焦点 | 从《石油化工控制室抗爆设计标准》征求意见稿看新版规范的九大变化

焦点 | 从《石油化工控制室抗爆设计标准》征求意见稿看新版规范的九大变化
特别策划

 

本规范修订后共分8章和3个附录,主要内容包括:总则、术语和符号、基本规定、爆炸荷载、建筑设计、结构设计、通风与空调设计、既有建筑物抗爆加固。

 

本次修订的主要内容如下:

1.    对原规范章节进行了重新编排;

2.    扩大了抗爆设计范围,由控制室抗爆设计变为建筑物抗爆设计;

3.    取消了原规范中的爆炸荷载值,明确了爆炸冲击波超压应由评估确定;

4.    增加了部分术语;

5.    增加了大型抗爆建筑消防救援及疏散的设计要求;

6.    补充了抗爆建筑物的变形要求;

7.    增加了抗爆建筑物结构形式的选择原则;

8.    增加了砌体结构、钢结构抗爆设计的相关参数;

9.    增加了既有建筑物抗爆改造设计的内容。

性质变更

 

根据《住房城乡建设部关于印发深化工程建设标准化工作改革意见的通知》(建标[2016]166号)的要求,《石油化工建筑物抗爆设计标准》GB /T 50779-20××标准性质改为推荐性标准。
 

范围变更

 

原规范为石油化工控制室,新规范变更为石油化工抗爆建筑物。

 

石油化工控制室抗爆设计规范》GB50779-2012版适用于新建有抗爆要求的石油化工控制室的建筑、结构、通风于空调专业的抗爆设计。而新的标准征求意见稿,适用于石油化工新建、改扩建工程有抗爆要求建筑物的建筑、结构、通风与空调专业的抗爆设计。
 

内容扩充/优化

01.术语


新增:


 

2.1.1抗爆建筑物blast resistant building

根据爆炸安全性评估结果,为保证建筑物内人员、设施的安全,减少爆炸事故对生产运行的影响,需进行抗爆设计的建筑物。

 

2.1.6反射压reflected overpressure

冲击波在传播方向遇到障碍物时在其表面上反射产生的超压增量。

 

2.1.8抗爆构件blast resistant component

直接承受爆炸荷载的墙、板、梁、柱等构件。

 

2.1.15 有人值守建筑物 manned buildings

生产过程中设有固定或常驻人员工作岗位的建筑物。

 

2.1.16 抗爆消防救援门 blast resistant fire-fighting and rescue service doors

能够抵抗来自建筑物外部爆炸冲击波且可满足消防救援要求的特种门。

 

2.1.17 消防救援前室 fire-fighting and rescue service anteroom

设在消防救援通道上,为满足消防救援要求的内置式前室。

 

优化:


 

原:2.1.6  抗爆阀blast resistant valve

安装在抗爆建筑物的洞口上,能够抵抗来自建筑物外部爆炸冲击波的特种风阀。

 

现:2.1.14抗爆阀blast resistant valve

安装在抗爆建筑物的洞口上,能够抵抗来自建筑物外部爆炸冲击波的阀。
 

02.基本规定


 

新增:

 
3.0.1抗爆建筑物的抗爆要求、爆炸冲击波超压应通过爆炸安全性评估确定。
 
3.0.3改、扩建抗爆建筑物平面布置的基本要求:

1 当抗爆建筑物与非抗爆建筑物为合并建造时,应采取措施防止非抗爆建筑物对抗爆建筑物内部人员、设施造成二次伤害;

2 当位于可能泄放气体源主导风向的下风处时,应采取隔离措施。

 

3.0.7抗爆建筑物的结构体系应符合下列要求: 

1应具有明确达到计算简图和合理的爆炸荷载传递途径; 

2应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗爆能力或对重力荷载的承载能力;

3应具备必要的抗爆能力,良好的变形能力和消耗爆炸能量的能力;

4重要构件和关键传力部位应具有冗余约束或有多个传力途径;

5整个抗爆建筑物的结构应具有较好的防连续倒塌的能力。

 

3.0.8根据爆炸安全评估确定的爆炸荷载,抗爆建筑物可采用下列结构形式: 

1当评估的爆炸冲击波峰值入射超压不大于6.9 kPa时,可采用钢筋混凝土框架—配筋砌块砌体剪力墙结构、钢筋混凝土框架—组合砖砌体结构或钢结构;

2当评估的爆炸冲击波峰值入射超压大于6.9 kPa,但不超过21kPa时,可采用钢筋混凝土框架—配筋砌块砌体剪力墙结构、钢筋混凝土框架—剪力墙结构、钢结构;

3当评估的爆炸冲击波峰值入射超压大于21 kPa时,应采用钢筋混凝土框架-抗爆墙结构;

 

3.0.9钢筋混凝土剪力墙、配筋砌块砌体剪力墙之间的楼、屋盖长宽比不应大于2。

 

3.0.10抗爆建筑物所有外墙、屋面的开洞必须进行密封并能抵抗其对应位置处的爆炸冲击波超压,洞口间净距应大于洞口宽度,且不小于1000mm。

 

3.0.11抗爆建筑物外形应简单、规则,外墙、屋面不得有爆炸时可能产生飞溅物或阻塞通道的装饰性附属。

 

3.0.12抗爆建筑物的抗爆门窗、抗爆阀应能满足抗爆要求,设计文件中应注明爆炸荷载,并要求正常使用期间抗爆门应保持关闭状态。 

 

3.0.13抗爆建筑物不得设置室外楼梯及装配式雨蓬,设置的钢筋混凝土雨蓬应经过抗爆验算并确保在爆炸工况下不被破坏。

 

3.0.14抗爆建筑物不宜设置变形缝,需要设置时应符合相关规范要求,且应采取能够抵抗相应爆炸荷载的抗爆密封措施。

 

优化


 

原:

3.0.1抗爆控制室平面布置应符合《石油化工企业防火规范》GB50160的要求,且应布置在非爆炸危险区域,并可根据安全分析(评估)报告的结果进行调整。同时还应符合下列要求:

3 抗爆控制室应至少在两个方向设置人员的安全出口,人员的安全出口不得直接面向甲、乙类工艺装置;

 

现:

3.0.2 新建抗爆建筑物平面布置应符合《石油化工企业防火规范》GB50160的要求,且应布置在非爆炸危险区域,必要时应根据爆炸安全性评估结果进行调整。同时还应符合下列规定:

3 建筑面积大于300有人值守的抗爆建筑物应至少在两个方向设置人员的安全出口,人员的安全出口不得直接面向甲、乙类工艺装置;

4 抗爆建筑物的较窄面应朝向最有可能产生爆炸的爆炸源方向;

5 抗爆建筑物不应设置在可能泄放气体源全年主导风向的下风处。

 

原:

3.0.2 按本规范进行设计的控制室,当遭受一次爆炸荷载作用,可能局部损坏时,经一般修理应能继续使用。

 

现:

3.0.4 按照本标准设计的抗爆建筑物,在遭受一次设计爆炸荷载作用后的允许响应宜为:

1 新建抗爆建筑物应爆炸后可修,即建筑物经历一次爆炸后,抗爆构件进入弹塑性状态,出现较大的裂缝和变形,需经必要的维修方可使用;

2 改、扩建抗爆建筑物应爆炸后不倒,即建筑物经历一次爆炸后严重破坏,不能继续使用,但不会倒塌。

 

原:

3.0.3抗爆控制室平面宜为矩形,层数宜为一层。

 

现:

3.0.5抗爆建筑物平面宜为矩形,层数宜为一层,不应超过两层。

 

原:

3.0.4抗爆控制室宜采用现浇钢筋混凝土结构。

 

现:

3.0.6抗爆建筑物的结构体系可根据安全评估确定的爆炸荷载参数、抗震设防烈度、场地条件、结构材料和施工等因素,经技术、经济和使用条件综合对比确定。
 

03.建筑设计


 

新增


 

5.1.1 抗爆建筑物的耐火极限不应低于二级,建筑节能应满足《工业建筑节能设计统一标准》GB51245的相关要求。建筑结构形式的选择应满足本标准第3.0.8条的规定。

 

5.1.2 抗爆建筑其二层以办公功能为主时,应按下列要求设置消防救援设施:

1应在建筑物二层抗爆外墙上设置消防救援门,位置应与室外消防登高车的操作场地相对应,且应避开建筑物出口及抗爆进线池的位置;

2 当二层建筑面积小于1000时可设置一樘消防救援门;大于或等于1000时设置消防救援门的数量不应少于2樘,且在1000建筑面积的基础上每增加1000增加一樘;

3 消防救援门应均匀布置,间距不应小于40m且不宜大于60m;

4. 消防救援门可布置在办公室、会议室或疏散走廊的尽端;当布置在走廊尽端时应设置面积不小于30 的消防救援前室;

5. 设有消防救援门的房间应具备消防救援前室的相关功能。

 

5.1.3 消防救援前室的设计应符合下列要求:

1不得安装有固定的设备,布置的家具应易于搬动;

2 在消防救援门两侧各1m及进深3m范围内不得布置家具;

3安装常开型乙级防火门,门扇上应设有观察窗;

4 设有报警求助按钮及消防拴。

 

5.1.4 抗爆建筑外门、窗的设置应符合下列要求:

1 当评估的爆炸冲击波侧向峰值超压不大于3.0 kPa时,可采用上悬外窗、钢制外门,玻璃采用钢化玻璃;

2 当评估的爆炸冲击波侧向峰值超压大于或等于3.0 kPa并小于6.9 kPa时,可采用固定外窗、钢制外门,玻璃采用钢化夹层玻璃;

3 当评估的爆炸冲击波侧向峰值超压大于或等于6.9 kPa并小于20 kPa时,有人职守的房间及面向甲、乙类工艺装置的外墙不宜设置外窗,或设置固定的抗爆防护窗;外门选用人员通道抗爆防护门,且不得直接面向甲、乙类工艺装置;

4 当评估的爆炸冲击波侧向峰值超压大于或等于20 kPa时,建筑外门、窗应选用抗爆防护门、窗;人员通道应设置隔离前室并选用人员通道抗爆门;设备间外门应选用设备通道抗爆门;在人员通道外门的室内侧,应设隔离前室,净面积不应小于6 m2

5 人员通道门开启的净宽度应满足消防疏散的相关要求。

 

4消防救援抗爆门的构造及性能应符合下列规定:

1)门洞口净宽不小于1m,净高不小于1.5m;

2)计算荷载:与所在建筑墙面计算冲击波超压相同,在计算荷载的作用下,该门可处于弹塑性状态;门扇开启后还需要满足消防救援相关荷载的要求;

3)室内不设开启机构,只能在室外侧由消防队员开启;

4)门扇上配置抗爆观察窗,其玻璃在在受热状态下应保持透明状态;

5)门扇内外侧设有消防报警灯及蜂鸣器。

 

5.3.4 室内活动地板与建筑外墙之间应设置变形缝,宽度不应小于50 mm。

 

6.1.3抗爆构件宜与承重构件分开,抗爆构件允许进入弹塑性状态,承重构件应保证处于弹性状态。

 

6.1.4 新建钢筋混凝土构件和配筋砌体构件的允许变形应满足表6.1.4的要求。

表6.1.4   新建钢筋混凝土构件和配筋砌体构件允许变形表

构   件

延性比μa

支撑转角θ

钢筋混凝土梁、板、墙板(无抗剪加强)

2

钢筋混凝土梁、板、墙板(对称钢筋,最大弯矩处有抗剪加强)

4

配筋砌体

2

钢筋混凝土墙、板、柱(受弯、受压)

4

钢筋混凝土和配筋砌体剪力墙

3

 —

钢筋混凝土、配筋砌体构件(剪力控制,无抗剪钢筋)

1.3

— 

钢筋混凝土、配筋砌体构件(剪力控制,有抗剪钢筋)

1.6

— 

 

6.1.5新建建筑物钢结构框架的侧向位移不应大于H/35,钢结构构件的允许变形应满足表6.1.5的要求。

表6.1.5   钢结构构件的允许变形表

构   件

延性比μa

支座转角θ

热轧型钢主要的平台梁、次梁、檩条

10

6

框架柱、受压支撑

2

1.5

框架梁、受拉支撑

3

2

钢板

10

6

格构式梁

2

3

冷弯轻钢墙板(端部固定)

3

2

冷弯轻钢墙板(端部无固定)

1.8

1.3

冷弯轻钢梁、次梁、檩条、次要的热轧型钢构件

3

3

 

6.1.6大跨度屋面应采用钢桁架结构或井字梁结构,设计时应进行爆炸引起的反弹力作用和竖向地震验算。

 

6.1.7抗爆建筑物外墙室外地面以上的开洞应采取加强措施,洞口加强钢筋面积不应小于被切断钢筋的面积。

 

6.1.8建筑物外墙不宜设施工用孔洞,当设施工用孔洞时,施工结束后应及时封闭,并满足抗爆要求。

 

6.2.3配筋砌块砌体应符合以下要求:

1 砌块应采用单排孔混凝土砌块或轻骨料混凝土砌块,砌块强度等级不应低于MU10,砌筑砂浆强度等级不应低于Mb10;

2 砌块砌体的灌孔率应为100%,灌孔混凝土强度等级不应低于Cb20。

 

6.2.4 钢结构的钢材宜采用Q235等级的碳素结构钢或Q345等级的低合金高强度结构钢,并应符合下列要求:

1 钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85;

2 钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率不应小于20%;

3 钢材应有良好的焊接性和合格的冲击韧性。

 

 

6.2.6抗爆结构设计时应采用材料的动力强度,材料的动力强度按照下列公式计算:

 

 

 

 

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