè)和維護(hù)過程中未按照標(biāo)準(zhǔn)要求和程序進(jìn)行工作,這也是造成管道存在潛在風(fēng)險(xiǎn)的主要因素。據(jù)統(tǒng)計(jì),現(xiàn)階段管道事故中有一半以上是人為因素,其余是環(huán)境和自然原因[3]。(2)有效預(yù)防和控制管道風(fēng)險(xiǎn)管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估完成后,可以使用評(píng)估結(jié)果來確定管道各部分的高風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分和影響管道各部分故障的高風(fēng)險(xiǎn)因素,然后提出合理的措施有效控制風(fēng)險(xiǎn),以改善這些不利因素,加強(qiáng)對(duì)管道運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)控制。在合理可接受的范圍內(nèi),以達(dá)到減少管道事故并以適當(dāng)?shù)姆绞酱_保管道安全運(yùn)行的目標(biāo)。常見的風(fēng)險(xiǎn)控制措施包括設(shè)計(jì)和施工的質(zhì)量控制、提高腐蝕保護(hù)和陰極保護(hù)的質(zhì)量、增加管道維護(hù)的投資、提高管理人員素質(zhì)、提高管道設(shè)備和工廠的管理水平[4]。
5.風(fēng)險(xiǎn)管理在輸油管道建設(shè)中的具體應(yīng)用
(1)完善相關(guān)規(guī)章制度人為因素也對(duì)管道施工質(zhì)量有一定影響。因此,需要制定全面的規(guī)章制度來明確管理人員的責(zé)任,以便他們可以在施工過程中嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以減少安全問題和安全風(fēng)險(xiǎn)。有必要加強(qiáng)對(duì)石油公司相關(guān)員工的培訓(xùn),基于授權(quán)和專業(yè)知識(shí)來提高工作人員的專業(yè)技能,使其掌握各種操作技能并提高所有員工的整體素質(zhì),以便他們可以具有高度的安全意識(shí)。同時(shí),有必要對(duì)公司的有關(guān)規(guī)章制度進(jìn)行創(chuàng)新和改革,明確每位管理者的職責(zé),及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決管道建設(shè)過程中的隱患。根據(jù)工作人員先前的工作經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)水平,科學(xué)合理地制定管道維護(hù)管理計(jì)劃,必須堅(jiān)持預(yù)防原則,將風(fēng)險(xiǎn)降到最低。(2)減少人為因素的影響應(yīng)當(dāng)對(duì)石油公司管道的員工進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)。提高所有工作人員的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)素質(zhì),能夠充分理解安全生產(chǎn)的重要性。明確履行職責(zé)對(duì)于管道項(xiàng)目的建設(shè),這方面的工作是非常重要的,并且還必須要做好相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防工作。為了應(yīng)對(duì)管道施工過程中的人為破壞,有必要立即與當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門合作,并嚴(yán)懲不遵守規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的人員。(3)嚴(yán)格檢查原料石油管道的建設(shè)對(duì)管道本身的質(zhì)量提出了非常嚴(yán)格的要求,必須使得管道具有一定的強(qiáng)度和承載能力,并根據(jù)實(shí)際需要選擇符合規(guī)格的管道。采購材料時(shí),專業(yè)技術(shù)人員應(yīng)對(duì)管道的材料和厚度進(jìn)行全面且詳細(xì)的檢查,并定期進(jìn)貨,以確保管道質(zhì)量符合要求,進(jìn)而提高整體的管道建設(shè)水平[5]。
關(guān)鍵詞:CAI教學(xué);高分子化學(xué)與物理;實(shí)例教學(xué);教學(xué)改革
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2014)20-0268-03
隨著高分子科學(xué)與技術(shù)的不斷發(fā)展,高分子科學(xué)已滲透于各個(gè)領(lǐng)域與學(xué)科,形成了一個(gè)無法替代的交叉學(xué)科[1]。對(duì)于與高分子相關(guān)的專業(yè),專業(yè)課程一般設(shè)置高分子化學(xué)與高分子物理兩門課,其中高分子化學(xué)側(cè)重聚合反應(yīng)機(jī)理的學(xué)習(xí),高分子物理從分子運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)出發(fā)重點(diǎn)介紹高聚物的結(jié)構(gòu)與性能間的關(guān)系。對(duì)于食品科學(xué)與工程學(xué)院的包裝工程專業(yè)的學(xué)生一般將這兩門課揉合在一起,開設(shè)高分子化學(xué)與物理,課程48~72學(xué)時(shí)之間,要求掌握有關(guān)高分子的基本理論知識(shí)和應(yīng)用技能。
對(duì)于在食品學(xué)院中的包裝工程專業(yè),結(jié)合北京農(nóng)學(xué)院的辦學(xué)定位和服務(wù)對(duì)象,學(xué)校專業(yè)定位在食品包裝技術(shù)以及與包裝相關(guān)的食品質(zhì)量安全與控制[2]。要培養(yǎng)學(xué)生這兩個(gè)方面的能力,學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容必須涵蓋包裝中食品接觸材料生產(chǎn)、監(jiān)管、檢測(cè)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等與衛(wèi)生安全質(zhì)量相關(guān)的各個(gè)方面。而講述這些內(nèi)容的前提是掌握高分子化學(xué)與物理以及包裝材料學(xué)中關(guān)于食品接觸材料的各種知識(shí)點(diǎn)。我們只有在介紹高分子食品接觸材料的特性、用途、生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上,才能讓學(xué)生懂得食品接觸材料安全衛(wèi)生相關(guān)的質(zhì)量控制和管理要素,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)食品接觸材料安全衛(wèi)生相關(guān)的質(zhì)量控制能力,以及準(zhǔn)確合理地選擇包裝材料進(jìn)行食品產(chǎn)品包裝設(shè)計(jì)的能力。所以,高分子化學(xué)與物理是我們食品包裝專業(yè)非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。
在學(xué)校“3+1”的教學(xué)模式[3]影響下,高分子化學(xué)與物理課程的學(xué)時(shí)數(shù)壓縮為56學(xué)時(shí)。在這樣少的學(xué)時(shí)條件下,要使那些對(duì)于高分子完全陌生的學(xué)生理解并掌握高分子的基本概念與原理,授課內(nèi)容的選擇及講授方式是非常重要的。通過幾年不斷地嘗試和教學(xué)實(shí)踐,作者結(jié)合非高分子專業(yè)學(xué)生的特點(diǎn),積極進(jìn)行教學(xué)改革探索,積累了一定的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),取得了比較滿意的教學(xué)效果。本文結(jié)合我校高分子化學(xué)與高分子物理課程教學(xué)改革與探索的實(shí)際,就教學(xué)內(nèi)容的選擇、完善以及教學(xué)方式與多媒體課件的研制方面提出一些自己的見解。
一、理論聯(lián)系實(shí)際,調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)實(shí)例教學(xué)
在傳統(tǒng)高分子專業(yè)的高分子化學(xué)課程中,高分子化學(xué)涉及的概念公式繁多,而且復(fù)雜難懂,要想完全靠死記硬背記住這些公式是比較困難的,而將這些公式熟練應(yīng)用則更加困難[4,5]。對(duì)于食品包裝工程系的學(xué)生學(xué)習(xí)高分子化學(xué)對(duì)聚合物的化學(xué)反應(yīng)部分應(yīng)當(dāng)有目的地選擇高分子包裝材料所涉及的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行講授,對(duì)于復(fù)雜的聚合反應(yīng)速率方程的推導(dǎo)可以不學(xué)。可重點(diǎn)學(xué)習(xí)各種包裝材料如:聚乙烯,聚碳酸酯,聚氯乙烯,聚偏二氯乙烯,聚乙烯醇,聚對(duì)二苯甲酸乙二醇酯等現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)生活中常用高分子材料的合成方法,重點(diǎn)講述他們的化學(xué)合成方法,催化,以及包裝材料中單體與催化劑的殘留造成的健康風(fēng)險(xiǎn)。在充分體現(xiàn)學(xué)科特點(diǎn)的前提下,適當(dāng)削減了與專業(yè)關(guān)系不大的聚合反應(yīng)機(jī)理部分的內(nèi)容,如配位聚合反應(yīng)的機(jī)理。在“聚合物的化學(xué)反應(yīng)”章節(jié)中,增添了與專業(yè)相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)。
比如講述聚苯乙烯(PS)合成時(shí),應(yīng)當(dāng)結(jié)合包裝專業(yè)特點(diǎn)來舉例聚苯乙烯合成過程對(duì)其在包裝工業(yè)上的應(yīng)用具有深刻的影響,如聚苯乙烯發(fā)泡餐盒白色污染的風(fēng)波[6]。向?qū)W生解釋為何2013年2月,國(guó)家發(fā)改委“21號(hào)令”,將被稱做白色污染且長(zhǎng)久被認(rèn)為有毒的一次性聚苯乙烯發(fā)泡餐具解禁。解禁依據(jù)是什么?通過聯(lián)系實(shí)際,同學(xué)們都急切想從專業(yè)角度得到解答。10年前國(guó)家禁止聚乙烯發(fā)泡餐盒的應(yīng)用是基于以下考慮。
1.PS泡沫塑料餐具帶來白色污染的問題。
2.PS泡沫塑料餐具受熱65℃時(shí)或燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生“二英”強(qiáng)致癌物的問題。
3.PS泡沫塑料餐具中含有殘存單體苯乙烯或在65℃以上使用會(huì)釋放出單體致毒的問題。
4.PS泡沫塑料餐具遇熱會(huì)釋放出二聚體、三聚體等危害人體物質(zhì)的問題。
5.PS泡沫塑料餐具含雙酚類,導(dǎo)致生殖機(jī)能失常的問題。
6.PS泡沫塑料餐具難以回收利用。
7.PS泡沫塑料餐具不能耐高溫,高溫變形,不能在微波爐里使用。
從向?qū)W生介紹高分子化學(xué)中聚苯乙烯的分子構(gòu)造,聚合機(jī)理,聚合方法以及化學(xué)反應(yīng)后處理,我們就能解釋第2、3、4、5問題。從高分子化學(xué)專業(yè)的角度向?qū)W生講述“白色污染”的成因是管理不善及隨意丟棄垃圾的人,而不屬聚苯乙烯材料本身,PS泡沫塑料餐具≠“白色污染”,更不是造成“白色污染”的元兇。PS的生產(chǎn)過程是苯乙烯單體在高溫高壓和催化劑作用下,在密封的反應(yīng)內(nèi),無氯條件下進(jìn)行聚合反應(yīng),從而無產(chǎn)生二英的條件。PS泡沫塑料飯盒是直接采用食品級(jí)的PS材料,加入滑石粉、硬脂肪酸鈣、丁烷等,通過擠出、發(fā)泡制得,生產(chǎn)過程全部為物理混合過程,無化學(xué)反應(yīng),不具備產(chǎn)生二英的條件。如果我們工業(yè)界使用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的食品級(jí)聚苯乙烯原料來制造一次性泡沫發(fā)泡飯盒,最終產(chǎn)品很難在單體殘留量上超標(biāo)。而且,國(guó)外公布相關(guān)報(bào)告研究結(jié)果,明確澄清有關(guān)二聚體、三聚體環(huán)境荷爾蒙的問題,它們不屬所謂攏亂內(nèi)分泌的化學(xué)物質(zhì)。食品級(jí)PS材料中并沒有雙酚A,在加工過程中也不可能產(chǎn)生雙酚A副產(chǎn)物等。以上解釋都需要我們高分子化學(xué)的知識(shí),通過理論聯(lián)系實(shí)際,我們能讓學(xué)生們對(duì)學(xué)習(xí)高分子化學(xué)對(duì)包裝材料的認(rèn)識(shí)加深印象。
再如,講解聚碳酸酯(PC)[7]的逐步縮聚合成過程中,為了加深學(xué)生的理解,引入聚碳酸酯“雙酚A風(fēng)波”。生產(chǎn)聚碳酸酯用到雙酚A,在材料與食品相接觸后,殘留雙酚A單體遷移進(jìn)食品,造成一定的健康風(fēng)險(xiǎn)。從高分子化學(xué)角度,向?qū)W生解析為何2011年在歐盟和加拿大,雙酚A被列為有毒物質(zhì),被禁止用于生產(chǎn)嬰兒奶瓶。在PC實(shí)例中,通過聚合機(jī)理,單體結(jié)構(gòu),聚合單體殘留等高分子化學(xué)方面的知識(shí)向?qū)W生們展示PC食品接觸材料的優(yōu)缺點(diǎn)。
同理,我們?cè)谥v解聚氯乙烯(PVC)時(shí)[8],從分子結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)引入“塑化劑風(fēng)波”,講述聚氯乙烯由于分子的剛性需要塑化劑才能加工成型,這與食品相接觸后必然造成有毒塑化劑的遷移。我們?cè)谥v解各種包裝材料的高分子合成化學(xué)時(shí),就應(yīng)該通過現(xiàn)實(shí)生活的同學(xué)們已經(jīng)有所耳聞、鮮活的例子來幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解與記憶,提升他們對(duì)專業(yè)的學(xué)習(xí)興趣。
二、加強(qiáng)《高分子化學(xué)及物理》與《包裝材料學(xué)》的有機(jī)聯(lián)系
高分子物理部分以分子運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)來聚合物的轉(zhuǎn)變與松弛,聚合物的粘彈性,聚合物的力學(xué)性能等內(nèi)容。因?yàn)椤陡叻肿踊瘜W(xué)及物理》是為《包裝材料學(xué)》服務(wù)的,應(yīng)讓學(xué)生重點(diǎn)掌握高分子結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。高分子物理部分是教學(xué)重點(diǎn),在講解基本概念時(shí),同時(shí)注意結(jié)合《包裝材料學(xué)》所涉及的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系,使《包裝材料學(xué)》與《高分子化學(xué)及物理》真正有機(jī)地融合起來。比如,在講解聚苯乙烯發(fā)泡餐盒的時(shí)候,我們還是可以通過餐盒禁止與解禁來講解其分子的構(gòu)效關(guān)系與應(yīng)用。以前禁用一次性聚苯乙烯泡沫飯盒,存在很多知識(shí)的誤區(qū),比如對(duì)毒性的誤解與使用方法的不當(dāng)。當(dāng)加熱至聚苯乙烯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(80~90℃)以上,PS轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài),且保持這種狀態(tài)在較寬的范圍內(nèi),PS開始熱變形,熔融溫度為240℃,PS在高真空和330~380℃下劇烈降解。由于其分子結(jié)構(gòu)的特性,一次性聚苯乙烯飯盒不能在70度以上或微波爐的情況下使用,這和聚丙烯餐盒使用是有很大差異的。由于知識(shí)普及不到位,許多人把一次性聚苯乙烯泡沫飯盒在高溫下加熱,在微波爐使用,造成飯盒溶化變形,并伴有刺激性氣味。如果我們知道使用說明,一次性聚苯乙烯餐盒在一定條件下使用是無毒,綠色,安全且價(jià)廉,比如,在外就餐,我們可以用價(jià)廉的一次性聚乙烯發(fā)泡餐盒打包你的冷卻后的剩飯剩菜而無需采用價(jià)格昂貴的替代產(chǎn)品。我們?cè)谥v解聚苯乙烯高分子分子運(yùn)動(dòng)時(shí),就應(yīng)該把分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)引導(dǎo)到聚苯乙烯作為現(xiàn)實(shí)包裝材料由于分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)所帶來的優(yōu)缺點(diǎn)。同理,我們講解聚氯乙烯分子[8]時(shí),就需要結(jié)合高分子物理中分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)來講解的塑化劑溶出。講解聚乙烯醇(PVA)時(shí),就應(yīng)該把高聚物的結(jié)晶與分子之間的氫鍵作用引入到結(jié)晶與分子材料透氣透氧之間的關(guān)系上。
三、改進(jìn)了教學(xué)手段,有效利用多媒體資源和化學(xué)作圖軟件,運(yùn)用多種方法加深學(xué)生的理解
高分子化學(xué)與物理的基本概念繁多,有些概念很容易混淆,還有些概念很抽象,難于理解。針對(duì)抽象的概念,我們可以有效利用多媒體資源和化學(xué)作圖軟件,使基本概念的理解變得容易,大大增強(qiáng)了記憶的效果,避免了死記硬背。比如,高分子應(yīng)力松弛與蠕變講述。對(duì)于蠕變,只是通過經(jīng)典的教科書上的舉例,“如在懸掛的軟質(zhì)PVC絲下面勾住一段一定質(zhì)量的砝碼,軟絲會(huì)慢慢伸長(zhǎng),撤銷砝碼后,軟絲會(huì)慢慢地回縮”這種書本講解,筆者覺得不足以讓學(xué)生加深印象。而是應(yīng)該通過形象的多媒體實(shí)驗(yàn)演示或現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)來講解。由于實(shí)驗(yàn)課時(shí)有限,筆者在課前對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行錄像,然后在課堂上進(jìn)行視頻演示,能很好地幫助學(xué)生理解。利用實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生充分理解高分子聚合物的結(jié)構(gòu)與性能之間的關(guān)系。
例如,結(jié)晶概念的詮釋,是比較難比喻生動(dòng)而且易懂的。高聚物結(jié)晶分子的排列在書中被用很小的部分來講述,但是高分子結(jié)晶對(duì)高分子薄膜材料物理性質(zhì)影響顯著,對(duì)于食品包裝的學(xué)生,急切需要知道結(jié)晶度與透氣性的構(gòu)效關(guān)系,但是如此小的篇幅根本不能讓學(xué)生掌握高分子結(jié)晶的知識(shí)點(diǎn)。書本上的高分子晶體圖學(xué)生很難理解,這就需要我們教師去尋找更好的化學(xué)物質(zhì)單晶圖,我們可以找剛性的芳香有機(jī)物的單晶圖來闡述分子間的各種力造成的分子有序堆積。通過這種舉例,可以讓學(xué)生更好的理解高分子鏈之間相互作用力造成的部分鏈段的有序堆積。可見,生動(dòng)的舉例對(duì)于抽象概念的理解是有很大幫助的。
使用多媒體可以將枯燥乏味的理論知識(shí)直觀和形象化,可以將教學(xué)過程生動(dòng)地展示給學(xué)生,使學(xué)生更容易理解所學(xué)內(nèi)容。對(duì)于高分子化學(xué)與物理中一些概念的講述,我們需要CAI教學(xué)[9],多利用化學(xué)分子結(jié)構(gòu)軟件制作課件。通過化學(xué)軟件制作三維空間構(gòu)型,再結(jié)合三維動(dòng)畫,動(dòng)態(tài)演示分子骨架旋轉(zhuǎn),能輕松地帶學(xué)生進(jìn)入微觀的分子世界,讓抽象的分子結(jié)構(gòu)與概念形象化,有利我們教學(xué)。比如高分子鏈的柔性是由于分子內(nèi)各個(gè)化學(xué)鍵和原子在不停地轉(zhuǎn)動(dòng)或振動(dòng),高分子鏈的形狀時(shí)刻在變化著而造成的。如果我們制作動(dòng)態(tài)三維的大分子的內(nèi)旋轉(zhuǎn)圖,讓學(xué)生親眼目睹這個(gè)“動(dòng)”,才能更好促進(jìn)學(xué)生對(duì)分子動(dòng)態(tài)旋轉(zhuǎn)以及高分子柔性的理解。
四、創(chuàng)設(shè)開放性的交流空間,鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)活動(dòng)
在課程教學(xué)過程中,除老師引入實(shí)例教學(xué)、有效利用多媒體資源等教學(xué)措施以外,有時(shí)引申話題,創(chuàng)設(shè)開放性的交流空間,鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與教學(xué)活動(dòng)也是非常重要的[10]。采取讓學(xué)生分組討論,查找文獻(xiàn),撰寫小報(bào)告的形式拓展學(xué)生的知識(shí)面,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。如,高分子聚合的教學(xué)中,結(jié)合聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯等分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)說明其應(yīng)用的基礎(chǔ)上,提出問題:“為什么限制聚氯乙烯在食品包裝保鮮膜上的應(yīng)用?”“為什么限制聚碳酸酯在嬰兒奶瓶上的應(yīng)用?”“為何聚苯乙烯餐盒只能在70度以下使用?”以及“為何聚乙烯醇容易結(jié)晶以及吸水,這些性質(zhì)會(huì)給作為包裝材料的它帶來哪些優(yōu)缺點(diǎn)?”然后學(xué)生分組從聚合物分子結(jié)構(gòu)、柔韌性等角度討論,積極參與到教學(xué)活動(dòng)中。每一個(gè)問題都與高分子的基礎(chǔ)知識(shí)息息相關(guān),都是從一些實(shí)際現(xiàn)象引出問題,再通過理論分析加以解釋、歸納;這樣不僅可以引起學(xué)生興趣,重要的是可以加深學(xué)生對(duì)基本理論知識(shí)的理解和掌握,達(dá)到事半功倍的效果。
五、結(jié)語
高分子化學(xué)與物理是一門理論性強(qiáng)、概念抽象難懂且較難掌握的課程,作為包裝工程專業(yè),特別是偏重食品包裝技術(shù)的學(xué)生的重要專業(yè)基礎(chǔ)課,學(xué)生需要在有限的學(xué)時(shí)里掌握高分子的基本概念和理論,教師則需要不斷地探索教學(xué)方法,采用多種手段提高教學(xué)的交互性和生動(dòng)性,以調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性,才能取得令人滿意的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn):
[1]吳其曄,馮鶯.高分子材料概論[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.
[2]商貴芹,陳少鴻,劉君峰.食品接觸材料質(zhì)量控制和檢驗(yàn)監(jiān)管實(shí)用指南[M].化學(xué)工業(yè)出版社,2013.
[3]李堯,余五新,左治江.應(yīng)用型高校“3+1”人才培養(yǎng)模式的實(shí)踐探索[J].教育與職業(yè),2010,(26):24.
[4]潘祖仁.高分子化學(xué)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2007.
[5]何曼君,張紅東,陳維孝等.高分子物理[M].上海:復(fù)旦大學(xué)出版社,2007.
[6].
[9]夏云波.淺談多媒體課件在物理教學(xué)中的使用[J].物理通報(bào),2005,(9):47.
隨著社會(huì)的發(fā)展,人民生活水平的提高,人們對(duì)食品安全的內(nèi)在含義在不斷的深化理解。食品安全意識(shí)也不斷提高,人們的目光也聚集到生產(chǎn)食品源頭--食品生產(chǎn)企業(yè)。企業(yè)食品生產(chǎn)是個(gè)良心生產(chǎn)、道德工程。近年來出現(xiàn)的各種食品安全事件,如“蘇丹紅”、“地溝油”、“吊白塊”、“奶粉事件”、“瘦肉精”等現(xiàn)象,受到了社會(huì)的強(qiáng)烈抨擊。食品安全的警鳴笛已經(jīng)拉響,企業(yè)食品生產(chǎn)的安全性、優(yōu)化企業(yè)食品生產(chǎn)的呼聲越來越高。加強(qiáng)企業(yè)食品安全管理已刻不容緩。下面從幾方面加以較為詳細(xì)的闡述。
一、企業(yè)食品安全風(fēng)險(xiǎn)的種類
企業(yè)食品安全風(fēng)險(xiǎn)包含了多種風(fēng)險(xiǎn)內(nèi)容:傳統(tǒng)食品、非傳統(tǒng)食品及道德風(fēng)險(xiǎn)等。這些風(fēng)險(xiǎn)在企業(yè)生產(chǎn)中,由于主觀或客觀因素的影響,使這些不定性風(fēng)險(xiǎn)因素的范圍放大,嚴(yán)重影響社會(huì)的安定以及人民的生命健康的保障。
(一)傳統(tǒng)食品安全風(fēng)險(xiǎn),是外因,是一種不可抗力的因素。
任何食品原料都有個(gè)保質(zhì)期,在一定時(shí)期內(nèi),食品的保鮮及營(yíng)養(yǎng)都不會(huì)流失,一旦超過了期限規(guī)定的臨界點(diǎn),食品的營(yíng)養(yǎng)分子就會(huì)發(fā)生改變,致病菌大量產(chǎn)生,加上食品在采摘時(shí),農(nóng)藥、獸藥吸附在食品表面上,這些殘留與病菌產(chǎn)生物理反應(yīng)或者化學(xué)反應(yīng),對(duì)食品安全的沖擊也隨之增大,增強(qiáng)了對(duì)食品安全的危害性。
(二)非傳統(tǒng)食品安全風(fēng)險(xiǎn),是一種潛在的,危害性極強(qiáng)的因素
這類風(fēng)險(xiǎn)主要表現(xiàn)在幾種情況:一種風(fēng)險(xiǎn)因素是環(huán)境污染帶來的危害;重工業(yè)有污染的企業(yè)生產(chǎn),有素重金屬物質(zhì)的排放、有機(jī)污染物的持續(xù)侵蝕,都直接的給食品的質(zhì)量造成損害。其次風(fēng)險(xiǎn)因素是一種人為造成的危害,一些不法企業(yè)不遵守《食品安全法》,摒棄了社會(huì)公德,擅自摻入非食用物質(zhì),三聚氰胺的摻入,造成了“奶粉事件”,“塑化劑”造成了惡果;再其次就是一種隱性的新出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn),就是轉(zhuǎn)基因食品,米、油等都曾進(jìn)入到百姓的生活中。
二、企業(yè)食品安全的隱患及甄別
我國(guó)的食品行業(yè)在社會(huì)轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的過程中,呈現(xiàn)出欣欣向榮的景象。經(jīng)過變革,生產(chǎn)企業(yè)如雨后春筍般出現(xiàn),食品產(chǎn)品品種繁多、琳瑯滿目,企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)也日益的激烈。企業(yè)食品質(zhì)量與安全存在著各種潛在的、顯現(xiàn)性的問題,企業(yè)正經(jīng)歷著前所未有的威脅與挑戰(zhàn)。
(一)企業(yè)生產(chǎn)設(shè)備的更新?lián)Q代,與時(shí)代的要求不同步。
隨著科技水平的不斷提高,食品生產(chǎn)企業(yè)的壯大。經(jīng)調(diào)查顯示我國(guó)99%的食品生產(chǎn)企業(yè)都是中小型規(guī)模,手工作坊居多,分布在我國(guó)的各個(gè)地區(qū),各自作戰(zhàn),自成堡壘。我國(guó)食品企業(yè)以對(duì)食品原料進(jìn)行加工為主,分布比較雜亂。企業(yè)食品專業(yè)生產(chǎn)設(shè)備缺乏,衛(wèi)生條件達(dá)不到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),生產(chǎn)環(huán)境比較惡劣。對(duì)企業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展起著嚴(yán)重的阻礙作用。
(二)企業(yè)內(nèi)部監(jiān)管機(jī)制不得力,存有僥幸心理。
食品安全不但要國(guó)家政府下大力度來整治,企業(yè)本身也要建立相應(yīng)的食品安全監(jiān)管機(jī)構(gòu),全方位的對(duì)食品安全給予保證。但目前我國(guó)企業(yè)的這項(xiàng)工作,狀況不容樂觀。企業(yè)內(nèi)部食品監(jiān)管機(jī)構(gòu)形同虛設(shè),沒有行使基本監(jiān)管的職責(zé)。有的甚至都沒設(shè)立,使生產(chǎn)處于無政府狀態(tài)下、食品安全生產(chǎn)無保障的情況下進(jìn)行,對(duì)于可變性特征的風(fēng)險(xiǎn),企業(yè)管理層缺乏憂患意識(shí),存有僥幸心理和麻痹思想,沒及時(shí)采用生產(chǎn)流程分析法、分解分析法及專家調(diào)查列舉法等進(jìn)行分析應(yīng)對(duì),3、社會(huì)責(zé)任感不強(qiáng),盲目追求企業(yè)效益。
一些企業(yè)為了追求經(jīng)濟(jì)效益,丟失了正確的價(jià)值觀及對(duì)社會(huì)的責(zé)任感。食品安全事件的出現(xiàn)突出的了這一問題。掘棄了道德倫理,失去了社會(huì)責(zé)任感,生產(chǎn)假冒偽劣產(chǎn)品,不顧生產(chǎn)的食品是否嚴(yán)重危害到了消費(fèi)者的生命健康安全,賺著昧良心的黑心錢,也嚴(yán)重影響了食品市場(chǎng),影響了社會(huì)的穩(wěn)定和國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
三、完善食品安全機(jī)制,加強(qiáng)食品安全生產(chǎn)的對(duì)策
食品生產(chǎn)是將在健康食品原料的基礎(chǔ)上保證食品安全的第二個(gè)環(huán)節(jié),它是食品安全的重要保障之一,企業(yè)只有秉承對(duì)社會(huì)造福,對(duì)人民負(fù)責(zé)的理念,才能消除食品安全隱患,企業(yè)才能得以持續(xù)性、有效的和、長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。
(一)依靠法制手段及強(qiáng)制措施,加大監(jiān)管力度,最大能力將食品安全危害最小化。
《中華人民共和中食品安全法》中對(duì)食品安全的職責(zé)、安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、食品安全信息公布及安全標(biāo)準(zhǔn)等方面都做了規(guī)范的制定,要求各食品藥品監(jiān)督部門堅(jiān)守職責(zé),統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、指揮食品安全的各項(xiàng)工作,企業(yè)如不能按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行食品安全生產(chǎn),就會(huì)受到嚴(yán)懲。生產(chǎn)企業(yè)對(duì)于突發(fā)事件要做好應(yīng)急措施,建立食品安全生產(chǎn)管理責(zé)任制,如果沒有對(duì)突發(fā)事件的提早預(yù)防,也將會(huì)受到監(jiān)管部門的處罰。
《中華人民共和國(guó)食品法》為執(zhí)法人員在執(zhí)法過程中有法可依。合理引導(dǎo)生產(chǎn)企業(yè)依法運(yùn)作,監(jiān)督食品生產(chǎn)企業(yè)的安全危機(jī)。執(zhí)法者與生產(chǎn)者之間依法相互互動(dòng)的治理模式,對(duì)優(yōu)勢(shì)組合安全生產(chǎn)的各個(gè)因素,實(shí)現(xiàn)食品安全治理的最終目標(biāo)具有決定性的意義。比如在生產(chǎn)領(lǐng)域里,索要票據(jù)、合法手續(xù)證明等制度,對(duì)違法者舉報(bào)實(shí)施保護(hù)和獎(jiǎng)勵(lì)等措施,以及普查與抽查、平時(shí)檢查與突擊檢查等方式來對(duì)企業(yè)的食品生產(chǎn)進(jìn)行把關(guān);在消費(fèi)領(lǐng)域里,由消費(fèi)者協(xié)會(huì)主導(dǎo),依法設(shè)立消費(fèi)者投訴機(jī)制,保障消費(fèi)者權(quán)益。
(二)建立健全風(fēng)險(xiǎn)管理機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)多元主體的參與,保障食品安全生產(chǎn)。
多元主體之間職責(zé)分明,協(xié)調(diào)好關(guān)系,對(duì)企業(yè)的食品生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)督。企業(yè)在食品生產(chǎn)中,不能忽視食品的質(zhì)量問題,優(yōu)化食品安全,按照安全質(zhì)量管理控制體系來生產(chǎn)食品;銷售偽劣或有毒食品,都會(huì)受到有關(guān)部門的處罰,甚至遭到市場(chǎng)的淘汰。企業(yè)在生產(chǎn)食品的過程中,堅(jiān)守道德標(biāo)準(zhǔn)底線,不主動(dòng)生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)偽劣食品、毒素食品,對(duì)于應(yīng)急情況有相應(yīng)的措施,使食品生產(chǎn)處于可控狀態(tài)。
(三)增強(qiáng)企業(yè)責(zé)任意識(shí),樹立企業(yè)品牌觀念。
企業(yè)食品安全是生存之本,加強(qiáng)自身的道德觀念和社會(huì)責(zé)任感,是企業(yè)思想教育的重要一環(huán)。優(yōu)化企業(yè)安全生產(chǎn),確保企業(yè)將食品安全隱患扼殺在萌芽之中,保障食品生產(chǎn)從供貨渠道、生產(chǎn)、加工到銷售一條龍過程中,食品安全第一,食品質(zhì)量過得硬,建立良好的口碑,打造自己獨(dú)有的品牌。
一場(chǎng)重大劫難后,事故應(yīng)急處置往往需持續(xù)數(shù)日,尤其是后續(xù)土壤修復(fù),甚至經(jīng)年。
水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)尚可控
化學(xué)品爆炸事故造成的污水必須優(yōu)先處置,否則一旦下雨防堵不及,會(huì)造成污染擴(kuò)散。在探討處置方案時(shí),天津港事故現(xiàn)場(chǎng)專家組曾對(duì)周邊幾家污水處理廠進(jìn)行比選,最后選定距爆炸現(xiàn)場(chǎng)最近的保稅區(qū)擴(kuò)展區(qū)污水處理廠,處理雨污管網(wǎng)內(nèi)的廢水與消防廢水。
現(xiàn)場(chǎng)指揮部還確定了一個(gè)廢水處置途徑,即通過專用的罐裝運(yùn)輸車,將廢水轉(zhuǎn)運(yùn)至40余公里之外的天津合佳威立雅危廢處置中心,主要承擔(dān)現(xiàn)場(chǎng)隔離區(qū)的明渠、水坑、水塘等低洼匯水區(qū)內(nèi)的高濃度廢水。
傳統(tǒng)的市政污水處理廠通常采用生物法處理廢水,含危化品的高濃度廢水要依賴物理、化學(xué)等方法特殊處理,兩者技術(shù)路線不同。“只要不計(jì)成本,技術(shù)上不是難題。”北控水務(wù)集團(tuán)有限公司技術(shù)中心副總經(jīng)理薛曉飛分析,處理每噸危化品廢水的成本幾十元,處理同量的市政污水僅需幾角錢,甚至幾分錢。
最棘手的是廢水量太大,處理時(shí)間長(zhǎng)。現(xiàn)場(chǎng)區(qū)的排海口、市政管網(wǎng)全部被封堵,防止污染源外泄,這導(dǎo)致大量高濃度含氰化物廢水淤積。據(jù)《中國(guó)環(huán)境報(bào)》報(bào)道,事故現(xiàn)場(chǎng)存有約6萬噸廢水。
數(shù)十輛運(yùn)輸車、抽水車與挖掘機(jī)被調(diào)往封閉區(qū)緊急作業(yè)。至8月21日,天津市政府副市長(zhǎng)王宏江稱,封閉區(qū)內(nèi)的污水已處理了3060噸。
令專家組不安的還有,爆炸發(fā)生后,在原點(diǎn)形成一個(gè)直徑約100米、積滿水的大坑,看上去像一只睜大的巨眼望向天空。以水坑為中心的警戒區(qū)內(nèi),氰化物超標(biāo)嚴(yán)重。
根據(jù)環(huán)保應(yīng)急工作組的測(cè)定,大水坑中廢水的氰化物平均超標(biāo)40多倍,另外,PH值也出現(xiàn)超標(biāo),在10-11之間,堿性很強(qiáng)。
云南省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站站長(zhǎng)助理王立前對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者分析,堿性廢水比酸性廢水危害小,因?yàn)榍杌c不能遇酸,遇酸會(huì)變成劇毒的氫氰酸,在堿性環(huán)境下,氰化物比較穩(wěn)定。
污水處置還增設(shè)了一道破氰專項(xiàng)裝置,由前去支援的清華大學(xué)等機(jī)構(gòu)專家制定。核心區(qū)內(nèi)高濃度污水的破氰處理將原地進(jìn)行,然后轉(zhuǎn)運(yùn)。所謂破氰處理,就是利用化學(xué)反應(yīng),將氰根離子中的碳原子和氮原子拆散,從而將氰化物分解成低毒物或無毒物,如氮?dú)夂吞妓猁}等。到現(xiàn)場(chǎng)之前,專家已做過破氰效果與效率的緊急實(shí)驗(yàn)。
經(jīng)過破氰處理的廢水,再通過污水處理廠、危廢處置中心,經(jīng)多個(gè)無害化處理環(huán)節(jié),水質(zhì)達(dá)標(biāo)后再排放入海。一位在現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)保部專家說: “上級(jí)有兩點(diǎn)要求,一是不能只滿足達(dá)標(biāo)值,要執(zhí)行更高級(jí)別,達(dá)到污染前的背景值再外排;二是確保一滴未經(jīng)處理的水都不能外漏。”
截至8月26日,大坑周邊積水點(diǎn)內(nèi)廢水,已經(jīng)用罐車運(yùn)出。然而,由于大坑附近土壤松軟、不能承載罐車重量,運(yùn)出廢水方案不適用大坑內(nèi)廢水。據(jù)媒體報(bào)道,大坑中6萬噸污水量,需要預(yù)備出10倍的儲(chǔ)水能力,也就是達(dá)到60萬噸水的儲(chǔ)水能力。
一套破氰設(shè)備日處理污水5000噸左右。一位天津市環(huán)保系統(tǒng)官員說:“現(xiàn)場(chǎng)計(jì)劃增加設(shè)備進(jìn)行積水清理,要徹底處理完畢預(yù)計(jì)可能三個(gè)月。”
相比地表水的封閉式控制,目前對(duì)地下水的監(jiān)測(cè)略顯不足。地表水環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)位共42個(gè),海水環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)6個(gè),而地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)僅有8月22日設(shè)置的一個(gè)。根據(jù)當(dāng)天的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),地下水中檢出氰化物,未超標(biāo)。
一位曾去過現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)保系統(tǒng)專家對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者說:“一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)是不夠的,要想掌握全面情況,應(yīng)布設(shè)更多的地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)。”
地下水一旦被污染,修復(fù)的難度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過地表水治理,且修復(fù)周期長(zhǎng)。北京師范大學(xué)水科學(xué)學(xué)院教授王紅旗說,此次事故幸好有地域特殊性,即使發(fā)生了地下滲漏,主要污染對(duì)象也是海洋,而不會(huì)對(duì)水源地造成威脅。
天津港是填海造地項(xiàng)目,事故發(fā)生地靠近渤海海域,海水與地下水互通,污染濃度會(huì)受到海水稀釋;另一方面,相比地表水的徑流速度,地下水的污染物擴(kuò)散速度會(huì)相對(duì)緩慢。
土壤修復(fù)方案待定
由于爆炸事發(fā)地鄰近住宅區(qū),土壤污染的治理成為社會(huì)各界尤其是附近居民關(guān)注的核心問題之一。一位在現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)保部固廢中心人士告訴《財(cái)經(jīng)》記者,在應(yīng)急處置結(jié)束之后,后續(xù)要修復(fù)土壤。這項(xiàng)內(nèi)容已被列入事故指揮部的工作范疇,但具體修復(fù)方案尚未確定,目前處于準(zhǔn)備啟動(dòng)的狀態(tài)。
與常規(guī)項(xiàng)目相比,天津爆炸事故的遺留場(chǎng)地復(fù)雜得多。
中國(guó)環(huán)境科學(xué)院固體廢物污染控制技術(shù)研究所所長(zhǎng)王琪表示,常規(guī)污染場(chǎng)地是多年積累的污染造成,污染源相對(duì)容易確定,污染物遷移途徑與范圍可根據(jù)擴(kuò)散模型測(cè)算出大致規(guī)律,而天津事故麻煩之處是,污染物的污染規(guī)律不易掌握。
比如,事故現(xiàn)場(chǎng)是多種危化品倉儲(chǔ)庫,遺留污染物不明,而且爆炸過程中不排除發(fā)生二次化學(xué)反應(yīng)生成新污染物;污染擴(kuò)散途徑多,爆炸過后除了空氣和水、土層等自然條件以外,還可以通過噴濺、揮發(fā)、沉積以及自然散落等途徑造成環(huán)境污染。
在清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授劉建國(guó)看來,突發(fā)環(huán)境事故在各界高度關(guān)注之下,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)對(duì)處置的緊迫性更強(qiáng),制定修復(fù)方案時(shí)不可能做到常規(guī)污染場(chǎng)地項(xiàng)目的長(zhǎng)時(shí)間論證、比較。并且,客觀限制因素較多,還要在敏感事故中嚴(yán)防可能發(fā)生的次生事故。
據(jù)官方公布的數(shù)據(jù),事故場(chǎng)地曾存包括硝酸銨、硝酸鉀在內(nèi)的氧化物1300噸左右,金屬鈉、金屬鎂等易燃物約500噸。這些危險(xiǎn)品基本上在參與大爆炸后分解了。
中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心副主任楊敏研究員告訴《財(cái)經(jīng)》記者,一般情況下,硝酸銨、硝酸鉀并不具有特別的危害,只是當(dāng)有大的外力,如撞擊、高溫時(shí)才會(huì)發(fā)生爆炸。而且,爆炸后形成的是比較簡(jiǎn)單的物質(zhì)如氮?dú)狻⑺龋傮w上危害不會(huì)很大。
需要關(guān)注的是氰化物的污染。爆炸前現(xiàn)場(chǎng)存有700噸氰化鈉,后期工作人員在核心區(qū)已清理收集近200噸,并將它們安全運(yùn)出。也就是說,可能有500噸氰化鈉被散播遺留在環(huán)境中。
氰化物是冶金、化工、制藥、纖維制造等工業(yè)排放的主要污染物,國(guó)內(nèi)有治理的成熟方法。通過處理受氰化物污染的土壤,可以使氰化物分解成低毒物或無毒物。因此,與重金屬和有機(jī)物的污染土壤相比,氰化物的處理難度相對(duì)較低。楊敏認(rèn)為,現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)品的處理工作要盡快掌握污染物的種類和含量,然后進(jìn)行污染物的截留和妥當(dāng)處理。
按輕重緩急進(jìn)行分期治理,也是國(guó)外處理突發(fā)環(huán)境事故污染場(chǎng)地的原則。位于美國(guó)新澤西州的Chemical Control Corporation場(chǎng)地,曾長(zhǎng)期作為危廢儲(chǔ)存、處理場(chǎng)地,接收過不同類型的化學(xué)品。這塊場(chǎng)地在1980年發(fā)生了一起火災(zāi)及爆炸事故,引發(fā)了土壤、水污染等嚴(yán)重后果。
該場(chǎng)地徹底治理,分三個(gè)步驟:首先,是歷時(shí)一年的應(yīng)急處置,主要是清理所有雨水管網(wǎng)、打撈周邊地表水污染物,以及移除場(chǎng)地周邊的所有容器,并完成有針對(duì)性的初步場(chǎng)地調(diào)查;之后,是全面調(diào)查和評(píng)估,經(jīng)多輪論證,七年后,美國(guó)國(guó)家環(huán)保局才確定最終修復(fù)方案,選擇了固化穩(wěn)定化技術(shù)。最終,直到1993年12月修復(fù)工程竣工。
竣工并不代表修復(fù)工程結(jié)束了。按美國(guó)國(guó)家環(huán)保局規(guī)定,該場(chǎng)地每五年要進(jìn)行一次評(píng)估,經(jīng)三次評(píng)估來驗(yàn)證是否達(dá)到修復(fù)決策目標(biāo)。因此,直到2009年,整個(gè)修復(fù)工作才徹底完成,最終的評(píng)估結(jié)果顯示該地塊能滿足對(duì)人體健康和環(huán)保的要求。
在天津港事故現(xiàn)場(chǎng),危化品清理和廢水治理工作進(jìn)行的如火如荼,加之鄰近住宅區(qū),因此,污染土采取了轉(zhuǎn)運(yùn)、在別處存放的異位修復(fù)法。其實(shí),在常規(guī)的污染場(chǎng)地項(xiàng)目中,更受業(yè)界推崇的是原位修復(fù)法,此法可以減少外運(yùn)污土帶來的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
自8月20日起,中鐵十八局五公司,開始在天津港海鐵一號(hào)路,建設(shè)高1.2米的存放池,該池有防滲結(jié)構(gòu),能存放2.4萬方污土。
上述環(huán)保部專家告訴《財(cái)經(jīng)》記者,該存放池只是短期封存污土,最終還要原地或再轉(zhuǎn)運(yùn)出去修復(fù),最終的修復(fù)方案尚未確定。第一步要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)含危廢物質(zhì)的土壤進(jìn)行簡(jiǎn)單洗消處理,下一步就會(huì)轉(zhuǎn)運(yùn)到臨時(shí)存放池中,應(yīng)急處置結(jié)束后再進(jìn)行徹底修復(fù)。
全面評(píng)估還須時(shí)日
大水坑內(nèi)的水處理完后,坑內(nèi)底泥該如何處理?這給現(xiàn)場(chǎng)環(huán)保專家組出了一道難題。污染場(chǎng)地的治理對(duì)象通常還包括含高危、有害物質(zhì)的渣和屑,以及附有大量有毒物質(zhì)的底泥等。
2005年11月13日中石油吉林石化公司雙苯廠爆炸,事故污染場(chǎng)地涉及約3公里長(zhǎng)的地下排水涵管,其中沉積物的清除屬于地下密閉空間作業(yè),且其中積水較多,是修復(fù)工程的難點(diǎn)。
“當(dāng)時(shí)一個(gè)有利條件是正處于冬天,零下20攝氏度的低溫把管網(wǎng)中的底泥給凍住了。我們采取機(jī)械和人工結(jié)合的方法,一點(diǎn)點(diǎn)摳出來,再送到危廢處置焚燒爐中處理掉。”劉建國(guó)參與了該事故應(yīng)急處置和場(chǎng)地調(diào)查修復(fù),他回憶,方案確定后,整個(gè)處置過程耗時(shí)四個(gè)多月才完成。針對(duì)不同污染物,上述爆炸后的善后處置采取了安全填埋、高溫焚燒以及生化處理等技術(shù)結(jié)合應(yīng)用。
污染場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)雖有多種可供選用,天津港事故后場(chǎng)地的修復(fù)方案尚未敲定。《財(cái)經(jīng)》記者獲悉,原因主要有:應(yīng)急階段遠(yuǎn)未結(jié)束,后續(xù)更漫長(zhǎng)的治理還無暇顧及;事故現(xiàn)場(chǎng)的后續(xù)土地利用方向尚未明確,還無法確定最終的修復(fù)目標(biāo)值,進(jìn)而無法拿出最終的技術(shù)路線。更為關(guān)鍵的是,決定修復(fù)方案的基本前提――全面的污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告尚未完成。
自8月16日起,天津市環(huán)境監(jiān)測(cè)站在事故區(qū)5公里內(nèi),布設(shè)73個(gè)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)。8月22日,官方公布,測(cè)出16個(gè)土樣有氰化物,但均不超標(biāo),大致方位是事故點(diǎn)南側(cè)和東部偏北。借此事故,應(yīng)該建立一套突發(fā)環(huán)境事故善后處置長(zhǎng)期監(jiān)控和評(píng)估機(jī)制,實(shí)行分級(jí)管理、及時(shí)公布。如此才能讓民眾放心
天津港“遺毒”清理持久戰(zhàn)
本刊記者 高勝科 賀濤 孫愛民/文
距離天津港“8?12”事故現(xiàn)場(chǎng)2公里的天津港保稅區(qū)擴(kuò)展區(qū)污水處理廠,在爆炸中部分設(shè)施損壞,緊急搶修。爆炸發(fā)生翌日下午,這家市政污水處理廠臨危受命,負(fù)責(zé)處理事故區(qū)內(nèi)廢水。
一場(chǎng)重大劫難后,事故應(yīng)急處置往往需持續(xù)數(shù)日,尤其是后續(xù)土壤修復(fù),甚至經(jīng)年。
水環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)尚可控
化學(xué)品爆炸事故造成的污水必須優(yōu)先處置,否則一旦下雨防堵不及,會(huì)造成污染擴(kuò)散。在探討處置方案時(shí),天津港事故現(xiàn)場(chǎng)專家組曾對(duì)周邊幾家污水處理廠進(jìn)行比選,最后選定距爆炸現(xiàn)場(chǎng)最近的保稅區(qū)擴(kuò)展區(qū)污水處理廠,處理雨污管網(wǎng)內(nèi)的廢水與消防廢水。
現(xiàn)場(chǎng)指揮部還確定了一個(gè)廢水處置途徑,即通過專用的罐裝運(yùn)輸車,將廢水轉(zhuǎn)運(yùn)至40余公里之外的天津合佳威立雅危廢處置中心,主要承擔(dān)現(xiàn)場(chǎng)隔離區(qū)的明渠、水坑、水塘等低洼匯水區(qū)內(nèi)的高濃度廢水。
傳統(tǒng)的市政污水處理廠通常采用生物法處理廢水,含危化品的高濃度廢水要依賴物理、化學(xué)等方法特殊處理,兩者技術(shù)路線不同。“只要不計(jì)成本,技術(shù)上不是難題。”北控水務(wù)集團(tuán)有限公司技術(shù)中心副總經(jīng)理薛曉飛分析,處理每噸危化品廢水的成本幾十元,處理同量的市政污水僅需幾角錢,甚至幾分錢。
最棘手的是廢水量太大,處理時(shí)間長(zhǎng)。現(xiàn)場(chǎng)區(qū)的排海口、市政管網(wǎng)全部被封堵,防止污染源外泄,這導(dǎo)致大量高濃度含氰化物廢水淤積。據(jù)《中國(guó)環(huán)境報(bào)》報(bào)道,事故現(xiàn)場(chǎng)存有約6萬噸廢水。
數(shù)十輛運(yùn)輸車、抽水車與挖掘機(jī)被調(diào)往封閉區(qū)緊急作業(yè)。至8月21日,天津市政府副市長(zhǎng)王宏江稱,封閉區(qū)內(nèi)的污水已處理了3060噸。
令專家組不安的還有,爆炸發(fā)生后,在原點(diǎn)形成一個(gè)直徑約100米、積滿水的大坑,看上去像一只睜大的巨眼望向天空。以水坑為中心的警戒區(qū)內(nèi),氰化物超標(biāo)嚴(yán)重。
根據(jù)環(huán)保應(yīng)急工作組的測(cè)定,大水坑中廢水的氰化物平均超標(biāo)40多倍,另外,PH值也出現(xiàn)超標(biāo),在10-11之間,堿性很強(qiáng)。
云南省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站站長(zhǎng)助理王立前對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者分析,堿性廢水比酸性廢水危害小,因?yàn)榍杌c不能遇酸,遇酸會(huì)變成劇毒的氫氰酸,在堿性環(huán)境下,氰化物比較穩(wěn)定。
污水處置還增設(shè)了一道破氰專項(xiàng)裝置,由前去支援的清華大學(xué)等機(jī)構(gòu)專家制定。核心區(qū)內(nèi)高濃度污水的破氰處理將原地進(jìn)行,然后轉(zhuǎn)運(yùn)。所謂破氰處理,就是利用化學(xué)反應(yīng),將氰根離子中的碳原子和氮原子拆散,從而將氰化物分解成低毒物或無毒物,如氮?dú)夂吞妓猁}等。到現(xiàn)場(chǎng)之前,專家已做過破氰效果與效率的緊急實(shí)驗(yàn)。
經(jīng)過破氰處理的廢水,再通過污水處理廠、危廢處置中心,經(jīng)多個(gè)無害化處理環(huán)節(jié),水質(zhì)達(dá)標(biāo)后再排放入海。一位在現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)保部專家說: “上級(jí)有兩點(diǎn)要求,一是不能只滿足達(dá)標(biāo)值,要執(zhí)行更高級(jí)別,達(dá)到污染前的背景值再外排;二是確保一滴未經(jīng)處理的水都不能外漏。”
截至8月26日,大坑周邊積水點(diǎn)內(nèi)廢水,已經(jīng)用罐車運(yùn)出。然而,由于大坑附近土壤松軟、不能承載罐車重量,運(yùn)出廢水方案不適用大坑內(nèi)廢水。據(jù)媒體報(bào)道,大坑中6萬噸污水量,需要預(yù)備出10倍的儲(chǔ)水能力,也就是達(dá)到60萬噸水的儲(chǔ)水能力。
一套破氰設(shè)備日處理污水5000噸左右。一位天津市環(huán)保系統(tǒng)官員說:“現(xiàn)場(chǎng)計(jì)劃增加設(shè)備進(jìn)行積水清理,要徹底處理完畢預(yù)計(jì)可能三個(gè)月。”
相比地表水的封閉式控制,目前對(duì)地下水的監(jiān)測(cè)略顯不足。地表水環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)位共42個(gè),海水環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)6個(gè),而地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)僅有8月22日設(shè)置的一個(gè)。根據(jù)當(dāng)天的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),地下水中檢出氰化物,未超標(biāo)。
一位曾去過現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)保系統(tǒng)專家對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者說:“一個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)是不夠的,要想掌握全面情況,應(yīng)布設(shè)更多的地下水監(jiān)測(cè)點(diǎn)。”
地下水一旦被污染,修復(fù)的難度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過地表水治理,且修復(fù)周期長(zhǎng)。北京師范大學(xué)水科學(xué)學(xué)院教授王紅旗說,此次事故幸好有地域特殊性,即使發(fā)生了地下滲漏,主要污染對(duì)象也是海洋,而不會(huì)對(duì)水源地造成威脅。
天津港是填海造地項(xiàng)目,事故發(fā)生地靠近渤海海域,海水與地下水互通,污染濃度會(huì)受到海水稀釋;另一方面,相比地表水的徑流速度,地下水的污染物擴(kuò)散速度會(huì)相對(duì)緩慢。
土壤修復(fù)方案待定
由于爆炸事發(fā)地鄰近住宅區(qū),土壤污染的治理成為社會(huì)各界尤其是附近居民關(guān)注的核心問題之一。一位在現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)保部固廢中心人士告訴《財(cái)經(jīng)》記者,在應(yīng)急處置結(jié)束之后,后續(xù)要修復(fù)土壤。這項(xiàng)內(nèi)容已被列入事故指揮部的工作范疇,但具體修復(fù)方案尚未確定,目前處于準(zhǔn)備啟動(dòng)的狀態(tài)。
與常規(guī)項(xiàng)目相比,天津爆炸事故的遺留場(chǎng)地復(fù)雜得多。
中國(guó)環(huán)境科學(xué)院固體廢物污染控制技術(shù)研究所所長(zhǎng)王琪表示,常規(guī)污染場(chǎng)地是多年積累的污染造成,污染源相對(duì)容易確定,污染物遷移途徑與范圍可根據(jù)擴(kuò)散模型測(cè)算出大致規(guī)律,而天津事故麻煩之處是,污染物的污染規(guī)律不易掌握。
比如,事故現(xiàn)場(chǎng)是多種危化品倉儲(chǔ)庫,遺留污染物不明,而且爆炸過程中不排除發(fā)生二次化學(xué)反應(yīng)生成新污染物;污染擴(kuò)散途徑多,爆炸過后除了空氣和水、土層等自然條件以外,還可以通過噴濺、揮發(fā)、沉積以及自然散落等途徑造成環(huán)境污染。
在清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授劉建國(guó)看來,突發(fā)環(huán)境事故在各界高度關(guān)注之下,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)對(duì)處置的緊迫性更強(qiáng),制定修復(fù)方案時(shí)不可能做到常規(guī)污染場(chǎng)地項(xiàng)目的長(zhǎng)時(shí)間論證、比較。并且,客觀限制因素較多,還要在敏感事故中嚴(yán)防可能發(fā)生的次生事故。
據(jù)官方公布的數(shù)據(jù),事故場(chǎng)地曾存包括硝酸銨、硝酸鉀在內(nèi)的氧化物1300噸左右,金屬鈉、金屬鎂等易燃物約500噸。這些危險(xiǎn)品基本上在參與大爆炸后分解了。
中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心副主任楊敏研究員告訴《財(cái)經(jīng)》記者,一般情況下,硝酸銨、硝酸鉀并不具有特別的危害,只是當(dāng)有大的外力,如撞擊、高溫時(shí)才會(huì)發(fā)生爆炸。而且,爆炸后形成的是比較簡(jiǎn)單的物質(zhì)如氮?dú)狻⑺龋傮w上危害不會(huì)很大。
需要關(guān)注的是氰化物的污染。爆炸前現(xiàn)場(chǎng)存有700噸氰化鈉,后期工作人員在核心區(qū)已清理收集近200噸,并將它們安全運(yùn)出。也就是說,可能有500噸氰化鈉被散播遺留在環(huán)境中。
氰化物是冶金、化工、制藥、纖維制造等工業(yè)排放的主要污染物,國(guó)內(nèi)有治理的成熟方法。通過處理受氰化物污染的土壤,可以使氰化物分解成低毒物或無毒物。因此,與重金屬和有機(jī)物的污染土壤相比,氰化物的處理難度相對(duì)較低。楊敏認(rèn)為,現(xiàn)場(chǎng)危險(xiǎn)品的處理工作要盡快掌握污染物的種類和含量,然后進(jìn)行污染物的截留和妥當(dāng)處理。
按輕重緩急進(jìn)行分期治理,也是國(guó)外處理突發(fā)環(huán)境事故污染場(chǎng)地的原則。位于美國(guó)新澤西州的Chemical Control Corporation場(chǎng)地,曾長(zhǎng)期作為危廢儲(chǔ)存、處理場(chǎng)地,接收過不同類型的化學(xué)品。這塊場(chǎng)地在1980年發(fā)生了一起火災(zāi)及爆炸事故,引發(fā)了土壤、水污染等嚴(yán)重后果。
該場(chǎng)地徹底治理,分三個(gè)步驟:首先,是歷時(shí)一年的應(yīng)急處置,主要是清理所有雨水管網(wǎng)、打撈周邊地表水污染物,以及移除場(chǎng)地周邊的所有容器,并完成有針對(duì)性的初步場(chǎng)地調(diào)查;之后,是全面調(diào)查和評(píng)估,經(jīng)多輪論證,七年后,美國(guó)國(guó)家環(huán)保局才確定最終修復(fù)方案,選擇了固化穩(wěn)定化技術(shù)。最終,直到1993年12月修復(fù)工程竣工。
竣工并不代表修復(fù)工程結(jié)束了。按美國(guó)國(guó)家環(huán)保局規(guī)定,該場(chǎng)地每五年要進(jìn)行一次評(píng)估,經(jīng)三次評(píng)估來驗(yàn)證是否達(dá)到修復(fù)決策目標(biāo)。因此,直到2009年,整個(gè)修復(fù)工作才徹底完成,最終的評(píng)估結(jié)果顯示該地塊能滿足對(duì)人體健康和環(huán)保的要求。
在天津港事故現(xiàn)場(chǎng),危化品清理和廢水治理工作進(jìn)行的如火如荼,加之鄰近住宅區(qū),因此,污染土采取了轉(zhuǎn)運(yùn)、在別處存放的異位修復(fù)法。其實(shí),在常規(guī)的污染場(chǎng)地項(xiàng)目中,更受業(yè)界推崇的是原位修復(fù)法,此法可以減少外運(yùn)污土帶來的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
自8月20日起,中鐵十八局五公司,開始在天津港海鐵一號(hào)路,建設(shè)高1.2米的存放池,該池有防滲結(jié)構(gòu),能存放2.4萬方污土。
上述環(huán)保部專家告訴《財(cái)經(jīng)》記者,該存放池只是短期封存污土,最終還要原地或再轉(zhuǎn)運(yùn)出去修復(fù),最終的修復(fù)方案尚未確定。第一步要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)含危廢物質(zhì)的土壤進(jìn)行簡(jiǎn)單洗消處理,下一步就會(huì)轉(zhuǎn)運(yùn)到臨時(shí)存放池中,應(yīng)急處置結(jié)束后再進(jìn)行徹底修復(fù)。
全面評(píng)估還須時(shí)日
大水坑內(nèi)的水處理完后,坑內(nèi)底泥該如何處理?這給現(xiàn)場(chǎng)環(huán)保專家組出了一道難題。污染場(chǎng)地的治理對(duì)象通常還包括含高危、有害物質(zhì)的渣和屑,以及附有大量有毒物質(zhì)的底泥等。
2005年11月13日中石油吉林石化公司雙苯廠爆炸,事故污染場(chǎng)地涉及約3公里長(zhǎng)的地下排水涵管,其中沉積物的清除屬于地下密閉空間作業(yè),且其中積水較多,是修復(fù)工程的難點(diǎn)。
“當(dāng)時(shí)一個(gè)有利條件是正處于冬天,零下20攝氏度的低溫把管網(wǎng)中的底泥給凍住了。我們采取機(jī)械和人工結(jié)合的方法,一點(diǎn)點(diǎn)摳出來,再送到危廢處置焚燒爐中處理掉。”劉建國(guó)參與了該事故應(yīng)急處置和場(chǎng)地調(diào)查修復(fù),他回憶,方案確定后,整個(gè)處置過程耗時(shí)四個(gè)多月才完成。針對(duì)不同污染物,上述爆炸后的善后處置采取了安全填埋、高溫焚燒以及生化處理等技術(shù)結(jié)合應(yīng)用。
污染場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)雖有多種可供選用,天津港事故后場(chǎng)地的修復(fù)方案尚未敲定。《財(cái)經(jīng)》記者獲悉,原因主要有:應(yīng)急階段遠(yuǎn)未結(jié)束,后續(xù)更漫長(zhǎng)的治理還無暇顧及;事故現(xiàn)場(chǎng)的后續(xù)土地利用方向尚未明確,還無法確定最終的修復(fù)目標(biāo)值,進(jìn)而無法拿出最終的技術(shù)路線。更為關(guān)鍵的是,決定修復(fù)方案的基本前提――全面的污染風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告尚未完成。
自8月16日起,天津市環(huán)境監(jiān)測(cè)站在事故區(qū)5公里內(nèi),布設(shè)73個(gè)土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)點(diǎn)。8月22日,官方公布,測(cè)出16個(gè)土樣有氰化物,但均不超標(biāo),大致方位是事故點(diǎn)南側(cè)和東部偏北。
多位受訪土壤修復(fù)專家指出,5公里范圍內(nèi)布設(shè)73個(gè)土壤點(diǎn)位遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,無法全面、系統(tǒng)掌握?qǐng)龅匚廴緦?shí)情。何況,深層土壤采樣分析仍在進(jìn)行中。
一位中科院土壤修復(fù)專家對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者分析,“按規(guī)范要求,這塊場(chǎng)地應(yīng)網(wǎng)格狀布設(shè)上萬個(gè)點(diǎn)位,考慮到場(chǎng)地類型單一、事故剛發(fā)生土壤污染遷移慢,至少也得布設(shè)上千個(gè)點(diǎn)位。73個(gè)點(diǎn)位只能做到大概的摸底。”
現(xiàn)場(chǎng)工作人員的難處是,上述建議受現(xiàn)場(chǎng)客觀條件限制很難實(shí)施,現(xiàn)場(chǎng)周邊并非空地,而是建成的住宅區(qū)。一位現(xiàn)場(chǎng)專家訴苦說,“如按采樣規(guī)范,采樣目標(biāo)只能是土壤,但網(wǎng)格點(diǎn)位恰好可能是一棟房子,無法采集。”
環(huán)保部環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)與損害鑒定評(píng)估研究中心已派駐專家進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng),對(duì)土壤、地下水等環(huán)境影響全面評(píng)估。《財(cái)經(jīng)》記者獲悉,由于現(xiàn)場(chǎng)工作量龐大,且要在統(tǒng)一調(diào)度下協(xié)助應(yīng)急處置和監(jiān)測(cè)決策,要得出一個(gè)初步的評(píng)估結(jié)果仍需多日。
針對(duì)突發(fā)災(zāi)難善后,劉建國(guó)建議,長(zhǎng)期治理千萬不能留下隱患,應(yīng)借此事故,建立一套突發(fā)環(huán)境事故善后處置長(zhǎng)期監(jiān)控、評(píng)估機(jī)制,實(shí)行分級(jí)管理、及時(shí)公布。如此,才能讓民眾放心。
本刊實(shí)習(xí)生毛嘉辰對(duì)此文亦有貢獻(xiàn)
多位受訪土壤修復(fù)專家指出,5公里范圍內(nèi)布設(shè)73個(gè)土壤點(diǎn)位遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,無法全面、系統(tǒng)掌握?qǐng)龅匚廴緦?shí)情。何況,深層土壤采樣分析仍在進(jìn)行中。
一位中科院土壤修復(fù)專家對(duì)《財(cái)經(jīng)》記者分析,“按規(guī)范要求,這塊場(chǎng)地應(yīng)網(wǎng)格狀布設(shè)上萬個(gè)點(diǎn)位,考慮到場(chǎng)地類型單一、事故剛發(fā)生土壤污染遷移慢,至少也得布設(shè)上千個(gè)點(diǎn)位。73個(gè)點(diǎn)位只能做到大概的摸底。”
現(xiàn)場(chǎng)工作人員的難處是,上述建議受現(xiàn)場(chǎng)客觀條件限制很難實(shí)施,現(xiàn)場(chǎng)周邊并非空地,而是建成的住宅區(qū)。一位現(xiàn)場(chǎng)專家訴苦說,“如按采樣規(guī)范,采樣目標(biāo)只能是土壤,但網(wǎng)格點(diǎn)位恰好可能是一棟房子,無法采集。”
環(huán)保部環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)與損害鑒定評(píng)估研究中心已派駐專家進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng),對(duì)土壤、地下水等環(huán)境影響全面評(píng)估。《財(cái)經(jīng)》記者獲悉,由于現(xiàn)場(chǎng)工作量龐大,且要在統(tǒng)一調(diào)度下協(xié)助應(yīng)急處置和監(jiān)測(cè)決策,要得出一個(gè)初步的評(píng)估結(jié)果仍需多日。
關(guān)鍵詞:城市軌道交通;安全風(fēng)險(xiǎn);分析;評(píng)價(jià)
引 言:隨著軌道交通項(xiàng)目的快速發(fā)展,在其建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過程中的風(fēng)險(xiǎn)和安全問題日益突出。由于軌道交通項(xiàng)目具有投資大、建設(shè)周期長(zhǎng)、技術(shù)復(fù)雜、影響范圍廣的特點(diǎn),所以簡(jiǎn)單的風(fēng)險(xiǎn)分析和規(guī)避已不能滿足其發(fā)展需求,必須要樹立風(fēng)險(xiǎn)管理的理念。
1 風(fēng)險(xiǎn)管理概述
關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)管理的內(nèi)在含義,有著很多不一樣的觀點(diǎn)。但是風(fēng)險(xiǎn)管理和所有控制系統(tǒng)有一個(gè)共性,那就是涵蓋了三個(gè)必備的要素:其一為管理目標(biāo);其二是資訊搜集及解釋;其三是相對(duì)應(yīng)的解決措施。有學(xué)者研究表明:風(fēng)險(xiǎn)管理目標(biāo)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)而言,風(fēng)險(xiǎn)是存在客觀因素與主觀因素的。從客觀上的分析,管理的目標(biāo)是盡可能地將風(fēng)險(xiǎn)降至最低,并且風(fēng)險(xiǎn)能夠以數(shù)理統(tǒng)計(jì)為基礎(chǔ),進(jìn)而加以測(cè)度[2]。此種思維模式極易被采納。從主觀上分析,管理的目標(biāo)講究與風(fēng)險(xiǎn)同生共存,并將風(fēng)險(xiǎn)當(dāng)作是人們?cè)谀撤N特定的文化社會(huì)背景下進(jìn)而加以構(gòu)成的。在不同的人及不同的背景下,風(fēng)險(xiǎn)也是有所不同的。雖然此種觀點(diǎn)看起來較為抽象,但是從目前關(guān)于風(fēng)險(xiǎn)管理的框架體系來看,對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)管理當(dāng)中的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)分析、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)而言,無論是客觀上的因素,還是主觀上的因素,都是必然存在的。并且,想要使風(fēng)險(xiǎn)管理能夠日益完善,就并且充分融合這兩方面的觀點(diǎn),以此使風(fēng)險(xiǎn)管理的應(yīng)用更加規(guī)范、更加科學(xué)。
城市軌道交通項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)價(jià)雖然逐漸被重視,但是還為形成一套成熟的理論,目前的評(píng)價(jià)分析方法大多是借鑒鐵路工程經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)或者建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的方法,這兩者的側(cè)重點(diǎn)有所不同,但是均與城市軌道交通實(shí)際不符,另外針對(duì)項(xiàng)目安全的評(píng)價(jià)研究也較少。本文是針對(duì)影響項(xiàng)目安全的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析評(píng)價(jià),并對(duì)典型風(fēng)險(xiǎn)給予相應(yīng)的評(píng)價(jià)方法。
2 預(yù)先危險(xiǎn)性分析
預(yù)先危險(xiǎn)性分析是在進(jìn)行某項(xiàng)工程活動(dòng)(包括設(shè)計(jì)、施工、生產(chǎn)、維修等)之前,對(duì)系統(tǒng)存在的各種危險(xiǎn)因素(類別、分布)、出現(xiàn)條件和事故可能造成的后果進(jìn)行宏觀、概略分析的系統(tǒng)安全分析方法。其目的是早期發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的潛在危險(xiǎn)因素,確定系統(tǒng)的危險(xiǎn)等級(jí),提出相應(yīng)的防范措施,防止這些危險(xiǎn)因素發(fā)展成為事故,避免考慮不周所造成的損失,屬定性評(píng)價(jià)。即:討論、分析、確定系統(tǒng)存在的危險(xiǎn)、有害因素,及其觸發(fā)條件、現(xiàn)象、形成事故的原因事件、事故類型、事故后果和危險(xiǎn)等級(jí),有針對(duì)性地提出應(yīng)采取的安全防范措施。
2.1預(yù)先危險(xiǎn)性分析法的功能主要有:
(1)大體識(shí)別與系統(tǒng)有關(guān)的主要危險(xiǎn);
(2)鑒別產(chǎn)生危險(xiǎn)的原因;
(3)估計(jì)事故出現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響;
(4)對(duì)已經(jīng)識(shí)別的危險(xiǎn)進(jìn)行分級(jí),并提出消除或控制危險(xiǎn)性的措施。
2.2預(yù)先危險(xiǎn)性分析步驟
(1)對(duì)分析系統(tǒng)的生產(chǎn)目的、工藝過程以及操作條件和周圍環(huán)境進(jìn)行充分的調(diào)查了解;
(2)收集以往的經(jīng)驗(yàn)和同類生產(chǎn)中發(fā)生過的事故情況,判斷所要分析對(duì)象中是否也會(huì)出現(xiàn)類似情況,查找能夠造成系統(tǒng)故障、物質(zhì)損失和人員傷害的危險(xiǎn)性;
(3)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)診斷等方法確定危險(xiǎn)源;
(4)識(shí)別危險(xiǎn)轉(zhuǎn)化條件,研究危險(xiǎn)因素轉(zhuǎn)變成事故的觸發(fā)條件;
(5)進(jìn)行危險(xiǎn)性分級(jí),確定危險(xiǎn)程度,找出應(yīng)重點(diǎn)控制的危險(xiǎn)源;
(6)制定危險(xiǎn)防范措施。
3 城市軌道交通風(fēng)險(xiǎn)的分析評(píng)價(jià)與對(duì)策
3.1大客流輸運(yùn)模擬評(píng)價(jià)
本評(píng)價(jià)主要針對(duì)典型地鐵突發(fā)大客流情況下的進(jìn)出站控制、售檢票、疏散通道、行車組織等措施進(jìn)行模擬研究分析和驗(yàn)證。
評(píng)價(jià)采用模擬仿真的方法,利用基于個(gè)體的人員動(dòng)力學(xué)模型,建立地鐵車站疏運(yùn)模型,設(shè)定客流量時(shí)間曲線、進(jìn)出站通道、閘機(jī)、售檢票模式、限流方案等,對(duì)最大極端客流和實(shí)際客流進(jìn)行數(shù)值模擬分析。
現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外針對(duì)大客流輸運(yùn)公認(rèn)的模擬軟件為人員動(dòng)力學(xué)模型Legion進(jìn)行模擬仿真研究。Legion模型為人員疏散的矢量模型,最大的特點(diǎn)就是基于個(gè)體行為(agent-based)和矢量連續(xù)空間(Vector)解析,能夠兼顧人員個(gè)體行為描述、人員規(guī)模和空間區(qū)域三個(gè)方面,可適用于大規(guī)模大區(qū)域的人群模擬仿真。模型以每個(gè)行人個(gè)體為單位,行人的每一步在行走平面路線和方向上都通過計(jì)算機(jī)算法計(jì)算,即每個(gè)行人個(gè)體有決定自身行動(dòng)的決策權(quán),在決策時(shí)考慮周圍環(huán)境(建筑及障礙物等)和與其他行人相互作用和影響,進(jìn)行信息交流,做出相應(yīng)的決策。該模型主要用于研究人群疏散行為、疏散時(shí)間、疏散策略與技術(shù)等。
3.2人員疏散模擬分析評(píng)價(jià)
城市軌道交通應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力一般采用人員疏散速度來衡量,可以通過人員疏散模擬來進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)方法為BuildingExodus模型,即模擬人員疏散的精細(xì)網(wǎng)格模型。該模型針對(duì)大型空間及大量人群逃生設(shè)計(jì),適用于模擬大型超級(jí)市場(chǎng)、醫(yī)院、電影院、車站、機(jī)場(chǎng)航站樓、危險(xiǎn)建筑物、學(xué)校等場(chǎng)所。可輸入各種人員行為特征(如逃生人員生理、心理、行為屬性),及火災(zāi)危險(xiǎn)特性(如濃煙、溫度、毒氣危害屬性)等逃生影響參數(shù)進(jìn)行模擬,以展現(xiàn)更符合實(shí)際情況的較佳化人員逃生模擬結(jié)果。Exodus輸入緊急情況下有關(guān)人類行為的各種信息,資料來源包括火災(zāi)的影像記錄、已公布的調(diào)查報(bào)告和與受傷害者的交談資料等。在建筑空間充分利用前提下,以擁擠人群、內(nèi)部存在座椅等障礙物與設(shè)有警報(bào)設(shè)備等狀況下進(jìn)行疏散模擬。
3.3火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析方法
對(duì)火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)采用FDS(Fire Dynamics Simulator 火災(zāi)動(dòng)力學(xué)模擬)評(píng)價(jià)方法。FDS一種火災(zāi)驅(qū)動(dòng)流體流動(dòng)的計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)軟件,其原理是火災(zāi)的場(chǎng)模擬計(jì)算,場(chǎng)模擬是利用計(jì)算機(jī)求解火災(zāi)過程中狀態(tài)參數(shù)的空間及其隨時(shí)間變化的模擬方式,場(chǎng)是指狀態(tài)參數(shù)如速度、溫度、各組分的濃度等的空間分布。場(chǎng)模擬的理論依據(jù)是自然界普遍成立的質(zhì)量守恒、動(dòng)量守恒、能量守恒以及化學(xué)反應(yīng)的定律等。火災(zāi)過程中狀態(tài)參數(shù)的變化也遵循著這些規(guī)律,因而可以用場(chǎng)模擬方法求解火災(zāi)過程。FDS通過大渦模型對(duì)連續(xù)方程、動(dòng)量、能量方程以及壓力收斂方程進(jìn)行求解,可得到溫度、壓力、氣體成分、可見度等參數(shù)的空間分布。
火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)分析采用大渦場(chǎng)模擬模擬軟件FDS version 3進(jìn)行數(shù)值模擬,對(duì)車站隧道火災(zāi)情況進(jìn)行模擬,其分析評(píng)價(jià)內(nèi)容為:
(1)針對(duì)典型站臺(tái)和通道結(jié)構(gòu),研究火災(zāi)的發(fā)生和發(fā)展,獲得站臺(tái)的通道內(nèi)不同局部位置的溫度和煙濃度分布等;
(2)研究不同傳熱狀況(輻射、對(duì)流、導(dǎo)熱等)下典型站臺(tái)和通道內(nèi)的熱效應(yīng)和作用區(qū)域;
(3)火災(zāi)條件下煙氣的動(dòng)態(tài)擴(kuò)散和傳遞特征,獲得煙氣在站臺(tái)和通道內(nèi)的分布規(guī)律和對(duì)人員的影響;
(4)火災(zāi)、煙氣條件下典型站臺(tái)和通道內(nèi)的人員疏散模擬;
(5)基于對(duì)典型站臺(tái)和通道內(nèi)火災(zāi)和煙氣的發(fā)生、發(fā)展、擴(kuò)散和傳遞的規(guī)律的研究,獲得防范安全事故、人員疏散和救援的操作預(yù)案。
4 結(jié)語
總之,由于城市軌道交通建設(shè)與運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的復(fù)雜性,必然帶來生產(chǎn)建設(shè)和運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)的多變性。因此,我們應(yīng)不斷深入研究風(fēng)險(xiǎn)管理方法和標(biāo)準(zhǔn),總結(jié)安全風(fēng)險(xiǎn)管理與評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn),持續(xù)提高安全風(fēng)險(xiǎn)管理水平,為建設(shè)和運(yùn)營(yíng)提供良好的安全環(huán)境。
參考文獻(xiàn):
[1]鄧云峰. 城市軌道交通危險(xiǎn)因素分析[J].中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù), 2005(3).
關(guān)鍵詞:市政橋梁;通病;措施
中圖分類號(hào):TU997文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
引言
在我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)不斷發(fā)展的過程中,城市擴(kuò)張和發(fā)展的速度越來越快,城市橋梁工程作為促進(jìn)城市發(fā)展的重要紐帶,其建設(shè)的速度也越來越快。但是,在城市橋梁工程施工的過程中,施工質(zhì)量問題的存在,影響了城市橋梁使用壽命和功能的發(fā)揮。基于此,本文以市政橋梁工程施工管理為研究對(duì)象進(jìn)行了研究。
一、市政橋梁施工的特點(diǎn)
市政橋梁工程是一項(xiàng)工程線長(zhǎng)、跨度大、工程量大的社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施工程,市政橋梁施工特點(diǎn)主要表現(xiàn)在五個(gè)方面:
1.是市政橋梁工程作業(yè)條件復(fù)雜,施工難度大。市政橋梁工程施工的各種地形以及地質(zhì)條件復(fù)雜多變,同時(shí)市政橋梁工程施工技術(shù)難度相對(duì)較大;
2.是市政橋梁工程管理難度大。在人員、設(shè)備上需求較大,導(dǎo)致整體的管理存在一定難度;
3.是市政橋梁工程安全問題突出。由于在施工中主要靠人體體力勞動(dòng)來支撐,施工人員的專業(yè)素質(zhì)以及專業(yè)技能對(duì)施工質(zhì)量起著不可估量的作用,為了避免意外風(fēng)險(xiǎn),要加強(qiáng)安全管理,把施工人員的安全放在首位,切實(shí)保障市政橋梁工程施工人員的人身健康。
二、市政橋梁工程結(jié)構(gòu)性病害
1.梁式橋梁的梁體裂縫
在市政橋梁工程中鋼筋混凝土梁式橋和預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋在目前我市政橋梁工程中占有很大的比例。尤其是新建的市政道理橋梁工程,除極少數(shù)大跨徑市政橋梁工程外,多采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土空心板、T型梁或箱型梁。
1.1彎曲裂縫
在市政橋梁工程混凝土梁上施加彎距時(shí),市政橋梁工程將產(chǎn)生彎曲裂縫。市政橋梁工程彎曲裂縫也稱垂直裂縫。對(duì)于市政橋梁工程彎構(gòu)件和壓彎構(gòu)件來說,彎曲裂縫首先出現(xiàn)在市政橋梁工程彎矩最大的截面的混凝土受拉區(qū)。市政橋梁工程梁板結(jié)構(gòu)的正彎矩裂縫一般位于跨中,從市政橋梁工程底邊開始向上發(fā)展,負(fù)彎矩裂縫位于市政橋梁工程連續(xù)梁或懸臂梁板的支座附近,自上向下發(fā)展。隨著市政橋梁工程荷載的增大,市政橋梁工程裂縫寬度增大,裂縫長(zhǎng)度不斷的延伸市政橋梁工程,裂縫數(shù)量增加,裂縫區(qū)域逐漸向市政橋梁工程兩側(cè)發(fā)展。
1.2剪切裂縫
市政橋梁工程剪切裂縫有時(shí)也稱斜裂縫,首先發(fā)生在市政橋梁工程剪應(yīng)力最大的部位。對(duì)市政橋梁工程受彎構(gòu)件和受壓構(gòu)件,往往發(fā)生在市政橋梁工程支座附近,由下部開始,沿著與市政橋梁工程軸線成250~500左右的角度裂開。隨著市政橋梁工程荷載的增大,裂縫長(zhǎng)度將不斷增長(zhǎng)并向市政橋梁工程受壓區(qū)發(fā)展,市政橋梁工程裂縫縫數(shù)不斷增多并分叉,裂縫區(qū)也逐漸向市政橋梁工程跨中方向擴(kuò)大。剪切裂縫一旦出現(xiàn),就應(yīng)加強(qiáng)觀察。如市政橋梁工程裂縫發(fā)展緩慢并限制在受拉區(qū),還是允許的,但如裂縫不斷發(fā)展或者裂縫已接近市政橋梁工程受壓區(qū),則不論市政橋梁工程裂縫寬度和撓度如何都應(yīng)及時(shí)給予必要的加固處理。
1.3斷開裂縫
市政橋梁工程鋼筋混凝土構(gòu)件受拉時(shí),進(jìn)入市政橋梁工程整個(gè)截面的裂縫稱為斷開裂縫。市政橋梁工程受拉構(gòu)件在荷載作用下,產(chǎn)生的市政橋梁工程裂縫均沿正截面開展,裂縫間距有一定的規(guī)律性。市政橋梁工程受拉構(gòu)件在受力較小時(shí),市政橋梁工程混凝土和鋼筋均承受拉力,拉應(yīng)力值較小,不超過市政橋梁工程混凝土的抗拉極限,這是市政橋梁工程未出現(xiàn)裂縫構(gòu)件的工作狀態(tài)。隨著市政橋梁工程內(nèi)力的增加,市政橋梁工程混凝土內(nèi)拉應(yīng)力達(dá)到其受拉極限,產(chǎn)生裂縫并退出工作,市政橋梁工程全部拉力由鋼筋承擔(dān),這是允許出現(xiàn)裂縫的市政橋梁工程構(gòu)件的工作狀態(tài)。市政橋梁工程荷載繼續(xù)增大,鋼筋應(yīng)力達(dá)到市政橋梁工程流動(dòng)極限,鋼筋伸長(zhǎng)率較大,裂縫寬度超過市政橋梁工程設(shè)計(jì)規(guī)范允許寬度的許多倍,這時(shí)多為使用所不允許的或市政橋梁工程構(gòu)件將接近破壞的狀態(tài)。
2.混凝土結(jié)構(gòu)的壞化
2.1碳化
碳化是水泥的水化物與碳酸起作用,形成碳酸鈣和一種膠狀物,碳酸一般是空氣中的二氧化碳形成的。對(duì)于空隙不大的混凝土,初始碳化層具有使表面水泥漿密實(shí)的效果,從而形成進(jìn)一步碳化的防護(hù)層,使碳化作用減緩。
2.2氯化物的滲人
氯離子滲人本身并不直接危害混凝土,但它的存在會(huì)破壞鋼筋的鈍化,使它暴露在被腐蝕的危險(xiǎn)之下。混凝土的抗氯化物侵人能力取決于混凝土的滲透性和水泥漿成分與氯離子結(jié)合的能力。不同水泥制成的混凝土制品對(duì)氯離子滲透的抵抗作用是不同的,這是因?yàn)槁入x子是通過在水泥中的水化物(水泥石)固有空隙中擴(kuò)散而滲透的。
2.3堿硅反應(yīng)
堿硅反應(yīng)發(fā)生在集料中某種類型的硅與水泥漿中氫氧根離子作用而形成的硅酸鈣水化物,其體積膨脹足以使混凝土破裂。堿硅反應(yīng)又稱堿骨料反應(yīng),它可在混凝土灌注后過許多年才發(fā)生。當(dāng)沒有大量的鈣存在時(shí)空隙中溶液只有堿性的氫氧溶液,從而形成相對(duì)游離的堿硅膠,這種膠受繼續(xù)生成的膠擠壓整個(gè)空隙或微裂而使混凝土結(jié)構(gòu)破壞。
2.4硫酸鹽侵蝕
硫酸鹽離子與水泥中鋁酸鹽反應(yīng)生成鈣釩石和石膏結(jié)晶,這是一種膨脹性反應(yīng),可引起混凝土的嚴(yán)重開裂。鈣釩石中的鋁成分開始必須由水泥提供,所需大量的硫來自人侵的硫酸離子,鈣則由氫氧化鈣的溶液提供,并通過硅酸鈣水化物中硅鈣比值的降低來提供。
鈣釩石(又稱水泥桿菌)和石膏的結(jié)晶沿著裂縫發(fā)展的情況清楚地說明了它們是從溶液中沉積下來的。所不清楚的是由于結(jié)晶的發(fā)展而形成裂縫,還是由其他原因形成了裂縫,而結(jié)晶向裂縫發(fā)展。在實(shí)驗(yàn)室條件下亦可說明鈣釩石的大量生長(zhǎng)足以使混凝土破壞。
2.5酸侵蝕
在工業(yè)環(huán)境中碳酸和硫酸是最常見的侵蝕混凝土的物質(zhì)。碳化是碳酸和水泥中的水化物反應(yīng)的結(jié)果。一般情況下,混凝土的碳化是比較緩慢的。但是當(dāng)酸性水流過混凝土表面時(shí),碳化速度將急劇加快,因?yàn)闅溲趸}被溶解而流失后,將新的表面連續(xù)地暴露在侵蝕環(huán)境之下,即使混凝土質(zhì)量密實(shí)良好也無濟(jì)于事。
三、市政橋梁工程管理與質(zhì)量提升策略
1.改進(jìn)混凝土成分,提高混凝土密實(shí)性及抗腐蝕能力。提高混凝土質(zhì)量,減少其滲透性,可以減緩碳化及氯離子作用的速度,此外混凝土抗氯化物侵蝕的能力還取決于水泥漿的成分與氯離子結(jié)合的能力,例如摻人硅灰可以提高混凝土對(duì)氯離子的抵抗力。即磨細(xì)粉煤灰水泥制成的混凝土要比普通硅酸鹽水泥有較好的抗侵蝕能力,如果將磨細(xì)粉煤灰水泥的細(xì)度進(jìn)一步提高的話,效果將更加明顯。
2.電化學(xué)處理法,電化學(xué)處理法主要通過非破壞性的方法使污染了的鋼筋混凝土重新堿化或脫鹽。重新堿化的目的在于提高已碳化混凝土的PH值,使之達(dá)到不能發(fā)生腐蝕的水平,而同時(shí)鈍化埋置的鋼筋、堿化物質(zhì)在一個(gè)電力場(chǎng)的影響下,從一個(gè)臨時(shí)的陽極源輸人碳化區(qū),常用的陽極系統(tǒng)包括一個(gè)噴涂纖維素的纖維儲(chǔ)存器,能夠噴涂到任何幾何細(xì)節(jié)或暴露骨料的表面。這一工序只需幾天就能完成。脫鹽的目的是除去氯離子并鈍化埋置的鋼筋。氯離子通過混凝土,在一個(gè)電力場(chǎng)的影響之下輸送到一個(gè)臨時(shí)的外部陽極系統(tǒng),結(jié)果使氯化物含量顯著地減少,鋼筋上的腐蝕坑就變得不活躍了,并使鋼筋重新鈍化。
3.碳化及氯離子腐蝕抑制劑MFP,MFP是加拿大研究人員研制的單氟磷酸鈉溶液。當(dāng)MFP一經(jīng)施涂于混凝土,它主要通過毛細(xì)管的輸送,滲透過混凝土的保護(hù)層到達(dá)埋置的鋼筋,與鋼筋表面的氧化膜及腐蝕產(chǎn)物起化學(xué)反應(yīng),并通過約束鋼筋表面陽極腐蝕)的范圍來加強(qiáng)自然保護(hù)。其結(jié)果是既保護(hù)了已碳化混凝土中的鋼筋,又提高了氯離子的腐蝕限,從水泥重量的住4%提高到2%。即使氯離子的濃度較高,也能顯著地降低腐蝕的速度。用MEP浸漬的混凝土還能提高其抗拉強(qiáng)度和抗凍融能力。這種現(xiàn)象是因?yàn)镸FP與混凝土中的鈣和氫氧化鈣作用而生成一種穩(wěn)定的磷酸鹽化合物。
4.陰極保護(hù)法,實(shí)際上陰極保護(hù)法也是電化學(xué)處理法的一種,它只是用于沿海地區(qū)鹽害比較厲害的地區(qū)。陰極保護(hù)法是以混凝土結(jié)構(gòu)物的內(nèi)部鋼材為陰極,與海水中相向的陽極之間通以微弱的直流電流數(shù)月,由此把海水中溶存的鈣和鎂等從結(jié)構(gòu)物的裂縫處和表層部以碳酸鈣和氫氧化鈣的形式析出。
結(jié)束語
綜上所述,加大對(duì)市政橋梁工程施工管理與質(zhì)量提升策略的研究,對(duì)于更好的促進(jìn)我國(guó)市政橋梁施工質(zhì)量的提升,實(shí)現(xiàn)市政橋梁的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益有著重要的意義。在市政橋梁工程施工的過程中,由于受到施工的環(huán)境、進(jìn)度、材料以及其他因素的影響,難免會(huì)出現(xiàn)一些不可預(yù)料的問題,這些問題在一定程度上會(huì)對(duì)市政橋梁的施工質(zhì)量造成影響。因此,為了更好的提升市政橋梁工程的施工質(zhì)量,需要在不斷優(yōu)化市政橋梁施工技術(shù)的基礎(chǔ)上,科學(xué)協(xié)調(diào)施工環(huán)境與進(jìn)度、施工管理與質(zhì)量提升的關(guān)系,促進(jìn)市政橋梁施工質(zhì)量的不斷提升。
參考文獻(xiàn):
[1]楊輝.市政橋梁路面鋪裝層病害防治措施[J].價(jià)值工程,2014,11:114-115.
[2]王茂華,石海,曹守金.城市道路檢查井病害與處置措施[J].城市道橋與防洪,2014,02:95-97+11.
關(guān)鍵詞:氣瓶 永久氣體 危險(xiǎn)源
隨著氣體工業(yè)的發(fā)展,作為氣體充裝容器的氣瓶也必須隨之發(fā)展,已經(jīng)滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域,人們的生產(chǎn)幾乎離不開氣瓶。氣瓶是一種具有爆炸危險(xiǎn)的特種設(shè)備,其充裝介質(zhì)一般具有易燃、易爆,甚至具有劇毒、強(qiáng)腐蝕性質(zhì),而使用環(huán)境又因其移動(dòng)和重復(fù)充裝的特點(diǎn),比其他壓力容器尤為復(fù)雜、惡劣,一旦發(fā)生爆炸或泄漏,往往發(fā)生火災(zāi)和中毒,乃至引起災(zāi)難性事故發(fā)生,給國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生命財(cái)產(chǎn)帶來損失,對(duì)社會(huì)安全帶來巨大影響。因此,氣瓶的充裝、貯存和使用必須安全可靠。
根據(jù)全國(guó)氣體充裝單位62起典型事故統(tǒng)計(jì)分析,屬于管理不善造成的事故占總數(shù)的61.5%。如充裝前沒有對(duì)氣瓶進(jìn)行檢查或未按規(guī)定進(jìn)行認(rèn)真檢查,結(jié)果瓶?jī)?nèi)的氣體與充裝氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),造成充裝當(dāng)時(shí)或充裝后的運(yùn)輸、使用中爆炸。屬于工藝裝備原因造成的占總數(shù)的27.5%,如工藝設(shè)備設(shè)計(jì)、安裝或改裝的不合理,致使氣體流速過快;管道、閥門材質(zhì)選擇不當(dāng);輸氣管道的靜電未能導(dǎo)除等。屬于充裝過量而發(fā)生的事故占總數(shù)的8.8%,屬于氣瓶本身質(zhì)量問題而發(fā)生的事故占總數(shù)的2.2%,因此,充裝單位管理不到位是安全事故的根源。
1.建立健全各項(xiàng)管理規(guī)章制度
為了確保氣體充裝單位高效優(yōu)質(zhì)、安全運(yùn)行,氣體充裝單位必須建立質(zhì)量安全管理體系,并編寫一套《質(zhì)量安全管理手冊(cè)》,氣體充裝站《質(zhì)量安全管理手冊(cè)》是在以國(guó)家法律法規(guī)最新要求的基礎(chǔ)上,結(jié)合氣體充裝行業(yè)的特點(diǎn),建立具有專業(yè)特色的及質(zhì)量要求、安全管理、規(guī)章制度、法律法規(guī)、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)控制、崗位職責(zé)、應(yīng)急響應(yīng)、管理評(píng)審等為一體的質(zhì)量管理體系手冊(cè)。
《質(zhì)量安全管理手冊(cè)》是指導(dǎo)充裝單位工作的綱領(lǐng)性文件,是氣體充裝和氣瓶管理過程控制的重要依據(jù),是單位工作人員的行為準(zhǔn)則和工作規(guī)范,其目的是加強(qiáng)危險(xiǎn)源控制,持續(xù)改進(jìn)安全狀況,確保氣體充裝站質(zhì)量和安全有效運(yùn)行,從而達(dá)到提高氣體充裝站質(zhì)量安全管理水平。
2.抓住關(guān)鍵點(diǎn),進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)和有效控制,確保氣體充裝安全運(yùn)行
2.1危險(xiǎn)源識(shí)別
根據(jù)氣瓶充裝工作的實(shí)際情況,進(jìn)行危險(xiǎn)源識(shí)別。
a. 充裝超壓
b. 防靜電裝置接地不良
c. 氧氣設(shè)備未進(jìn)行脫脂處理
d. 氣體錯(cuò)充裝
2.2風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)價(jià)
a. 人員誤操作或壓力表、安全閥及各類氣瓶超期使用,導(dǎo)致氣瓶爆炸,毀壞設(shè)備,傷害工作人員。
b. 管道、閥門設(shè)備,若防靜電接地不良,產(chǎn)生火花后遇高壓高純度氧氣易發(fā)生爆炸事故。
c. 氧氣設(shè)備、工具及附件有油脂,遇高壓氧氣后易發(fā)生爆炸。
d. 氣體錯(cuò)充裝會(huì)導(dǎo)致氣瓶爆炸。
2.3風(fēng)險(xiǎn)控制
2.3.1充裝超壓的控制措施
a. 在充裝時(shí)速度不大于8m3/h,應(yīng)隨時(shí)觀測(cè)壓力變化情況,若有超壓情況應(yīng)進(jìn)行泄壓處理。
b.每周巡查壓力表、安全閥及氣瓶使用狀態(tài),查看是否滿足使用要求,否則更換備用件;確保壓力表、安全閥狀態(tài)良好。
2.3.2防靜電、防雷裝置接地不良的控制
a. 每半年對(duì)防靜電防雷裝置進(jìn)行一次檢測(cè)(接地電阻不大于10歐姆),并對(duì)各部件、附件進(jìn)行檢查維修。
b. 工作人員必須穿戴防靜電工作服進(jìn)行作業(yè)。
2.3.3氧氣設(shè)備未進(jìn)行脫脂處理的控制
a. 工作前檢查周圍物品是否有油脂或助燃物。
b. 檢查工具、管路等部位是否被油脂污染,并及時(shí)進(jìn)行脫脂處理。
c. 在工作前應(yīng)對(duì)工具、備件及設(shè)備進(jìn)行脫脂處理。
d. 在操作過程中要緩慢進(jìn)行,避免過急、過快操作。
2.3.4氣體錯(cuò)充裝的控制
a. 匯流排充裝接頭更換為防錯(cuò)裝接頭。
b. 氣體充裝前檢查瓶色、字樣、介質(zhì)。
3.做好氣瓶充裝前的安全檢查,是氣瓶安全管理的最重要環(huán)節(jié)
氣瓶事故大部分原因是永久氣體(臨界溫度小于-10℃的氣體)氣瓶混裝、錯(cuò)裝等因素引發(fā)的。因此,氣體充裝前必須對(duì)氣瓶逐只進(jìn)行認(rèn)真檢查。
3.1判別氣體性質(zhì)的方法
a. 感官檢查法。就是指用肉眼或低倍放大鏡等工具逐只對(duì)充裝氣瓶,從瓶帽、瓶閥(易熔合金塞)到瓶體進(jìn)行認(rèn)真觀察、判斷,其中包括氣瓶原始標(biāo)志、檢驗(yàn)標(biāo)志、顏色標(biāo)志(瓶色、字樣、字色和色環(huán))、外表缺陷或強(qiáng)氧化性氣瓶身上是否有油脂,以及對(duì)瓶?jī)?nèi)剩余壓力等逐項(xiàng)進(jìn)行檢查檢驗(yàn)。
b. 煙火點(diǎn)試法。用洗耳橡膠球,從瓶閥出氣口處抽取氣體,然后在允許動(dòng)火處吹向點(diǎn)燃的條香或盤香(蚊香),以火焰特征鑒別瓶?jī)?nèi)剩余氣體性質(zhì)。條香或盤香(蚊香)接觸洗耳橡膠球吹出的氣體后,發(fā)生劇烈燃燒并呈光亮現(xiàn)象,表明瓶?jī)?nèi)剩余氣體為氧氣或氧化性氣體;火焰呈紅色并發(fā)出“噗噗”輕度爆鳴聲,表明瓶?jī)?nèi)剩余氣體為可燃性氣體;條香或盤香(蚊香)明火遇氣熄滅,表明瓶?jī)?nèi)剩余氣體為非可燃或非助燃性氣體;氣火相遇發(fā)出爆鳴聲響,或洗耳橡膠球彈離手握而爆破,表明瓶?jī)?nèi)剩余氣體是氫且已形成爆鳴性混合氣體;吹向點(diǎn)燃的香條的氣體呈現(xiàn)出黃色,并發(fā)出刺鼻的氯氣氣味的是氟氯烷氣體。
此方法是用火焰特征鑒別剩余氣體性質(zhì),適用于氧、氫、空氣、氟氯烷氣體及氬、氦、氪、氙等氣體。
3.2鑒別氣瓶能否充裝的檢查方法
若發(fā)現(xiàn)氣瓶存在下列情況之一時(shí),應(yīng)進(jìn)行處理,否則嚴(yán)禁充裝
a. 氣瓶原始標(biāo)志是否符合標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程的規(guī)定,鋼印字跡是否清晰可辨。
b. 氣瓶是否在規(guī)定的定期檢驗(yàn)有效期內(nèi),其檢驗(yàn)色標(biāo)是否符合規(guī)定。過期氣瓶,不得充裝使用。
c. 氣瓶外表的顏色、字樣、色環(huán)等標(biāo)志是否符合GBH7144-1999《氣瓶顏色標(biāo)志》的規(guī)定。
d. 氣瓶安全附件是否齊全并符合技術(shù)要求。氣瓶安全附件包括瓶帽、護(hù)罩、易熔合金塞、防震圈等,其中除易熔合金外,均屬非承壓件,但都是氣瓶不可缺少的安全附件,因此屬于不可忽視的檢查項(xiàng)目。
e. 氣瓶?jī)?nèi)無剩余壓力,剩余氣體與預(yù)裝氣體是否相符合。
f. 盛裝氧氣或強(qiáng)氧化性氣體氣瓶的瓶閥和瓶體是否沾染油脂。凡與氧氣或氧化性氣體氣瓶接觸的工作人員,其雙手、面頰、頭發(fā)及手套、衣服和工具等均不準(zhǔn)沾染油脂。
g. 瓶體有無裂紋、嚴(yán)重腐蝕、明顯變形、機(jī)械損傷以及其它能影響氣瓶強(qiáng)度和安全使用的缺陷。
h. 氣瓶是否有合格證。
i. 新投入使用、經(jīng)定期檢驗(yàn)、更換瓶閥或因故放盡氣體后首次充氣的氣瓶,除壓縮空氣氣瓶外,均按規(guī)定對(duì)瓶?jī)?nèi)氣體進(jìn)行置換或抽真空處理。
4.采取多種有效的措施,可杜絕充裝氣瓶安全事故隱患
a. 永久氣體充裝操作人員必須經(jīng)專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)考核合格,持有氣體充裝員資格證書,同時(shí)必須嚴(yán)格遵守氣體充裝工藝規(guī)程和安全操作規(guī)程。
b. 操作人員應(yīng)穿戴符合要求的防護(hù)用品,操作前,檢查充裝設(shè)備、管道、閥門、儀器、儀表、工卡器具是否齊全、完好,是否安全、靈敏、可靠。
c. 應(yīng)盡量采取螺紋連接形式的卡具,其目的可以防止氣瓶錯(cuò)裝,引起的爆炸。
d. 從充氣開始,應(yīng)隨時(shí)觀察壓力的變化。在瓶?jī)?nèi)壓力尚未達(dá)到充裝壓力5MPa前,操作者應(yīng)用手摸氣瓶瓶壁,并逐只檢查瓶體溫度是否正常,若發(fā)現(xiàn)有的氣瓶不進(jìn)氣(氣瓶壁無升溫)或漏氣,應(yīng)及時(shí)查明原因,妥善處理。除了手摸瓶溫以外,還應(yīng)注意監(jiān)聽瓶?jī)?nèi)有無異常音響,并查看瓶閥密封是否完好。
e. 為防止超壓,應(yīng)安裝電接點(diǎn)壓力表,保證超壓時(shí)報(bào)警。
f. 凡與氧或強(qiáng)氧化介質(zhì)接觸的人員,其雙手、服裝、工具等均不得占有油脂,也不得使油脂沾染到閥門、管道、墊片等一切與氧氣接觸的裝置物件上。若發(fā)現(xiàn)有時(shí),應(yīng)用四氯化碳或酒精擦洗干凈,方可使用。因油脂遇3MPa以上高壓氧氣時(shí)會(huì)產(chǎn)生自然。
g. 充裝可燃?xì)怏w或助燃?xì)怏w的充裝臺(tái),應(yīng)采取可靠的防靜電接地裝置,接地電阻應(yīng)小于10歐姆,每半年對(duì)防靜電防雷裝置進(jìn)行一次檢測(cè)。電器照明均需采取防爆型產(chǎn)品。操作人員不得穿戴化纖質(zhì)地的衣帽以及帶釘子的鞋。
h. 在充裝場(chǎng)所應(yīng)懸掛嚴(yán)禁吸煙,杜絕一切火源的警示標(biāo)語。檢修需動(dòng)火時(shí),必須采取可靠的措施,并應(yīng)經(jīng)批準(zhǔn),領(lǐng)取動(dòng)火證后方可動(dòng)火。
5.結(jié)束語
要保證氣瓶的安全可靠性,必須加強(qiáng)氣瓶的安全管理,愚者用鮮血來吸取教訓(xùn),智者用教訓(xùn)避免流血。永久氣體氣瓶充裝必須從源頭抓起,完善各項(xiàng)安全規(guī)章制度,采用危險(xiǎn)源識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的管理辦法,能有效控制氣體充裝工作流程中的安全隱患問題,確保充裝站充氣過程安全,氣瓶使用單位安全。
參考文獻(xiàn):
1.氣體充裝安全技術(shù)
2.氣瓶檢驗(yàn)安全技術(shù)
關(guān)鍵詞:水庫壩基;防滲漏施工;措施
中圖分類號(hào):TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):
引言
水庫是我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要設(shè)施,其不僅能夠給農(nóng)業(yè)發(fā)展、工業(yè)生產(chǎn)提供大量的水源,而且能夠有效防御洪水災(zāi)害。我國(guó)在建設(shè)水庫方面有著悠久的歷史,也正是因?yàn)闅v史悠久,導(dǎo)致現(xiàn)有的許多水庫都出現(xiàn)了病險(xiǎn)問題,尤其是壩基的滲漏問題越來越嚴(yán)重。因此,水庫壩基的防滲漏處理的必要性日益突出。
1水庫壩基滲漏的主要原因
1.1壩基設(shè)計(jì)不規(guī)范
當(dāng)前,我國(guó)許多的水利工程通常都是工程設(shè)計(jì)與工程施工同時(shí)進(jìn)行,導(dǎo)致了一些工程的設(shè)計(jì)圖紙非常不規(guī)范,沒有經(jīng)過嚴(yán)格的審核,就被應(yīng)用到實(shí)際的工程施工中。許多工程項(xiàng)目在設(shè)計(jì)上盲目的追求進(jìn)度,片面照搬經(jīng)驗(yàn),在沒有經(jīng)過認(rèn)真地對(duì)放水、泄洪等需求進(jìn)行認(rèn)真的考慮之后,就采用壩下涵管、經(jīng)濟(jì)邊坡等,這就很容易導(dǎo)致溢洪道和放水涵管的尺寸不合適,或者是壩身非常單薄,水庫的防滲體明顯偏小。與此同時(shí),一些小二型的水庫工程項(xiàng)目往往還會(huì)出現(xiàn)沒有在壩后進(jìn)行反濾措施的設(shè)置,進(jìn)而導(dǎo)致偏高的出逸點(diǎn),或者大面積的漏水。
1.2先天性地質(zhì)缺陷
由于許多水庫工程項(xiàng)目受到開工期限,或者是其他原因的制約,一些小型水庫,以及重要的山塘等在建設(shè)之前,往往沒有經(jīng)過充分的地質(zhì)勘查,有的水庫建在熔巖,或者有很深的覆蓋層的地區(qū),而且在開工之前沒有進(jìn)行新鮮基巖的開挖工作,甚至在發(fā)現(xiàn)問題以后,不采取措施進(jìn)行維修,最終導(dǎo)致壩基滲漏,或者壩后沼澤化的發(fā)生。也有一些水庫為了能夠降低投資額,沒有對(duì)經(jīng)過風(fēng)化的山包等進(jìn)行處理就直接應(yīng)用為壩基的一部分,進(jìn)而導(dǎo)致了壩基的滲漏問題。
1.3施工問題處理不當(dāng)
在水庫新建方面,我國(guó)有著多年的歷史。早期興建的一些水庫,由于受到當(dāng)時(shí)質(zhì)量監(jiān)測(cè)和施工技術(shù)的限制,導(dǎo)致了許多工程的碾壓強(qiáng)度存在欠缺,或者有許多的填筑材料沒有經(jīng)過充分的粉碎就被施工使用。有的工程采取分段施工的方法,但是在施工的接頭處的搭接存在著一定的問題。也有的舊水庫經(jīng)過了多次的加高加厚以后,壩基和壩基兩側(cè)的山坡沒有進(jìn)行妥善的處理,導(dǎo)致了滲漏問題。與此同時(shí),還有的水庫工程項(xiàng)目的壩后排水的反濾層質(zhì)量不合格,導(dǎo)致出逸點(diǎn)太高,使得滲水溢出。
1.4蟲害
相關(guān)調(diào)查說明,許多水庫的壩基發(fā)生漏水現(xiàn)象都是由于蟲害導(dǎo)致的,特別土棲白蟻。土棲白蟻具有一定的廣布性,而且隱蔽性也非常好,這種動(dòng)物的危害看似很小,但時(shí)間長(zhǎng)了,危害是非常大的,而且很難控制。這種問題通常是最容易被人們忽視的,如果沒有及時(shí)將其殺滅,或者使用毒土進(jìn)行處理,則很有可能使得壩體發(fā)生漏水,尤其是在持續(xù)高水位的時(shí)候,甚至?xí)霈F(xiàn)潰決。
2水庫壩基防滲漏施工措施
2.1帷幕灌漿防滲技術(shù)
該種防滲技術(shù)效果好,投資少而且施工簡(jiǎn)單,因此是一種適用性較強(qiáng)的技術(shù)。帷幕灌漿選用純水泥漿,經(jīng)過相應(yīng)的分析,根據(jù)洞孔和裂縫的大小選擇合適的濃度,如果用量很大的話,可以摻入一些粘土、水玻璃等來增加材料的強(qiáng)度。在施工過程中,需要注意的有:第一,灌漿時(shí)要將水庫中的水放空,達(dá)到帷幕的效果;第二,如果灌漿孔口的氣溫過低時(shí),不能進(jìn)行灌漿;第三,完成灌漿之后,要封填所有的洞孔,同時(shí)要進(jìn)行編號(hào);第四,要做好記錄,建立相應(yīng)的技術(shù)檔案。
2.2深層攪拌法水泥土防滲墻
深層攪拌法水泥土防滲墻是利用鉆攪設(shè)備將地基土水泥等固化劑攪拌均勻,使地基土固化劑之間產(chǎn)生一系列物理化學(xué)反應(yīng),硬凝成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的水泥土。深層攪拌法包括有單頭攪、雙頭攪、多頭攪。水泥土防滲墻是深層攪拌法加固地基技術(shù)作為防滲方面的應(yīng)用,作為水泥土攪拌樁防滲墻,現(xiàn)在一般的采用專用的成墻施工機(jī)械—多頭小直徑深層攪拌截滲樁機(jī),施工時(shí)采用的是濕噴工藝,即隨著攪拌葉片在地層中攪拌的同時(shí),利用泥漿泵通過鉆桿連續(xù)不斷的向地層中輸送水泥漿液,使之與土體均勻混合。成墻施工時(shí)如果要求復(fù)攪,按提升過程噴漿與否,分為“四攪四噴”和“四攪兩噴”。多頭小直徑深層攪拌樁水泥土防滲墻施工工序?yàn)椋合裸@—噴漿 攪拌—提升—復(fù)攪復(fù)噴—移位重復(fù)以上工序直到單元墻體完成。深攪法適用于墻體深度一般不超過25m,粉細(xì)層、粉土、砂壤土地層(地基承載力不大于120MPa)。
2.3塑性混凝土防滲墻技術(shù)
該種防滲技術(shù)是使用專用設(shè)備,在壩體中建造槽型孔,將用于固壁的泥漿用高壓泵壓入孔底用直升導(dǎo)管給槽孔內(nèi)澆灌混凝土,進(jìn)而形成混凝土墻,實(shí)現(xiàn)防滲。塑性混凝土有著適應(yīng)性強(qiáng)、極限應(yīng)變大和抗?jié)B性能好等特點(diǎn),它的施工基本步驟是:第一,導(dǎo)向槽和施工平臺(tái)的修建;第二,進(jìn)行槽段劃分,槽段的長(zhǎng)度越長(zhǎng)越好,這樣可以減少出現(xiàn)接頭,有利于墻體整體性的提高;第三,澆筑混凝土,在澆筑混凝土?xí)r,最好采用直升導(dǎo)法,將混凝土通過輸送泵送到儲(chǔ)料斗里面;第四,泥漿固壁,施工過程中,固壁的泥漿與工程的進(jìn)度以及槽壁的穩(wěn)定性有著直接的關(guān)系;第五,清孔換漿,抓斗在進(jìn)行抓孔時(shí),泥漿中可能會(huì)混入一些細(xì)沙等沉積物,在進(jìn)行混凝土澆筑之前,必須要將這些沉積物清理干凈,要不然會(huì)給墻體的質(zhì)量造成一定的危害;第六,墻體塑性混凝土的澆筑,在澆筑時(shí),采用泥漿下直升導(dǎo)管法;第七,連接槽段,采用接頭管法進(jìn)行墻段的連接。
2.4水平鋪蓋防滲法
水平鋪蓋加固的工作原理是根據(jù)設(shè)計(jì)要求的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)通過碾壓試驗(yàn)取得施工參數(shù)后,利用現(xiàn)代化先進(jìn)施工設(shè)備對(duì)粘土進(jìn)行運(yùn)輸、攤鋪、整平和碾壓,使其達(dá)到要求的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo),同時(shí)根據(jù)粘土鋪蓋主要是水平防滲,滲流方向?yàn)樯舷率降奶攸c(diǎn),有針對(duì)性的提高縱橫接縫面的處理質(zhì)量,既保證工程質(zhì)量滿足庫底防滲要求,又合理利用資源,降低成本,縮短工期。
水平鋪蓋施工要點(diǎn):鋪蓋下臥沖積層內(nèi)滲透坡降不能超過沖積層土沙的允許滲透坡降,達(dá)到地基滲透穩(wěn)定;通過鋪蓋的滲透坡降不能超過鋪蓋土的允許坡降,達(dá)到鋪蓋填土滲透穩(wěn)定;下游滲流出逸處的剩余水頭,不至于產(chǎn)生滲透破壞,達(dá)到滲流出口滲透穩(wěn)定;滲流量小于允許損失量,達(dá)到滲流損失量最小。鋪蓋厚度與密度應(yīng)滿足鋪蓋本身的滲透穩(wěn)定的要求,而不到于被水頭滲透力穿破。一般采用碾壓施工時(shí),鋪蓋前端厚度為0.5—1.0m,末端與壩體接合處厚度為1/6——1/10水頭,均質(zhì)壩體可稍薄些。如土料透水性較大,密實(shí)度較低還應(yīng)加厚。鋪蓋透水愈小,厚度愈大,防滲作用愈好。一般應(yīng)是地基的幾百分之一,甚至上千分之一。鋪蓋加固應(yīng)嚴(yán)格控制質(zhì)量,特別是接觸部位,更要保證質(zhì)量。鋪蓋與地基接觸處,如地基透水性大、級(jí)配差的砂礫石層,則應(yīng)加鋪反濾層,以免水庫蓄水后,加固的鋪蓋重復(fù)發(fā)生裂縫、塌坑等。在加固鋪蓋時(shí),應(yīng)采用碾壓法施工。在特殊情況下,如不能放空水庫時(shí),也可利用水中倒土、深水拋土等方法,但只能作為加固的輔助手段。
2.5使用化學(xué)補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)處理水庫滲漏
化學(xué)補(bǔ)強(qiáng)是在不改變?cè)こ探Y(jié)構(gòu)的前提下,利用原混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,對(duì)其薄弱環(huán)節(jié)產(chǎn)生的裂縫和破損部分,采用化學(xué)物質(zhì)環(huán)氧材料進(jìn)行局部修補(bǔ)的一種方法目的是恢復(fù)建筑物的整體性,保持混凝土的強(qiáng)度、耐久性和抗?jié)B性。環(huán)氧材料具有較高的粘結(jié)強(qiáng)度,并具有一定的彈性能與新老混凝土很好地結(jié)合,是目前較理想的防滲堵漏新型材料,其組成成分主要有: (1)主劑環(huán)氧樹脂是有環(huán)氧基團(tuán)的高分子聚合物,其結(jié)構(gòu)是線型的,本身不會(huì)固化,但流動(dòng)態(tài)隨溫度高低而發(fā)生變化加固化劑后,具有良好的粘結(jié)性; (2)固化劑; (3)增韌劑; (4)稀釋劑; (5)填料等。
3結(jié)語
控制壩基滲漏的方法很多。為減少壩基滲漏量,可以采用上游水平鋪蓋、垂直混凝土防滲墻、帷幕灌漿及堵塞溶洞等措施;為減小壓力或滲流梯度,通常采用排水孔、排水廊道、減壓井等工程措施。根據(jù)壩基地質(zhì)條件和滲漏量情況選取上述方法中的一種或幾種,上堵下排,就會(huì)獲得良好的防滲效果。
參考文獻(xiàn):
[1]王金花.水庫大壩安全監(jiān)測(cè)鑒定評(píng)價(jià)新標(biāo)準(zhǔn)與除險(xiǎn)加工工程技術(shù)及洪災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估預(yù)控實(shí)用手冊(cè)[M].寧夏:寧夏大地音像出版社,2005.
[2]淺談水庫大壩灌漿施工技術(shù)方法與防滲加固處理方案特點(diǎn)[J].四川建材,2009
關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu);防火涂料;解決對(duì)策
中圖分類號(hào):TU391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料是指施涂于建筑、構(gòu)筑物的鋼結(jié)構(gòu)表面,能形成耐火隔熱保護(hù)層以及提高鋼結(jié)構(gòu)耐火極限的涂料。隨著建筑事業(yè)的蓬勃發(fā)展,建筑結(jié)構(gòu)形式日新月異,鋼結(jié)構(gòu)由于具有強(qiáng)度高、自重輕、抗震性好、施工快、建筑基礎(chǔ)費(fèi)用低、結(jié)構(gòu)占用面積少和工業(yè)化程度高等特點(diǎn)得到了人們的廣泛重視。鋼結(jié)構(gòu)雖然不燃,但是極易導(dǎo)熱,當(dāng)自身溫度達(dá)到540℃以上,其力學(xué)性能迅速下降,而當(dāng)溫度達(dá)到600℃時(shí),鋼材的強(qiáng)度幾乎為零。
鋼結(jié)構(gòu)的防火措施多種多樣,過去曾采用澆鑄混凝土外殼,用耐火磚等設(shè)置阻火屏障、用石膏板等不燃材料包覆或采用空心管材內(nèi)部充水冷卻等方法。現(xiàn)在更多的是采用噴涂鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的方法保護(hù)鋼結(jié)構(gòu),由于這種措施防火隔熱性能好,施工不受結(jié)構(gòu)幾何形體限制,一般不需要增加輔助設(shè)施,易于實(shí)施,還有一定的美觀裝飾作用等得到了廣泛的應(yīng)用。但是,在鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的選型、耐久性、施工質(zhì)量等方面存在著一些通病,也給防火監(jiān)督工作帶來了一定困難。
1. 鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用過程中存在的通病問題
1.1 安全性問題
目前廣泛使用的薄型和超薄型防火涂料的膨脹阻燃體系大多為P-N體系,包括三個(gè)部分:酸源、碳源和氣源。防火涂料遇火產(chǎn)生膨脹從而對(duì)基材起到保護(hù)作用的同時(shí),其阻燃成分有可能釋放出諸如NH3、HCN、HX、Nox、CO、C12、Br2等有毒氣體。如果這些氣體的濃度超過了人體的耐受極限,就會(huì)對(duì)未及時(shí)逃離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的人員以及消防滅火人員產(chǎn)生危害,這是一個(gè)應(yīng)該引起高度重視的問題,而目前有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中尚未考慮防火涂料遇火后產(chǎn)生有毒氣體的種類、限量及對(duì)人體的危害程度,應(yīng)對(duì)此作深入的研究。
1.2 耐久性問題
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的耐久性問題是影響鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)成效的一個(gè)至關(guān)重要的問題。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的耐久性問題一直備受關(guān)注,上世紀(jì)90年代中期,公安部四川消防研究所對(duì)國(guó)內(nèi)11種飾面型防火涂料進(jìn)行了3年耐久性考察。膨脹型防火涂料的防火性能是靠其有機(jī)成分的物理化學(xué)反應(yīng)而實(shí)現(xiàn)的,但防火涂料在長(zhǎng)期暴露中必然出現(xiàn)有機(jī)成分的溶出、分解、降解等老化失效問題。相對(duì)而言,厚漿型防火涂料的耐久性優(yōu)于膨脹型防火涂料,但厚漿型防火涂料也同樣會(huì)在長(zhǎng)期使用中防火性能降低。它的降低主要是由于涂層孔隙的變化而產(chǎn)生,如在長(zhǎng)期使用中水及C02氣體的作用使涂層孔隙率提高并最終由封閉的孔隙而成為貫通孔隙,從而使得涂層熱導(dǎo)率加大,降低了涂層的隔熱性,而厚型涂料的厚度能夠有效保證鋼結(jié)構(gòu)防火性能整體降低不大。
1.3 測(cè)試方法問題
鋼結(jié)構(gòu)防火涂料因其使用環(huán)境、受火類型不同,對(duì)基材的保護(hù)作用也就不同。如在石化企業(yè)的火災(zāi)中往往是由于設(shè)備和管道內(nèi)的可燃介質(zhì)發(fā)生跑冒滴漏,遇火而引發(fā),屬烴類火,因而其支承設(shè)備、管道的框架、支架和管架等鋼結(jié)構(gòu)所用的防火涂料的耐火極限應(yīng)以烴類火的升溫曲線來測(cè)試,才更接近實(shí)際。因此以一種模式的溫升曲線去核定所有建筑構(gòu)件的耐火極限顯然是不合適的。此外,構(gòu)件在測(cè)試時(shí)和在實(shí)際火災(zāi)情況下因其所受的荷載狀況不同、構(gòu)件的約束條件及所在結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性不同以及受火面實(shí)際作用情況的不同。一般情況下,在實(shí)際火災(zāi)中任何暴露在火焰中的單個(gè)構(gòu)件都只是整個(gè)大構(gòu)件的一部分,此構(gòu)件的絕大部分還都處于冷卻狀態(tài),因此從測(cè)試得來的耐火極限數(shù)據(jù)與實(shí)際結(jié)構(gòu)中的構(gòu)件在真實(shí)火災(zāi)情況下會(huì)有較大偏差。
1.4 標(biāo)準(zhǔn)滯后問題
目前我國(guó)現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)主要是根據(jù)處方式的防火規(guī)范來確定鋼構(gòu)件防火被覆厚度,這種做法雖然在一定程度上比較貼近構(gòu)件在真實(shí)結(jié)構(gòu)中的耐火時(shí)間,但未能充分考慮具體建筑的使用功能、火災(zāi)荷載、火災(zāi)延續(xù)時(shí)間及實(shí)際溫升效果對(duì)構(gòu)件的影響,尤其在對(duì)一些超大型和特殊建筑的設(shè)計(jì)中,這種處方式鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)方法更顯得力不從心。雖然我國(guó)的建筑法規(guī)規(guī)定建筑物防火涂料性能的驗(yàn)收由消防部門負(fù)責(zé),但一直以來由于缺乏現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)及可操作的方法,使得對(duì)防火涂料性能的檢測(cè)實(shí)際上難以進(jìn)行。鋼結(jié)構(gòu)防火涂料標(biāo)準(zhǔn)的制定與執(zhí)行往往由于各種原因而滯后于產(chǎn)品的生產(chǎn)與使用,這就使得防火涂料的生產(chǎn)與銷售以及公安消防部門的監(jiān)督管理容易造成無據(jù)可依的局面,部分劣質(zhì)產(chǎn)品魚目混珠,為鋼結(jié)構(gòu)的安全使用帶來了隱患。
1.5 產(chǎn)品監(jiān)管問題
作為特殊建筑材料的防火涂料生產(chǎn)定要通過國(guó)家有關(guān)行業(yè)管理部門認(rèn)證后才能營(yíng)業(yè),生產(chǎn)的產(chǎn)品要經(jīng)過國(guó)家專門的檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)合格并由消防部門發(fā)放生產(chǎn)許可證方能進(jìn)行生產(chǎn)和銷售。可見,防火涂料產(chǎn)品從生產(chǎn)到銷售是受行業(yè)管理部門管理和監(jiān)督的,正常情況下不易生產(chǎn)假冒偽劣產(chǎn)品。但在現(xiàn)實(shí)中,確有一些廠家采用各種以假亂真手法使生產(chǎn)的假冒偽劣產(chǎn)品流入市場(chǎng)。在防火涂料的生產(chǎn)、銷售過程中,少數(shù)廠家為了獲取消防管理部門發(fā)放的資格認(rèn)證,通過國(guó)家消防產(chǎn)品檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè),取得生產(chǎn)、銷售防火涂料的許可證,采用送檢樣品一套標(biāo)準(zhǔn),對(duì)內(nèi)生產(chǎn)產(chǎn)品另一套標(biāo)準(zhǔn)的方法。一旦通過檢測(cè),取得生產(chǎn)、銷售許可證,在以后的生產(chǎn)中則置標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)工藝于不顧,為了減少成本,降低原材料的等級(jí),改變配方減少有效成分,甚至摻假。更有個(gè)別廠家用高價(jià)購買少量國(guó)外產(chǎn)品,改換包裝后冒充本廠生產(chǎn)的送檢樣品蒙混過關(guān)。
2.對(duì)策研究
對(duì)于目前鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用過程中存在的通病問題,應(yīng)積極開展有針對(duì)性的研究工作,切實(shí)改善和提高鋼結(jié)構(gòu)的防火性能,來確保以鋼構(gòu)件為承重結(jié)構(gòu)的建構(gòu)筑物達(dá)到相關(guān)消防技術(shù)規(guī)范的耐火極限要求。具體從以下幾個(gè)方面開展應(yīng)對(duì)措施:
2.1 安全性問題的應(yīng)對(duì)應(yīng)進(jìn)一步加大對(duì)鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)技術(shù)的研發(fā)工作,走產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的路子,加快研究和開發(fā)性價(jià)比高、防火穩(wěn)定性強(qiáng)的新型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料。各科研機(jī)構(gòu)、院校和設(shè)計(jì)都應(yīng)該引入安全環(huán)保研究及設(shè)計(jì)觀念,并在研究及設(shè)計(jì)上嚴(yán)格計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)層厚度與構(gòu)件承受的有效重力荷載和構(gòu)件的截面系數(shù)來選配合規(guī)的防火涂料,同時(shí)進(jìn)一步需要具有一定規(guī)模的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的生產(chǎn)廠商對(duì)安保設(shè)計(jì)理念予以貫徹及推動(dòng)。在探索和建立鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的安保評(píng)介和測(cè)試體系中,必須嚴(yán)控鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)技術(shù)規(guī)程和行政流程,以確保鋼結(jié)構(gòu)防火涂料在建筑行業(yè)的運(yùn)用更符合人性化和可持續(xù)發(fā)展的安保要求。
2.2 耐用性問題的應(yīng)對(duì)在選用鋼結(jié)構(gòu)防火涂料耐用性的保護(hù)技術(shù)方面上,首先要嚴(yán)格按照《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》對(duì)不同鋼構(gòu)件采用不同防火保護(hù)方法。例如,厚涂型防火涂料由于其主要成分為無機(jī)材料,不易老化、耐火時(shí)間長(zhǎng),適合于耐火極限要求高或永久性建筑隱蔽部位(梁、柱)的防火保護(hù),而薄型涂料抗震性好,但耐火時(shí)間短,適宜用在1.5H以下的結(jié)構(gòu)(網(wǎng)架、輕鋼屋梁);二是根據(jù)不同的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,為防止涂料的老化及有效成分的析出,采用相應(yīng)涂層保護(hù)方法,尤其是超薄型和薄型防火涂料,增加保護(hù)層甚為重要。例如,超薄型防火涂料涂層厚度不足3毫米,一旦其膨脹性能喪失,對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的保護(hù)作用幾乎為零,有實(shí)驗(yàn)證明,選用環(huán)氧樹脂為成膜劑、以氧化鋅或磷酸鋅為填料的底漆增加鋼結(jié)構(gòu)保護(hù)層或者增加多層噴涂工序,既有利于提高超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料膨脹體對(duì)基材的附著強(qiáng)度,又保證防火耐用性能得到較好的兌現(xiàn),進(jìn)而提高防火涂料在鋼構(gòu)件上長(zhǎng)期附著的可靠性。
2.3 測(cè)試和標(biāo)準(zhǔn)問題的應(yīng)對(duì) 鋼結(jié)構(gòu)防火涂料作為鋼結(jié)構(gòu)使用功能的補(bǔ)充材料,其性能化要求具備理化和耐火兩方面共同組成。積極開展性能化消防技術(shù)規(guī)范在鋼結(jié)構(gòu)建筑防火保護(hù)領(lǐng)域的研究,并通過設(shè)計(jì)規(guī)程來規(guī)范實(shí)際測(cè)試來總結(jié)出適應(yīng)新環(huán)境下的鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的標(biāo)準(zhǔn)。
上世紀(jì)80年代的性能化消防設(shè)計(jì)規(guī)范目前在國(guó)外及我國(guó)的港、臺(tái)地區(qū)正呈良好的發(fā)展態(tài)勢(shì),這種基于火災(zāi)試驗(yàn)?zāi)P秃陀?jì)算機(jī)模擬技術(shù)的全新消防設(shè)計(jì)思想,是消防技術(shù)規(guī)范應(yīng)用的一次里程碑式的變革。在鋼結(jié)構(gòu)的防火保護(hù)設(shè)計(jì)中引入性能化概念也是其中一個(gè)相當(dāng)重要的領(lǐng)域。鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)性能化設(shè)計(jì)的一般流程。首先,對(duì)個(gè)案建筑物進(jìn)行詳盡的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估,確定建筑物的危險(xiǎn)等級(jí);再則,在發(fā)生火災(zāi)情況下,對(duì)人員疏散狀況的評(píng)估;其三,是對(duì)發(fā)生火災(zāi)時(shí)對(duì)建筑物財(cái)產(chǎn)損失的評(píng)介;最后,對(duì)比核算建設(shè)和日常維護(hù)的成本。通過規(guī)定設(shè)計(jì)規(guī)程,最終確定對(duì)承重的鋼構(gòu)件采取怎樣的防火保護(hù)水平,這樣做,既滿足安全優(yōu)先,又兼顧成本效益,是鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展方向。
在規(guī)定設(shè)計(jì)規(guī)程后,再通過模擬火災(zāi)試驗(yàn)樣本數(shù)據(jù)明確設(shè)計(jì)運(yùn)用的方法是對(duì)測(cè)試?yán)碚摰挠辛︱?yàn)算,同時(shí)也是出具新標(biāo)準(zhǔn)的理論支撐。首先,需模擬火災(zāi)試驗(yàn),設(shè)定火災(zāi)場(chǎng)景;第二,再模擬火焰和煙氣的蔓延和流動(dòng);其三,通過控制煙氣層的清晰高度校核人員安全疏散時(shí)間;最后,通過煙氣模型的計(jì)算,驗(yàn)算鋼構(gòu)件的高溫下的熱穩(wěn)定性,確保結(jié)構(gòu)在預(yù)期時(shí)間內(nèi)不倒塌。
2.4 產(chǎn)品監(jiān)管問題的應(yīng)對(duì) 鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)材料的好壞是確保鋼結(jié)構(gòu)建筑的消防安全前提。消防機(jī)構(gòu)在出具審核意見書的同時(shí),應(yīng)專門向建設(shè)單位發(fā)放消防產(chǎn)品選用告知單,內(nèi)容主要是如何選用和查詢消防產(chǎn)品。建筑單位在產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)前及時(shí)反饋給公安消防部門,共同做好消防產(chǎn)品抽檢,要求銷售單位提供選用的防火涂料市場(chǎng)準(zhǔn)入資料,并附有涂料品種名稱、技術(shù)性能、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)批號(hào)、儲(chǔ)存期和使用說明等。公安消防部門應(yīng)定期通過網(wǎng)站、通報(bào)等形式將抽檢的防火涂料質(zhì)量對(duì)社會(huì)公布,及時(shí)消納社會(huì)上各個(gè)層面的監(jiān)督反饋意見,是能夠解決防火涂料生產(chǎn)流通環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的名不符實(shí)問題。消防檢測(cè)機(jī)構(gòu)和相應(yīng)政府執(zhí)能部門應(yīng)針對(duì)企業(yè)和涂料在生產(chǎn)和流通環(huán)節(jié)中的問題建立相應(yīng)的監(jiān)督體制或者強(qiáng)制性操作規(guī)范。將防火涂料的檢測(cè)、生產(chǎn)進(jìn)行應(yīng)用規(guī)范化、操作細(xì)節(jié)化,使得防火涂料能真正的對(duì)鋼結(jié)構(gòu)起到保護(hù)作用。鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)的消防行政管理工作,要從鋼結(jié)構(gòu)建筑防火設(shè)計(jì)審核、施工現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管以及建筑工程消防驗(yàn)收等環(huán)節(jié)進(jìn)一步整合資源、加強(qiáng)協(xié)作,讓鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)工作走上良性發(fā)展的道路。
3.結(jié)束語
在鋼結(jié)構(gòu)防火涂料得到普遍的運(yùn)用情況下,通過對(duì)其通病問題的解析來提醒科學(xué)合理的選擇防火涂料品質(zhì)對(duì)保障鋼結(jié)構(gòu)建筑在火災(zāi)中的安全性是至關(guān)重要的;通過強(qiáng)勢(shì)行政監(jiān)管、規(guī)范設(shè)計(jì)方式、嚴(yán)控施工工序等手段是對(duì)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料在建筑市場(chǎng)能夠安全運(yùn)用的保障。
參考文獻(xiàn):
1 李風(fēng),覃文清.鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的研究及應(yīng)用.涂料工業(yè).1999(3):31~34
2 國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB14907-2002.鋼結(jié)構(gòu)防火涂料.中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.2002