劉健(武漢煉化工程設計責任有限公司 430031)
隨著我國國民經(jīng)濟水平的不斷提升,國家對石化企業(yè)的要求愈加嚴格。石化產(chǎn)品與人們生產(chǎn)、生活的各個方面都息息相關,是我國社會建設發(fā)展的物質基礎。石油化工企業(yè)中的廠房多用于生產(chǎn)及儲存柴油、汽油、天然氣以及原油等易燃易爆的產(chǎn)品,當上述產(chǎn)品的混合氣體達到一定極限時,很容易引發(fā)爆炸,進而對人們的財產(chǎn)安全及生命安全造成極大的威脅。因此,為了保障石油化工企業(yè)的生產(chǎn)安全,必須進一步完善石化企業(yè)建筑的防爆設計工作。
保證石油化工建筑的防爆設計水平對于促進石油化工企業(yè)的安全生產(chǎn)具有十分重要的意義。石油化工產(chǎn)品對于我國的建材、輕工、紡織、機械、交通、電子、能源以及農(nóng)業(yè)等多個行業(yè)的生產(chǎn)、發(fā)展都具有重要的影響,關系著人們生產(chǎn)、生活的各個方面。近年來,全球經(jīng)濟的增長速度持續(xù)放緩,加之歐債危機的影響,造成國際油價的持續(xù)走高。雖然我國逐漸加大了石油開采的力度,然而由于我國天然氣及石油資源的稀缺,導致我國在石油方面對外具有很大的依賴性。在這種嚴峻的形勢下,若要促進我國經(jīng)濟的持續(xù)健康增長,必須做好石化企業(yè)的安全管理工作,而做好石化建筑防爆設計工作正是其中一個重要的環(huán)節(jié)。
從石化企業(yè)生產(chǎn)過程中發(fā)生爆炸的機理來看,若要從根本上防止爆炸的發(fā)生,需要在設計石油化工建筑時全面杜絕可能導致爆炸的因素,做好防火、通風以及降溫等方面的工作。
(1)采取通風措施
在工藝操作允許的前提下,可將廠房設計成半開敞型或完全敞開型建筑。這樣的設計能夠促進生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的可燃物質盡快稀釋、擴散,使其濃度難以達到爆炸點,防止爆炸混合物的產(chǎn)生,進而有效避免爆炸的發(fā)生。倉庫中應設置通風用門或進風窗,進風窗可設置在倉庫的勒腳處。此外,對于那些一旦接觸便會產(chǎn)生化學變化進而引起爆炸的物品,應分類、分車間、分倉庫生產(chǎn)與儲存。倘若生產(chǎn)規(guī)模及儲存量都比較小,則可在生產(chǎn)車間及儲存?zhèn)}庫中設置防爆墻以達到分離生產(chǎn)產(chǎn)品的目的。
(2)采取隔熱、降溫措施
通過對建筑的屋面進行保溫、隔熱以及降溫處理,可在很大程度上隔絕太陽光輻射以及傳導熱量,進而減弱室內的溫室效應,降低室內的溫度。具體的做法是:在建筑的屋面上設置保溫層、架空隔熱層或者在屋面板上涂抹高效的反光隔熱涂料等。此外,還可采取強制性降溫措施或者將屋頂設計成通風式,實現(xiàn)隔熱降溫的效果。若建筑需要進行防暴曬處理,可在建筑中設置百葉窗、遮陽板等設施,以避免陽光直射導致危險化學物質發(fā)生自燃或者爆炸。
(3)采取隔火措施
在總平面布置時,要使那些具有爆炸危險的倉庫和廠房遠離具有明火的設施,如鍋爐、火炬、食堂等。當受到一定條件制約時,具有一定爆炸危險性的建筑一定要嚴格保持與周邊的構筑物、建筑物間的防火間距。此外,在這些倉庫、廠房中設置照明燈具、電動機等設備時,需要依據(jù)其危險等級及類別,選用防爆充氣型、安全火花型、防爆充油型等設備,以避免出現(xiàn)電火花而造成爆炸。
(4)采取除靜電措施
要在建筑中易出現(xiàn)靜電的地方設置可排除靜電的接地裝置,并且要將其連接成環(huán)形接地網(wǎng)的形式,以防止單根裝置出現(xiàn)斷路失效的現(xiàn)象。
(1)優(yōu)化總平面布置
要結合當?shù)氐闹鲗эL向,將具有爆炸危險的倉庫及廠房設置在其他建筑物、構筑物的下風向,并且其平面主軸線應與當?shù)刂鲗эL向相互垂直,或者保證二者之間的夾角不超過45度,這樣的布置有利于石油化工企業(yè)建筑的自然排風,進而有效排除可燃性氣體。此外,應將具有爆炸危險的倉庫或廠房集中布置于場區(qū)的邊緣,同一界區(qū)間的建筑物、構筑物之間要留出一定的防火間距。
(2)選用適當建筑形式及結構
應將具有爆炸危險的倉庫及廠房設計成單層建筑的形式,建筑的屋頂可采取輕質泄壓、輕質易碎型屋蓋的形式,以加大泄壓的面積,促進爆炸產(chǎn)生的大量熱量及氣體的排放,有效減少室內的爆炸壓力。此外,對于具有爆炸危險的甲類、乙類廠房,應采用排架結構或者框架結構。鋼結構的廠房具有便于施工、輕質高強的優(yōu)點,但是鋼材在受熱后強度會大大下降,在高溫情況下會失去載荷的能力。因而對于鋼結構廠房,應依據(jù)不同的耐火等級選擇相應的防火涂料,或者在鋼結構上外包一層不支持燃燒的覆蓋層,且要保證其厚度能滿足結構的耐火時間。
(3)采取泄壓措施
對于具有爆炸危險的倉庫或者廠房,應設置輕質外墻、輕質屋蓋或者門窗以達到泄壓的目的。其中輕質屋蓋宜選用石棉水泥波形瓦,門窗可使用木材并配置厚度為3mm的平板玻璃。此外,復合彩鋼板的屋面板及墻板是一種使用較為普遍的材料,為了更好地實現(xiàn)泄壓,施工時應采取斷開搭接形式。在對泄壓面進行布置時,應在最大程度上接近爆炸位置。側面泄壓時要盡可能避開主要道路或者人員、設備較為集中的場所,并且泄壓比值要滿足相關規(guī)范的要求。
石油化工產(chǎn)品為人們的生產(chǎn)、生活提供了不可或缺的物質基礎,是我國經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè),為經(jīng)濟的健康持續(xù)發(fā)展提供了可靠的保障。為了更好地促進石化企業(yè)的安全生產(chǎn),應進一步完善石化企業(yè)建筑的防爆設計工作。除了要滿足相關設計規(guī)范要求外,還應滿足其他專業(yè)方面的要求,全面規(guī)劃石化建筑的整體布局,優(yōu)化工藝設計流程,使石化企業(yè)能夠在安全、舒適的環(huán)境中穩(wěn)定運行。
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