化工建筑防爆设计时需要注意的问题

郭亮

摘 要：随着科技进步和社会发展，我国化工生产过程中的化学危险品类别逐渐增多，一旦易爆、易燃、有毒、具有腐蚀性等物品在制造、传输、运用中出现问题，将会酿成十分严重的爆炸、火灾、中毒等后果，为安全生产带来不可估量的经济损失。本文主要围绕建筑防爆设计准则和核心展开分析，并提供具体构造措施。

关键词：化工；建筑；防爆设计

中图分类号：TE96 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）07-0127-02

以化工生产视角来看，因为大量化工材料具有易爆炸、易点燃等危险性质，所以在制造中一定要引起相关人员重视。身为承载的媒介，建筑纵然仅仅供应了一个空间，但对于一些火灾、爆炸问题的出现，要最大化的降低经济损失和确保人身安全。然而这其中建筑设计起着至关重要的作用，研究合理的措施势在必行。

1 建筑防爆设计准则和核心

1.1 建筑防爆设计准则

1.1.1 建筑平面设计

存在爆炸隐患的建筑平面设计中理应先要符合制造工艺过程的要求，然后尽量将设计简易化，通常体现为单层、跨度小，屋顶尽量采用轻质泄压屋顶。生产设施的摆置尽量选在门、窗口流动风向的下风面，这样一来有助于工作人员在上风作业，从而起到保持其身体良好的作用，如果爆炸发生还有利于其快速撤离现场。单层、跨度较大的建筑平面设计中，跨度最大不应超出18厘米。

1.1.2 建筑构造设计

为杜绝防爆建筑坍塌导致的人力、财力、物力损失，框架构造是一种十分有效的手段。鉴于此，使用易于泄压的门、窗，轻质墙体，把建筑周围的保护构造尽可能的都视为泄压面积，那么一旦建筑内部普遍性的气体融合物爆炸时，形成的威胁较低，大大降低全部建筑连带受损的几率，继续投入工作生产较快。与之相反的是，负荷构造不稳定，即使有相关泄压设备，但仍然会危及到人员人身安全，造成设施损坏，建筑整体坍塌的结果。特别是采用轻质屋面板时，如果建构中出现问题，也会出现升高后接着全部偏离原来位置的下降、人员受伤以及设施破损的现象。另外，在使用泄压门窗过程中，同样要重视工作人员的人身保护。由此可见，打造框架构造，仅需要确保内部建造的稳定、可靠、安全，便可以形成优质的防爆系统，性能远远超过砖混构造[1]。

1.2 建筑防爆设计核心

1.2.1 使用单层建筑

第一，布置天窗、通风屋脊、风帽等工作会变得十分便捷，可以提供较好的通风条件，有助于排放可燃的气体、蒸汽以及粉尘等，避免其与建筑内空气融合而引起爆炸。

第二，对于铺设防爆墙环节也比较方便。把各种特性的化学物质隔离生产，以防两种化学物质充分混合形成化学反应进而发生爆炸。此外，在把具有危险性的制造车间与火源的生产协助设备隔离上有着积极作用，能有效脱离火源，避免爆炸事件发生。

第三，针对铺设清除静电的接地装备和安装避雷设施方面有一定益处，有助于解除因为电击火花以及静电火花造成的爆炸。

1.2.2 耐火级别要高于二级

存在爆炸隐患的建筑物，因为其运用或者制造的诸多可燃气体、粉尘、蒸汽、固体以及液体等等，一旦引发爆炸事件，经常会造成巨大火灾。因此，不论是何种建筑物均要保证正常的耐火级别，一般情况下不应小于二级。

1.2.3 防火墙保持适当距离

对于存在爆炸隐患的建筑物要进行单个布置，同时要使用半开放式或者开放式。建筑物中要具备洗浴室、更衣室、办公室以及卫生间等场所，拒绝提供焊接和机修区域。这是由于这些协作区域均存在火源，容易引起爆炸[2]。

2 化工建筑防爆构建措施

2.1 防爆构建模式的择选

选用合理的构建模式，能在一定程度上抑制爆炸、火灾事件的发生，能积极预防建筑构造坍塌损坏，降低乃至完全消除所造成的伤害以及不必要的经济损失。

首先，将具有防火效果的钢框架构造，或者钢筋混凝土框架构造作为存在爆炸隐患库房、厂房的主要架构，能达到理想效果。另外，具有防火效果的钢柱、钢筋混凝土柱负荷的排架构造也可以发挥同样作用。

其次，装备式钢筋混凝土框架构造因为其梁柱连接点位置的刚度较弱，防爆效果远远落后于现浇钢筋混凝土构造。砌体架构因为全局牢固性较差，防爆水平低下，墙体无法布置大范围的泄压面积。伴随建筑规划与施工的不断发展，这两种方式几乎被淘汰。

2.2 设计科学合理的泄压

泄压是一种能降低爆炸事件影响的核心技术之一。其实质是：爆炸能在一刹那间排放诸多热量和气体，让建筑内部产生强大的压力。为预防建筑物的负载组成部分为此受到损坏，把相应面积的建筑要件设置成薄弱泄压设备，此面积即为泄压面积。万一出现爆炸，成为泄压面积的建筑要件第一时间受到损坏，并把爆炸气体顺利排出，让内部爆炸压力迅速变小，以此确保建筑物的核心构造，同时降低工作人员伤亡概率和设施损坏程度。在布置泄压设备过程中，有以下几方面需要引起注意：

第一，门窗。作为泄压设备的门和窗，通常是指分量比较轻便、玻璃较薄、建造连接点容易粉碎、小五金截面范围狭窄、易于掉落等特点的门窗。此种门窗可以使用楔形木块稳固，所需要的金属合页以及插座等要首选截面比较窄的，并且统一规定朝外开放。

第二，轻质屋面板及轻质墙体。据有关规定显示：泄压中使用的轻质墙体以及轻质屋面板其分量要处于合理范围内，每平方米不可超过60千克。在选用相关材质时，要确保其具有易损性的性质，从而为泄压提供有利条件，降低损失。泄压使用轻质墙体时，要选择石膏板、加气混凝土以及常见玻璃（厚度为3毫米）等。还有一种材料也可用于泄压建构中，那就是水泥珍珠岩，其不但分量小，而且御寒效果明显。但值得注意的是，其强度较弱，要在合理距离内分别从横向、纵向搭建槽钢来稳固。

第三，压型钢板。此种材料往往被用于輕质墙体以及轻质屋面板中，其优点主要包括：分量小、强度大、施工便利等。但有一个缺陷就是其稳定性极强，在爆炸时难以被破坏。从实质上说，普通结构的压型钢板是无法胜任泄爆墙体的，使用为屋面时也并非将全部面积都视为泄爆结构，仅有关联的泄爆屋顶才可看做泄爆面积。还有一些学者认为在压型钢板的牢固要件上进行改造，让其在爆炸时及时冲出，从而让钢板塑性降低，便能视其为泄压屋面。这种说法虽然具有一定可行性，但在实践中难以掌控，尤其是在台风多发区，更要谨慎使用[3]。

第四，轻型泄爆屋面。在不考虑御寒的前提下，要最先选择玻璃钢瓦、PVC等材质。若对屋面有具体保温需求，则要掌握总分量在每平方米60千克以下，这时可以采用苯板等小分量却大强度的保温材质。同时还可以使用蛭石等材料进行垫层找坡，并能符合总分量的需求。另外，泄压比在有关规定中被要求为：0.04-0.24。

2.3 不发火花地面

这种地面通常被用于具有火灾爆炸等危险性场所中，例如：鞭炮生产企业、化工企业车间等等。要想建造此种地面可以选用以下几种材料：不发火花沥青、砂浆或者水泥，不发火花水磨石以及混凝土等等。白云石、大理石、木材、塑料、沥青、铝、铅、石灰石、橡胶、铜等都属于不发火物质，硬度比较小，可以用来建设不发火花地面。但要在全部板面使用铝、铜、铁，所需成本较高，在普通工程中出现几率甚少。而最为常见的形式有两种，一种是沥青类面层，另一种是不发火花水泥。

2.4 防静电绝缘面层

一般情况下，使用的是导静电涂料。其防静电原理是：把人身上或者设备设施中形成的静电电荷利用涂料中的导电材质传送到地面，从而起到预防静电的效果。传统所用的措施是将导电粉直接加入到面层水泥内，虽然操作简易，成本也比较低廉，但却不能保证其导电性的可靠和安全。面层若使用加入导电纤维的导电涂层，中间设置导电铜带，然后再经过此铜带与其余导电体（核心构造中的钢筋）一同传达到地面上，这种方法纵然导电性可靠，但成本却非常高。因此，在规划时要充分结合工艺流程的需求和项目整体局势，选择性价比较高而且又科学合理的方法。

3 结语

综上所述，化工建筑防爆设计不但没有繁杂的功能配合，也没有较高的外观需要，仅局限于工艺过程，但易爆、易燃、有毒、腐蚀性的有关化学物质必须要求有关建筑师进行缜密的研究。在实践中不断完善和提高设计技能，从而减少爆炸事故的发生。

参考文献

[1]刘健.石油化工建筑防爆设计时需要注意的问题[J].化工管理，2014，（23）：258.

[2]邢燕红.浅谈化工建筑防火防爆设计[J].内蒙古石油化工，2014，40（12）：77-79.

[3]魏丹.化工企业建筑的防爆设计[J].中国石油和化工标准与质量，2012，32（05）：83+25.