[QC成果]深圳市某垃圾场封场填埋气体导排

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资料等级:[QC成果]深圳市某垃圾场封场填埋气体导排
发布时间:2018-1-17
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资料简介
1.小组概况
1.1小组基本概况表1
1.2小组成员状况                                      表2 
2.选题理由
2.1.##坑垃圾填埋场封场工程是深圳市政府#年度对##坑垃圾填埋场及其周边地区安全隐患进行重点整治的一项重点工程。深圳市政府对此项工程施工期间的安全问题极为重视,由市政府主持召开的关于##坑垃圾填埋场安全整治工作的会议就超过40次,并由王穗明、卓钦锐两位副市长亲自挂帅成立##坑垃圾场整治领导小组,下设10个工作小组,涉及市政府办公厅、市安委、城管办、公安、消防、交警、龙岗区和罗湖区政府等十五个部门,指挥部就设在工地现场,要求确保此项工程能够全面做到保障施工期间的安全、无事故、并及早完成。在工程建设监理方面,不仅设有常规的工程监理部,还专门从武汉聘请国内在填埋气体危害方面有较高知名度的武汉安全环保研究院的专家来工地现场成立气体安全监理部,监督工程中的施工安全。本工程的施工安全受重视程度在深圳市建设历史上是绝无仅有的。
2.2.填埋气体的主要成分为甲烷和二氧化碳,同时还含有少量的其它成份,如氧、硫化氢、氨等及微量成份(如氯乙烯、苯及甲苯等)。
##坑垃圾填埋场填埋气体的典型成分(城市生活垃圾堆场、填埋场安全防范研究,深圳市环境卫生管理处,#)如表1所示。
表1##坑垃圾填埋场填埋气体成分分析(体积百分比)
由表1可见,填埋气体中甲烷和二氧化碳的含量分别为61.5%和35.4%。因此,填埋气体的特性主要由这两种气体的特性决定。
甲烷是一种无色、无味、易燃、易爆的气体,因而,填埋气体也是一种易燃、易爆气体(填埋气体由于混有其它各种有毒有害气体,因而有色、有恶臭),填埋气体同时具备以下三个条件时,就会引发爆炸:
(1)存在密闭或半密闭空间;
(2)密闭或半密闭空间内填埋气体与空气的混合物(称为可燃气体混合物)中可燃气体的浓度处于其爆炸极限内;
(3)存在点火能量足以点燃可燃气体混合物的点火源。
甲烷的爆炸性参数如表2所示。
表2甲烷气体的爆炸参数
由表2可知,填埋气体在满足浓度和密闭(半密闭)条件下只需很小的火星就可将其引爆,存在很大的危险性。
填埋气体同时具备以下两个条件就会发生燃烧引发火灾:
(1)填埋气体与空气发生接触;
(2)存在点火能量大于某一数值的点火源。
由于施工现场地形复杂,来往闲杂人员较多,各种机械本身也会产生火花,火源的管理不易受控,一旦疏于防范,填埋气体就可能发生火灾或爆炸。再者,工程施工在夏季高温暴晒、雷击等不良气候可能引发填埋气体自燃。
另外,由于填埋气体中氧气的含量很较低(约为1.2%,见表1)。对于施工现场的一些密闭或半密闭的空间,如果其内部积聚有填埋气体,施工人员盲目进入后很容易发生窒息事故。填埋气体中还含有一定量的有毒有害的成分如硫化氢、氨气和悬浮物等等,长期吸入这些物质,可导致心脏病、癌症、呼吸道感染等多种疾病,当这些有害成分超过一定浓度,还会使人急性中毒,危及生命。
所以,填埋气体的安全防范是本工程安全管理的重点。
2.3.填埋气体导排工程施工的安全隐患是整个垃圾场封场工程中最大的一个,最容易发生填埋气体泄漏引起燃烧或者爆炸,危及施工人员身体健康甚至生命安全。安全问题是整个工程的重中之重。
2.4.本工程填埋气体收集井采用沉管灌注桩施工工艺,在国内尚属首次。没有成熟的施工方法和经验可以参考或借鉴,需要我们在施工过程中不断总结和积累经验,确保填埋气体收集井施工安全和质量。同时,也为公司以后承建类似的工程项目创造条件。
2.5.由于##坑垃圾填埋场实行的是简易填埋,垃圾并未分类,垃圾降解很不均匀,导致填埋场表面不均匀沉降,甚至垃圾体内出现空洞,极大可能使桩机在场内施工发生倾覆,造成事故。
3.基本做法
3.1工程概况
深圳市##坑垃圾填埋场启用于#年,终场于#年;主要用于填埋罗湖、福田两区的城市生活垃圾;在15年的使用期间先后经过6次扩容,累计填埋垃圾量约320万吨,约360万立方米;局部最大埋深约80米,平均埋深约50米;占地面积约15万平方米。由于建场初期的历史条件所限,属于无防渗措施、安全环保措施的简易垃圾堆置场。虽在#年后的扩容中增加了局部的石笼排气井及场内的气体导排井,但因填埋气体存在的安全隐患是急需治理的首要问题。
由于生活垃圾中的有机物的生物降解作用,在填埋后的半年内就进入厌氧状态下的甲烷产气期,##坑垃圾填埋场目前仍处在填埋气体的产气高峰期。据测算,#年的产气量约为4000~6000万立方米;以后产气量逐年缓慢下降,但未来20年内的年均产气量仍将维持在1000万立方米以上。由于##坑垃圾填埋场的底部及周边在启用时并未采取防渗措施,垃圾堆填体所产生的填埋气体除了通过填埋场地表向大气无序扩散外,还会通过周围的岩土层向填埋场周边地区发生迁移,因此,严重威胁到填埋场周边建筑物和居民的安全。
由于历史原因,自#年以来,沿##坑垃圾填埋场的西南侧边界,仅间隔一条宽约5米的便道,已陆续建成一个居民区,现有已建、在建建筑物约385栋(多数为8层左右的楼房),居民约11,500人(以暂住人口为主)。其中有部分违章建筑物甚至就建在填埋场边上的垃圾体上。由于密集的建筑群与大量居住人口的存在加剧了引发填埋气体火灾与爆炸事故的危险。为彻底消除##坑垃圾填埋场本身所存在的安全隐患及因填埋气体迁移对周边地区所构成的威胁,急需尽快实施封场工程。
我公司承建的##坑填埋气体导排工程位于##坑垃圾填埋场内,是##坑垃圾填埋场封场工程的一个分部工程,涉及面积有15万平方米。本工程的目的是收集垃圾场内产生的填埋气体并提供给发电厂作为发电的能源。
本工程的主要分项工程就是填埋气体收集井的施工。其安全隐患也是整个垃圾场封场工程中最大的一个。由于工程环境的特殊性,要求在施工中不能产生火花以免引燃(或引爆)填埋气体。经业主聘请国内填埋气体方面专家多次论证,采用沉管灌注桩机施工是所有类型桩机中产生火花可能性最小和火花数量最少的。所以,本工程采用沉管灌注桩机施工填埋气体收集井。
3.2小组活动目标
确保##坑垃圾填埋场气体导排工程施工工程期间绝对不发生气体爆炸和火灾造成人员伤亡事故,避免其他安全事故。
3.3小组活动简况
小组共进行了两轮循环,循环时间:#年7月—#年4月。
详见图1:小组活动简况图
3.4开展第一次PDCA循环
第一次循环时间:
第一次循环目标:消除填埋气体收集井施工过程中存在的可燃气体安全隐患,确保在施工中不发生填埋气体火灾和爆炸。
3.4.1P阶段(计划阶段)
3.4.1.1现状分析
在工程开始施工前,就工程安全问题作了大量的工作。对工程中容易出现的种种问题作了认真仔细的分析,探讨出相应的预防措施,包括:
(1)强化安全教育,不仅进行常规的三级安全交底教育,还要进行与填埋气体有关的防火、防爆及防窒息的安全知识和要领的教育,要求人人懂防范,会自救。并经安全考核合格后方可上岗作业。在施工过程中,还要针对实际情况进行安全教育,加深安全防护意识。
(2)加强火源管理,禁止工人带火种进入施工场地。所有进入现场的施工机械都要装防火罩。施工现场尽量避免动火作业,确需动火作业须报动火报告经气体安全监理及有关单位批准并作好气体监测、配备消防用具、专人看护等措施。
(3)针对场地不平整或可能出现的垃圾体空洞,我们对各桩位及上下桩位之间桩机行进路线进行填土推平、碾压、局部辅以人工清理。填土碾压后密实度应达到85%,坡度小于5%。如果遇坡度太陡,则采取挖台阶走之字路降低坡度。这样可预防施工中的桩机倾覆事故。
(4)打桩前必须准备2斗车砂和10台灭火器,把消防水带接到施工现场。在施工现场停放一台装满水的消防车备用。在整个抽气井施工过程中,这些消防设施始终放在打桩机周围。并配8套防毒面具,在出现地下冒气、火灾或爆炸时,需要抢险时使用。
(5)打桩时必须有安全主任和安全员在施工现场,确保能够及时处理现场发生的紧急问题。安全员负责施工全过程的甲烷气体浓度的监测,发现超标,立即采取措施降低浓度。若浓度继续超标,则应立即停止作业,疏散施工人员,断开附近电源,报有关单位进行处理。
(6)打桩时,除操作手在机台上,安全员定时走近桩机监测浓度外,其余人员应远离桩机20m。管理人员要要求所有无关人员离开施工工地。
(7)其它施工场所(人工挖沟槽)出现沼气浓度超标或工人明显嗅到异味时,也必须做到工人远离现场,机械设备停转,附近电源断开。
(8)针对特殊气候如大雨后暴晒容易在垃圾中产生高温自燃,特别是场地东北有约300m长的石笼沟,在其周围垃圾中含氧量较高,自燃的可能性更高。因此,在大雨后太阳暴晒时,石笼沟附近20m以内的抽气井必须每半小时在抽气管内外浇一次水。另外,由于桩机机架高33m,在空旷的场地上起到避雷针的作用,容易使附近的人遭雷击。因此看到天气变化,可能打雷时,必须立即停止作业。当桩管悬空时,机长要把桩管放下触地(起雷电接地的作用)。安全员每天收听天气预报,并每天晚上与安全主任讨论商定针对明天天气的打桩安排。
(9)填埋气体中含35.4%的二氧化碳,晚上由于没有太阳照射,空气的对流趋势明显减弱,有时会在地面形成不流动的气膜,称为逆温层。当逆温层形成时,垃圾场内会形成富含二氧化碳的逆温层,层厚通常在地面以上0.5m范围内,容易使人窒息息死亡。因此,工人不住在工地现场,由公司在##新村租楼房。在工地守夜的人不能在地上休息,必须站立或坐在打桩机上。
(10)当出现火灾或爆炸时。现场由安全主任统一指挥,原则是首先尽量减少人员伤亡,其次组织抢救伤员和灭火。现场施工人员共14人,当出现火灾或爆炸时,4个人戴上防毒面具,将砂推到着火处灭火,4个人戴上防毒面具,用灭火器灭火,两个人用消防水管浇水灭火,安全员继续用仪器检测瓦斯浓度。安全主任负责电话联系消防部门,并指挥现场消防车灭火。如果有人受伤,须首先抢救伤员,抢救者须摒住呼吸,迅速把伤员抬离现场。
上述措施从安全管理方面为整个气体导排工程的提供了保障。我们再对整个工程气体安全隐患最大的填埋气体收集井施工进行分析:
尽管与其他成井方法相比,在垃圾填埋场采用沉管灌注桩机成井是目前成井方法中最安全有效的施工方法,但按照沉管灌注桩机常规施工方法(见图2),在本工程施工过程中,存在以下三个方面的安全隐患:(1)难以保证桩管与桩头间做到完全密封,在向垃圾体内打下桩管时,垃圾体内的填埋气体有可能泄露进桩管内,即有可能存在可燃气体浓度处于爆炸极限以内;(2)虽可采取各种措施消除点火源,但完全消除点火源的可能性仍难以保证,并且缺乏相应的检测手段;(3)桩管内实际上形成一个密闭空间。因而在最不利条件下,爆炸的三个条件有可能同时得到满足,即形成极端不利点,从而在管桩井内发生填埋气体爆炸。若可燃气体浓度超过爆炸上限,则可发生燃烧形成火灾。在施工过程中,桩管与垃圾体磨擦导致垃圾体因摩擦产生高温,容易引发自燃。经过分析后得出结论:采用常规方法施工收集井将会出现填埋气体燃烧甚至爆炸,容易造成安全事故。

 

资料目录
目录
1. 小组概况 …………………………………………………………1
2. 选题理由 …………………………………………………………1
3. 基本作法 …………………………………………………………4
3.1工程概况…… …………………………………………………4
3.2小组活动目标… ………………………………………………5
3.3小组活动简况………………………………………………… 5
3.4开展第一次PDCA循环…… ……………………………….. 6
3.5开展第二次PDCA循环………………………………………15
4. 主要成果 …………………………………………………………19
5. 巩固措施… ……………………………………………………… 21
6. 存在的不足和仍需改进之处……………………………………. 21
7. 结语………………………………………………………………. 21
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