甲乙類廠房防爆泄壓面積的計算分析

摘要：結(jié)合某甲類廠房工程，針對其中防爆泄壓面積大小的設(shè)計問題，根據(jù)國家相關(guān)規(guī)范對其防爆泄壓面積進行核算分析，整理出一套設(shè)計計算方法。

關(guān)鍵詞：甲乙類廠房; 防爆泄壓面積; 計算

        在工程設(shè)計中，甲乙類廠房的防爆泄壓面積設(shè)計計算往往被人所忽視，設(shè)計人員平時只側(cè)重防爆泄壓的材質(zhì)、設(shè)置部位等，對于具體的泄爆面積計算沒有進行深入認真的研究，同時現(xiàn)行規(guī)范對此也沒有具體案 例可供參照。

        筆者以具體工程為例，參照現(xiàn)行消防規(guī)范，整理出一套設(shè)計計算方法，為設(shè)計、施工、消防審圖等單位提供參考依據(jù)。

1、工程概況

        某甲類廠的合成車間為地上3層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建筑物長92. 4m，寬 21. 6m，高 22. 1m，占地面積1 995. 84m2 ，建筑面積6 423. 63m2 ，生產(chǎn)類別為甲類，二級耐火等級。

        生產(chǎn)車間嚴格按照GB50016-2014《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（以下簡稱《建規(guī)》）和工藝布局的要求進行布置，將車間按生產(chǎn)線和工藝要求劃分防火分區(qū)，防火分區(qū)面積均符合規(guī)范要求，每個防火分區(qū)按規(guī)范要求設(shè)置多部封閉樓梯間，樓梯間均采用乙級防火門，防火分區(qū)之間采用耐火極限不低于 4h 的 防火墻分隔，有爆炸危險的甲類生產(chǎn)部位位于建筑物外墻的泄壓設(shè)施附近，安全出口處設(shè)防爆門斗與車間其他部分進行防火分隔，防爆門斗設(shè)甲級防火門。

        車間泄爆主要以專業(yè)防爆泄壓外墻板為主，泄向人流量較少的場地。防爆區(qū)采用不發(fā)火、防靜電的花崗巖地面，防爆區(qū)域門窗采用甲級防火門、鋼質(zhì)平開門及塑鋼鋼化玻璃窗。

2、每層廠房防爆泄壓面積計算分析

計算的相關(guān)依據(jù)即防爆泄壓面積依據(jù)現(xiàn)行《建規(guī)》第3.6.4條的規(guī)定，按照下列計算:

根據(jù)工藝生產(chǎn)要求，該車間內(nèi)甲類爆炸物質(zhì)主要車間生產(chǎn)使用防爆介質(zhì)為:甲醇、乙醇、丙酮，因此，C值≥0. 11。

另外當(dāng)廠房的長徑比大于3時，宜將該建筑劃分為長徑比小于等于3的多個計算段，各計算段中的公共截面不作為泄壓面積，液壓面積按樓層計算每層廠房的具體計算過程如下:

2.1   土0. 000層（第1層）

        防爆區(qū)爆炸介質(zhì)為甲醇、乙醇、丙酮，層高6.5m泄壓比C采用0.11；按照長徑比的計算方法，整個廠房計算長徑比大于3，則將第1層防爆區(qū)分為四段計算：第一段為軸線①一⑤;第二段為軸線⑤一⑨;第三段為軸線⑨一⑩;第四段為軸線⑩一⑩。從左到右長度依次為29.5，22，16.3，24 m，如圖1所示:

2. 2   +6. 500層(第2層)

        因平面布局要求，防爆區(qū)分為軸線①一⑥、軸線⑨一(1 /13)二部分;軸線⑥一⑨為非防爆區(qū)(不需要計算)，具體計算如下:

2. 2. 1軸線①一⑥防爆區(qū)計算

        防爆區(qū)爆炸介質(zhì)為甲醇、乙醇、丙酮，泄壓比C采用0. 11，層高為10. 6 m，分兩段計算，第一段為軸線①一⑤，第二段為軸線⑤一⑥，長度分別為29. 5 m7. 5 m，如圖2所示。

2.2.2軸線⑨~防爆區(qū)計

        軸線⑨ ~ ( 1 /13) 防爆區(qū)，軸線 B ~ D 層高7.3m，其他10.6m。分三段計算，軸線 B ~ D為一段，A ~ B軸線分兩段，從左到右長度分別為29m，8m，如圖三所示：

2. 3  + 13. 800層（局部第3層）

        + 13. 800層防爆區(qū)爆炸介質(zhì)為甲醇、乙醇、丙酮，泄壓比C采用0. 11，層高為7. 8 m，如圖4所示:

2. 4分析

        結(jié)合以上計算，當(dāng)廠房的長徑比大于3時，將該建 筑劃分為長徑比小于等于3的多個計算段，計算值是符合規(guī)范要求，另外在泄壓設(shè)施方面也不可忽視，防爆區(qū)外墻采用專業(yè)防爆泄壓外墻板，泄壓可采用輕質(zhì)屋面板、輕質(zhì)墻體和易于泄壓的門、窗等，作為泄壓設(shè)施輕質(zhì)屋面板和輕質(zhì)墻體的單位質(zhì)量不宜超過60kg /m2 。

        并避開人員密集場所和主要交通道路; 車間內(nèi)嚴格按照 GB 50222-95（2001 年版）《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計防火規(guī)范》進行設(shè)計，車間外窗采用塑鋼單框單玻窗，外 門采用鋼質(zhì)平開門，車間內(nèi)部關(guān)鍵部位設(shè)甲級防火門， 吊頂采用非燃燒材料。

        另外在建筑結(jié)構(gòu)方面可以加強多項措施，主要建筑結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，建筑主要承重構(gòu)件梁、柱、樓板、樓梯等均為鋼筋混凝土構(gòu)件，防火墻、防爆墻耐火極限均應(yīng)滿足不小于二級的要求。

3、結(jié)束語

        對于具體一種爆炸介質(zhì)，計算中C值選取時有人為因素存在，會導(dǎo)致選取的值符合規(guī)范規(guī)定，但設(shè)計結(jié)果存在不安全或要求過嚴的現(xiàn)象，同時防爆泄壓面積也與爆炸介質(zhì)的基本燃燒速度、廠房的內(nèi)表面積、廠房的形狀等因素有關(guān)。

        今后要進一步加強這方面的研究，使廠房防爆泄壓面積的計算更科學(xué)、更合理。