有爆炸危險(xiǎn)的廠房,一旦發(fā)生爆炸,會造成房倒人亡,設(shè)備摧毀,生產(chǎn)停頓,甚至引起相鄰廠房或設(shè)施連鎖爆炸、次生火災(zāi)。因此,從廠房設(shè)計(jì)起,就應(yīng)考慮防爆抗爆措施,嚴(yán)格把關(guān),將隱患消滅在源頭。設(shè)計(jì)爆炸危險(xiǎn)廠房時(shí)候應(yīng)注意把握以下幾個(gè)方面:
一、合理布置爆炸危險(xiǎn)廠房
1.有爆炸危險(xiǎn)的廠房與周圍建筑物、構(gòu)筑物應(yīng)保持一定的防火間距。如與民用建筑的防火間距不應(yīng)小于25m,與重要公共建筑的防火間距不應(yīng)小于50m,與明火或散發(fā)火花地點(diǎn)的防火間距不應(yīng)小于30m。
2.有爆炸危險(xiǎn)的廠房平面布置最好采用矩形,與主導(dǎo)風(fēng)向垂直或夾角不小于45o,以有效利用穿堂風(fēng),將爆炸性氣體吹散。在山區(qū),宜布置在迎風(fēng)山坡一面且通風(fēng)良好的地方。
3.防爆廠房宜單獨(dú)設(shè)置。如必須與非防爆廠房貼鄰時(shí),只能一面貼鄰,并在兩者之間用防火墻或防爆墻隔開。相鄰兩廠之間不應(yīng)直接有門相通,以避免爆炸沖擊波的影響。
4.有爆炸危險(xiǎn)的甲、乙類生產(chǎn)部位不得設(shè)在建筑物的地下室或半地下室內(nèi),以免發(fā)生事故影響上層,同時(shí)也不利于疏散和撲救。這些部位應(yīng)設(shè)在單層廠房靠外墻或多層廠房的最上一層靠外墻處;如有可能,盡量設(shè)在敞開或半敞開式建筑物內(nèi),以利通風(fēng)和防爆泄壓,減少事故損失。
5.有爆炸危險(xiǎn)的設(shè)備盡量避開廠房的梁、柱等承重結(jié)構(gòu)。有爆炸危險(xiǎn)的高大設(shè)備應(yīng)布置在廠房中間,矮小設(shè)備應(yīng)靠外墻門窗布置,以免擋風(fēng)。
6.有爆炸危險(xiǎn)的廠房內(nèi)不應(yīng)設(shè)置辦公室、休息室。如必須貼鄰本廠房設(shè)置時(shí),應(yīng)采用一、二級耐火等級建筑,并應(yīng)采用耐火極限不低于3h的防火墻隔開和設(shè)置直通室外的安全出口。
7.有爆炸危險(xiǎn)的甲、乙類生產(chǎn)廠房總控制室應(yīng)獨(dú)立設(shè)置;其分控制室可毗鄰?fù)鈮υO(shè)置,并應(yīng)用防火墻與其他部分隔開。
二、廠房采用耐爆框架結(jié)構(gòu)
有爆炸危險(xiǎn)的廠房,如采用敞開或半敞開式建筑,再選用耐火性能好、抗爆能力強(qiáng)的框架結(jié)構(gòu),在發(fā)生爆炸時(shí)可以避免廠房遭受嚴(yán)重破壞。耐爆框架結(jié)構(gòu)一般有如下三種型式:
1.現(xiàn)澆式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。這種耐爆框架結(jié)構(gòu)的廠房整體性好,抗爆能力強(qiáng),但工程造價(jià)高,通常用于抗爆能力要求高的防爆廠房。
2.裝配式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。這種框架結(jié)構(gòu)由于梁、柱與樓板等接點(diǎn)處的剛性較差,抗爆能力不如現(xiàn)澆式框架結(jié)構(gòu)。若采用裝配式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),則應(yīng)在梁、柱與樓板等接點(diǎn)處預(yù)留鋼筋焊接頭并用高標(biāo)號混凝土現(xiàn)澆成剛性接頭,以提高耐爆強(qiáng)度。
3.鋼框架結(jié)構(gòu)。這種框架結(jié)構(gòu)雖然耐爆強(qiáng)度較高,但耐火極限低,能承受的極限溫度僅400oC,超過該溫度,便會在高溫作用下變形倒塌。如果在鋼構(gòu)件外面加裝耐火被覆層或噴刷鋼結(jié)構(gòu)防火涂料,可以提高耐火極限,但這樣做并非十分可靠,只要部分開裂或剝落同樣會失效,故應(yīng)較少采用。
三、設(shè)置泄壓設(shè)施
防爆廠房的泄壓主要靠輕質(zhì)屋蓋、輕質(zhì)外墻和泄壓門窗等來實(shí)現(xiàn)。這些泄壓構(gòu)件就建筑整體而言是人為設(shè)置的薄弱部位,當(dāng)發(fā)生爆炸時(shí),它們最先遭到破壞或開啟,向外釋放大量的氣體和熱量,使室內(nèi)爆炸產(chǎn)生的壓力迅速下降,從而達(dá)到主要承重結(jié)構(gòu)不破壞,整座廠房不倒塌的目的。
對泄壓構(gòu)件和泄壓面積及其設(shè)置的要求如下:
1.泄壓輕質(zhì)屋蓋。根據(jù)需要可分別由石棉水泥波形瓦和加氣混凝土等材料制成,并有保溫層或防水層、無保溫層或無防水層之分。
2.泄壓輕質(zhì)外墻分為有保溫層、無保溫層兩種型式。常采用石棉水泥瓦作為無保溫層的泄壓輕質(zhì)外墻,而有保溫層的輕質(zhì)外墻則在是石棉水泥瓦外墻的內(nèi)壁加裝難燃木絲板作保溫層,用于要求采暖保溫或隔熱降溫的防爆廠房。
3.泄壓窗可以多種型式,如軸心偏上中懸泄壓窗,拋物線型塑料板泄壓窗等。窗戶上通常安裝厚度不超過3mm的普通玻璃。要求泄壓窗能在爆炸力遞增稍大于室外風(fēng)壓時(shí),能自動向外開啟泄壓。
4.泄壓設(shè)施的泄壓面積與廠房體積的比值(m2/m3)宜采用0.05~0.22。爆炸介質(zhì)威力較強(qiáng)或爆炸壓力上升速度較快的廠房,應(yīng)盡量加大比值。體積超過1000m3的建筑,如采用上述比值有困難時(shí),可適當(dāng)降低,但不宜小于0.03。