消防工程师-建筑防爆

第八章建筑防爆第一节建筑防爆的基本原则和措施在不同的生产经营条件下，有爆炸危险的建筑有不同的防爆方法。基于大量的实践经验，人们总结出建筑防爆的基本原则和措施如下。一、防爆原则根据物质燃烧爆炸原理，预防火灾爆炸事故的基本原则是：控制可燃物质和助燃物质的浓度、温度、压力和混合接触条件，防止物质处于燃烧爆炸的危险状态；消除所有足以引起火灾和爆炸的火源；采取各种堵塞措施，防止火灾和爆炸事故的扩大。二。防爆措施建筑防爆的基本技术措施分为预防技术措施和缓解技术措施。(a)预防性技术措施1.消除所有可能导致爆炸的易燃物质1)在生产过程中尽量不使用或使用具有爆炸危险的易燃性较低的物质。2)生产设备应尽可能保持封闭，防止“跑、冒、滴、漏”。3)加强通风除尘。4)防止气体泄漏，设置可燃气体浓度报警装置。5)使用惰性介质进行保护。2.消除或控制可能导致爆炸的各种火源1)防止火花碰撞和摩擦。2)防止高温表面成为火源。3)防止阳光照射。4)防止电气火灾。5)消除静电火花。6)防雷和电火花。7)防止明火。(2)缓解技术措施1.采取减压措施在建筑围护构件的设计中，设置了一些薄弱构件，即减压构件(区域)。当发生爆炸时，这些减压部件首先被损坏，允许高温高压气体被释放，从而降低爆炸压力并防止主体结构被损坏。2.采用具有良好防爆性能的建筑结构体系加强建筑结构主体的强度和刚度，使其能够抵抗爆炸压力而不倒塌。3.采取合理的建筑布局在建筑设计中，根据建筑生产和储存的爆炸危险性，在总平面布置和平面布置上进行合理设计，尽量减小爆炸的影响范围，减少爆炸造成的危害。第二节爆炸危险厂房和仓库的布置对于有爆炸危险的工厂和仓库，根据生产和储存材料的性质对危险进行分类。除了生产和储存过程中的防火防爆要求外，工厂和仓库的合理布置是消除“先天”安全隐患的重要措施。一、爆炸危险区域的划分和范围(一)爆炸危险区域的划分1.爆炸性气体环境现行国家标准爆炸危险环境电力装置设计规范 (GB 50058-2014)第3.2.1条规定，爆炸性气体、可燃蒸气和空气混合形成爆炸性气体混合物的环境，根据其出现的频率和持续时间，可分为以下三个区域等级。(1)0级区域(以下简称0区)。在正常操作条件下，爆炸性气体混合物连续或长时间出现的环境。正常运行是指设计参数范围内的正常启动、运行和关闭、可燃物质的装卸、密闭容器盖的开启和关闭以及安全阀、排放阀和所有工厂设备的工作状态。异常运行是指设备故障或误操作的可能性。(2)一级区域(以下简称一区)。正常运行期间可能出现爆炸性气体混合物的环境。(3)二级区域(以下简称二区)。在正常运行过程中不可能出现爆炸性气体混合物的环境，或者爆炸性气体混合物即使出现也只存在很短时间的环境。2.爆炸性粉尘环境现行国家标准爆炸危险环境电力装置设计规范 (GB 50058-2014)第4.2.2条规定，爆炸性粉尘环境应根据爆炸性粉尘混合物出现的频率和持续时间，按以下规定进行划分。(1)20区。空气中的易燃尘云现行国家标准爆炸危险环境电力装置设计规范 (GB 50058-2014)规定，爆炸性气体环境中爆炸危险区域的范围应根据释放源水平和通风条件确定，并应符合以下要求。(1)根据释放源的级别。1)具有连续释放源的区域可归类为0区。持续释放源是指持续释放或预计长期释放的释放源。类似于以下情况，可归类为持续释放源。固定顶储罐内可燃液体表面未被惰性气体覆盖。(2)与油水分离器等空间直接接触的可燃液体表面。(3)经常或长时间向空间释放可燃气体或可燃液体蒸汽的通气孔和其他孔口。2)具有主要释放源的区域可分为1区。主要释放源是指预计在正常运行期间定期或偶尔释放的释放源。类似于以下情况，可以归类为主要发布源。(1)正常运行时，泵、压缩机、阀门等的密封。会释放出可燃物质。(2)在正常操作中，当水从储存易燃液体的容器上的排水口排出时，易燃物质可能会释放到空间中。(3)正常运行时，取样点会向空间释放可燃物质。正常运行时，泄压阀、排气口和其他会向空间释放可燃物质的孔口。3)具有二次释放源的区域可分为2区。二次释放源是指在正常运行过程中预计不会释放的释放源，在释放发生时只是一种偶然的短期释放。类似于以下情况，可以归类为二次释放源。正常运行时不能释放可燃物质的泵、压缩机和阀门的密封。(2)正常运行时不会释放可燃物质的法兰、配件和管接头。(3)安全阀、排气孔和其他不能在正常运行时向空间释放可燃物质的孔口。正常运行时可燃物质不能释放到空间的采样点。(2)根据通风条件调整面积。根据通风条件调整爆炸危险区域划分时，应遵循以下原则。1)通风良好时，应降低爆炸危险区的等级(当空气流量能使可燃物质迅速稀释至低于爆炸下限值的25%时，爆炸危险区的通风可确定为良好通风)；当通风不好时，应提高爆炸危险区域的等级。2)当局部机械通风在降低爆炸性气体混合物浓度方面比自然通风和一般机械通风更有效时，可采用局部机械通风来降低爆炸危险区域的等级。3)在障碍物、坑和死角处，爆炸危险区域的水平应局部提高。4)使用堤坝或墙壁等障碍物来限制比空气重的爆炸性气体混合物的扩散，可以缩小爆炸危险区域的范围。2.爆炸性粉尘环境对于爆炸性粉尘环境，其危险区域范围应根据爆炸性粉尘量、爆炸极限和通风条件确定。二。爆炸危险厂房和仓库的布置现行国家标准建筑设计防火规范 (GB 50016-M14)将生产和储存物品的火灾危险性分为甲类、乙类、丙类、丁类和戊类(一)总体布局1)有爆炸危险的甲、乙类车间和仓库应独立设置，并应开放或半开放。承重结构应为钢筋混凝土或钢框架和排架结构。2)有爆炸危险的厂房、仓库与周围建筑物、构筑物之间应有一定的防火距离。如甲类厂房和民用建筑物与高层建筑和重要公共建筑的距离不应小于25m，建筑物与明火或产生火花的地方的距离不应小于30m。甲级仓库与高层建筑和重要公共建筑之间的防火距离不得小于50m，甲级仓库与其他民用建筑(裙楼、单层或多层)和明火或火花发射场所之间的防火距离应为2540m4)防爆车间应单独设置。如果它们必须与非防爆车间相邻，则只有一面应该彼此相邻，并且两者应该由防火墙或防爆墙隔开。两个相邻车间之间不应有直接的门通信，以避免爆炸冲击波的影响。(2)平面和空间布局1.地下和半地下室1)甲、乙类生产场地不应设置在地下或半地下。由于地下和半地下空间照明不良，出入口的楼梯既是疏散口，又是排烟口，同时也是消防救援人员的入口，不仅给疏散和扑救带来困难，还会威胁到地上厂房的安全。然而，由于甲类和乙类车间使用或生产的物品的性质，火灾将造成重大损失。2)甲、乙类仓库不应设置在地下或半地下。如果仓库位于地下或半地下，室内温度高，烟气浓度较高，热分解产物成分复杂且有毒，不利于火灾救援。2.中间仓库为了满足工厂的日常生产需要，通常需要在之前的过程中从仓库或工厂(或车间)获得一定量的原材料、半成品和辅助材料，并将其储存在工厂中。储存上述物品的地方称为中间仓库。1)在厂房内设置甲、乙类中间仓库时，其存储不应超过一天一夜的需求。对于易燃易爆的甲类和乙类物品，如果分开存放，一旦发生火灾，会相互影响，造成不必要的损失，因此一天一夜的存放量不应超过要求。但是，由于不同的生产规模和产品，很难指定特定的有限数据量，因为日常消费的绝对值从大到小各不相同。对于易燃易爆的甲类和乙类物品较少的工厂，如钟表厂，清洁用的汽油量只有20公斤/昼夜，可适当放宽至12昼夜。如果每日剂量较大，应严格控制为每日剂量。2)中间仓库应设置在外墙上，并通过防火墙和不燃层与其他部分隔开，耐火极限不小于1.50小时。中间仓库最好有一个通向外部的出口。3.办公室和休息室甲、乙类车间不应有办公室或休息室。当办公室和休息室必须与本厂房相邻时，其耐火等级不应低于二级，并应由耐火极限不低于3.00小时的防爆墙隔开，并设有独立的安全出口。严禁在甲类和乙类仓库内设立办公室和休息室，它们不应相邻而建。在有爆炸危险的甲、乙类生产中发生爆炸事故时，冲击波具有很大的破坏力，普通砖墙难以抵抗。即使原墙体有很高的耐火极限，也会因墙体损坏而失去性能。因此，应采用具有一定防爆强度的防爆墙。防爆墙是一种坚固的墙体，当其受到墙体两侧的爆炸冲击波并达到设计压力时，能够保持设计要求的防护性能。如果在有爆炸危险的厂房内发生爆炸，在泄压墙表面或其他泄压设施有时间泄压之前，其他墙已经在毫秒内承受内部压力。因此，防爆墙的具体设计应综合考虑生产现场可能产生的爆炸超压值、泄压面积和爆炸概率，以及工艺、建筑中采取的其他防爆措施和施工成本。防爆墙通常包括钢筋混凝土墙、砖墙钢筋、填砂钢板。4.变电站和配电站1)甲、乙类车间为易燃易爆场所。运行中的变压器可能会燃烧或爆裂。变压器和配电站不应位于有爆炸危险的甲类和乙类车间内或附近，也不应主控室有很多仪器，价值很高。它是工厂生产过程中重要的指挥、调度和数据交换存储场所。为保证人员、设备、仪表的安全和生产的连续性，有爆炸危险的甲、乙类车间的主控室应独立设置。同时，一些子控制室被认为经常靠近甚至位于工厂建筑中。有些人要求工厂建筑中的设备可以可视化。如果打开子控制室，将增加控制系统，增加建设用地和成本，这也给使用带来不便。因此，有爆炸危险的甲、乙类厂房的分控制室，在条件限制时，可与厂房相邻，但必须设置在外墙上，并与其他部分用耐火极限不小于3.00小时的防火隔墙隔开。对于不同的生产工艺或车间，甲、乙类厂房各部分的实际火灾危险性可能有很大差异。对于相邻且可能发生爆炸的子控制室，除了隔墙的耐火性外，还应考虑控制室的防爆要求，即隔墙还应配备防爆墙。6.具有爆炸风险的部门1)有爆炸危险的甲、乙类生产场所应位于单层厂房外墙或多层厂房顶层的泄压设施附近。有爆炸危险的设备应远离主要承重部件，如工厂的横梁和立柱。易爆炸的设备应尽量放置在靠近外墙的窗户或露天，以降低其破坏力。2)单层厂房的一部分用于有爆炸危险的甲、乙类生产时，为防止或减少爆炸事故对其他生产部件的损害，减少人员伤亡，甲、乙类生产部件需设置在外墙上。防爆室应尽可能靠近外墙布置，以便泄压区易于解决，也便于消防和救援。3)当多层厂房的某一部分或某一楼层为有爆炸危险的甲、乙类生产时，应设置在靠近外墙的顶层，以避免因底层和中层的生产造成严重的结构破坏而危及上部结构的安全。4)在车间内，在高风险车间和低风险车间之间，应用一个强防火墙来隔离它们。为了连接车间，建议打开外墙的门，使用阳台或阳台连接。也可以在防火墙上安装双门斗，使两扇门尽可能错开，用门斗削弱爆炸冲击波的威力，减小爆炸的冲击范围。考虑到疏散楼梯的保护，在有爆炸危险的地方，疏散楼梯也应设置门斗，以减弱爆炸冲击波的影响，减少爆炸对疏散楼梯的影响。此外，门斗还可以限制爆炸性可燃气体和可燃蒸汽混合物的扩散。5)生产、使用或储存相同爆炸物的房间应尽可能集中在一个区域，以便于处理防爆建筑结构，如防火墙。不同性质的有害物质的生产应分开，如乙炔和氧气。7.其他平面和空间安排1)厂区内不应设置地下沟渠。必要时，其盖板应严密，应采取有效措施防止可燃气体、可燃蒸汽、灰尘和纤维在地下沟渠中积聚，与邻近植物的连接应用防火材料密封。2)使用和生产甲、乙、丙类液体的工厂的管道和沟渠不得与相邻工厂的管道和沟渠相通，工厂的下水道应设置隔油设施。但是，对于水溶性易燃和可燃液体，常规隔油设施不能有效防止易燃液体的扩散和扩散，应根据具体生产条件采取相应的排放处理措施。3)甲、乙、丙类液体仓库应配备预装设施存放金属钾、钠、锂、钙、锶和复合氢化锂等物品的仓库，在暴露于水时会燃烧和爆炸，需要配备防止水泛滥的设施，例如将室内地板抬高到室外地板之上，并紧紧地覆盖仓库的屋顶，以防止雨水渗漏，并且用于装载和卸载这些物品的仓库被雨水遮挡。第三节防爆建筑结构为了防止爆炸过程中建筑结构的破坏导致建筑承载能力下降甚至倒塌，有必要加强建筑结构的抗爆能力，采取有效的泄压措施降低爆炸的