化工企業中心控制室的抗爆需求分析范文
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摘要：化工企業的中心控制室對于整個企業的日常生產和運行起到十分關鍵的作用。本文對化工企業中心控制室的抗爆需求進行了闡述，并且引用爆炸超壓對建筑物的影響、蒸汽云爆超壓后果預測模型以及空氣保障沖擊波船舶規律等相關領域的研究結果，之后探討了保障沖擊波超壓和控制室抗爆結構之間的關系，最后又對如何根據距離來對中心控制室是否選擇非抗爆結構進行判斷，并給出了初步的量化指標，為相關的設計工作提供參考。
關鍵詞：中心控制室抗爆結構蒸汽云爆炸沖擊波超壓
在化工企業當中，中心控制室起到十分關鍵的作用。在一些新建的大型化工項目的當中，對中心控制室的功能提出了更高的要求。需要控制室不僅要具備以往傳統控制室的功能，同時也要承擔更多的生產管理相關任務。化工企業中心控制室在工作過程當中要保持高度的安全性，中心控制室在設計階段，工作人員應當將抗爆結構進行充分的考慮。從目前的情況來看，當前化工企業中心控制室的抗爆結構光照條件較差，通風能力不足，中心控制室需要大量的工作人員來進行辦公，從而使得整個中心控制室的舒適程度不足。需要在保證安全性的條件之下，對化工企業的中心控制室進行人性化的設計工作。
1中心控制室的抗爆需求
從目前的情況來看，化工企業當中可能存在的爆炸形式主要有蒸汽云爆炸、壓力容器爆炸以及粉塵爆炸等，在這當中，蒸汽云爆炸占有很大的比重。產生爆炸之時，會出現高溫高壓的氣體，并且以極高的速度呈球面膨脹，將爆炸反應所釋放出的部分能量向周邊的空氣層進行傳遞和延伸。從而使得空氣出現擾動的現象，密度、壓力等發生突變，這種現象人們將其稱為沖擊波。當沖擊波通過之時，所產生的大氣壓力稱之為超壓。沖擊波所產生的破壞主要是由波陣的表面所造成。在超壓的作用之下，會使建筑物遭到嚴重的破壞，甚至是摧毀，同時也會導致人員的傷亡。通常情況下，工作人員以及相關的設備都在中心控制室安全結構的保護之下，所以建筑物在出現爆炸之時可能造成的破壞程度是判斷中心控制室是否選擇抗爆結構設計的最為主要的因素之一。在爆炸的過程當中，建筑物的門窗受損最為嚴重，中心控制室可以選擇安全玻璃。如果門窗受損十分嚴重，則在進行設計之時可以考慮不在外墻安裝玻璃窗。另外，如果爆炸使得建筑物的結構受到嚴重的損害，可以適當的采用抗爆結構來進行設計。
2爆炸超壓和控制室結構的選擇
爆炸所產生的沖擊波所造成的破壞可以通過峰值超壓、持續時間以及沖量這三個參數來進行衡量。在這其中，峰值超壓主要是衡量爆炸沖擊波的最為重要的參數。對沖擊波的危害進行定量分析，最為簡單的方式就是分析爆炸超壓和破壞作用二者之間所存在的關系。通常情況下，如果爆炸所產生的超壓在1千帕之下，可能會造成部分玻璃出現破碎，但是對于建筑物的影響較小，對人員也不會造成傷害。所以，這種情況不需要對中心控制室的抗爆結構進行考慮。如果爆炸所產生的超壓在1千帕至5千帕之間，可能會對建筑物造成輕微的損傷，并且這種損傷容易修復。如果超壓處于5千帕至20千帕的區域之內，會造成建筑物的玻璃門窗破碎，整個房屋建筑受到十分嚴重的損傷，甚至還會出現坍塌。這種情況之下，化工企業的中心控制室結構可以根據20千帕的超壓承載能力來進行設計，并且不能在外墻設置玻璃窗，從而避免由于爆炸而對其產生毀滅性的傷害。當爆炸超壓大于二十千帕之時，會對建筑物造成毀滅性的傷害。盡管這種爆炸處于一定的范圍之內，如果采用合理的設計方式，同時以鋼筋混凝土結構作為主體。如果在條件允許的情況之下，中心控制室可以建造在這一區域之外。通過對上述的幾種情況進行分析，在爆炸超壓小于五千帕的情況之下，中心控制室不需要采用抗爆結構來進行時設計和施工，只需要采用比較常規的鋼筋混凝土框架結構來進行設計，但是需要在門窗部位安裝安全玻璃，以此能夠有效的避免由于爆炸所產生的超壓和沖擊波破壞玻璃結構，進一步保證化工企業中心控制室的安全性。
3結束語
前文對化工企業中心控制室的抗爆需求進行了簡要的分析和描述，首先介紹了化工企業中心控制室對于抗爆的需求，之后又比較詳細的介紹了在不同的情況之下對于抗爆結構的選擇方式。從目前的情況來看，一些化工項目在建設過程當中采用爆炸后果預測軟件來對不同建筑所能承受的爆炸風險進行評估，并且聘請相關的專家來作為顧問。由于化工企業項目之間存在著一定的差異，從而使得中心控制室的設計工作需要有針對性的進行，使中心控制室能夠最大程度的滿足實際的抗爆要求。
參考文獻
[1]王耀東.石油化工企業中心控制室建筑結構設計探討[J].石油化工自動化，2014，50（3）：20-23.
[2]張少鵬，劉秀琴.石化企業中心控制室的抗爆需求探討[J].石油化工自動化，2013，49（5）：7-11.
作者：田虎強 單位：北京慎恒工程設計有限公司新疆分公司