冶煉廠廢棄設備的拆除方案及質量防護措施分析

宋楊 龐孝強

摘 要：為防止廢棄設備給化工廠的高效運行與生產帶來影響并加速化工廠的結構優化與升級。本文以冶煉廠某廢氣設備的拆除方案與質量防護措施為例，詳細解析了在對廢氣設備進行拆除時的相關要點。首先，概述了爆破方案設計工作，包括對煙囪工程概況的詳細介紹以及方案設計規劃的相關內容。而后，對廢氣設備的拆除方案安全校核與質量防護措施進行解析，如其中的爆破振動校核、塌落振動校核與飛濺物控制、飛石的控制與防護、爆破粉塵防護、周圍重要設施安全防護等工作。

關鍵詞：冶煉廠;廢棄設備;拆除方案;質量防護措施

引 言

在對相關生產工廠的煙囪進行拆除時，可以選擇的方式包括很多種。如爆破拆除、機械拆除、人工拆除等，無論最終確定哪種拆除方式，目的都是減輕對周圍環境造成的影響以及保證此種方式的操作安全性是最高的。同時，還要對其工程進度以及施工成本進行綜合性考量，保證采用的方式更加安全、經濟。

1.爆破方案設計

1.1煙囪工程概況

現以某金屬冶煉企業中的拆除、改建工程為例，對廢棄設備的拆除方案以及安全防護措施進行要點概述。首先，此金屬冶煉廠的改建設施為一根高約42m的磚砌煙囪，由于經久失修，加上地震影響。此煙囪已經出現嚴重偏斜，同時煙囪筒體還出現了明顯的裂縫與裂痕。如果不及時進行拆除或檢修，就存在隨時自主倒塌的風險，一旦倒塌，不僅會給其他相關設備的安全造成影響，甚至在倒塌過程中產生的沖擊波以及飛濺物，還會引發其他不安全事故。因此冶煉廠為保護其他冶煉設施，也希望通過更新煙囪的方式優化冶金生產結構與技術，最終決定將這個煙囪拆除。需要注意的是，距離煙囪2m且在煙囪東側的位置上有一個深3.5m的廢渣儲存區;而煙囪西側，距離煙囪9.5m的位置是鍋爐房;在煙囪北側，距離煙囪3m的位置有一個廢棄的臨時儲料區，由于此儲料區有很多危險物品，所以，冶煉廠決定在爆破煙囪時將此臨時儲料區進行拆除。

1.2方案設計詳細

由于煙囪總體已經出現裂縫，所以，必須盡快將其爆破拆除，但冶煉廠廠區周邊的環境較為復雜，所以在進行爆破拆除時不得使用傾倒初期解體塌落方式。經研究決定，選擇使用較大角度的爆破切口圓心角方式，最終將爆破切口圓心角設定為216°，同時采用倒梯型方式設置爆破切口形狀。并將煙囪傾倒方向定為正北方向，這能夠減輕煙囪傾倒時對其他建筑物或設備產生的影響。與此同時，在落實爆破操作之前，還要在煙囪的兩側進行定向窗開鑿，保證倒塌方向更加準確，不會對周圍建筑或設施產生更大影響。定向窗形狀為三角形，底邊長0.6m，高1.5m，沿倒塌中心線兩側對稱。

2.安全校核與質量防護措施

2.1爆破振動校核

爆破振動來自于炸藥爆炸后的能量傳播，之所以要在炸點附近進行爆破震動校核，原因是爆破點附近有很多冶煉設備，如果不依據爆破振動校核得出的結果進行安全防護措施的對應，那么，爆破時產生的沖擊波可能會致使冶煉設備功能受到影響，甚至損壞冶煉設備。通常情況下，爆破技術人員會通過薩道夫斯基公式落實振動校核計算，參照公式為下：

式中的V為校核點介質質點的振動速度，單位為cm/s。同時，本工程的爆破參照規范為GB6722—2014《爆破安全規程》，同時，還要在相關的爆破振動安全閥值的標準下落實或研究，保證周邊設備與相關設施能夠得到更為全面的保護，通過計算可以知道的是，周邊設備設施的最大允許振動速度為1.5cm/s。

式中的R為校核點與爆破中心的最短距離，煙囪附近的鍋爐房由于離煙囪最近，所以，應將其作為重點保護對象，也可直接將其稱為較近保護建筑，距離為9.5m。

式中的K、a-是與傳播途徑相關的系數，依據爆破拆除經驗，通過類比的方式可以將K與a的數值確定出來，分別為80、2.5。

式中的Q是最大單向藥量，單位為kg，此爆破工程采取的是分段起爆方式，總藥量取值為1.26kg。

式中的k1為修正系數，也就是跟爆破方式相關的系數。同時依據爆破經驗可將K1的數值取為0.2。

2.2拆卸設備的質量防護措施

雖然本文的廢棄煙囪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個關鍵或主要方式，后續的還需要一些機械與人工輔助，如此才能保證拆除工作的落實質量與效率，在規定的時限內完成所有拆除操作。借助拆卸設備落實善后工作時，由于爆破拆除方法釋放的能量較大，因此會導致煙囪的筒體結構出現較大幅度的破壞，甚至現場較為破敗，因此很多區位如果不能經過詳細的計算再借助拆卸設備，可能會引發次生事故。同時，技術人員還要對拆卸設備進行適當措施的防護，如相關防護用具或是遮擋措施等，保證整個機械拆卸過程的安全與高效。

2.3塌落振動校核與飛濺物控制

在對大質量的高聳建筑采用爆破方式進行拆除時，由于重力勢能較大，因此拆除過程中塌落觸地產生的振動和飛濺物容易致使周邊的其他設施受到影響，因此，必須配合防護措施對周邊建筑進行保護。通常情況下，對塌落振動進行控制時，主要采取的保護措施是爆破解體延時控制以及柔性緩沖層控制方式設置。其中的爆破解體延時控制主要原理是通過對爆破時間進行精確控制，讓構筑物的倒塌解體能夠更加有序，進而遵循一定規律完成倒塌，防止沒有規律的突然倒塌，給周圍的環境以及建筑帶來無法預料的影響。與此同時，采用爆破解體延時控制的方式對起爆時間進行精準控制，還能讓建筑物以更加柔順的方式倒塌，防止產生較大的沖擊波或地面沖撞。而設置柔性墊層控制的原因是進一步降低倒塌建筑物對地面的沖擊，防止其產生的沖擊波過大，致使周邊建筑也出現問題。通常情況下，柔性墊層多為質地疏松、多孔，可以有效吸收沖擊波的沙或土等。

2.4飛石的控制與防護

在對飛濺的飛石進行防護的措施的對應時，技術人員首先要配合弱松動爆破的方式既對爆破效果進行保證，也盡量通過此種方式將爆破過程中傳遞給地面的多余能量進行有效控制。其次，還應對爆破位置進行“膠皮網—草墊”三層防護設置，將此防護層設置在煙囪爆破切口布孔部位。通常情況下，要先對布孔部位進行單層草墊包裹捆扎操作對應，而后，在外側進行單層草墊懸掛。草墊可以有效阻擋飛石亂濺，破壞周圍的建筑與設備。

結 語

伴隨爆破工作的落實，煙囪整體是沿著預定方向進行傾倒的。同時在結構解體過程中，由于防護措施落實到位，未對地面或其他設施產生剛性沖擊。塌落振動也較小，所以此次爆破拆除工作安全有效，具備借鑒參考價值。

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