【注1】

1

【注2】【注3】根據(jù)對(duì)上述規(guī)范的解讀，在執(zhí)行上如何確認(rèn)抗爆強(qiáng)度？現(xiàn)行的建筑規(guī)范除了《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》及《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》外，還有哪些灰色地帶需要國(guó)外及國(guó)內(nèi)規(guī)范進(jìn)一步完善防火防爆設(shè)計(jì)？針對(duì)爆炸沖擊波是如何規(guī)定及取值？如何進(jìn)行爆炸分析？需要哪些信息來(lái)確認(rèn)爆炸沖擊波的數(shù)據(jù)？爆炸沖擊波作用在不同防火間距的建筑物本身的受力情況如何？如何選擇滿足現(xiàn)場(chǎng)條件情況的防火抗爆墻的解決方案？本文將一一將散落在各處的國(guó)內(nèi)外規(guī)范整理并提供相應(yīng)的分析計(jì)算及可行性的解決方案論述，供政府部門(mén)，設(shè)計(jì)院，專家?guī)旌拖嚓P(guān)企業(yè)參考并望指正。 

2

Deflagration)Detonation)Deflagrations)etonation)【注4】Deflagrations)Detonation))

ust)【注5】

Design of Blast-Resistant Buildings in Petrochemical Facilities GB50779-2012【注6】

【注7】

、爆炸分析計(jì)算步驟在分析爆炸危險(xiǎn)源之前，首先必須確認(rèn)筑物距離爆炸危險(xiǎn)源的防火間距是否滿足要求，不論是新建或者改建項(xiàng)目防火間距是在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的重要因素。防火間距的要求可以從《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》（GB50160-2008）表5.2.1設(shè)備、建筑物平面布置的防火間距中確認(rèn)控制室或機(jī)柜間在可燃?xì)怏w或者液體的設(shè)備根據(jù)不同的容積下，應(yīng)至少滿足15米的防火間距要求。^{從《石油化工工廠布置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50984-2014）的條文解釋中續(xù)表5已經(jīng)將爆炸危險(xiǎn)源的設(shè)備舉例列舉出來(lái)?？梢葬槍?duì)表內(nèi)提到的設(shè)備判定為爆炸危險(xiǎn)源來(lái)進(jìn)行后續(xù)的爆炸分析。就先前提到國(guó)標(biāo)規(guī)范的理解及要求后，針對(duì)爆炸分析計(jì)算的步驟主要分成三個(gè)部分。第一個(gè)部分是爆炸沖擊波的量化取值。第二部分是爆炸沖擊波作用在建筑物本身的量化取值。第三個(gè)部分是防火抗爆墻的量化取值。} 

（kPa,100ms

 圖1. 爆炸沖擊波曲線圖 

TNTBakerStrehlowTNO

alculation of blast overpressure parameters: There are three major methods in use today.  One is the TNT Equivalency Method which gives inaccurate results for vapor cloud explosions.  The other two methods are the Strehlow Curves from Baker and the Multi-Energy Method from TNO 1985.  Both provide a family of curves based on flamed speed or explosion strength.  These curves are used to select dimensionless parameters  which are then unpacked to determine the actual overpressures.” ¹⁰      excon因此，如果當(dāng)石油化工建筑物抗爆設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿通過(guò)審核并實(shí)施，取消原石油化工控制室抗爆設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中的爆炸荷載值，明確了爆炸沖擊波超壓應(yīng)由評(píng)估確定。在目前安全評(píng)估機(jī)構(gòu)的技術(shù)能力上，將很難實(shí)施。這個(gè)灰色地帶還需進(jìn)行填補(bǔ)，方能提供合理的爆炸沖擊波的量化，以及后續(xù)針對(duì)既有建筑物或者新建建筑物受力值的參考。 

3.3防火抗爆墻的量化取值計(jì)算出前墻、側(cè)墻屋面、后墻所承受的爆炸沖擊波超壓后，結(jié)合原建筑物整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行爆炸荷載驗(yàn)算。按應(yīng)急管理部的第十三條要求的做法是在控制室或機(jī)柜間面向具有火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)裝置一側(cè)為不燃3小時(shí)防火墻。如果不考慮應(yīng)急管理部的規(guī)定，發(fā)生爆炸時(shí)，控制室或機(jī)柜間在非面向爆炸隱患的其他區(qū)域如側(cè)墻，后墻及屋面都可能受到爆炸沖擊波的影響。所以針對(duì)改建項(xiàng)目我們一般只考慮外墻滿足防火時(shí)效3小時(shí)并滿足抗爆強(qiáng)度。如果原有建筑物整體結(jié)構(gòu)無(wú)法滿足爆炸沖擊波，則由專業(yè)廠家提供防火抗爆墻來(lái)滿足應(yīng)急管理部的最低要求。kPa

【注11】 B.2: edium Response Limits for Steel Components【注12】

1.GB/T50779-201X6.1.5 

2.Design of Blast-Resistant Buildings in Petrochemical Facilities Table 5.B.1.B 

表

針對(duì)新建的廠房，在設(shè)計(jì)時(shí)基本上都已經(jīng)考慮好防火間距及建筑的防爆設(shè)計(jì)。但針對(duì)舊有廠房的控制室及機(jī)柜間，由于時(shí)間久遠(yuǎn)，許多信息都已遺漏，甚至儲(chǔ)存的危險(xiǎn)品數(shù)量及品名涉及到客戶的商業(yè)機(jī)密，很難針對(duì)原有建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算完整的分析。另外防火間距不滿足要求，需要整體拆遷所付出的成本可能是企業(yè)不愿承擔(dān)的。另一方面，當(dāng)原有外墻無(wú)法滿足結(jié)構(gòu)的要求時(shí)，一般可以在原有建筑結(jié)構(gòu)上進(jìn)行加固，或者采取獨(dú)立式的防火抗爆墻來(lái)滿足應(yīng)急管理部的要求。關(guān)于建筑物的結(jié)構(gòu)加固可以參考《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50367-2013）。其中加固的方法包括了增加截面加固，體外預(yù)應(yīng)力加固，外包型鋼加固，粘貼鋼板加固，粘接纖維復(fù)合材加固，預(yù)應(yīng)力碳纖維復(fù)合板加固等等。

4、防火抗爆墻做法介紹在完成爆炸分析計(jì)算后，由專業(yè)廠家來(lái)提供解決的方案。一般有五種應(yīng)用方式。在設(shè)計(jì)規(guī)格要求上，我們一般采用按目前的規(guī)范，防火抗爆墻需經(jīng)過(guò)防火時(shí)效3小時(shí)CNAS認(rèn)證檢測(cè)及1000的TNT爆炸測(cè)試。 

4.2外掛式防火抗爆墻與內(nèi)嵌式做法雷同，也是緊貼原有外墻，在室外進(jìn)行一道獨(dú)立的防火抗爆墻。其防火抗爆墻連接原有建筑結(jié)構(gòu)部件。但必須考慮建筑沉降問(wèn)題。如有面向爆炸一側(cè)需保留進(jìn)出口時(shí)，可采用三小時(shí)防火抗爆門(mén)斗及甲級(jí)防火抗爆門(mén)的方式來(lái)解決。不管是內(nèi)嵌式或者是外掛式的防火抗爆墻，都是依附在原有建筑物的結(jié)構(gòu)上。因此必須提供結(jié)構(gòu)計(jì)算證明能滿足爆炸沖擊波受力在建筑物的計(jì)算，或者經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)加固計(jì)算后，方能確認(rèn)此方案可行?？蓞⒖枷铝懈拍钤O(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)做法。 

圖4.外掛式防火抗爆墻概念設(shè)計(jì)圖 

圖5.獨(dú)立式防火抗爆墻概念設(shè)計(jì)圖 

4.4 

kPa

5移動(dòng)式防火抗爆屋此種做法主要是當(dāng)控制室及機(jī)柜間在防火間距無(wú)法滿足國(guó)標(biāo)要求下，一種可供選擇的做法。移動(dòng)式防火抗爆屋的做法在國(guó)外也是比較常見(jiàn)的做法，一般可作為化學(xué)品儲(chǔ)存間，人員避難所或者控制室機(jī)柜間使用。具體做法可以參考14J938《抗爆、泄爆門(mén)窗及屋蓋、墻體建筑構(gòu)造》，墻體建筑構(gòu)造F1的做法。^{另外移動(dòng)式防火抗爆屋的節(jié)點(diǎn)做法也正在模塊化鋼結(jié)構(gòu)房屋國(guó)標(biāo)圖集研編中，可參考下列概念設(shè)計(jì)節(jié)點(diǎn)做法。} 

5、結(jié)語(yǔ)在未來(lái)國(guó)標(biāo)制定的道路上盡快完善，以利化工企業(yè)及設(shè)計(jì)院參考，讓國(guó)內(nèi)爆炸事故的損害降到最低。

文章標(biāo)題：防火抗爆墻在控制室及機(jī)柜間面向爆炸隱患的應(yīng)用

文章關(guān)鍵字： 抗爆墻的應(yīng)用

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