淺談石油化工建筑防爆設計注意事項與措施

楊中凱

【摘 要】隨著石油化工行業(yè)的發(fā)展，石化產(chǎn)品的種類逐漸豐富，成為了人們生產(chǎn)生活之中不可或缺的存在。石油化工產(chǎn)品生產(chǎn)伴隨著一定的危險性，生產(chǎn)工廠中通常儲藏著大量的易燃易爆物，極容易發(fā)生安全事故。為了保證安全生產(chǎn)，石油化工企業(yè)必須加強工廠建筑物的防爆設計工作。

【關鍵詞】石油化工;建筑;防爆設計

引言：

提升石油化工建筑防爆設計效果可以為石油化工產(chǎn)品的安全生產(chǎn)提供保障。石油化工建筑在高溫、易燃氣體含量超標以及遭遇明火時會有爆炸風險，因此，石油化工廠的設計應該重視以下文中所列的三項措施。通過合理地設計建筑通風渠道，增強建筑的隔熱控溫能力，提升建筑防火能力，保障生產(chǎn)安全。

1.石油化工建筑進行防爆設計的意義

石油化工企業(yè)的廠房中儲存著大量的原油、汽油和天然氣等易燃易爆物品。在進行提取和深加工的過程中，稍有不慎就會引發(fā)火災或爆炸，對工作人員、加工設備的安全造成極大威脅，還會讓石油化工企業(yè)蒙受重大的經(jīng)濟損失;爆炸產(chǎn)生的污染物更會對當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境造成極大地破壞。同時，石化產(chǎn)品在我國各行業(yè)內(nèi)應用極廣，可以有效地推進其他行業(yè)的發(fā)展。如今，我國對石化資源的需求量與日俱增，但本國的資源儲備量卻十分有限。所以，必須加強石油生產(chǎn)安全，提高資源利用率，才可保障國民經(jīng)濟發(fā)展的能源需求。因此，為了確保石油化工企業(yè)的生產(chǎn)安全以及生產(chǎn)質(zhì)量，必須加強其廠房建筑物的抗爆防火能力，讓企業(yè)可以實現(xiàn)安全生產(chǎn)。

2.石油化工建筑防爆設計工作注意事項與措施

2.1廠區(qū)布局的合理性

石油化工企業(yè)的廠區(qū)布局對建筑的防爆能力影響極大。為了降低爆炸帶來的連鎖反應，在設計中需要考慮合理地廠區(qū)布局，將廠區(qū)內(nèi)所有的建筑進行科學排列。在進行布局時，設計人員必須充分考慮當?shù)氐臍夂驐l件。設計人員應該根據(jù)當?shù)氐闹鲗эL向，將容易發(fā)生火災或爆炸的石油化工建筑布置在其他建筑物的下風向;這樣就可以避免廠房爆炸時，火勢順著大風方向快速蔓延，波及到其他的建筑引發(fā)更大危險。在設置廠房位置時，應該在與工廠所在地的主要風向的垂直方向上布置有爆炸風險的石油化工建筑;或者可以在當?shù)刂黠L向的45°角外設置危險廠房的主軸線，讓二者之間保留出自然通風的通道，降低產(chǎn)生火災爆炸的幾率。在進行廠區(qū)布局時，還應該重視防火防爆空間預留的問題。當一個廠房發(fā)生火災或爆炸時，所產(chǎn)生的高溫、沖擊波以及爆炸碎片會危害到周圍建筑。所以，必須在設計和建設環(huán)節(jié)，就在不同的建筑之間預留出足夠的防爆空間，將火災和爆炸引發(fā)的連鎖反應降到最低。以云南某石油化工企業(yè)的廠區(qū)布局方案為例。該企業(yè)廠區(qū)占地范圍極大，其中有一座石油產(chǎn)品加工廠房以及一座天然氣產(chǎn)品加工廠房，還有原料儲備倉庫。在布局設計時，應秉承著防爆防火的設計原則，根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況對生產(chǎn)廠房和倉庫位置進行了合理規(guī)劃。還應依據(jù)當?shù)氐娘L向玫瑰圖，確認該地區(qū)的主導風向為西南風，所以將廠區(qū)布置在城市的東北方向，而且在廠區(qū)內(nèi)部布局中，生產(chǎn)廠房與倉庫位于辦公區(qū)的下風向。同時，廠區(qū)內(nèi)各個建筑之間的距離均按照《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》要求進行設計，確保廠區(qū)內(nèi)的所有建筑可以實現(xiàn)安全隔離。

2.2建筑結構的合理性

要提高石油化工企業(yè)的防爆設計質(zhì)量，不僅要做好廠區(qū)的規(guī)劃布局，還需要提升廠房建筑的結構合理性。在設計環(huán)節(jié)，應該優(yōu)先考慮建設單層建筑。對于易出現(xiàn)爆炸的廠房來說，多層建筑會加劇其爆炸風險;而且，當發(fā)生火災或爆炸時，多層建筑所帶來的危害遠超于單層建筑。所以，設計人員在設計廠房結構時應該盡量選擇敞開或半敞開的單層建筑，降低爆炸混合物形成的幾率。如果廠房被設計成敞開式的單層建筑，即使發(fā)生爆炸，其易燃氣體可以快速地擴散，爆炸產(chǎn)生的熱量也能迅速消散，可將后續(xù)風險降至最低。此外，在修建廠房時，應在建筑物的屋頂設置輕質(zhì)泄壓屋蓋。為了提高廠房的防火防爆性，設計中必須充分考慮廠房的泄壓問題以及通風問題。如果必須建造多層廠房，那么在設計環(huán)節(jié)，應根據(jù)廠房的自然通風需求以及泄壓面積需求，合理地進行剖面及立面設計;確保符合廠房的通風泄壓需求。而且，為了提高工作人員的逃生效率，廠房至少需要擁有3條逃生通道，而且其逃生樓梯間和安全出口處必須采用封閉式防火門[1]。

另外，具有爆炸風險石油化工建筑，結構設計應考慮較高的承載力儲備，建筑材料應具備適宜的耐火性或防爆性。一般情況下，可將此類建筑設計成鋼筋混凝土現(xiàn)澆結構，通過加強其結構整體穩(wěn)定性，提升石油化工建筑的抗爆能力，竭力避免爆炸后建筑物倒塌或構件失效帶來的二次傷害。比如：當石油化工企業(yè)建造廠房時，應謹慎選用裝配式結構，以避免因結構節(jié)點部位連接效果差而發(fā)生建筑物破壞，甚至倒塌等嚴重后果。

2.3墻體的隔熱防爆設計

石油化工建筑的墻體可以在控溫以及防爆方面發(fā)揮巨大的作用。建筑墻面既可以隔熱也可以導熱，所以，為了降低生產(chǎn)廠房以及存儲易燃物的倉庫的溫度，必須對建筑墻面進行隔熱保溫處理，比如：可以在建筑墻面上設置隔熱層，加強對建筑墻面溫度的控制;也可以加強對屋頂?shù)耐L設計，讓建筑物具有良好的通風散熱能力，避免因高溫或易燃易爆氣體粉塵堆積過多而引發(fā)事故?？贡瑝κ鞘突そㄖO計中極為重要的一環(huán)，有效的抗爆設計可以降低爆炸帶來的危險，提高建筑物內(nèi)人員的安全性。通常，抗爆設計時會在中控室或機柜間的建筑物外圍設置現(xiàn)澆鋼筋混凝土抗爆墻?？贡瑝Π凑瞻匆?guī)范或爆炸分析確定的爆炸當量來計算墻體厚度和配筋，因而抗爆墻可有效抵抗化工廠爆炸源的爆炸沖量，從而有效保護操控人員的生命安全。按照抗爆墻規(guī)范要求，抗爆墻墻體厚度應該在25cm以上，所用混凝土強度等級不應低于C30。需要注意的是：如非必要抗爆墻的迎爆面上一般不宜留置孔洞;如果必須開孔，那么孔洞的大小也不宜超過Φ200mm，而且在孔洞周圍必須進行結構補強，并應將孔洞密封[2]。

結論：

簡而言之，石油化工行業(yè)產(chǎn)品在人們的生產(chǎn)生活之中應用范圍極廣。不過，石油化工產(chǎn)品大多具有易燃或易爆炸的特點，生產(chǎn)過程中極易發(fā)生危險。所以，必須加強對石油化工建筑的防爆設計，提高生產(chǎn)安全性。本文對當前石油化工建筑的防爆設計進行了探究，分析了設計工作中需注意的一些問題并提出了解決措施。

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，2019（23）：258.

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

（作者單位：中國石油集團東北煉化工程有限公司沈陽分公司）