化工工业建筑设计中的防爆措施探讨论文_陆海宁

南京英凯工程设计有限公司 210009

摘要:自从进入本世纪以来,我国社会经济得到了突飞猛进的进步,促使各个行业有了很大的进步和发展,其中化工工业建筑是一个重要领域。同时在对国防化工工业进行生产的过程中,火工品生产是一个重要组成部分,但是在火工品及其辅件生产、储存中具有很大的爆炸危险性,这样就需要采取相应的防爆措施来对其进行预防,从而才能确保化工工业建筑设计工作的有效开展和顺利实施。

关键词:化工工业;建筑设计;防爆措施

一、前言

近些年来,我国化工行业有了很大的发展,但是因为化工生产过程中具备特殊性的特征,并且绝大多数的物质材料和产品都具有易燃、易爆以及易腐蚀性的特征,这样如果发生意外就非常容易造成火灾和爆炸事故的发生,因此在对化工工业建筑进行设计的时候,一定要对防火防爆特征进行考虑,并且还要严格按照国家的相关规范采取相应的措施进行防爆预防。此外还要采用一些新型合理的建筑材料,从而就可以大大的降低事故的发生,确保人们生命和财产安全得到保保障。

二、建筑平面及空间设计

1、合理布置总平面

(1)由于化工建筑存在一定的危险性,因此在对其进行整体布局时,需要做到科学、合理。首先,在进行建厂时,尽可能的选址在山区或者较为偏远的地方,以减少爆炸伤害;其次,对于具有爆炸危险的厂区,需要设置在厂区的边缘地带;最后,化工建筑设计还需要远离公路、铁路及高压线等。

(2)对于化工建筑围墙的设计,需要符合相应的规范要求,其具体要求如下表1所示:

表1 围墙至建筑物、道路、铁路和排水明沟的最小间距

注:(1)化工工业建筑围墙与其他物体之间的间距,以围墙中心这一点开始计算;

(2)在条件允许的情况下,化工建筑围墙与其他建筑物之间的最小间距需要确保在5米以上。当这两者之间有消防通道设置时,其间距要确保在6米以上;

(3)一般来说,化工建筑围墙与准轨铁路和窄轨铁路之间的最小间距应该控制在5米和3.5米。在特殊情况下,可以分别调整为3.5米和3米。

2 、合理选择平面形式

(1)对于有爆炸危险的厂房和仓库,在设计的过程中,需要尽可能的进行单层建筑的设计,这样不仅有利于泄爆,同时还有利于人员及时得以疏散。另外,为了确保泄压的效果,对于厂房和仓库的屋盖,尽可能选择重量较轻的,有利于将室内的爆炸气体和热量及时地散发出去。

(2)对于厂房建筑形式的设计,在条件允许的情况下,尽可能的设计成敞开式或者是半敞开式的形式,其主要优点如下:第一,有利于加强厂区内的通风情况,使得可燃性和可爆炸性的物质得以快速发散,从而有效避免了厂区内爆炸情况的发生;第二,即使爆炸情况无法避免,能够使得爆炸后产生的气体和热量尽快得以释放,以免造成更大的破坏。

三、化工工业建筑的防爆设计

1、泄爆设计

(1)为了尽可能的避免化工工业建筑出现爆炸的情况,在对化工工业建筑进行防爆设计时,首先就需要做好相应的泄爆设计。在我国《建筑设计防爆规范》中明确指出,对于建筑的泄压设置需要避免人员密集和主要交通道路。同时,所采用的泄压设施,主要以轻质面板和墙体为主,其每平方米的质量不宜超过60千克。

(2)对于泄压所采用的设施,除了需要选择容量较轻的材料,同时还需要保证其在爆炸过程中具有易碎的特点,这样有利于减少对人体的伤害。同时,对于泄压设施的设置,需要尽可能的靠近易发生爆炸的地方,从而将其作用最大化的发挥出来,

(3)对于具有爆炸危险的甲类或乙类厂房,当期发生爆炸时,即使使用了泄压设施,也会因为高压气流的因素将大量的爆炸碎片冲出泄压面,从而造成大量的人员伤亡和交通堵塞的情况。因此,对于这两类的厂房,所进行的泄压设施的设置,需要远离人员密集的地方和主要的交通道路。

(4)在一些较为寒冷的地区,由于积雪的原因往往会影响到泄压设施的泄压作用。因此,为了避免或减小这一影响,需要在进行泄压设置时采用适当的防积雪设计,从而确保泄压设施的作用能够最大化的发挥出来。

(5)对于泄压门窗的选取和设置,需要满足以下特点:第一,对于泄压门窗的选取,需要保证其具有质量较轻、构造节点易摧毁、容易脱落等特点;第二,在对门窗进行固定时,可以采用楔形木块进行固定;对于窗户的设置,可以设置成外开中悬窗,这样即使有爆炸情况发生,也能使得门窗可以自行打开并脱落,以实现泄压。

2、抗爆墙设计

在对化工工业建筑进行防爆设计时,还经常会进行防爆墙的设计,这一设计能够有效抵抗外爆,以减少爆炸事故发生后的危害。对于抗爆墙的设计,所采用的墙体是抗压、抗爆炸性很强的墙体。对于抗爆墙结构的设计,是根据爆炸冲击波的数值来进行确定的,并且除了需要确保抗爆墙具有较强的抗压、抗爆性能外,还需要确保其具有较高的耐火性能。

3、做好通风设计

对于化工工业建筑,还需要做好自然通风设计工作,从而确保化工工业建筑内有足够的自然风,特别是确保有足够的穿堂风,这样能够将建筑内的可燃和可爆物质尽快的稀释,使其无法达到燃烧和爆炸的极限,使得了发生爆炸的条件难以形成。一般来说,对于南方地区,由于温度适中,可以采用天然通风设计来进行室内通风。在北方较为寒冷的地区,则可以采用机械排风设计。

四、建筑防爆的其它措施

1、采取隔热降温措施

为了有效防止化工产品因为温度过高发生化学反应造成爆炸事故,对于化工工业厂房还需要做好隔热降温的措施,从而有效防止了爆炸条件的形成。一般在进行隔热时,可以进行架空或者是吊顶操作来实现隔热的目的。并且为了避免太阳光的直射,可以设置遮阳板和百叶窗等设施。

2、采用不发火地面措施

在对化工产品进行搬运的过程中,可能会因为摩擦或者撞击而产生火花,进而引发爆炸事故。为了有效避免这一类的爆炸事故发生,在对建筑地面进行设计时,可以采用不发火的地面设计来排除这一类的爆炸事故。对于不发火的地面材料,可以分为金属类和非金属类的地面。金属类的主要有砼板、铝板、铅板等,非金属类的主要有沥青砂浆、混凝土和水磨石等。

3、抗爆新型材料的选用

随着科学技术的不断发展,现在市场上的抗爆型材料越来越多。这类材料主要以泡沫金属材料和高分子材料为主,其主要特点是通过其多层复合结构来实现抗震、抗爆的作用,使得化工工业建筑的防爆性能得到极大的提升。主要材料有钢纤维泡沫铝材、硬质聚氨酯泡沫塑料、橡胶混凝土等。

五、结束语

综上所述,在开展化工工业建筑设计工作的时候,采取相应的防爆措施能够有效防止爆炸事故的发生。在对防爆问题进行处理的时候,涉及到的专业比较多,如:建筑、结构以及电气等,所以在设计的时候应该将各个专业紧密的结合在一起,对不同火工品建筑工艺进行充分考虑和分析,根据实际情况制定出详细周密的防爆设计方案,从而才能不保证建设之后的建筑物在投入生产中能够得到安全使用。

参考文献:

[1]周泽龙.关于化工装置建构筑物防火防爆问题的研究[J].城市建设理论研究(电子版),2014(01):257.

[2]宋荣全.石油化工生产过程中的防火防爆措施分析[J].中国化工贸易,2014(25):75-76.

[3]应付钊.抗爆建筑物的抗爆设计浅谈. 医药工程设计, 2015(14):52-54.

论文作者:陆海宁

论文发表刊物:《防护工程》2017年第29期

论文发表时间:2018/2/27

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