浅析石油化工企业建筑防爆设计

浅析石油化工企业建筑防爆设计

郭佳妮

辽宁省石油化工规划设计院有限公司辽宁沈阳11000

摘要:石油化工产品与人们日常生活息息相关，是社会经济建设发展的重要基础。因此为了保证石油化工企业的安全生产，必须做好石油化工企业建筑防爆的设计工作。本文先从论述了石油化工企业建筑防爆的必要性，然后分析了其爆炸产生的机理，最后介绍了建筑防爆设计时需要注意的几项问题，对石油化工企业建筑防爆设计有一定的参考价值和指导意义。

关键词:石油化工；建筑；防爆设计

1.石油化工企业建筑防爆的必要性

建筑物的防爆设计对保证石油化工企业安全生产有重要作用。石油化工产品与人们日常生活息息相关，对农业、能源、交通、机械、电子、纺织、轻工、建筑、建材等有重要作用，是国民经济的重要组成部分。石油化工企业是以石油和天然气为原料，生产石油产品和石油化工产品的加工工业，主要产品包括各种燃料油、润滑油以及液化石油气、石油焦碳、石蜡、沥青等。由于全球经济增速的继续放缓，加上欧债危机的影响，导致国际油价持续走高。虽然我国加大了石油资源开发力度，但是由于我国的石油和天然气资源稀缺，导致我国石油原油对外的依存度很大。面对如此严峻的形势，要想保证国家经济的稳步发展，就必须做好石油化工企业的安全生产工作，其中重要的就是做好建筑的防爆设计工作。

2建筑防爆设计原则

防爆建筑平面设计:有爆炸危险建筑的平面设计首先要满足生产工艺流程的要求，其次建筑的平面设计尽可能简单，以跨度小，单层为宜，屋顶也最好设置轻质泄压屋盖。生产设备布置尽可能在靠近门窗的常年风向的下风一侧，这样，工人操作在上风，有利于保护工人的身体健康，万一发生爆炸也便于工人疏散到室外。跨度大的单层建筑平面设计，最大跨度不宜超过18m。

防爆建筑结构设计:框架结构是避免防爆建筑倒塌造成严重损失的有力措施。在框架条件下，采用轻质易于脱落的外墙或大面积的泄压窗扇，将建筑围护结构尽量都作泄压面积，则在建筑内发生一般性的气体混合物爆炸时，所造成的危险较小，不致影响整个建筑的安全，能较快地恢复正常生产。相反，承重结构不牢固，虽有一定量的泄压设施，也难免造成人员伤亡、设备破坏、建筑倒塌的不良后果。尤其是用轻质屋顶作为泄压面积时，如构造不当，也有飞起后又整体偏移落下、伤人和砸坏设备的危险。当然，在利用墙和门窗作为泄压面积时，也要注意对周围人员的防护问题。事实证明，采取框架结构，只要结构构造牢固可靠，就能成为良好的抗爆结构，比用砖混结构好。

3.石油化工企业建筑防爆设计要点

石油化工企业建筑防爆设计可分为两个层面，一是最大可能避免爆炸发生，即避免性措施；二是要尽量减少爆炸造成的损失。

3.1避免性措施

从石油化工生产时发生爆炸的机理分析，要想从根源上避免爆炸的发生，必须在建筑设计时充分杜绝爆炸的条件，做好通风、降温、防火等方面的措施。

（1）有爆炸危险的建筑宜独立设置，并宜采用敞开或半敞开式

有爆炸危险的建筑内不应设有办公室、淋浴室、更衣室、厕所等房间，也不应有机修、焊接等房间。因为这些辅助房间都有火源产生，容易使库内易燃易爆物品引起爆炸燃烧，同时这些辅助房间人员比较多，万一发生爆炸，来不及疏散将会造成重大伤亡。

敞开或半敞开的建筑，自然通风好，可使可燃气体、蒸气、粉尘等很快稀释扩散,不易形成爆炸混合物,有效地排除形成爆炸的条件。而且生产设备内部发生爆炸时,敞开或半敞开式建筑可很快释放大量气体和热量,使建筑破坏损失大大减轻。

（2）采用不发火地面措施

不发火地面可以排除与地面发生摩擦、撞击产生火花而引起的爆炸。不发火地面按材料的性质可分为金属地面和非金属地面。不发火金属地面一般常用铜板、铝板、铅板等有色金属材料，根据使用要求采取局部铺设在水泥砂浆地面上，以节约材料降低造价。不发火非金属地面可分为有机材料地面和无机材料地面。不发火有机材料地面一般是在钢筋混凝土楼板或混凝土垫层上铺设不发火有机材料面层，面层材料常用沥青、木材、塑料、橡胶等，此类材料大部分具有绝缘性能，必须设置导出静电接地装置。不发火无机材料地面一般采用不发火水泥石砂、细石混凝土、水磨石等。

（3）设计采取隔离明火措施

总平面布置中有爆炸危险的厂房和仓库要远离有明火的厂房、露天生产设备、煤气发生炉、锅炉、烟囱、火炬、变电所、食堂厨房等设施。当受条件限制时，有爆炸危险的建筑与周围建筑物、构筑物应保持一定的防火间距，并符合有关设计技术规范的规定。在有爆炸危险的厂房和仓库内需要设置电动机、照明灯具、开关等电气设备时，应按照爆炸危险场所类别和等级，分别选用防爆型、防爆充气型、防爆充油型、安全火花型等电气设备，以排除产生电火花引起爆炸事故。

3.2减少爆炸产生的危害

（1）合理布置总平面

对于有爆炸危险的厂房和仓库，应尽可能集中分区布置，并布置在场区边缘，界区内建、构筑物之间应留有足够的防火间距，有爆炸危险的厂房和仓库，根据当地全年主导风向，宜布置有明火或散发火花地点以及其他建筑物的下风向，有爆炸危险的厂房和仓库的平面主轴线宜与当地全年主导风向垂直，或夹角小于45°，有利于自然排风，排除可燃气体。

（2）建筑形式和结构选型

有爆炸危险的厂房和仓库尽量采用单层建筑。另外屋顶可采用泄压轻质易碎屋盖，加大泄压面积，有利于尽快释放爆炸时产生大量气体和热量，以降低室内爆炸压力。厂房的形式尽量采用开敞或半开敞式建筑。这样的厂房形式自然通风良好，生产过程中可燃物质很快稀释扩散，浓度很难达到爆炸极限，不容易形成爆炸混合物，有效地排除爆炸的发生。爆炸发生时，开敞或半开敞式建筑泄压面积大，很快释放大量气体和热量，使厂房破坏损失大大减轻。有爆炸危险的甲、乙类厂房，应采用钢筋混凝土框、排架结构。钢结构厂房施工速度快的特点，但受热后由于钢材的强度大大下降，在高温时将失去载荷能力。钢结构的厂房则应根据不同的耐火等级选用防火涂料，也可以在钢构件上外包上非燃烧材的覆盖层，其厚度应保证构件的耐火时间。

4.总结

随着我国经济的快速发展，国家对于石油化工产业的要求也越来越严格。石油化工产品与人们日常生活息息相关，是社会经济建设发展的重要基础。2012年我国石油化工产业产值同比增长9.9%，其中化工行业同比增长11.6%。石油化工厂房多生产和存储汽油、柴油、原油、天然气等易燃易爆产品，这些产品的混合气体在达到爆炸极限时极易发生爆炸，对人们的生命财产安全构成了极大威胁。因此为了保证石油化工企业的安全生产，必须做好石油化工企业建筑防爆的设计工作。本文先从论述了石油化工企业建筑防爆的必要性，然后分析了其爆炸产生的机理，最后介绍了建筑防爆设计时需要注意的几项问题。

参考文献:

[1]石油化工企业设计防火规范.（GB50160-2008）

[2]闻莉，化工建筑防爆设计简析，化工设计[M].天津，科学出版社，2007.