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1、中北大学课 程 设 计 说 明 书学生姓名:学 号：学 院:化工与环境学院专 业:安全工程题 目:标准封闭式防护土堤设计（二）指导教师： 徐文峥 职称: 教授 2015 年 1 月 22 日目 录1 绪论22 设计目的23 设计内容和要求23.1 安全距离概念23.2 安全距离对有爆炸危险性场所的意义23.3 计算工房(生产300kgRDX)与周围建筑之间的安全距离34 防护土堤设计及其作用54.1 防护土堤的作用54.2 防护土堤的设置形式及设计5参考文献81 绪论 火炸药及其制品工厂具有易燃易爆危险性,其危险品生产工库房与其他生产工库房及周围民用建筑要有一定的安全距离。若安全距离选得不当一
2、旦发生爆炸事故就会给人民财产带来巨大的损失。影响安全距离的因素有很多,从发生事故的建筑物考虑主要有: a该工房的爆炸危险等级。其中危险品的感度和药量 b该工房有无防护情况。 如有无防护土堤等 c该工房的建筑结构。如有无泄爆面屋盖是否为可燃材料等。 本设计主要研究在其他条件一定时防护土堤的设置对安全距离的影响。2 设计目的 通过本设计，了解安全距离对有爆炸危险工厂、库房的重要意义，掌握防护土堤的安全防护作用、设置防护土堤的重要作用以及防护土堤的的设置形式。3 设计内容和要求3.1 安全距离概念 所谓安全距离，是指当炸药或其他制品发生爆炸事故时，由爆炸中心到能保护人身安全和对建筑物的破坏被限制在允
3、许的限度内的最小距离。因而安全距离又称最小允许距离。这样定义的安全距离实际包括：防冲击波安全距离、防殉爆安全距离、防地震波安全距离和其它安全距离，如防护爆炸后固体飞散物的安全距离等等。3.2 安全距离对有爆炸危险性场所的意义 新建、扩建、改建弹药专用建筑设施时，应根据建筑物的危险等级和设计存药量核算最小允许距离，保证危险建筑物之间、危险建筑物与外部设施之间的距离，符合最小允许距离的有关规定。当受地形条件限制，危险建筑物之间、危险建筑与外部设施之间的距离，不能满足设防最小允许距离要求时，可采取减少危险建筑物的存药量(库容量)、调整危险品的种类、修建人工防护屏障，甚至迁移危险建筑物或其他设施等方法
4、，以保证最小允许距离的要求。设置安全距离是工厂防爆及防止爆炸灾害扩大，减轻事故损失的重要措施，是危险品生产工厂在设计、建厂、改建、扩建时必须考虑的问题。小于安全距离的地带称为危险地带，但大于安全距离的地带也并不是绝对安全的，它只是能够保证建筑物被破坏的程度不超过规定所允许的限度。 总之，安全距离是工厂防爆及防止爆炸灾害扩大、减轻事故损失的重要措施之一，是危险品生产工厂在设计、建厂、改建、扩建时必须考虑的问题。当然小于安全距离的地带称为危险地带，但大于安全距离的地带也并不是绝对安全的，它只是能够保证建筑物被破坏的程度不超过规定所允许的限度罢了。23.3 计算工房(生产300kgRDX)与周围建筑
5、之间的安全距离1、安全距离的计算公式 计算危险品爆炸产生得冲击波对库房周围建筑物的安全距离的公式，主要是根据大量地爆炸试验所得的数据，参考历史上爆炸事故所造成的破坏作用，经数学处理后而得到的。 生产300kgRDX工房与周围建筑之间的最小安全距离按下式进行计算：R=Km R雷管库与雷管库或与炸药库之间的最小安全距离（m） m质量 K殉爆安全系数，建筑物危险等级确定冲击波安全距离.表1殉爆安全系数级别从A1从A2从B、C、D级备 注有土围墙 无土围墙 主A1 0.4 0.4 0.4 0.8 “主”指主爆装药 “从”指从爆装药 主A2 0.3 0.3 0.3 0.6 C级库房之间，以及其它等级库房
6、之间，不论有无土围均按下式计算： K殉通常取2.7。 D级库房之间的距离一般采用25米，不必另行计算。 必须指出，上面介绍了安全距离计算法，但在实际应用中，还要考虑很多其它因素。如地形条件、交通情况和建筑物的结构等因素。因此，在实践中，要参考有关资料进行综合考虑。2、生产300kgRDX库房安全距离计算 根据建筑物的爆炸危险性类别和等级的相关知识：危险作业工房和贮存危险品的库房，按其发生意外事故的难易和事故时对邻近建筑物的破坏程度，分为A、B、C、D四大类和A1、A2、A3、B、C1、C2、D七个等级。 A级建筑物的特点是其中生产或贮存的物料具有爆炸性，而生产工艺或设施又无法把爆炸事故限制在局
7、部范围内。产300kgRDX库房属于A级建筑物。对A级建筑物，根据其中生产或贮存的危险品的爆炸性能又分为A1、A2、A3三个级别。A1级是其中有威力高于梯恩梯（如黑索今等）的炸药的工房或库房；A2级是指制造、加工或贮存梯恩梯及其相当于梯恩梯爆炸威力的炸药的工房或库房；A3级是其中有威力低于梯恩梯（如黑火药等）的炸药的工房或库房。据上述两点判断，产300kgRDX库房属于A1类建筑物。（1）300kgRDX库与A1级建筑物:有防护土堤，将m=300和K=0.4代入 R=K m可得它的安全距离为： R=0.4300=17.9m从而得到安全距离为17.9m。（2）300kgRDX库与A2级建筑物:
8、有防护土堤，将m=300和K=0.4代入 R=K m可得它的安全距离为： R=0.4300=17.9m从而得到安全距离为17.9m。（3）300kgRDX库与B、C、D级建筑物:有防护土堤时，将m=300和K=0.4代入 R=K m可得它的安全距离为： R=0.4300=17.9m从而得到安全距离为17.9m。无防护土堤时、将m=300和K=0.8代入 R=K m可得它的安全距离为： R=0.4300=35.8m从而得到安全距离为17.9m。4 防护土堤设计及其作用4.1 防护土堤的作用 为了缩短安全距离，减少厂房库区占地面积，危险品生产工房或库房周围修筑防护土堤，防护土堤的作用为：可以阻挡爆
9、炸火焰和冲击波向水平方向的直接冲击作用，防止相邻库房或厂房火炸药的殉爆。可以挡截爆炸破片等飞散物。可以阻挡冲击波的传播，减轻冲击波对周围建筑物的破坏作用。4.2 防护土堤的设置形式及设计1 为了缩短安全距离，减少库区占地面积，在库房周围而采取的有效措施之一。修筑土堤的作用有三方面：一是可以阻挡爆炸火焰和冲击波向水平方向的直接冲击作用，防止相邻库房内的或炸药发生殉燃殉爆；二是可以拦截爆炸破片等飞散物；三是可以阻挡冲击波的传播，减弱冲击波对周围建筑物的破坏作用。 至于防护土堤的有效作用，不同国家有不同的认识。为验证防护土堤的防护效果，我国进行了大量爆炸试验。实验结果说明，防护土堤对拦截破片飞散的效
10、果很好，而对防护冲击波的作用则根据设置情况不同而不同。若土堤设在爆点周围，土堤的作用与对比距离有关：在较小的对比距离内，土堤不仅不起防护作用，反而使冲击波峰值超压增高，原因是冲击波超过土堤后在大约2H（H是堤高）的地方形成马赫反射，使冲击波的压力大为增强。当的对比距离较大时，土堤才表现出防护作用若土堤设在被保护建筑物周围，情况就大不相同，土堤的防护作用特别明显，可使安全距离减少25%左右。若爆点和被保护建筑物双方均设防护土堤，则安全距离数值可再减少30%。 标准防护土堤的结构如下图所示。宜用土堆筑，不允许用重型块状材料（如石头、混凝土块、砖头等）和轻而可燃的材料（如木条.锯末等）堆筑，以防发生
11、事故时重型块状材料飞出伤人，或轻而可燃材料飞出引起火灾。当取土困难时，可在防护土堤的挡土墙高度以下砌筑块状材料（砖.条石等）。挡土墙的高度宜为1.5米左右，防护土堤的高度宜高出屋檐1米，最低不应低于屋檐的高度。顶宽要求1米，底宽不小于高度的1.5倍。单坡屋面以低屋檐计算土围高度。 防护土堤的边坡应稳固，一般采用45-60坡度。厂区、库房应设刺网或围墙。刺网和围墙的高度不低于米，距有爆炸危险的工房（库）不得小于40米。 防护土围的边坡应稳定，其坡度应根据不同的土质材料确定。利用开挖的边坡兼做防护土围时，其表面应平整，边坡应稳定。 防护土围内外的坡脚处，可砌筑高度不大于米的挡土墙，但土围开口处的挡土墙高度可根据需要确定。 土围只准用土填筑，但在取土困难地区，允许在防护土围的挡土墙高度以下填筑块状材料。为防止雨水冲刷，边坡上可植被地草或矮小灌木；内外坡底处用耐水材料修筑基础和挡土墙。防护土地与建筑物之间的距离宜取作33.5米，若建筑物前面需要有运输通道，那么修筑物与土堤之间的距离按使用要求确定。图1.1 标准土堤的立体结构(见附图）图1.2 封闭式防护土堤示意图（见附图）参考文献1 刘天生,王凤英. 燃爆灾害防控学. 北京：兵器工业出版社,20072 胡双启,张景林. 燃烧与爆炸. 北京：兵器工业出版社,1992
