引水隧洞工程洞内有害气体监测.docx
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引水隧洞工程洞内有害气体监测
九子海引水隧洞进口段及洞身段
(桩号:
D0+000~D2+900)
洞
内
有
害
气
体
监
测
施工单位:
日期:
编制:
审核:
校核:
审批:
一、工程概况
工程所在地位于云南省丽江市玉龙县和古城区境内,地理位置为东经100°14′-100°20′,北纬26°59′-27°09′之间。
丽江坝地处滇、川、藏三省交汇处,行政区划涉及古城区和玉龙县,是指漾弓江流域的丽江径流区,以及拉市海、文海、黑白水河、文化河、龙山河等流域,面积1263.8km2。
丽江市是中国历史文化名城之一,是世界文化遗产、世界自然遗产和世界记忆遗产的“三遗产城市”。
主要工程区九子海水库距玉龙雪山景区约13km,距丽江市城区约35km,距昆明约540km。
本工程任务是修复丽江坝地下水,改善丽江坝地下水系统,改善黑龙潭出流条件。
工程从黑水河、白水河引水,经引水隧洞引至九子海水库,再经补水隧洞通过岩溶管道补给丽江坝地下水系统。
黑水河多年平均引水量为654万m3,白水河多年平均引水量为1618万m3,九子海水库多年平均入库径流量752万m3。
水库建成后,多年平均补水水量为2921万m3。
工程等别为Ⅲ等,规模为中型。
本工程分为引水工程、蓄水工程及补水工程,引水工程包括黑水河取水坝、黑白水河引水隧洞、白水河取水坝(已建)、九子海引水隧洞,蓄水工程包括九子海水库库盆、1#、2#挡水坝、非常溢洪道、排渗隧洞,补水工程包括补水隧洞与K18补水井。
黑水河取水坝布置拉伯-丽江公路跨黑水河桥上游约1.0km处,取水坝由埋石混凝土重力坝、坝身泄洪表孔、取水口及冲沙孔组成,正常蓄水位为2872.00m,相应的库容为0.058万m3,坝顶高程2874.30m,最大坝高为12.30m,坝顶宽度为5m。
溢流坝段净宽25m,堰顶高程2872.00m。
取水口进口底板高程为2870.00m,设计引水流量为8.0m3/s。
冲沙孔底板高程为2868.00m,设1道2.0×2.0m工作闸门。
黑白水河引水隧洞由箱涵段和隧洞段组成,全长3.083km。
进口底板高程2870.00m,出口底板高程2861.50m,隧洞断面为城门洞型,尺寸为2m×2.5m(宽×高),设计引水流量为8.0m3/s。
白水河挡水坝已于2013年在“玉龙雪山景区护林防火及白沙束河片区抗旱应急工程”中建成并投入使用。
坝型为常态混凝土重力坝,正常蓄水位为2860.00m,相应的库容为4.54万m3,坝顶高程2862.30m,最大坝高17.55m,坝顶宽5m,全长81m。
溢流坝长30m,堰顶高程2860.00m。
改建的取水口位于右岸,进口底板高程2857.00m,设计引水流量为20.0m3/s。
九子海引水隧洞由箱涵段、隧洞段及出口明渠段组成。
全长9.63km,设计引水流量为20.0m3/s,进口底板高程2856.50m,出口底板高程2837.00m,隧洞段底坡i=0.2%,隧洞断面为圆形,半径为R=1.75m。
二、编制依据
1、《施工组织设计》
2、《施工合同》
3、《施工图》
4、《水利水电工程施工安全防护设施技术规范》DL5162-2013
5、《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》DL/T5099-1999
6、《煤矿安全规程》2015
7、《国家安全生产监督管理总局令19号》防治煤与瓦斯突出规定
8、《隧洞施工瓦斯气体处理措施》、
9、现行水利工程和与本标段工程相关的施工规范、质量验收标准等。
三、编制原则
满足招标文件、相关标准规范及设计文件要求,根据施工现场实际,保证工程施工安全、保证工程施工质量。
做到文明施工,绿色施工,按时完成施工任务,给监理、业主交上一分满意的答卷。
根据重庆市水利局、市安全生产监督管理局【发文字号】渝水基[2015]15号,重庆市重点水利工程危险性较大单项工程安全专项施工方案编制和审查管理(暂行)办法。
依据《中华人民共和国安全生产法》、《建设工程安全生产管理条例》、《水利工程建设安全生产管理规定》以及相关安全生产法律法规进行编制本隧洞段洞内有害气体监测。
四、适用范围
本洞内有害气体监测为九子海引水隧洞进口段及洞身段(桩号:
D0+000~D2+900)洞内有害气体监测专项方案,具有独立针对性,只适用于该段隧洞段有害气体监测;其他项目请严谨、慎重参考执行。
五、洞内有害气体监测与监测方案
5.1、常见的有毒有害气体
在隧洞施工过程中对财产与人的健康、生命造成危害的因素大体上可以分为物理、化学与生物三方面。
其中化学因素的影响危害性最大。
而有毒有害气体又是化学因素中最普遍、最常见的部分。
有毒有害气体分为可燃气体与有毒气体两大类。
有毒气体又根据他们对人体不同的作用机理分为刺激性气体、窒息性气体和急性中毒的有机气体三大类。
其中刺激性气体包括氯气、光气、双光气、二氧化硫、氮氧化物、甲醛、氨气、臭氧等气体。
刺激性气体对机体作用的特点是对皮肤、黏膜有强烈的刺激作用,其中一些同时具有强烈的腐蚀作用。
刺激性气体对机体的损伤程度与其在水中的溶解度与作用部位有关。
一般来说,水溶性大的化学物,如氯气、氨气、二氧化硫等对眼和上呼吸道迅速产生刺激作用,很快出现眼和上呼吸道的刺激症状;水溶性较小的化学物,如光气、二氧化氮等,对下呼吸道及肺泡的作用较明显。
刺激性气体造成的病变的严重程度除化学物本身的性质外,最重要的是与接触化学物的浓度和时间密切相关。
短期接触高浓度刺激性气体,可引起严重急性中毒,而长期接触低浓度则可造成慢性损伤。
急性刺激性气体中毒通常先出现眼及上呼吸道刺激症状,如眼结膜充血、流泪、流涕、咽干、咳嗽、胸闷等症状,随后这些症状可减轻或消失,经过几小时至3天不等的潜伏期后症状突然重现,很快加严重者可发生化学性支气管肺炎、肺水肿,表现为剧烈咳嗽、咯白色或粉红色泡沫痰、呼吸困难、发绀等,可因肺水肿或并发急性呼吸窘迫症等导致残废。
窒息性气体包括一氧化碳、硫化氢、氰氢酸、二氧化碳等气体。
这些化合物进入机体后导致的组织细胞缺氧各不相同。
一氧化碳进入体内后主要与红细胞的血红蛋白结合,形成碳氧血红蛋白,以致使红细胞失去携氧能力,从而组织细胞得不到足够的氧气。
氰化氢进入机体后,氰离子直接作用于细胞色素氧化酶,使其失去传递电子能力,结果导致细胞不能摄取和利用氧,引起细胞内窒息。
甲烷本身对机体无明显的毒害,其造成的组织细胞缺氧,实际是由于吸入气中氧浓度降低所致的缺氧性窒息。
硫化氢进入机体后的作用是多方面的。
硫化氢与氧化型细胞色素氧化酶中的三价铁结合,抑制细胞呼吸酶的活性,导致组织细胞缺氧硫化氢可与谷胱甘肽的巯基结合,使谷胱甘肽失活,加重了组织细胞的缺氧另外,高浓度硫化氢通过对嗅神经、呼吸道黏膜神经及颈动脉窦和主动脉体的化学感受器的强烈刺激,导致呼吸麻痹,甚至猝死。
急性中毒的有机溶剂有正己烷、二氯甲烷等。
上述有机挥发性化合物同以上无机有毒气体一样,也会对人体的呼吸系统与神经系统造成危害,有的致癌,比如苯。
由于有机化合物大多为可燃的物质,所以对于有机化合物的检测以前大多检测他的爆炸性,但有机化合物的最低爆炸极限远远大于它的MAC(空间最大允许浓度)的值。
也就是说,对有机化合物的毒性进行检测是必要的,也是必须的。
可燃性气体的危害主要是气体燃烧引起爆炸,从而对财产与人的生命造成危害。
但可燃气体发生爆炸必须具备一定的条件。
一定量的可燃气体、足够的氧气与点燃的火源。
以上三个条件缺一不可。
通常将可燃气体发生爆炸的气体浓度称为最低爆炸极限,一般用LEL表示。
不同的可燃气体具有不同的LEL。
所以对于可燃气体的检测一般检测它的LEL。
可燃气体检测LEL表表1
有毒气体
TWA(8小时统计权重平均值)
STEL(15分钟短期暴露水平)
IDLH(立即致死量)PPM
MAC(空间最大允许浓度)mg/m³
氨气NH3
25
35
500
30
一氧化碳CO
25
/
1500
30
氯气CI2
0.5
1
30
1
氰化氢HCH
10
4.7
50
0.3
硫化氢H2S
10
15
300
10
一氧化氮NO
25
/
100
/
二氧化硫SO2
2
5
100
15
VOC
50
100
/
/
5.2、隧洞中的有害气体
隧洞中的常见有害气体表表2
序号
有害气体名称
极限浓度
1
瓦斯CH4
1%
2
一氧化碳CO
0.0024%
3
二氧化碳CO2
1.5%
4
硫化氢H2S
0.00066%
5
二氧化硫SO2
0.0005%
6
氨NH3
0.0004%
7
二氧化氮NO2
0.0025%
8
氮氧化合物NO
换算NO2的浓度不超过5mg/m³
9
粉尘
每立方米空气中,含有10%以上游离二氧化硅的粉尘必须在2mg以下
5.3、有毒有害气体检测仪的选择
在我国,由于历史和认识上的原因,我们在选用各类检测仪时存在的问题还比较多,具体体现在:
(1)对可燃气体的检测重于对有毒气体的检测。
(2)对可能引起急性中毒气体的检测重于对可能引起慢性中毒的气体的检测。
对于各类不同的生产场合和检测要求,选择合适的气体检测仪是每一个从事安全和生产工作的人员都必须十分注意的。
(1)确定所要检测气体种类和浓度范围
如果甲烷和其它毒性较小的烷烃类居多,选择LEL检测仪无疑是最为合适的。
这不仅是因为LEL检测仪原理简单,应用较广,同时它还具有维修、校准方便的特点。
如果存在一氧化碳、硫化氢等有毒气体,就要优先选择一个特定气体检测仪才能保证工作人员的安全。
如果更多的是有机有毒有害气体,考虑到其可能引起人员中毒的浓度较低,比如芳香烃、卤代烃、氨(胺)、醚、醇、酯等等,就应当选择光离子化检测仪,而绝对不要使用LEL检测器应付,因为这可能会导致人员伤亡。
如果气体种类覆盖了以上几类气体,选择一个复合式气体检测仪可能会达到事半功倍的效果。
(2)确定使用场合
工业环境的不同,选择气体检测仪种类也不同。
1)、固定式气体检测仪
这是在工业装置上和生产过程中使用较多的检测仪。
它可以安装在特定的检测点上对特定的气体泄漏进行检测。
固定式检测器一般为两体式,有传感器和变送组成的检测头为一体安装在检测现场,有电路、电源和显示报警装置组成的二次仪表为一体安装在安全场所,便于监视。
它同样要根据现场气体的种类和浓度加以选择,同时还要注意将它们安装在特定气体最可能泄漏的部位,比如要根据气体的比重选择传感器安装的最有效的高度等;
2)、便携式气体检测仪
由于便携式仪器操作方便,体积小巧,可以携带至不同的生产部位,电化学检测仪采用碱性电池供电,可连续使用1000小时;新型LEL检测仪、PID和复合式仪器采用可充电电池(有些已采用无记忆的镍氢或锂离子电池),使得它们一般可以连续工作近12小时,所以,作为这类仪器在各类工厂和卫生部门的应用越来越广。
如果是开放的场合,比如敞开的工作车间使用这类仪器作为安全报警,可以使用随身佩戴的扩散式气体检测仪,因为它可以连续、实时、准确地显示现场的有毒有害气体的浓度。
这类的新型仪器有的还配有振动警报附件,以避免在嘈杂环境中听不声音报警,并安装计算机芯片来记录峰值、STEL(15分钟短期暴露水平)和TWA(8小时统计权重平均值),为工人健康和安全提供具体的指导。
隧洞中有害气体监测仪器参照选用表表3
序号
仪器名称
规格型号
主要技术指标
仪器特点
产地及用途
使用方法
1
四合一气体检测仪
YHA102
检测气体种类及范围:
LEL量程0~100%LEL或0-5%CH4;O2量程0~30%Vol;CO量程0~500/2000ppm;H2S量程0~100/500ppm
全自动,可任意调节报警指标,自动报警,精度高
英国产
测CH4、H2S、CO、O
- 配套讲稿:
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