程曉燕 程肖雪 江寶鋒
【摘 要】安全監測工作在各個工程領域已廣泛應用,其監測數據能很好地對安全事故的可能發生起到警示和防范作用。本文通過對安全監測內容、目的、適用范圍等方面的介紹,探討在進行安全評價時合理地引入安全監測工作的現實意義。
【關鍵詞】安全監測;危險化學品;預警系統
0 前言
目前,我國正處在經濟轉型和高速發展時期,各個行業都發展迅速。但與此同時,安全形勢也更加嚴峻,鍋爐爆炸、油氣泄漏、火災、建筑物倒坍等事故也頻頻發生,對人身和財產造成無法彌補的損失。而且,在發展過程中出現的各種新材料、新產品等,也對安全技術和手段提出了更高的要求。
為了減少事故、災害對我們的影響,就要發現、監測、預測出較容易發生的安全事故隱患,并要將危險控制或將危險影響降至最低,這就要求我們在對項目進行安全評價時要運用現有的知識并不斷探索新的知識應用于安全檢測技術方面,切實提高安全檢測技術的水平,保障人民的人身和財產安全。
當前,我國的安全監測工作在水庫大壩、大型建筑物、煤礦、隧道、城市地面沉降、鋼架結構、巖土工程、大型機電設備等領域已經得到了充分應用,先進的傳感器技術、測控機器人等自動化監測水平也有了長足進步。在工程的施工期、營運期通過布置大量的監測設施,實施定期或不定期的安全監測工作,及時掌握所測目標物的穩定狀態,保障了工程和人民的生命與才財產安全。尤其對于一些高大建筑物、橋梁、隧道、大型機電設備、危險化學品儲存等設施需要開展必要的安全監測工作,其監測結果可作為安全評價的重要組成部分。
1 安全監測的作用
安全監測具有科學性、公正性、時效性和執法性,是工程質量保證體系中的關鍵技術環節,是質量監督和監理的重要手段,檢測成果是質量改進的依據,是工程質量評定、工程安全評價與鑒定、工程驗收的依據,也是質量糾紛評判、質量事故處理的依據。尤其在急難險重工程的評價、鑒定和應急處理中,工程監測工作更起著不可替代的重要作用。如近年來在全國范圍內開展的病險水庫除險加固中對工程病險等級和加固質量的正確評價,在汶川特大地震水利抗震救災中對震損水工程應急處置及時得當,都得益于工程質量檢測提供了重要的檢測數據和科學評價意見。實際工作中,工程質量檢測為有效提高水工程安全運行保證率,最大限度地保護人民群眾生命財產安全,起到了關鍵作用!
2 安全監測的內容
安全監測的方法與工作內容根據監測目標物的不同而異,種類繁多。根據監測的原理機制不同,可分為內部變形監測和外部變形監測兩大類。又根據不同的監測對象,由于內、外受各種因素的影響,在運行過程中都會產生不同程度的變形,這種變形在一定限度之內是正常現象,但超過了一定的界限就會影響其正常使用,甚至危及安全。因此,在目標物的施工、運行期都必須對其開展安全監測工作,對安全運行,提高科學認識,檢驗理論、做好監測預報預警工作具有十分重要的意義。
外部變形監測主要是利用測量儀器和測繪手段對監測目標表面(或有些項目的內部)的變形現象進行監視與觀測。通過監測確定在各種影響條件的作用下,目標物表面的形狀、大小及位置變化的空間狀態和時間特征,以及位移變化規律。外部變形監測主要涉及三方面的內容:變形信息的獲取(外業數據采集和內業計算),變形信息的分析與解釋(監測數據管理與分析),變形預報(通過分析,建立與影響因素直接相關的數字模型,進而預報與預警)。
外部變形監測的常用儀器設備主要分為兩大類:一類是專用儀器,主要是正倒垂線、引張線等儀器設備及其專用測讀設備。另一類是測量儀器,主要采用大地測量類儀器進行平面位移監測和垂直位移監測。如全站儀(或測量機器人)、電子水準儀、GPS接收機等,另外還有數字攝影測量、實時攝影測量等新技術。
內部變形觀測主要采用預埋或施工后再行埋設到監測目標物內部的各種類型的傳感器,例如壓力計、鋼筋計、孔隙水壓力計等進行目標物內部應力應變觀測。通過將這些傳感器集成到監測系統中,實時監控分析,了解建筑物內部安全穩定狀態。內部監測可以發現人肉眼無法感知的細微變化,可以說是安全評價的“聽診器”。
3 安全監測的目的
安全監測,顧名思義,就是以安全為目的的監控與觀測,是確保工程穩定與安全運營的可靠保證,可為設計計算提供反演反饋分析。它是一門多學科交叉的綜合性工程應用技術,涉及到地質及巖土工程、結構工程、材料工程、測繪工程、儀器儀表、傳感器技術、監測技術和理論分析計算等多學科領域。
其主要目的主要是通過跟蹤觀測和定期觀測,及時(隨時)掌握和發現異常現象和可能危及安全的不良因素,并及時對其穩定性和安全度作出評價,以確保工程在施工期和運用期的安全,同時兼有檢驗設計方案和施工工藝的合理性。
4 安全監測在危險化學品監測中的應用
石油化學工業,大量易燃、易爆、有毒、有害、有腐蝕性等危險化學品不斷問世,它們作為工業生產的原料或產品出現在生產、加工處理、儲存、運輸、經營過程中。化學品的同有危險性給人類的生存帶來了極大的威脅。因此,安全監測工作的介入,可以對整個過程的安全狀態給予準確及時的預警,尤其是對危險化學品的生產加工過程、儲存過程中的監測尤為重要。
對危險化學品的生產加工過程中,我們必須對大型機械設備引入外部變形觀測、應力應變和溫度等監測項目進行實時監控,預防由于大的變形和超壓、超溫所帶來的嚴重危害,做到實時監測、及時預警,以保證生產加工過程中的安全生產;在化學品的儲存過程中,同樣對危險化學品的儲存容器、設施和建筑物應引入內部變形和外部變形觀測,對應力應變、溫度等主要監測項目實時監測。尤其是對可能引起重大災害的項目,應建立起自動化監測預警系統,實現自動監測、自動報警,將安全事故的發生扼殺于搖籃之中。
5 安全評價引入安全監測的重要意義
我國這些年在安全監測工作上取得了長足進步,從其最初的水庫大壩安全監測,到目前安全監測工作已涉及到各個領域。安全監測的成果已經成為眾多領域內工程驗收所必須提供的科學資料,其對工程的安全評價與預警起到了越來越重要的作用。在今后的安全評價項目中,尤其是對重要的、可能引起重大安全事故的目標物應提出安全監測工作要求,在可能的條件下建立起自動化安全監測系統,做到防患于未然,保證人民群眾的生命財產安全。
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[責任編輯:楊玉潔]