石油化工建筑防爆設(shè)計注意問題范文

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摘要：石油化工產(chǎn)品危險性高，具有易燃易爆特點，因此，對相關(guān)建筑進行設(shè)計時應(yīng)做好防爆考慮，把握設(shè)計細(xì)節(jié)與要點，為石油化工產(chǎn)品的生產(chǎn)、存放營造安全的環(huán)境。本文闡述石油化工爆炸相關(guān)知識，提出石油化工建筑防爆設(shè)計應(yīng)注意的問題，以供參考。

關(guān)鍵詞：石油化工；建筑；防爆設(shè)計；注意問題

石油化工是我國的重要工業(yè)之一，在滿足各生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)ぎa(chǎn)品需求上發(fā)揮重要作用。石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)中，保障各環(huán)節(jié)安全，避免安全事故的發(fā)生是工作的重點，因此，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)提高認(rèn)識，認(rèn)真落實防火防爆工作，尤其可從石油化工建筑入手，做好防爆設(shè)計，為生產(chǎn)工作的安全、穩(wěn)定進行奠定堅實基礎(chǔ)。

1.石油化工爆炸分類及極限

(1)石油化工爆炸分類依據(jù)發(fā)生原因及性質(zhì)，石油化工爆炸分為物理爆炸和化學(xué)爆炸，其中物理爆炸指密閉容器中氣體壓力超過容器所能承受的最大壓力，造成容器破裂。化學(xué)爆炸物質(zhì)因迅速發(fā)生放熱化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣體，膨脹做功形成的爆炸。化學(xué)爆炸進一步細(xì)分為：簡單的分解爆炸、復(fù)雜分解爆炸、爆炸性混合物爆炸。顯然化學(xué)爆炸造成的危害更為嚴(yán)重，其不僅損壞臨近設(shè)施，而且直接威脅人們的生命安全。(2)石油化工爆炸極限石油化工產(chǎn)品爆炸極限指可燃?xì)怏w、蒸汽或粉塵與空氣混合物遇點火源發(fā)生爆炸的最低、最高濃度。研究發(fā)現(xiàn)，影響氣體爆炸極限的因素有含氧量、壓力、濃度。影響粉塵爆炸極限的因素較多，包括點火源、灰分、水分、揮發(fā)成分、粒徑等。

2.石油化工爆炸造成的危害

石油化工產(chǎn)品爆炸造成的危害非常之大，其主要由以下因素造成：首先，爆炸壓力。爆炸壓力是爆炸破壞、殺傷的重要因素，其可用以下公式加以衡量。其中T0、T爆表示爆炸前后氣體的溫度；n、m分別表示爆炸前后的摩爾數(shù)。其次，沖擊波。爆炸發(fā)生的瞬間，能量突然釋放到周圍空氣中，會產(chǎn)生沖擊波。沖擊波給人、建筑造成的危害較為嚴(yán)重，如表1所示，沖擊波給磚混結(jié)構(gòu)建筑造成的破壞。再次，高溫。爆炸溫度較高一般在2000～3000℃左右，給附近設(shè)施造成嚴(yán)重破壞。最后，爆炸碎片。爆炸會伴隨著碎片的飛散，飛散距離在100～500m范圍，給建筑物造成破壞，造成人或動物傷亡。

3.石油化工建筑防爆設(shè)計注意問題

針對石油化工發(fā)生的爆炸類型，以及爆炸造成的危害，生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)提高安全意識，做好生產(chǎn)設(shè)施的安全設(shè)計，尤其應(yīng)做好建筑防爆設(shè)計，要求設(shè)計人員明確設(shè)計注意的問題，降低爆炸發(fā)生機率，保障生產(chǎn)安全。(1)注重合理布置廠房石油化工生產(chǎn)中，合理布置廠房，可有效避免爆炸事故的發(fā)生，降低爆炸造成的破壞，因此，設(shè)計人員應(yīng)將廠房的布置設(shè)計作為工作重點，尤其應(yīng)注意把握以下問題：首先，做好整體規(guī)劃設(shè)計。針對可能發(fā)生爆炸事故的庫房、廠房，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求預(yù)留合適的防火間距。同時，做好散發(fā)火花、明火位置的研究，將廠房布置在下風(fēng)向位置。另外，做好常年主導(dǎo)風(fēng)向分析，將具有爆炸危險的庫房、廠房平面主軸線與風(fēng)向垂直，或者夾角至少應(yīng)達到45°。其次，把握空間布置細(xì)節(jié)。設(shè)計的建筑應(yīng)以單層或單獨建筑為主，并做好半敞開或敞開式設(shè)計。建筑體量盡量小型化，不宜過大，(2)選擇安全建筑結(jié)構(gòu)針對具有爆炸危險性的廠房，做好選型設(shè)計尤為重要。設(shè)計人員應(yīng)總結(jié)以往設(shè)計經(jīng)驗，明確石油化工生產(chǎn)要求，保證廠房建筑的安全性。一方面，建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)具備較好的整體性，強度高、耐火性好。同時，應(yīng)能方便的設(shè)置較大泄壓面積。另一方面，建筑結(jié)構(gòu)可設(shè)計成磚混結(jié)構(gòu)、鋼框架、裝配式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。其中磚混結(jié)構(gòu)應(yīng)注重設(shè)計圈梁、構(gòu)造柱，并在磚縫中做好鋼筋的配置。鋼框架結(jié)構(gòu)應(yīng)做好防火保護設(shè)計。如為裝配式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，應(yīng)保證構(gòu)件節(jié)點連接強度，并設(shè)置現(xiàn)澆層，提高建筑的整體性。(3)做好防爆墻的設(shè)計防爆墻可抵抗爆炸壓力，降低爆炸造成的破壞。一方面，設(shè)計人員做好常見防爆墻研究，明確不同防爆墻的適用類型。當(dāng)前磚墻防爆墻、鋼筋混凝土防爆墻、鋼板防爆墻較為常用，其中磚墻防爆墻適用在爆炸危險性較小的廠房；鋼筋混凝土防爆墻適用于爆炸壓力較高的場合。另一方面，明確設(shè)計參數(shù)。設(shè)計磚墻防爆墻時應(yīng)注重設(shè)計鋼筋混凝土構(gòu)造柱，間距至少應(yīng)達到6m。墻體高度一般在6m，如較高應(yīng)設(shè)計鋼筋混凝土圈梁。墻體厚度至少應(yīng)達到240mm且砂漿強度等級應(yīng)達到M5。如為鋼筋混凝土防爆墻，其厚度應(yīng)達到20mm；混凝土強度等級應(yīng)達到C20。另外，應(yīng)做好雙層雙向配筋且使用的鋼筋直徑不能低于10mm，間距控制在200mm以內(nèi)。如為鋼板防爆墻應(yīng)保證立柱與橫梁間的間距控制在1.8m以內(nèi)且面板厚度至少應(yīng)達到6mm。(4)落實泄壓設(shè)計細(xì)節(jié)石油化工建筑防爆設(shè)計時，做好泄壓設(shè)計尤為重要。一方面，選擇合理的泄壓位置。泄壓面應(yīng)和可能發(fā)生爆炸的位置靠近，并注意避開主要交通道路、人員集中的場所。針對屋面上的泄壓設(shè)施，應(yīng)注意采用防冰雪積壓措施。另外，泄壓門窗應(yīng)進行外開設(shè)計。另一方面，明確泄壓構(gòu)件材料要求。泄壓構(gòu)件材料質(zhì)量應(yīng)輕，自身重量不能超過60kg/m2，并且具有較好的脆性，即，爆炸產(chǎn)生的壓力較小時應(yīng)能破碎。研究發(fā)現(xiàn)，石膏板、加氣混凝土、石棉瓦是常用材料，設(shè)計人員應(yīng)根據(jù)實際情況加以合理選取。另外，設(shè)計合理的泄壓比。所謂泄壓比指廠房全部泄壓面積和廠房的體積比。一般根據(jù)廠房爆炸危險等級確定泄壓比。例如，氫的泄壓比不能小于0.25；乙炔產(chǎn)品的泄壓比不能小于0.20；乙烯的泄壓比不能小于0.16。

4.結(jié)論

石油化工建筑防爆設(shè)計涉及的內(nèi)容多，專業(yè)性強，做好防爆設(shè)計研究，對保證生產(chǎn)工作的安全、順利進行具有重要的現(xiàn)實意義。本文通過研究得出的結(jié)論有：（1）設(shè)計人員應(yīng)做好石油化工爆炸類型及危害的分析，提高安全意識，將防爆設(shè)計融入到各個內(nèi)容及環(huán)節(jié)之中。（2）為保證石油化工建筑防爆設(shè)計質(zhì)量，應(yīng)注重廠房位置的合理布置，選擇安全的建筑結(jié)構(gòu)。同時，還應(yīng)做好防爆墻的設(shè)計，并認(rèn)真落實泄壓設(shè)計細(xì)節(jié)，杜絕爆炸事故的發(fā)生。

【參考文獻】

[1]劉健.石油化工建筑防爆設(shè)計時需要注意的問題[J].化工管理,2014(23):258.

[2]朱月.淺談化工建筑防爆、泄爆、抗爆設(shè)計[J].山東工業(yè)技術(shù),2018(21):94.

作者：房淑煥 單位：中海油石化工程有限公司