防火抗爆墙在控制室及机柜间面向爆炸隐患的应用

【注1】

1

【注2】【注3】根据对上述规范的解读，在执行上如何确认抗爆强度？现行的建筑规范除了《石油化工企业设计防火标准》及《建筑设计防火规范》外，还有哪些灰色地带需要国外及国内规范进一步完善防火防爆设计？针对爆炸冲击波是如何规定及取值？如何进行爆炸分析？需要哪些信息来确认爆炸冲击波的数据？爆炸冲击波作用在不同防火间距的建筑物本身的受力情况如何？如何选择满足现场条件情况的防火抗爆墙的解决方案？本文将一一将散落在各处的国内外规范整理并提供相应的分析计算及可行性的解决方案论述，供政府部门，设计院，专家库和相关企业参考并望指正。 

2

Deflagration)Detonation)Deflagrations)etonation)【注4】Deflagrations)Detonation))

ust)【注5】

Design of Blast-Resistant Buildings in Petrochemical Facilities GB50779-2012【注6】

【注7】

、爆炸分析计算步骤在分析爆炸危险源之前，首先必须确认筑物距离爆炸危险源的防火间距是否满足要求，不论是新建或者改建项目防火间距是在设计时必须考虑的重要因素。防火间距的要求可以从《石油化工企业设计防火标准》（GB50160-2008）表5.2.1设备、建筑物平面布置的防火间距中确认控制室或机柜间在可燃气体或者液体的设备根据不同的容积下，应至少满足15米的防火间距要求。^{从《石油化工工厂布置设计规范》（GB50984-2014）的条文解释中续表5已经将爆炸危险源的设备举例列举出来。可以针对表内提到的设备判定为爆炸危险源来进行后续的爆炸分析。就先前提到国标规范的理解及要求后，针对爆炸分析计算的步骤主要分成三个部分。第一个部分是爆炸冲击波的量化取值。第二部分是爆炸冲击波作用在建筑物本身的量化取值。第三个部分是防火抗爆墙的量化取值。} 

（kPa,100ms

 图1. 爆炸冲击波曲线图 

TNTBakerStrehlowTNO

alculation of blast overpressure parameters: There are three major methods in use today.  One is the TNT Equivalency Method which gives inaccurate results for vapor cloud explosions.  The other two methods are the Strehlow Curves from Baker and the Multi-Energy Method from TNO 1985.  Both provide a family of curves based on flamed speed or explosion strength.  These curves are used to select dimensionless parameters  which are then unpacked to determine the actual overpressures.” ¹⁰      excon因此，如果当石油化工建筑物抗爆设计标准征求意见稿通过审核并实施，取消原石油化工控制室抗爆设计标准中的爆炸荷载值，明确了爆炸冲击波超压应由评估确定。在目前安全评估机构的技术能力上，将很难实施。这个灰色地带还需进行填补，方能提供合理的爆炸冲击波的量化，以及后续针对既有建筑物或者新建建筑物受力值的参考。 

3.3防火抗爆墙的量化取值计算出前墙、侧墙屋面、后墙所承受的爆炸冲击波超压后，结合原建筑物整体结构进行爆炸荷载验算。按应急管理部的第十三条要求的做法是在控制室或机柜间面向具有火灾、爆炸危险装置一侧为不燃3小时防火墙。如果不考虑应急管理部的规定，发生爆炸时，控制室或机柜间在非面向爆炸隐患的其他区域如侧墙，后墙及屋面都可能受到爆炸冲击波的影响。所以针对改建项目我们一般只考虑外墙满足防火时效3小时并满足抗爆强度。如果原有建筑物整体结构无法满足爆炸冲击波，则由专业厂家提供防火抗爆墙来满足应急管理部的最低要求。kPa

【注11】 B.2: edium Response Limits for Steel Components【注12】

1.GB/T50779-201X6.1.5 

2.Design of Blast-Resistant Buildings in Petrochemical Facilities Table 5.B.1.B 

表

针对新建的厂房，在设计时基本上都已经考虑好防火间距及建筑的防爆设计。但针对旧有厂房的控制室及机柜间，由于时间久远，许多信息都已遗漏，甚至储存的危险品数量及品名涉及到客户的商业机密，很难针对原有建筑物进行结构计算完整的分析。另外防火间距不满足要求，需要整体拆迁所付出的成本可能是企业不愿承担的。另一方面，当原有外墙无法满足结构的要求时，一般可以在原有建筑结构上进行加固，或者采取独立式的防火抗爆墙来满足应急管理部的要求。关于建筑物的结构加固可以参考《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2013）。其中加固的方法包括了增加截面加固，体外预应力加固，外包型钢加固，粘贴钢板加固，粘接纤维复合材加固，预应力碳纤维复合板加固等等。

4、防火抗爆墙做法介绍在完成爆炸分析计算后，由专业厂家来提供解决的方案。一般有五种应用方式。在设计规格要求上，我们一般采用按目前的规范，防火抗爆墙需经过防火时效3小时CNAS认证检测及1000的TNT爆炸测试。 

4.2外挂式防火抗爆墙与内嵌式做法雷同，也是紧贴原有外墙，在室外进行一道独立的防火抗爆墙。其防火抗爆墙连接原有建筑结构部件。但必须考虑建筑沉降问题。如有面向爆炸一侧需保留进出口时，可采用三小时防火抗爆门斗及甲级防火抗爆门的方式来解决。不管是内嵌式或者是外挂式的防火抗爆墙，都是依附在原有建筑物的结构上。因此必须提供结构计算证明能满足爆炸冲击波受力在建筑物的计算，或者经过结构加固计算后，方能确认此方案可行。可参考下列概念设计节点做法。 

图4.外挂式防火抗爆墙概念设计图 

图5.独立式防火抗爆墙概念设计图 

4.4 

kPa

5移动式防火抗爆屋此种做法主要是当控制室及机柜间在防火间距无法满足国标要求下，一种可供选择的做法。移动式防火抗爆屋的做法在国外也是比较常见的做法，一般可作为化学品储存间，人员避难所或者控制室机柜间使用。具体做法可以参考14J938《抗爆、泄爆门窗及屋盖、墙体建筑构造》，墙体建筑构造F1的做法。^{另外移动式防火抗爆屋的节点做法也正在模块化钢结构房屋国标图集研编中，可参考下列概念设计节点做法。} 

5、结语在未来国标制定的道路上尽快完善，以利化工企业及设计院参考，让国内爆炸事故的损害降到最低。

文章标题：防火抗爆墙在控制室及机柜间面向爆炸隐患的应用

文章关键字： 抗爆墙的应用

文章地址：防火抗爆墙在控制室及机柜间面向爆炸隐患的应用