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摘要：石油化工產品危險性高，具有易燃易爆特點，因此，對相關建筑進行設計時應做好防爆考慮，把握設計細節與要點，為石油化工產品的生產、存放營造安全的環境。本文闡述石油化工爆炸相關知識，提出石油化工建筑防爆設計應注意的問題，以供參考。

關鍵詞：石油化工；建筑；防爆設計；注意問題

石油化工是我國的重要工業之一，在滿足各生產領域對化工產品需求上發揮重要作用。石油化工產品生產中，保障各環節安全，避免安全事故的發生是工作的重點，因此，生產企業應提高認識，認真落實防火防爆工作，尤其可從石油化工建筑入手，做好防爆設計，為生產工作的安全、穩定進行奠定堅實基礎。

1.石油化工爆炸分類及極限

(1)石油化工爆炸分類依據發生原因及性質，石油化工爆炸分為物理爆炸和化學爆炸，其中物理爆炸指密閉容器中氣體壓力超過容器所能承受的最大壓力，造成容器破裂。化學爆炸物質因迅速發生放熱化學反應，產生大量氣體，膨脹做功形成的爆炸。化學爆炸進一步細分為：簡單的分解爆炸、復雜分解爆炸、爆炸性混合物爆炸。顯然化學爆炸造成的危害更為嚴重，其不僅損壞臨近設施，而且直接威脅人們的生命安全。(2)石油化工爆炸極限石油化工產品爆炸極限指可燃氣體、蒸汽或粉塵與空氣混合物遇點火源發生爆炸的最低、最高濃度。研究發現，影響氣體爆炸極限的因素有含氧量、壓力、濃度。影響粉塵爆炸極限的因素較多，包括點火源、灰分、水分、揮發成分、粒徑等。

2.石油化工爆炸造成的危害

石油化工產品爆炸造成的危害非常之大，其主要由以下因素造成：首先，爆炸壓力。爆炸壓力是爆炸破壞、殺傷的重要因素，其可用以下公式加以衡量。其中T0、T爆表示爆炸前后氣體的溫度；n、m分別表示爆炸前后的摩爾數。其次，沖擊波。爆炸發生的瞬間，能量突然釋放到周圍空氣中，會產生沖擊波。沖擊波給人、建筑造成的危害較為嚴重，如表1所示，沖擊波給磚混結構建筑造成的破壞。再次，高溫。爆炸溫度較高一般在2000～3000℃左右，給附近設施造成嚴重破壞。最后，爆炸碎片。爆炸會伴隨著碎片的飛散，飛散距離在100～500m范圍，給建筑物造成破壞，造成人或動物傷亡。

3.石油化工建筑防爆設計注意問題

針對石油化工發生的爆炸類型，以及爆炸造成的危害，生產企業應提高安全意識，做好生產設施的安全設計，尤其應做好建筑防爆設計，要求設計人員明確設計注意的問題，降低爆炸發生機率，保障生產安全。(1)注重合理布置廠房石油化工生產中，合理布置廠房，可有效避免爆炸事故的發生，降低爆炸造成的破壞，因此，設計人員應將廠房的布置設計作為工作重點，尤其應注意把握以下問題：首先，做好整體規劃設計。針對可能發生爆炸事故的庫房、廠房，應嚴格按照規范要求預留合適的防火間距。同時，做好散發火花、明火位置的研究，將廠房布置在下風向位置。另外，做好常年主導風向分析，將具有爆炸危險的庫房、廠房平面主軸線與風向垂直，或者夾角至少應達到45°。其次，把握空間布置細節。設計的建筑應以單層或單獨建筑為主，并做好半敞開或敞開式設計。建筑體量盡量小型化，不宜過大，(2)選擇安全建筑結構針對具有爆炸危險性的廠房，做好選型設計尤為重要。設計人員應總結以往設計經驗，明確石油化工生產要求，保證廠房建筑的安全性。一方面，建筑結構應具備較好的整體性，強度高、耐火性好。同時，應能方便的設置較大泄壓面積。另一方面，建筑結構可設計成磚混結構、鋼框架、裝配式鋼筋混凝土框架結構。其中磚混結構應注重設計圈梁、構造柱，并在磚縫中做好鋼筋的配置。鋼框架結構應做好防火保護設計。如為裝配式鋼筋混凝土框架結構，應保證構件節點連接強度，并設置現澆層，提高建筑的整體性。(3)做好防爆墻的設計防爆墻可抵抗爆炸壓力，降低爆炸造成的破壞。一方面，設計人員做好常見防爆墻研究，明確不同防爆墻的適用類型。當前磚墻防爆墻、鋼筋混凝土防爆墻、鋼板防爆墻較為常用，其中磚墻防爆墻適用在爆炸危險性較小的廠房；鋼筋混凝土防爆墻適用于爆炸壓力較高的場合。另一方面，明確設計參數。設計磚墻防爆墻時應注重設計鋼筋混凝土構造柱，間距至少應達到6m。墻體高度一般在6m，如較高應設計鋼筋混凝土圈梁。墻體厚度至少應達到240mm且砂漿強度等級應達到M5。如為鋼筋混凝土防爆墻，其厚度應達到20mm；混凝土強度等級應達到C20。另外，應做好雙層雙向配筋且使用的鋼筋直徑不能低于10mm，間距控制在200mm以內。如為鋼板防爆墻應保證立柱與橫梁間的間距控制在1.8m以內且面板厚度至少應達到6mm。(4)落實泄壓設計細節石油化工建筑防爆設計時，做好泄壓設計尤為重要。一方面，選擇合理的泄壓位置。泄壓面應和可能發生爆炸的位置靠近，并注意避開主要交通道路、人員集中的場所。針對屋面上的泄壓設施，應注意采用防冰雪積壓措施。另外，泄壓門窗應進行外開設計。另一方面，明確泄壓構件材料要求。泄壓構件材料質量應輕，自身重量不能超過60kg/m2，并且具有較好的脆性，即，爆炸產生的壓力較小時應能破碎。研究發現，石膏板、加氣混凝土、石棉瓦是常用材料，設計人員應根據實際情況加以合理選取。另外，設計合理的泄壓比。所謂泄壓比指廠房全部泄壓面積和廠房的體積比。一般根據廠房爆炸危險等級確定泄壓比。例如，氫的泄壓比不能小于0.25；乙炔產品的泄壓比不能小于0.20；乙烯的泄壓比不能小于0.16。

4.結論

石油化工建筑防爆設計涉及的內容多，專業性強，做好防爆設計研究，對保證生產工作的安全、順利進行具有重要的現實意義。本文通過研究得出的結論有：（1）設計人員應做好石油化工爆炸類型及危害的分析，提高安全意識，將防爆設計融入到各個內容及環節之中。（2）為保證石油化工建筑防爆設計質量，應注重廠房位置的合理布置，選擇安全的建筑結構。同時，還應做好防爆墻的設計，并認真落實泄壓設計細節，杜絕爆炸事故的發生。

【參考文獻】

[1]劉健.石油化工建筑防爆設計時需要注意的問題[J].化工管理,2014(23):258.

[2]朱月.淺談化工建筑防爆、泄爆、抗爆設計[J].山東工業技術,2018(21):94.

作者：房淑煥 單位：中海油石化工程有限公司