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闻莉化工建筑防爆设计简析61

化工建筑防爆设计简析

闻莉中国天辰化学工程公司天津300400

摘要主要介绍化工建筑防爆知识、防爆常用方法及工程应用。
关键词爆炸防爆泄爆抗爆“安全岛”

气(氧化剂)和火源。三者缺一不可，共同作用
1爆炸的定义、特征和分类
产生爆炸。

1．1爆炸的定义2建筑物发生爆炸的几种情况
所谓爆炸是大量的物理能量或化学能量在瞬
综合各类厂房和仓库等建筑物内发生爆炸的
间迅速释放或急剧转化成功或机械、光、热等能
情况，均由于生产设备、储存容器、阀门等制造
量形态的现象。
安装不严密，或者由于生产管理和保护维修不到
1．2爆炸的特征
位，存在“跑、冒、滴、漏”的现象。在建筑内
爆炸一般具有过程进行很快、爆炸点附近压自然通风和隔热降温不良的条件下，可燃性气
力急剧升高、多数爆炸伴有温度升高、周围介质体、蒸气和粉尘等物质与空气(氧化剂)混合，
发生震动或邻近的物质遭到破坏以及发出或大或形成浓度达到爆炸极限的混合物，遇到火源引起
小的响声等特征。与防火所说的燃烧相比，爆炸爆炸。
的最主要特征是压力急剧上升，并不一定着火生产设备内部发生的爆炸，不在本文讨论的
(发光、发热)；而燃烧定有发光和发热现象，但建筑防爆范围之内。
与压力无必然关系。而且，化学爆炸(其中绝大
多数是氧化反应)与燃烧现象本质上都属氧化反3建筑防爆设计
应，但二者反应速度、放热速率不同，火焰传播
3．1名词定义
速度也不同，前者比后者快得多。
3．1．1防火墙
1．3爆炸的分类
为了防止火灾的蔓延或扩大而设置的，符合
爆炸有物理爆炸(如蒸汽锅炉爆炸)、化学《建筑设计防火规范》规定的具有一定耐火极限
爆炸(分为火、炸药的爆炸，以及各种爆炸性混要求的起分隔及保护作用的实体墙。
合物的爆炸)、原子爆炸(如原子弹)等种类。3．1．2非燃烧体防护墙
其中，爆炸性混合物的爆炸是指直接或间接与空具有一定耐火极限要求，同时具有一定抗冲
气混合形成爆炸性混合物的爆炸，如煤气、汽油击性的实体墙。一般至少能抵抗超过泄压构造所
蒸气、铝粉、面粉、棉纤维、麻纤维等直接与空承受的压力极限，如规范规定的60kg／m2。
气混合的爆炸物，又如，电石遇水产生乙炔等间3．1．3抗(防)爆墙
接与空气混合的爆炸物。这种爆炸多发生在石油、为了满足防爆安全的要求而设的、能抵抗爆
化工、纺织、医药等企业，大部分的化工项目都炸释放的相当荷载的墙体。
涉及这类爆炸，本文要讨论的也是这种爆炸。3．2防爆设计的目的
1．4一般爆炸的三要素对于有爆炸危险的厂房或仓库，在建筑设计
达到爆炸上下限之间浓度的爆炸危险源、空中采取防爆措施，可以防止和减少爆炸事故的发

*闻莉：高级工程师。1992年毕业于哈尔滨建筑工程学院建筑学专业。长期从事建筑设计工作。联系电话：[phone]。

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生(防爆)，或者当发生爆炸事故时，最大限度(1)多层防爆厂房的平面宽度应适当限制。

地减轻甚至完全避免其危害和造成的损失(抗爆一般不宜大于18m。否则不仅影响自然通风和采
和泄爆)。光，泄压面积可能也达不到要求。
根据爆炸机理，预防爆炸应从减少爆炸三要(2)应根据生产工艺过程的要求，尽可能将
素的发生人手：①杜绝跑、冒、滴、漏现象的发有、无爆炸危险生产设备分别集中，设非燃烧体
生，从源头上减少爆炸危险；②利用各种手段保防护墙分隔布置。
证建筑物内通风良好，使爆炸危险物料即使泄漏(3)安全出口不应少于2个，并应布置在厂
也能很快稀释扩散，不至达到爆炸极限；③严格房周边，采用封闭楼梯间。
控制火源，避免火花的产生。(4)剖面设计中，应将有爆炸危险生产部位
建筑抗爆泄爆是在爆炸发生后，尽量减少或集中布置在顶层或厂房一端各楼层靠外墙处。顶
避免爆炸引起的损失，最大限度地保护人员和设层可作泄压屋顶和天窗。
施的手段。(5)对有爆炸危险高低组合厂房，在剖面设
3．3建筑平面及空间设计原则计时还应考虑防止发生爆炸时造成互相影响。可
3．3．1宜采用单层建筑以将高层填充外墙改为非燃烧体防护墙，还可以
有爆炸危险的厂房在生产工艺允许的条件下在此厂房屋顶结构计算时，考虑高厂房填充外墙
宜采用单层建筑，对有爆炸危险的仓库则应采用倒塌在屋面上的荷载，增加其承载力。为了防止
单层建筑，以利泄爆和人员疏散。低厂房发生爆炸事故时对高厂房外墙和侧墙的破
3．3．2采用敞开或半敞开式建筑坏，可以采取设非燃烧体防护墙代替高厂房的框
有爆炸危险的厂房宜采用敞开或半敞开式建架填充外墙。
筑，通过良好的自然通风，使可燃气体、蒸气、3．3．5有爆炸危险库房
粉尘等很快稀释扩散，不易形成爆炸混合物，有有爆炸危险库房平、剖面设计时应注意以下
效地排除形成爆炸的条件。而且生产设备内部发