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1、,建筑设计防火规范关于厂房 和仓库的防爆技术要求,建筑设计防火规范之建筑防爆,中石油大连石化储油罐起火,2016-12-13,2010年7月16日大孤山半岛大连中石油国际储运有限公司石油库输油管线 发生爆炸起火，很短时间燃烧面积多达6万m2 共调集14个公安消防支队和18个企业专职消防队,出动了348辆消防车、 2 380余名消防员，共用消防水6万t，泡沫灭火剂1 000 t,“8.12”天津大爆炸事故（165人遇难）,昆山中荣轮毂抛光粉尘爆炸事故,2014年8月2日，江苏省昆山市中荣金属制品有限公司抛光车间 发生特大粉尘爆炸事故，目前已造成75人死亡，185人受伤。 本次事故是我国历史上人员
2、伤亡最大的工业粉尘爆炸事故。,第4页/共70页,2016-12-13,2016-12-13,第5页/共70页,部分照片来自钟圣俊教授,台湾新北市八仙水上乐园的可燃性彩色粉尘爆燃事故,2015年6月27日八仙乐园晚间举办彩虹派对起火，玉 米淀粉及食用色素制成的彩色可燃粉尘发生燃爆事 故造成519人受伤，15人死亡。,建筑设计防火规范GB50016-2014,第7页/共40页,2016-12-13,口 建筑设计防火规范整合修订本共有条文422条，新增条 文69条、修改128条、删除115条；强制性标准条文165条， 约占全部条文的39% 口 工业建筑防爆的基本措施和要求 口 建筑防爆：对有爆炸危险
3、的厂房和仓库，合理考虑 建筑的布局及平面布置，采取防爆泄压措施消除或 减少可燃气体、易燃液体的蒸气或可燃粉尘的产生 或聚积,工业建筑防爆的基本措施和要求,3.6厂房和仓库的防爆 建筑结构 泄压设施 地面、内表面、地沟等设置要求 相连通处防护措施,9.3 通风和空气调节 送、排风管道 防爆型的通风设备 除尘器、排风系统等布置及要求 防火阀,建筑防爆,第8页/共40页,2016-12-13,电气 防爆,设施 防爆,厂房和仓库的防爆要求,口 危险对象： J 有爆炸危险厂房或仓库+内有爆炸危险的部位 口 危险物质：火灾危险性甲类、乙类 J 可燃气体、可燃蒸气（甲类、乙类） J 有粉尘、纤维爆炸危险（乙
4、类）,第9页/共40页,2016-12-13,火灾危险性分类,第10页/共40页,2016-12-13,生产的火灾危险性应根据生产中使用或产生的物质性质及其数 量等因素划分，可分为甲、乙、丙、丁、戊类。 甲类： 1. 闪点28的液体 2. 爆炸下限LEL10%的气体 3. 常温下能自行分解或在空气中氧化能导致迅速自燃或爆炸的物质 4. 常温下受到水或空气中水蒸气的作用，能产生可燃气体并引起燃烧或 爆炸的物质 5遇酸、受热、撞击、摩擦、催化以及遇有机物或硫黄等易燃的无机 物，极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂 6受撞击、摩擦或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质 7在密闭设备内操作温度物质本身
5、自燃点的生产,火灾危险性分类,生产的火灾危险性乙类： 1闪点不小于28，但小于60的液体 2爆炸下限不小于10%的气体 3不属于甲类的氧化剂 4不属于甲类的易燃固体 5助燃气体,6能与空气形成爆炸性混合物的浮游状态的粉尘、纤维、闪点不小于 60的液体雾滴 储存物品的火灾危险性特征乙类：,1闪点不小于28，但小于60的液体 2爆炸下限不小于10%的气体 3不属于甲类的氧化剂,4不属于甲类的易燃固体 5助燃气体,6常温下与空气接触能缓慢氧化，积热不散引起自燃的物品,铝粉或镁粉厂房，金属制 品抛光部位，煤粉厂房、 面粉厂的碾磨部位、活性 炭制造及再生厂房，谷物 筒仓的工作塔，亚麻厂的 除尘器和过滤器
6、室,漆布及其制品 油布及其制品 油纸及其制品 油绸及其制品,硫磺，镁粉，铝粉,第11页/共40页,2016-12-13,建规生产火灾危险性分类, “甲类”第3项：一级易燃固体如硝化棉、赛璐珞+一级易于 自燃物质，如黄磷等 “甲类”第4项：一级遇水放出易燃气体物质：如金属钾、 钠、氧化钠、氢化钙、碳化钙、磷化钙等的生产。 “甲类”第5项强氧化剂：如氯酸钠、氯酸钾、过氧化氢、 过氧化钠等的生产。 “甲类”第6项：一级易燃固体，如赤磷、五硫化二磷,12,储存物品的火灾危险性分类,13, 甲类储存物品的划分，主要依据我国危险货物运输规则 中确定的级易燃固体、级易燃液体、级氧化剂、级 自燃物品、级遇水燃
7、烧物品和可燃气体的特性 乙类储存物品的划分，主要依据我国危险货物运输规则 中确定的级易燃固体、级易燃烧物质、级氧化剂、助 燃气体、级自燃物品的特性。 相关测试标准： 口 GA 536 易燃易爆危险品火灾危险性分级 口 GB/T 21613GB/T 21632 危险品 系列试验方法 口 SN/T 1828.1 SN/T 1828.17 进出口危险货物分类试验方法 规章范本+ 试验和标准手册,易燃易爆危险品特性分析,爆炸特性评估 功能检查 小规模筛选测试 氧平衡/CHETAH,爆炸性分析 DSC 筛选 UN 敏感性测试,粉尘爆炸性分析,热稳定性分析,火灾分析,停止,爆炸物品,潜在爆炸性,爆炸物品,
8、非爆炸品,非爆炸品,可燃粉尘爆炸特性分析,粉尘爆炸性筛选 粉尘云？ 火灾风险分析 热稳定性分析，RAC 粉尘爆炸性分类 爆炸性、不燃性,粉尘着火敏感性 MIE、MIT-C/L,燃烧极限 LOC、LEL,防止形成易爆粉尘云 通风、除尘、喷雾降 尘、惰化,防止出现点火源,爆炸后果严重性 Pmax、Kst,抑爆、隔爆、泄压,建规厂房和仓库的防爆要求,第16页/共40页,2016-12-13,口 布置原则 J 火灾或爆炸危险的场所，应采取措施防止发生火灾或爆 炸，及时控制灾害的蔓延扩大 J 火灾或爆炸危险的建筑设备设置部位，能防止对人员和 贵重设备造成影响或危害 J 重点控制建筑内部防火分区面积和分隔
9、构件，有较大火 灾危险和爆炸危险的设备布置位置、安全疏散设施设计 J 足够的防火间距/安全防护距离、城市（区域）边缘或相 对独立的安全地带，全年最小频率风向的上风侧,一 建筑防爆,第17页/共40页,2016-12-13,1. 爆炸危险厂房的总体布局 2. 爆炸危险厂房的平面布置 3. 爆炸危险厂房、仓库防爆措施 4. 泄压设施要求 5. 抗爆设计要求 6. 爆炸危险区域的确定 7. 爆炸危险环境变、配电所和控制室的布置,一 建筑防爆,1. 爆炸危险厂房的总体布局 J 爆炸危险的甲乙类厂房宜独立设置（3.6.1），敞开或半敞开式，宜 采用钢筋混凝土或钢框架、排架结构 J 总控制室应独立设置（3
10、.6.8），分控制室宜独立设置（3.0h防火 隔墙分隔，贴临） J 干式除尘器和过滤器宜厂房外独立建筑，10m（3.0h防火隔墙 +1.5h楼板分隔，内单独房间）（9.3.7）,第18页/共40页,2016-12-13,一 建筑防爆,第19页/共40页,2016-12-13,2 爆炸危险厂房的平面布置 J 爆炸危险生产部位（3.6.7）：单层外墙、多层顶层+泄压设施附近 J 爆炸危险的设备（3.6.7）：避开梁、柱等主要承重构件 J 疏散楼梯及连通处（3.6.10）：门斗（隔墙2.0h防火隔墙，F甲， 错位） J 办公室休息室（3.3.5、3.3.9）：不得布置甲乙厂房；必须贴临 （二级，3.
11、0h防爆墙，独立安全出口） 仓库严禁宿舍，办公室、 休息室等严禁设置在甲乙库，不应贴邻 J 排风设备（9.3.9）：不得布置在地下或半地下建筑（室）内,一 建筑防爆,第20页/共40页,2016-12-13,3 爆炸危险厂房、仓库防爆措施 口 引火源控制（3.3.6）,J 地面：不发火； J 防静电：绝缘材料整体面层防 口 防止聚积 J 不易设地沟，连通处防火材料封堵，下水道设置隔油设施 J 地面、墙面平整、光滑，易于清扫 口 遇水发生燃爆爆炸物品（3.6.12） J 防止水浸渍措施，如设防雨水遮挡 口 甲、乙、丙液体仓库，防止液体流散设施（3.6.12）,一 建筑防爆,第21页/共40页,2
12、016-12-13,4 泄压设施要求 口 建筑结构（3.6.1）：敞开式、半敞式，承重宜采用钢筋混凝土或钢 框架、排架结构（泄压+抗爆） 口 泄压材质（3.6.3）：轻质屋面板、墙体和易于泄压的门、窗等， 60kg/m2 口 设置位置（3.6.3） ： J 避开人员密集场所和主要道路，宜靠近爆炸部位； J 筒仓设置顶部盖板； J 屋顶泄压防止冰雪积聚 J 轻可燃气体、蒸气甲类厂房，轻质屋面，顶棚平整无死角，通风良好(3.6.5) 口 泄压面积计算(3.6.4、3.6.13),泄压面积确定,口 厂房的长径比3，宜将建筑划分为长径比不大于3的多个计算段， 各计算段中的公共截面不得作为泄压面积。 口
13、 长径比：最长尺寸L截面周长/（4.0S横截面积）,3,第22页/共40页,2016-12-13,2,A 10CV,泄压比及泄压面积,泄压面积构配件60kg/m2，NFPA68，12.5kg/m239.0kg/m2 德国VDI：10.0kg/m2（建议尽可能采用容重更轻的材料）,第23页/共40页,2016-12-13,相关规范泄压要求,口 GB 50028-2006 城镇燃气设计规范：调压柜体积 1.5m3 应有爆炸泄压口，（上盖或最大柜壁S）max50% 口 GB50041-2008锅炉房设计规范（15.1.2）： J 锅炉房的外墙、楼地面或屋面，应有相应的防爆措施。 J 应有相当于锅炉间
14、占地面积10的泄压面积，泄压方向不得朝向人 员聚集的场所、房间和人行通道，泄压处也不得与这些地方相邻。 J 当泄压面积不能满足上述要求时，可采用在锅炉房的内墙和顶部(顶 棚)敷设金属爆炸减压板作补充。 注：泄压面积可将玻璃窗、天窗、质量120kg/m2的轻质屋顶和薄弱墙等 面积包括在内。,第24页/共40页,2016-12-13,粉尘爆炸泄压指南,口 GBT 15605-2008 粉尘爆炸泄压指南（修订） （VDI3673：2002），适用于一般工业粉尘 J 容器、筒仓与设备 J 建筑物爆炸泄压(矩形建筑，如筒仓地下室、通廊或楼梯间等） J 管道泄压,max St red ,max,0.5MP
15、aPmax1MPa 2016-12-13,第25页/共40页,DE,A 8.805104 P K,P0.569 V 0.753 (1 C lg( L3 ),C 4.305 lg Pre,max 3.547 DE 2 L1L2 / 最大泄爆压力：0.002MPaPred,max0.01MPa；静开启压力：Pstat0.5bar,基于褐煤最大爆炸压力和爆炸指数设计比较,25 20 15 10 5 0,35 30,10,15,20,30,35,40,25 泄爆设备静开启压力kPa,340m3容器泄压面积（m2）,Pred,ma=40kPa，Pmax=0.697，Kmax=59.2MPam/s Pred,ma=150kPa，Pmax=0.697，Kmax=59.2MPam/s Pred
