防爆設(shè)計(jì)審核要點(diǎn)在有爆炸危險(xiǎn)廠房的應(yīng)用
有爆炸危險(xiǎn)的廠房，一旦發(fā)生爆炸，不但會(huì)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、發(fā)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。消防部門也應(yīng)加強(qiáng)對(duì)此類廠房的審核，嚴(yán)格把關(guān)，將隱患消滅在源頭。結(jié)合有關(guān)規(guī)范和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，我們認(rèn)為在設(shè)計(jì)和審核爆炸危險(xiǎn)廠房時(shí)候應(yīng)注意把握以下幾個(gè)方面。
一、合理布置
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45°，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(kāi)。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，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(kāi)或半敞開(kāi)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(kāi)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?jī)?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(jí)耐火等級(jí)建筑，并應(yīng)采用耐火極限不低于3h的防火墻隔開(kāi)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(kāi)。
二、耐爆框架結(jié)構(gòu)
有爆炸危險(xiǎn)的廠房，如果用敞開(kāi)或半敞開(kāi)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)可能避免廠房遭受嚴(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(hào)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，但耐火極低，能承受的極限溫度僅400℃，超過(guò)該溫度，便會(huì)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(kāi)裂或剝落同樣會(huì)失效，故應(yīng)較少采用。
三、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(lái)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(kāi)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(duì)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(wú)保溫層或無(wú)防水層之分。
2．泄壓輕質(zhì)外墻分為有保溫層、無(wú)保溫層兩種型式。常采用石棉水泥瓦作為無(wú)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(guò)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(dòng)向外開(kāi)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(guò)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。
5．作為泄壓面積的輕質(zhì)屋蓋和輕質(zhì)墻體重量每平方米不宜超過(guò)120kg。
6．散發(fā)較空氣輕的可燃?xì)怏w、可燃蒸氣的甲類廠房宜采用全部或局部輕質(zhì)屋蓋作為泄壓設(shè)施。
7．泄壓面積的設(shè)置應(yīng)避開(kāi)人員集中的場(chǎng)所和主要交通道路，并宜靠近容易發(fā)生爆炸的部位。
8．當(dāng)采用活動(dòng)板、窗戶、門或其他鉸鏈裝置作為泄壓設(shè)施時(shí)，必須注意防止打開(kāi)的泄壓孔由于在爆炸正壓沖擊波之后出現(xiàn)負(fù)壓而關(guān)閉。
9．爆炸泄壓孔不能受到其他物體的阻礙，也不允許冰、雪妨礙泄壓孔和泄壓窗的開(kāi)啟，需要經(jīng)常檢查和維護(hù)。
10．當(dāng)起爆點(diǎn)能確定時(shí)，泄壓孔應(yīng)設(shè)在距起爆起點(diǎn)盡可能近的地方。當(dāng)采用管道把爆炸產(chǎn)物引導(dǎo)到安全地點(diǎn)時(shí)，管道必須盡可能短而直，且應(yīng)朝向陳放物少的方向設(shè)置。因?yàn)槿魏喂艿佬箟旱挠行远茧S著管道的長(zhǎng)度的增加而按比例減小。
四、隔爆設(shè)施
在容易發(fā)生爆炸事故的場(chǎng)所，應(yīng)設(shè)置隔爆設(shè)施，如防爆墻、防爆門和防爆窗等，為了局限爆炸事故波及的范圍，減輕爆炸事故所造成的損失。具體要求如下：
1．防爆墻必須具有抵御爆炸沖擊波的作用，同時(shí)具有一定的耐火性能。防爆墻的構(gòu)造設(shè)計(jì)，按照材料可分為防爆磚墻、防爆鋼筋混凝土墻、防爆單層和雙層鋼板墻、防爆雙層鋼板中間填混凝墻等。防爆墻上不得設(shè)置通風(fēng)孔，不宜開(kāi)門窗洞口，必須開(kāi)設(shè)時(shí)，應(yīng)加裝防爆門窗。
2．防爆門的骨架一般采用角鋼和槽鋼拼裝焊接，門板選用抗爆強(qiáng)度高的鍋爐鋼板或裝甲鋼板，故防爆門又稱裝甲門。門的鉸鏈裝配時(shí)，應(yīng)襯有青銅套軸和墊圈，門扇四周邊襯貼橡皮帶軟墊，以防止防爆門啟閉時(shí)因摩擦撞擊而產(chǎn)生火花。
3．防爆窗的窗框應(yīng)用角鋼板制作，窗玻璃應(yīng)選用抗爆強(qiáng)度高、爆炸時(shí)不易破碎的安全玻璃。如夾層內(nèi)由兩層或多層窗用平板玻璃，以聚乙烯醇縮丁醛塑料作襯片，在高溫下加壓粘合而成的安全玻璃，抗爆強(qiáng)度高，一旦被爆炸波擊破能借中塑料的粘合作用，不致使玻璃碎片拋出而引起傷害。
五、爆炸減壓板
在現(xiàn)代連續(xù)化生產(chǎn)的石油化工廠，由于廠房高大，設(shè)備眾多，單靠增加泄壓面積不僅在實(shí)際上難以做到，即使能做到也難以抵御像甲烷氣、丙烷氣和液化石油氣在爆炸后期出現(xiàn)的強(qiáng)烈聲動(dòng)不穩(wěn)定燃燒壓力峰和壓力振蕩面被炸毀。
我國(guó)于上世紀(jì)80年代通過(guò)對(duì)建筑物的爆炸泄壓的研究，特別是對(duì)聲動(dòng)不穩(wěn)定燃燒的試驗(yàn)及其機(jī)理的探討，研制成功了一種“爆炸減壓板”。這是一種難燃燒體的板材（氧指數(shù)大于35），以一定方式附于有爆炸危險(xiǎn)的建筑物的天花板上、墻壁面上，當(dāng)發(fā)生可燃?xì)怏w爆炸時(shí)，能有效地消除爆炸期間產(chǎn)生的強(qiáng)烈的不穩(wěn)定燃燒壓力峰和壓力振蕩，可使最大壓力由98kPa減至8kPa，從而保證建筑物主要結(jié)構(gòu)免遭破壞。安裝工藝簡(jiǎn)單易行，新建的廠房可作為墻面的裝飾，已建成的廠房也易重新鋪設(shè)。
在下述建筑或部位應(yīng)當(dāng)安裝爆炸減壓板，可以彌補(bǔ)現(xiàn)有爆炸泄壓防護(hù)技術(shù)的不足：
1．有甲烷、丙烷、天然氣、液化石油氣及易燃液體車間、廠房、庫(kù)房、控制室等，鄰近居民人口密度大的區(qū)域。
2．使用液化石油氣的工廠，如果將附有儲(chǔ)量較大的貯罐及氣化裝置設(shè)在與生產(chǎn)車間相鄰的單獨(dú)房間內(nèi)時(shí)。
3．一些設(shè)有貴重控制儀器的操縱室，或者在建筑物內(nèi)設(shè)有可燃?xì)怏w、易燃液體容器及管道的油、氣泵房等。
六、其他防爆事項(xiàng)
1．散發(fā)較空氣輕的可燃?xì)怏w、可燃蒸氣的甲類廠房的頂棚應(yīng)盡量平整無(wú)死角，且廠房上部空間要通風(fēng)良好。
2．散發(fā)可燃粉塵、纖維的乙類廠房?jī)?nèi)表面應(yīng)平整、光滑，并易于清掃。
3．散發(fā)較空氣重的可燃蒸氣的甲類廠房以及有粉塵、纖維爆炸危險(xiǎn)的乙類廠房，應(yīng)采用不發(fā)生火花的地面。如果采用絕緣材料作整體面層時(shí)，應(yīng)采取防靜電措施。
4．散發(fā)較空氣重的可燃?xì)怏w、可燃蒸氣的甲類廠房以及有粉塵、纖維的乙類廠房，其地面下不宜設(shè)地溝。如必須設(shè)置時(shí)，其蓋應(yīng)嚴(yán)密，并應(yīng)采用非燃燒材料緊密填實(shí)，與相鄰廠房連通處應(yīng)采用非燃燒材料密封。
5．使用和生產(chǎn)甲、乙、丙類液體的廠房的管、溝不應(yīng)和相鄰廠的管、溝相通，該廠房的下水道應(yīng)有隔油設(shè)施。
6．甲、乙類設(shè)備或有爆炸危險(xiǎn)的粉塵、可燃纖維的封閉式廠房的采暖、通風(fēng)和空調(diào)設(shè)計(jì)，應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》和《采暖通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定。
7．防爆廠房的電氣設(shè)備的防雷設(shè)計(jì)，應(yīng)分別按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》和《建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》中的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。