建(构)筑物加固改造C104 内容简介

本书根据*近出版的中国工程建设标准化协会标准《建筑物移位纠倾增层改造技术规范》（cecs：2007）指导意见和精神编写，共分十章：**章总论，第二章移位工程，第三章纠倾工程，第四章地基基础加固，第五章结构加固，第六章建（构）筑物增层改造与基础托换，第七章塔型基础混凝土构架热辐射的影响，第八章混凝土结构的裂缝诊断分析与处理，第九章防火、防爆、防腐蚀，第十章特种结构的加固处理等内容。
　　本书有理论、有分析、有实例，具有很强的实用性、针对性，内容完整，便于分析比较应用。本书可供相关专业的工程技术人员及科研单位、大专院校的相关学科师生工作与学习参考。

建(构)筑物加固改造C104 目录

建(构)筑物加固改造C104 节选

    建(构)筑物的加固改造包含建(构)筑物的移位、纠倾、增层、结构改造
加固、地基基础加固等内容，这是一门新兴的学科。中国工程建设标准化协会已
颁布了《建筑物移位纠倾增层改造技术规范》(CECS：2007)，这是我国**部
对建(构)筑物加固改造方面的新规范，对这个新学科的建设和发展有着重要意
义，是新学科进步的重要标志，并有着深远的意义。
    1949年以来，建筑业得到了蓬勃的发展，我国现拥有400多亿平方米的公
共建筑、各类住宅和工业建筑，这是我国人民生活水平得到提高的雄厚物质基
础，也是建筑界广大工程技术人员辛勤劳动的丰硕成果。然而，和其他行业一
样，由于各类建(构)筑物的建筑年限不同，不少建筑进入中、老年期，有的因
建筑物本身先天不足，存在一些工程质量问题；有的建筑因人们的生活、生产活
动，而产生破损及其加固处理问题；有的因后天管理不善或遭受不同的自然灾害
而损伤；有的为适应新的使用要求，需进行改造加固等。实践证明，建筑业的设
计、施工及长期使用管理是一项十分复杂的生产技术活动，是一个系统工程。既
然建(构)筑物的质量问题和破损问题在所难免，那么，对建(构)筑物的破损
事故分析及处理便成为必然。
    根据初步分析统计，建(构)筑物约50％需要分期分批进行加固和维修，
其中约20％又亟待鉴定和加固。有鉴于此，在21世纪对建(构)筑物加固改造
的任务繁重。作为工程技术人员，不仅应高度重视新建工程的设计、施工，使工
程质量问题减小到*低限度，还应高度重视已建工程的质量追踪，重视对建
(构)筑物的破损事故分析及其加固处理工作，以保证建(构)筑物的正常使用，
使其发挥应有的社会、经济效益。
    本书根据*近颁布的中国工程建设标准化协会标准《建筑物移位纠倾增层改
造技术规范》(CECS：2007)的指导意见和精神编写，共分十章：**章总论，
第二章移位工程，第三章纠倾工程，第四章地基基础加固，第五章结构加固，第
六章建(构)筑物增层改造与基础托换，第七章塔型基础混凝土构架热辐射的影
响，第八章混凝土结构的裂缝诊断分析与处理，第九章防火、防爆、防腐蚀，第
十章特种结构筑物的加固等内容。本书有理论、有分析、有实例，具有很强的实
用性、针对性，内容完整，便于分析比较应用。本书可供相关专业的工程技术人
员及科研单位、大专院校的相关学科师生工作与学习参考。
    本书由深圳通力建设工程公司教授级高级工程师徐至钧和中国石油化工集团
公司建筑设计技术中心站嵇转平主任等编著，徐祥兴、张鑫、张勇、付细泉、韩
 新涛、魏焕卫、徐磊铭、李景、杨瑞清、易亚东、张亦农、全科政、林婷同志参
加了部分编写和核对等工作。并由下列同志提供技术总结：谢党泽、从开晓、王
德军、吕军、卢明全、吉国珍、刘万勇、宋或、安丽丽、曹凯、祁怀通、孔令
泉、李学强、何国富、张连中、王超、王文升、刘晓建、郑其俊、瘳洪波、张进
魁、孟利民、梁柱、蔡节、刘卡丁、何国富、潘洪光、黄树强、高淑贤、王金
成、付静、赵娟、李喜梅、郑成瑞、析纳维、吴绍珍、李劲松、洪成立、江成
祥、张晓晴、范有声、刁学优、许锴、魏金生、高玮、孙魁、刘成铁等，在此表
示衷心的感谢。
    由于时间短，加之编者水平所限，本书仍会有不少疏漏之处，热诚期望广大
读者批评、指正。
    编著者
    2008年1月于深圳

第九章  防火、防爆、防腐蚀
    石油化工行业具有易燃、易爆的特点，这对安全工作提出了严格的要求。近
年来，随着改革开放的深入发展，企业转换经营机制走向市场，这给安全生产带
来了新的要求和课题。然而，在新形势下，有的单位重视了市场，放松了管理，
一段时间内发生的管理滑坡、纪律松弛、事故频发的状况给了我们深刻的教训。
特别是火灾、爆炸事故所造成的经济损失，占事故总损失的40％以上。这些事
故，有的是前所未有的，有的是重复发生的，大多数是因违章造成的，是可以避
免的。
    另外由于石油化工等许多工业部门的生产中，普遍存在着各种酸、碱、盐等
腐蚀性介质，这些介质对建(构)筑物的腐蚀破坏严重，影响很大。据一个中型
化工企业统计，每年大修，被腐蚀损耗替换的钢材可达九百吨到一千多吨(包括
设备替用钢材)，而腐蚀严重的化工企业比上述数字还多。一般规模的石油化工
厂，每次大修需要耗费资金几万元到几百万元。如沈阳某石化厂每年维修费用达
几十万元，某化工厂有26×10/4m2建筑面积，需要维修的竞达16×10/4m2，每
年土建维修费用有时竞高达一百多万元，土建用维修钢材七百多吨。有的化工厂
房建成投产十几年或二十几年后，由于腐蚀严重，整个厂房报废，不得不拆除重
建，这样的例子也是不少的，如兰州某厂浓硝厂房，北京某厂化碱厂房，株洲某
厂铜电解厂房，遵义某厂漂粉、电解、氯化氢厂房，贵州某化工厂水处理厂房
等。另外，由于厂房受到腐蚀，钢筋混凝土构件裂缝、钢构件锈蚀、砖墙粉化等
损坏现象更是屡见不鲜的。
    腐蚀不仅造成经济上的重大损失和材料的浪费，而且带来频繁的维护检修，
影响生产的持续进行，威胁着生产的安全。由此可见，认真解决石化工业建筑中
的防腐蚀问题，是十分必要的。
    总之，石油化工企业中的防火、防爆、防腐蚀这“三防”工作是建(构)筑
物加固改造的重点工作。
    一、火灾后的结构诊断及处理
    1．石化系统重大典型火灾事故
    (1)管线焊口断裂、发生爆炸火灾
    实例1  某年1月1日凌晨5时32分，某石化公司石油某厂催化车间气体
分馏装置发生一起重大爆炸火灾伤亡事故。
    气体分馏装置于1983年12月24日开车，为丙烷脱沥青装置生产丙烷。开
车前，整个系统是在0．588MPa压力停工。开车后，系统提高到正常操作压力
 1．715MPa。直到事故前，装置生产正常。
    1月1日5时26分左右，在岗工人突然听到气分塔区发出泄压的尖鸣声，4
名操作员相继迅速赶到现场查找原因。开始，均认为是蒸汽泄漏，操作员便首先
关了脱丙烯塔底重沸器的蒸汽人口控制阀，又关了气分伴热蒸汽总阀。但声音和
漏汽量却不减。此时，值班的车间副主任赶到现场，与大家一起寻找原因。突
然，泄压声尖呜变为沉闷，在场的人感到全身发凉，液化气味很浓，透不过气
来。车间副主任便和两名操作员到距装置60多米的门岗打电话，向总厂值班室
报眚。同时，当班班长在操作室一边命令紧急熄火停炉，一边向厂部调度室汇
报。话音未落，巨大的爆炸就发生了。气分装置和催化装置的吸收稳定区域顿时
一片火海。从听到泄压尖鸣声，到发生爆炸，历时6分钟。大火燃烧1小时18
分钟，于6时50分才被扑灭。
    这次事故燃烧面积达5760mz，破坏面积为4万多平方米。爆炸产生的冲击
波，东北方向波及到距厂lOkm的某重型机器厂，西南方向波及到6km外的某
纺织厂，使721户民房受到不同程度的损坏。此次爆炸事故，在市地震台测到
1．2级和0．8级两次震波。爆炸火灾使汽体分馏装置摧毁；催化裂化部分装置
及吸收稳定区部分空冷和管架倒塌，设备受到严重破坏；3个泵房和“三机”
厂房、4个配电室倒塌；催化裂化操作室、重整车间仪表室部分受到破坏，仪
表被毁坏；东侧的热电站油泵房1#、2#、3#锅炉顶盖建筑结构遭到严重破
坏；新建尚未投入运行的电站升压站房损坏；电站3台锅炉的联合烟道被震
塌；全厂一度停气，发电机组停运，各生产装置被迫停产。此次爆炸火灾事故
还造成85人伤亡，其中5人死亡，18人重伤、62人轻伤。直接经济损失达
250多万元。
    事故原因：由于管线焊口断裂，致使大量液化气丙烷泄出，迅速扩散，遇到
加热炉明火引起空间爆炸。
    气分装置脱丙烯塔与该塔底重沸器之间连接的声300mm管线接出一个
∮100mm×80mm的支管。在变径管的小头，焊接出∮80mm的丙烷抽出线。变径
管缩口处的焊口，由于低周疲劳而产生断裂，使压力为1．715MPa、温度为54。C
的丙烷液体喷出，在空间急剧气化。形成的爆炸混合性气体，沿催化塔区管排的
通道由北向南迅速扩散，与距泄漏点162m的催化装置炉201明火相遇，引起爆
炸着火。
    此处焊口发生断裂，其原因有以下两条。
    ①焊接质量低劣，有严重的夹渣和未焊透现象。整个焊缝有3个气孔，其
中有一个气孔直径达2mm，有的焊肉厚仅为1～2mm。
    ②在开车、停车扫线、试压等运行中的压力、流量变化，是造成焊口低周
疲劳的外部原因。
    (2)设备检修不及时，酿成重大火灾
    [实例2]某年1月1日凌晨3时50分，某石化公司石油厂分蜡车间过滤机
 发生一起重大火灾事故。厂、市消防部门先后出动38辆消防车灭火，经2小时
50分钟的奋力扑救，于6时40分将大火扑灭。这起火灾事故造成1000mz厂房
烧塌，厂房内36台设备被砸(烧)，遭到不同程度损坏，其中包括从日本引进的
20台过滤机，仪表操作室被全部烧毁。直接经济损失t80多万元。
    事故原因如下。
    ①8号螺旋输蜡器，因长期失修，带病运转。搅龙**吊瓦两侧固定螺栓
和长轴连接法兰螺栓均发生松脱，致使轴移位，进而发生绞刀与输蜡严重刮磨发
热，将输蜡槽内的残蜡熔后气化自燃着火。再加上引进的输送器联锁常年失修已
经失效，不能起到输蜡完毕自动停车的作用。
    ②绞刀岗位操作工作失职，巡检不及时，未能及时发现异常情况，清完蜡
后又没有及时停机，以致大火蔓延，铸成大祸。
    (3)设备腐蚀，酿成火灾
    [实例3]某年4月17日某石油化纤公司化工某厂二甲酯车间，71。装置氧
化工段氧化塔发生一起重大火灾事故，直接经济损失30多万元。
    17日10时35分，化工二厂71 #二甲酯装置氧化工段的一个氧化塔(反应
器)和两个氧化物料罐之间，突然发出一声沉闷的响声，瞬间黑烟腾起，火焰
蹿出四五米高，火势越来越大，*严重时火焰高达30余米。大火将氧化工段
112台大小仪表、设备及3000余米各种电缆不同程度地烧损和破坏，还烧掉
105t氧化混合物料。大火历时50分钟才被全部扑灭，经3天奋力抢修才恢复
生产。
    事故原因：引进设备氧化塔在正常生产过程中，其本体空气分配管焊口突然
破裂，反应物料高速喷出，因静电引起着火。
    上述三个火灾典型事例给予人们什么启示?从中应吸取哪些教训?我们就应
从人的不安全行为和物的不安全状态两大方面得出一些重要启示。
    2．火灾后的结构诊断及处理方法
    火灾后的诊断及处理是很多专业人员研究的问题，其内容包括钢筋混凝土构
件在火灾作用下的升温速度、钢筋达到高温所需时间、如何诊断结构受损程度、
确定结构的残余承载力、制订加固方案以及正确组织施工等。石油化工企业发生
火灾事故的可能相对较多，如何合理地、科学地解决火灾后各类建(构)筑物和
设备基础的加固处理问题也比较突出。本节主要探讨钢筋混凝土结构在火灾后
的诊断及处理方法。
    (1)构件中的温度
    火灾致使材料和构件破坏的不是火源中的温度，而是作用到材料和构件上的
温度。火灾时的热交换是通过热传导、热对流和热辐射来实现的。除了混凝土边
缘区外，温度几乎成直线上升。表9—1列出了钢筋混凝土的升温速度及达到
300。C和500。C所需的时间，表9—2列出了混凝土保护层lO～30mm钢筋达到
450～650。C所需的时间。