張冬秀 重慶工程職業技術學院
油田建筑容易因為周圍環境的變化而產生一些變化,在受沉降因素條件的影響下,建筑的墻壁會產生一些裂痕,且方向一般和砂石的流入量有著一定的關系。當砂石流入地基最底層的槽位時,沉降的現象會向縱深發展,這樣就使得建筑的墻體和空地的接觸面積減小。針對以上問題,可以通過對建筑地層的修補、溫度幅差的調整等方法進行改善;嚴格規定建筑的回填土用量,以防止更大的裂痕出現;在施工低洼處要用密度均勻的石塊填補空缺,以保證建筑地基的整體穩定性。
每年因為建筑老化的原因,都會給社會和國家造成不小的的經濟損失和人員傷亡,特別是在一些產油大國如非洲北部和亞洲南部的一些國家中,所受影響更甚。2002年,在巴基斯坦境內發生的因沉降因素而造成的建筑老化問題,導致了大量建筑的倒塌,經濟損失達到了200億美元,由此帶來的油井開采延期更是讓國家的損失高達360億美元,而這其中還沒將建筑倒塌帶來的設備損壞,電路故障帶來的災害,停電造成的工廠損失的100億美元計算在內;因為建筑倒塌造成3 049人死亡,8 573人失蹤。
隨著我國石油行業的發展油田建筑的施工受到了一定的重視,但還是存在一定的風險性,造成不小的經濟損失。例如2004年的大慶油田建筑坍塌事件,就是因為建筑的老化導致房屋倒塌,經濟損失達到了32億元,5人死亡,3人失蹤。2006年的任丘市油田油井建筑業有不小的損失,受損面積達到了400m2,經濟損失近300萬元。
(1)地基的不均勻沉降。大量的原油開采使得地表內出現土壤空洞,極易造成周邊地面下沉,使得建筑的墻體發生縱向傾斜現象。墻裂方向有兩種形式,一是縱向分裂,一般是由于墻體下部受力不均勻等原因造成的;另一種是橫向裂縫,這種裂縫在油田建筑中很常見。出現裂縫后,一般的補救措施是在建筑群體下面填加回填土,回填土的選取以周圍施工土壤為主,回填時建筑兩邊的回填一定要一致,墻體中間夾縫的間隙保持在0.9~1.2 cm,保證多余的回填土不會流入墻體內部的夾縫中。對于澆筑水泥的填補,要在出現裂縫的位置進行適當修復,當裂縫寬度達到2~3 cm時,在澆筑后用水泥無縫隙地進行填充,防止與外界空氣長時間接觸而造成墻體出現空洞現象。在高原礦區開采時,回填土可能不太適用于當地的設施環境,但可以補用石塊。在建筑內部填充石塊時,所選用石塊尺度的大小一定要與傾斜角度成一定的比例關系,以使建筑兩邊的受力面積達到均勻,兩端受力面積偏差一般保持在±1㎡;內部土石密度要均勻一致,防止因沉降造成房屋的再度傾斜。
(2)混凝土拌合物的沉降。此現象多發生在混凝土攪拌結構上,在攪拌過程中,混凝土內部物質仍保留著原有的大分子聚合物且沒有達到凝結的狀態,即使達到凝結狀態,混凝土內的骨科物質也會含有一定的下落物。在實際的建筑施工中,很多的建筑混凝土都沒有達到一定的凝結狀態,便投入到建設項目工程中。鋼筋沒有被混凝土牽制住,混凝土向下散落程度便加大,導致磚塊與磚塊之間混凝土護復部分減少,磚塊內部開裂的程度便因此由內往外延伸,開裂的深度一般會達2~3 cm,嚴重的會加深到4 cm左右。應在加工攪拌時看到拌合物結為一體呈拉絲狀時再進行施工,否則適得其反。
溫度對于油田建筑影響與油田所在地季節性變化有關。夏季由于室外溫度較高,在室內會采用制冷系統以保證設備處于正常運行環境中,由此產生了室內外溫度差。而油田建筑一般屬于平頂屋檐,屋檐頂部采用的是耐酸堿的油氈,內外的溫度差會使油氈更容易扳在瓦塊上,低洼部位就會出現小細裂痕。建筑在夏季的高溫天氣中每天都會受到這種黏稠液的澆注,慢慢灌輸到裂縫中,導致瓦磚之間的拉力減小,不久便會在屋頂間出現斷裂現象。橫墻拐角的溝壑距離縮小,墻角發生傾斜并產生包裂性裂痕,這種出現裂痕的現象沒有規律性。在冬季的時候,建筑的內外溫差會更加明顯,室內的高溫輻射會使其內部結構發生變化,地板磚由四周向兩端堿化,支撐墻壁的壓力也會逐漸減小,由此產生地面裂縫,且裂縫間距不斷加大。
一般設有石油鉆井的地區,油田設備都會排出大量的廢氣,這些廢氣中含有大量的硫元素,使得周圍地區會出現酸雨。酸雨對于油田建筑的墻體有很大的腐蝕作用,表面的保護層被破壞,使得墻體的承受能力降低,導致墻體裂縫的出現。一些油田還會出現大風現象,一些高達10級的大風會把建筑的屋頂卷走,使得混凝土內的抹灰暴露在空氣中,從而發生物體本身的質變。所以在建筑用工材料的選取上一般選擇耐腐蝕、耐高溫的材質,以保證油田建筑能夠經得起自然環境的考驗。
從影響油田建筑老化常見的沉降、溫度和自然等因素入手,通過采用在建筑群體下填加回填土,建筑用工材料選取耐腐蝕、耐高溫的材質等措施防止建筑老化,以保證油田建筑能夠經得起自然環境的考驗。此外,在確保建筑用料的同時加大對建筑施工環境的檢測力度,既可確保建筑符合油田生產的性能要求,也能保證油田的產業效率穩步提升。