摘要:本文根據(jù)參加鞍山市齊大山鐵礦采場火藥庫遷移工程實例設計,總結(jié)歸納了火藥庫防爆設計應注意的若干問題,希望能對此類易燃易爆建筑物的防爆設計提供參考和借鑒。**庫、雷管庫等易燃易爆建筑物的設計工作責任重大,應引起設計人員及有關部門領導足夠的認識。
關鍵詞:**庫;防爆設計;瀉壓帶;不發(fā)火地面;危險品
0引言
**庫、雷管庫等易燃易爆建筑物在礦山建筑中是關系到礦山安全生產(chǎn)及人民群眾生命安全的大事。因為**是一種帶有巨大殺傷和破壞的危險物品,在此類建筑設計中,若防爆及防火設計考慮不周,一旦發(fā)生爆炸,將會造成極其嚴重的后果。為防止發(fā)生爆炸和燃燒事故,減少事故損失,保障國家和人民的生命財產(chǎn)安全,促進生產(chǎn)建設的發(fā)展,應嚴格按照國家現(xiàn)行的有關設計標準、規(guī)范執(zhí)行。但由于《民用爆破器材工廠設計安全規(guī)范》中涉及危險品倉庫的建筑結(jié)構(gòu)部分內(nèi)容較少,且《建筑設計防火規(guī)范》中只涉及到廠房的防爆問題,而對危險品倉庫的防爆問題只字未提。那么,**庫、雷管庫之類的危險品倉庫是否就不需考慮防爆問題了,什么情況下應設置整體輕質(zhì)易碎屋蓋或采用局部瀉壓帶來減輕爆炸沖擊波,以求最大限度地減輕爆破事故的危害。本文通過對具體工程實例的分析與歸納總結(jié),對火**庫及雷管庫的防爆設計中應注意的問題給予一個較全面的分析歸納,希望能對以后的此類建筑物的防爆設計提供參考與借鑒。
1工程概況
筆者在鞍鋼集團礦業(yè)設計院工作期間,承攬了齊大山鐵礦采場火藥庫遷移工程的施工圖建筑設計部分的全部工作。本工程共包括五個子項,分別是9t巖石**庫、10萬發(fā)雷管庫、警衛(wèi)保管室、警衛(wèi)室及消防水泵房各一座。工程地處齊大山鐵礦采石場區(qū),四周空曠無人,符合危險品總倉庫區(qū)宜設在偏僻地帶的條件。**庫儲存的為粉狀按梯**及其它乳化**,在一定的條件下會發(fā)生爆炸,因此,在土建設計上,必須具有足夠的抗爆能力及有效的防爆措施,F(xiàn)結(jié)合本設計對于**庫及雷管庫的防爆設計應注意的問題分析歸納如下。
2建筑結(jié)構(gòu)形式
本工程**庫及雷管庫采用磚墻承重結(jié)構(gòu),二級耐火等級。屋蓋為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),局部采用瀉壓帶來滿足防爆系數(shù)。維護結(jié)構(gòu)外墻采用370厚磚墻,以利于保溫隔熱。
本設計遵照《民用爆破器材工廠設計安全規(guī)范》(GB50089-98),《建筑設計防火規(guī)范》(GB50016-2006)及其它現(xiàn)行國家標準與規(guī)范設計。由于本工程**庫及雷管庫所儲存的**為粉狀按梯**、銷酸按**及其它乳化**,故危險品倉庫的危險等級屬A3級。
3倉庫建筑防爆設計要點
3.1易燃易爆物品倉庫應采用單層建筑
物質(zhì)集中是倉庫的特點,有爆炸危險的倉庫貯存大量易燃易爆物品,一旦發(fā)生爆炸,往往會使庫存易燃易爆物品燃燒,瞬間釀成火災,如果來不及滅火搶救,不僅燒光庫存全部易燃易爆物品,由于易燃易爆物品燃燒快、火勢大、溫度高,因而火災蔓延的范圍大,還會燒毀周圍的廠房和倉庫。因此,按防爆和防火的要求,有爆炸危險的倉庫應采用單層建筑,其優(yōu)點如下:
(1)便于設置天窗、風帽、通風屋脊,創(chuàng)造自然通風良好的條件,有利于排除可燃
氣體、可燃蒸汽、可燃粉塵一類物質(zhì),防止與室內(nèi)空氣混合形成爆炸混合物。
(2)便于設防爆墻,將有火源的生產(chǎn)輔助設施分離布置,有利于排除火源引起的爆
炸事故。
(3)便于設置排除靜電的接地裝置和避雷裝置,有利于排除靜電火花和雷電火花引起的爆炸事故。
(4)便于設置較多的安全出口,有利于安全疏散和進行滅火搶救。
(5)可設泄壓輕質(zhì)屋蓋,加大泄壓面積,有利于盡快釋放爆炸時產(chǎn)生的大量氣體和熱量,以降低室內(nèi)爆炸壓力。
(6)萬一發(fā)生倒塌破壞,影響范圍小,修建恢復生產(chǎn)快。
(7)便于地面設較大坡度、明溝、集油地,可以回收滴漏在地面的易燃液體和可燃液體,防止流散蔓延造成大面積火災。
3.2易燃易爆物品倉庫應分類分庫貯存
易燃易爆物品倉庫貯存物品的性質(zhì)、貴重性、滅火方法等截然不同,倉庫設計應按照有關設計技術(shù)規(guī)范嚴格分庫貯存,以避免混淆引起爆炸。
本工程中**庫所儲存的**為粉狀按梯**、銷酸按**及其它乳化**,不準與其它任何種類的物品共同貯存,必須單獨隔離貯存。
3.3易燃易爆物品倉庫耐火等級的確定
易燃易爆物品倉庫的耐火等級按照貯存物品類別和每座庫房的占地面積來確定。貯存甲、乙類物品的倉庫應不低于二級。貯存乙類物品的倉庫,每座倉庫在一定面積限制下可不低于三級(見《建筑設計防火規(guī)范》(GB50016-2006)表4.2.1)。本工程經(jīng)查表可確定為二級耐火等級。
3.4 易燃易爆物品倉庫占地面積不應過大并應設防火墻分隔小間貯存
每一座有爆炸危險的倉庫,就是易燃易爆物品貯存集中的地點。因而每一座有爆炸危險的倉庫占地面積越大,貯存集中易燃易爆物品的數(shù)量越多,發(fā)生爆炸破壞和火災蔓延的范圍越大,造成的損失越嚴重。
每一座有爆炸危險的倉庫平面布置采取設防火墻(具有耐爆強度)分隔小間貯存,任何一個分隔小間發(fā)生火災爆炸時,可以局限于所在分隔小間,造成的損失就小。被防火墻所分隔的面積不應過大。
本工程中**庫及雷管庫考慮到如取出的**及雷管使用后有剩余,再次放入主**間有可能由于多次的拖拽而使爆炸危險性增加,故采取隔離出一個分隔小間以存放剩余**。
3.5易燃易爆物品不應貯存在倉庫的地下室、半地下室內(nèi)
有爆炸危險的物品不應貯存在倉庫的地下室、半地下室內(nèi),主要缺點如下:
(1)自然通風不良,如采用機械通風萬一發(fā)生故障或停電,將十分危險。生產(chǎn)過程中“跑、冒、滴、漏”的可燃氣體、可燃蒸汽、可燃粉塵一類物質(zhì),非常容易與室內(nèi)空氣混合形成爆炸混合物。即使將有爆炸危險的生產(chǎn)裝置設在地下室或半地下室上面,這一類物質(zhì)往往也會擴散流人地下室或半地下室,同樣也能夠形成爆炸混合物,以致造成爆炸事故。
(2)在地下水位高的地區(qū),地下室或半地下室往往由于防水處理不妥當,發(fā)生漏水滲水。這對于使用或產(chǎn)生電石、磷化鈣、金屬鈉等與水作用能夠生成爆炸物質(zhì)的廠房,往往是引起爆炸的一種根源。
(3)地下室或半地下室難以設置較多的安全出口,不利于安全疏散和進行搶救。
(4)難以設置瀉壓輕質(zhì)屋蓋、輕質(zhì)外墻及泄壓窗,發(fā)生爆炸時大量氣體和熱量不能迅速釋放,會加重爆炸事故的危害。
(5)地下室或半地下室萬一遭受到倒塌破壞時,恢復生產(chǎn)較慢。
3.6易燃易爆物品倉庫不應設具有火源的輔助房間
易燃易爆物品倉庫內(nèi)不應設有辦公室、淋浴室、更衣室、廁所等房間,也不應有機修、冷作、焊接等房間。因為這些輔助房間都有火源產(chǎn)生,容易使庫內(nèi)易燃易爆物品引起爆炸燃燒,同時這些輔助房間人員比較多,萬一發(fā)生爆炸時,來不及疏散將會造成重大傷亡。
3.7易燃易爆物品倉庫應分別情況采取自然通風和隔熱降溫的措施
倉庫內(nèi)貯存過程中可能有“跑、冒、滴、漏”的可燃氣體、可燃蒸汽、可燃粉塵一類物質(zhì)時,倉庫設計采取自然通風十分重要,可以排除與空氣混合形成爆炸混合物。
倉庫內(nèi)貯存過程中受熱升溫能引起物質(zhì)分解并釋放可燃氣體或可燃蒸汽一類物質(zhì)時,倉庫設計應采取隔熱降溫措施。設置保溫外墻、保溫大門、隔熱屋頂,特別是夏天氣溫高的季節(jié)里,應采取送冷風降溫措施。小型倉庫采取臨時存放冰塊降溫,可以排除庫內(nèi)易燃易爆物品受熱升溫形成爆炸的條件。
4.防爆技術(shù)措施
4.1排除發(fā)生爆炸事故根源的措施
(1)門窗:倉庫外墻開設平開木窗,使庫內(nèi)空氣自然對流通風。門窗采用木制,以排除開關門窗碰撞產(chǎn)生火花。所有面向室內(nèi)有爆炸危險的門窗五金零件,均改用銅制品。避免門窗開啟或關閉時產(chǎn)生火花。另外,門窗本身也起到一定的瀉壓作用。
(2)地面:采用不發(fā)火地面,以排除工人行走或貨物拖運與地面摩擦撞擊產(chǎn)生火花。施工前應按“地面與樓面工程施工及驗收規(guī)范”中的方法做不發(fā)火性實驗。本工程采用瀝青砂漿地面,工程造價較低且實用效果較好。
(3)照明燈光:外墻開設密閉照明投光燈,以分隔電氣照明的火源。
(4)避雷裝置:屋頂設避雷裝置,以排除雷電產(chǎn)生的火花。
4.2減輕爆炸事故危害的措施
(1)獨立設單層倉庫,最大貯存量嚴格按照有關火花制藥廠暫行保安規(guī)程的規(guī)定及《民用爆破器材工廠設計安全規(guī)范》第6.1.2條危險品總倉庫區(qū)內(nèi)單個危險品倉庫中最大存藥量的規(guī)定執(zhí)行。
(2)倉庫四周構(gòu)筑防護土堤,發(fā)生爆炸時可以阻擋威力強大的爆炸沖擊波,避免對
四周建筑物的破壞。
(3)在《民用爆破器材工廠設計安全規(guī)范》中,只提到黑火藥總倉庫應采用輕質(zhì)易碎屋面,其它屋蓋宜為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。且《建筑設計防火規(guī)范》中只涉及到廠房的防爆,對危險品倉庫的防爆只字未題?紤]到危險品倉庫也應具有一定的防爆能力,且筆者根據(jù)有關資料及查閱本院以往**總倉庫的施工圖紙,認為有必要采取泄壓措施。參照《建筑設計防火規(guī)范》中廠房的防爆應根據(jù)建筑物危險等級,設置必要的泄壓設施,泄壓設施宜采用輕質(zhì)屋蓋作為泄壓面積,易于泄壓的門、窗、輕質(zhì)墻體也可作為泄壓面積。作為泄壓面積的輕質(zhì)屋蓋每平方米重量不宜超過120kg。由于本工程將門窗作為泄壓面積后,無須將個部屋面設為輕質(zhì)易碎屋面,只要局部設,就可以滿足泄壓面積與廠房體積的比值(m2/m3)為0.05~
0.22。屋頂設輕質(zhì)易碎屋面,使爆炸沖擊波向天空泄放,瞬間釋放大量氣體和熱量,使室內(nèi)爆炸壓力降低,從而保存承重結(jié)構(gòu),達到減輕傷亡和損失。
(4)在倉庫適中地位開設安全出口外門,倉庫內(nèi)任一點至安全出口的距離。不應大于30米,以便倉庫管理人員迅速安全疏散。
5.結(jié)語
本次鞍山市齊大山鐵礦采場火藥庫遷移工程的建筑施工圖設計,做到了嚴格遵守現(xiàn)行國家標準及規(guī)范,設計施工后通過實地調(diào)研及聽取反饋結(jié)果,證明防爆設計效果良好。通過本文對規(guī)范中較少提及的防爆設計方法進行的較為系統(tǒng)和全面的分析和歸納,希望能對此類設計任務提供參考和借鑒。**庫、雷管庫等易燃易爆建筑物的設計工作責任重大,應引起設計人員及有關部門領導足夠的認識。
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