甲乙类厂房防爆泄压面积的计算分析

甲乙类厂房防爆泄压面积的计算分析

摘要：结合某甲类厂房工程，针对其中防爆泄压面积大小的设计问题，根据国家相关规范对其防爆泄压面积进行核算分析，整理出一套设计计算方法。

关键词：甲乙类厂房; 防爆泄压面积; 计算

        在工程设计中，甲乙类厂房的防爆泄压面积设计计算往往被人所忽视，设计人员平时只侧重防爆泄压的材质、设置部位等，对于具体的泄爆面积计算没有进行深入认真的研究，同时现行规范对此也没有具体案 例可供参照。

        笔者以具体工程为例，参照现行消防规范，整理出一套设计计算方法，为设计、施工、消防审图等单位提供参考依据。

1、工程概况

        某甲类厂的合成车间为地上3层钢筋混凝土框架结构，建筑物长92. 4m，宽 21. 6m，高 22. 1m，占地面积1 995. 84m2 ，建筑面积6 423. 63m2 ，生产类别为甲类，二级耐火等级。

        生产车间严格按照GB50016-2014《建筑设计防火规范》（以下简称《建规》）和工艺布局的要求进行布置，将车间按生产线和工艺要求划分防火分区，防火分区面积均符合规范要求，每个防火分区按规范要求设置多部封闭楼梯间，楼梯间均采用乙级防火门，防火分区之间采用耐火极限不低于 4h 的 防火墙分隔，有爆炸危险的甲类生产部位位于建筑物外墙的泄压设施附近，安全出口处设防爆门斗与车间其他部分进行防火分隔，防爆门斗设甲级防火门。

        车间泄爆主要以专业防爆泄压外墙板为主，泄向人流量较少的场地。防爆区采用不发火、防静电的花岗岩地面，防爆区域门窗采用甲级防火门、钢质平开门及塑钢钢化玻璃窗。

2、每层厂房防爆泄压面积计算分析

计算的相关依据即防爆泄压面积依据现行《建规》第3.6.4条的规定，按照下列计算:

根据工艺生产要求，该车间内甲类爆炸物质主要车间生产使用防爆介质为:甲醇、乙醇、丙酮，因此，C值≥0. 11。

另外当厂房的长径比大于3时，宜将该建筑划分为长径比小于等于3的多个计算段，各计算段中的公共截面不作为泄压面积，液压面积按楼层计算每层厂房的具体计算过程如下:

2.1   土0. 000层（第1层）

        防爆区爆炸介质为甲醇、乙醇、丙酮，层高6.5m泄压比C采用0.11；按照长径比的计算方法，整个厂房计算长径比大于3，则将第1层防爆区分为四段计算：第一段为轴线①一⑤;第二段为轴线⑤一⑨;第三段为轴线⑨一⑩;第四段为轴线⑩一⑩。从左到右长度依次为29.5，22，16.3，24 m，如图1所示:

2. 2   +6. 500层(第2层)

        因平面布局要求，防爆区分为轴线①一⑥、轴线⑨一(1 /13)二部分;轴线⑥一⑨为非防爆区(不需要计算)，具体计算如下:

2. 2. 1轴线①一⑥防爆区计算

        防爆区爆炸介质为甲醇、乙醇、丙酮，泄压比C采用0. 11，层高为10. 6 m，分两段计算，第一段为轴线①一⑤，第二段为轴线⑤一⑥，长度分别为29. 5 m7. 5 m，如图2所示。

2.2.2轴线⑨~防爆区计

        轴线⑨ ~ ( 1 /13) 防爆区，轴线 B ~ D 层高7.3m，其他10.6m。分三段计算，轴线 B ~ D为一段，A ~ B轴线分两段，从左到右长度分别为29m，8m，如图三所示：

2. 3  + 13. 800层（局部第3层）

        + 13. 800层防爆区爆炸介质为甲醇、乙醇、丙酮，泄压比C采用0. 11，层高为7. 8 m，如图4所示:

2. 4分析

        结合以上计算，当厂房的长径比大于3时，将该建 筑划分为长径比小于等于3的多个计算段，计算值是符合规范要求，另外在泄压设施方面也不可忽视，防爆区外墙采用专业防爆泄压外墙板，泄压可采用轻质屋面板、轻质墙体和易于泄压的门、窗等，作为泄压设施轻质屋面板和轻质墙体的单位质量不宜超过60kg /m2 。

        并避开人员密集场所和主要交通道路; 车间内严格按照 GB 50222-95（2001 年版）《建筑内部装修设计防火规范》进行设计，车间外窗采用塑钢单框单玻窗，外 门采用钢质平开门，车间内部关键部位设甲级防火门， 吊顶采用非燃烧材料。

        另外在建筑结构方面可以加强多项措施，主要建筑结构采用钢筋混凝土框架结构，建筑主要承重构件梁、柱、楼板、楼梯等均为钢筋混凝土构件，防火墙、防爆墙耐火极限均应满足不小于二级的要求。

3、结束语

        对于具体一种爆炸介质，计算中C值选取时有人为因素存在，会导致选取的值符合规范规定，但设计结果存在不安全或要求过严的现象，同时防爆泄压面积也与爆炸介质的基本燃烧速度、厂房的内表面积、厂房的形状等因素有关。

        今后要进一步加强这方面的研究，使厂房防爆泄压面积的计算更科学、更合理。