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萬噸級鋼筋混凝土油罐爆破拆除綜述

2006-11-17 00:00:00

 
 

萬噸級鋼筋混凝土油罐爆破拆除綜述

 

完成時間199110

工程地點:南京市金陵石化煉油廠

完成單位:華東工學院(現南京理工大學)

項目主持人及參加人員:吳幼成、朱順官、歐祥元、焦淑彥

撰 稿 人:吳幼成

 

1前言

    我國20世紀60年代,需建造萬噸級貯油罐,當時有兩種類型,一為鋼罐,一為鋼筋混凝土罐。由于鋼材不足,當時建造了一些萬噸級鋼筋混凝土油罐,僅石化部門就建了180多座,其他部門(如電廠)也有的建5000t以上的鋼筋混凝土油罐。

    鋼筋混凝土油罐建成投入使用后,從70年代末期開始,陸續發現了以下一些問題:

    (1)罐體由于熱脹冷縮,出現滲漏,難以修復;

    (2)易受雷擊,引發火災,1978年南京煉油廠318號罐的大火,就是一例;

    (3)接地不良,油流靜電不易導出,造成靜電積累,產生靜電火花,引起火災。

    所以,有關部門決定,石化系統的鋼筋混凝土油罐報廢停用,在適當的時機進行拆除。199110月這兩座萬噸級鋼筋混凝土油罐的爆破拆除在國內還剛剛開始,就受到主管部門和業務部門的高度重視

萬噸級鋼筋混凝土油罐的爆破拆除和機械拆除兩種方法的比較見表1

 

1機械、人工拆除與爆破拆除的比較

方式

項目

機械、人工拆除

爆破拆除

工期

至少34個月

1個月(爆破施工僅1.5)

費用

要價在40萬元以上

不足20萬元

安全程度

易發生傷亡事故

安全性好

技術程度

技術程度較低

技術程度高

注:兩個油罐的容積分別為:316號油罐1m3317號油罐15m3

 

2工程概況

2.1  自然條件和周圍環境

    兩座鋼筋混凝土油罐位于山谷地區,是金陵石化煉油廠的心臟部位,一級禁火區。工程用炸藥約0.5t,在此進行大規模的爆破,必須小心、慎重,決不能出一點差錯。

    需爆破拆除的316號罐,1m3,內有殘油1000t以上;317號罐,15m3,內有殘油20003000t以上。兩罐的周邊環境見圖1

取殘油在靶場試爆,發生了爆炸起火,因此,實施爆炸作業時,要特別注意防止發生爆炸起火。

 

 

1罐體的周邊環境

 

2.2油罐結構

  油罐結構見表2

罐號

結構尺寸

316號油罐

317號油罐

公稱容積/萬m3

1

1.5

罐內直徑/m

40

48

罐頂結構

扇形預制板置于兩道圈梁上

現澆蓋板置于三道圈梁上

罐頂圈梁

總共兩圈置于24根立柱上

共三圈置于48根立柱上

罐中立柱

截面0..4m×0.4m,高8.7m45主筋,中心柱1根,周圍24根,共25根柱

截面035m×035m,高92m4西18主筋中心柱1根,周圍48根,共49根柱

罐中壁厚

預制板,有筋肋,壁厚0.2m,肋截面0.4m×0.4m

現澆罐壁,上面厚0.25m,下面厚0.35m

3工程要求與方案選定

3.1工程要求

    爆破使罐體結構松散,塌陷50m,便于清除。要求一次成功,確保安全。

3.2方案選定

3.2.1采用水壓爆破法破碎罐體

將炸藥置于待爆破解體并充滿水的容器中,炸藥品種,藥包形狀、數量、個數和置于萬噸級鋼筋混凝土油罐爆破拆除綜述水中的位置應根據結構物的形狀、結構、破壞要求,環境所能承受的爆破危害程度,爆后排水、防污染能力,環境的防火要求等加以決定。

    3.2.2采用偏炸技術和設置水壓藥包群

    由于受爆炸環境的限制,水壓爆破藥量較大,采用偏炸技術,以獲得偏炸相反方向的減振效果。

    由于油罐直徑大,單一藥包的水壓爆破不能達到較均勻的解體,因此采用了水壓藥包群瞬發起爆,經過合理計算、配置,取得了較滿意的爆破效果。

    3.2.3采用多點分散炮孔松動爆破、炮孔加強爆破

    對罐頂圈梁、頂蓋、外圈柱和部分罐壁采用多點分散炮孔松動爆破;中心立柱則采用炮孔加強爆破,確保罐體下塌。

  3.2.4起爆順序

  (1)水壓藥包群和罐壁炮孔瞬發;

  (2)延時75ms起爆外圈柱、梁和頂蓋;

  (3)延時150ms,起爆中圈柱、梁、蓋:

  (4)延時225ms,起爆內圈柱、梁、蓋;

  (5)最后延時300ms,起爆中心柱及輻射梁、蓋。

  3.2.5安全措施

  為確保萬無一失,采取了以下安全措施:

  (1)選用了高度安全、可靠的新型起爆材料;

  (2)對爆破體和周邊保護對象做了適當的防護遮擋;

  (3)準備了移動式和固定式滅火設備及其他應急處理手段。

 

4爆破效果

  爆破后兩座油罐破碎均勻,坍塌徹底,周圍設施和保留罐體安然無恙,達到了預期的效果。