谈工业建筑防爆、防腐蚀的若干有效措施

发表时间:2016/1/18   来源:《工程建设标准化》2015年9月供稿   作者:杜阳
[导读] 河北天俱时医药化工工程设计有限公司 甲乙类厂房要注意调整建筑物的朝向,尽量与当地的常年主导风向形成有力角度,以保证通风的顺畅。

杜  阳
  (河北天俱时医药化工工程设计有限公司,050035)
  【摘  要】本文根据爆炸发生的原理,简要地分析了建筑使用过程中防爆与腐工作的重点及难点,同时结合实际情况列举了若干防腐蚀措施。
  【关键词】防爆;防腐;措施
  一、引言
  工业建筑在生产的过程中,非常容易产生各种易燃易爆气体、可燃蒸汽和可燃粉尘等危险物质和气体,这些有害气体无法避免的会与空气混合,若空气中的可燃气体到达一定浓度之后,一旦遇到火源就会立刻爆炸,使人们的生命安全和财产造成重大损失,所以在建筑的设计中就要考虑到危险情况采取一定的措施来防止爆炸的发生,使危险消失在萌芽状态之中。而在正常的生产工艺过程中,由于操作不规范,管理不严格再加上深受周围环境的影响也会造成建筑腐蚀,久而久之,建筑物被腐蚀的部分会逐渐扩大,主要体现在钢筋的腐蚀和混凝土开裂,这两种情况时有发生,对设备和建筑厂房会有严重的破坏性作用,更为严重的还会破坏地基和上部承重构件,使厂房逐渐下沉,墙身开裂,甚至会削弱建筑构件的承载力,使建筑物结构不稳,因此有必要在设计的过程中采取有效的防腐措施,并严格的按照规范来进行操作,进而保证建筑物的强度和稳定性。除了要采取防腐措施以外,还要与工艺设备、通风和排水等专业相互协调,这样才会取得更好的结果,所以要多方面很好的配合防止建筑物腐蚀。
  二、如何进行防爆
  1.排除易爆所根源
  甲乙类厂房要注意调整建筑物的朝向,尽量与当地的常年主导风向形成有力角度,以保证通风的顺畅。厂房最好是采用开敞建筑或者是半开敞建筑,这样有利于可燃气体的扩散,即使发生可燃气体挥发,也可在很短时间内将易燃易爆气体浓度降至爆炸极限以外,防止发生爆炸。为了有效的排除爆炸的发生,仓库可设通风门或者是进风百叶窗。对能产生化学变化而引起爆炸的物品要分开来储存。对受热升温能产生爆炸的化学物品要采取隔热降温的措施,例如:设置遮阳板和百叶窗,使这些物品免受阳光直射。甲乙类生产厂房和仓库应该远离明火及可能产生火花的场所,例如:露天生产设备、锅炉、变电所、食堂厨房和烟囱等设施。在符合工艺流程的情况下,有爆炸危险的建筑物必须与周围建筑物保持足够的防火间距。此外对建筑物还要采取导除静电和和避雷的措施,安装导除静电接地装置,防止静电集聚。
  2.减轻事故的危害
  要使有爆炸危险的建筑物在发生爆炸时不会对与其相邻的建筑物产生影响,首先,必须在城市规划阶段需要充分考虑合理布局,使有爆炸危险的厂区远离居民区等人口密集的地方和危险物品集聚的地方。其次,有爆炸危险的建筑物应该集中设置在厂区边缘,有的厂区靠山建设可以充分利用自然地形条件,用小山包做自然屏障,这就节省了防爆围墙,减轻爆炸的危害。另外厂区建筑物要保持足够的防火间距,这个防火间距应满足国家标准。有爆炸危险的建筑物尽量采用单层建筑,同时设置更多方便的安全出口,这样的好处是万一发生危险,可以及时疏散人员和进行灭火,屋顶及外墙要加大泄压面积,这样在发生爆炸时可以尽快释放爆炸气体和热量,降低爆炸压力。
  3.设置泄压措施
  泄压措施指的是在容易发生生爆炸的仓库或厂房内设置泄压窗、轻质外墙、轻质屋盖等构配件,这样一旦发生爆炸时,它们最先开启,并向外部释放爆炸气体和热量,减轻室内气体压力,从而使承重结构不至于遭到损坏,厂身不会坍塌。泄压面积必须严格按照《建筑设计防火规范》的要求计算,并考虑合理的富余量。
  4.设置防爆措施
  有些生产工序的防爆性质有很大区别,而且还要根据仓库物品的不同来合理的设置防爆墙和防爆门斗,这样可以使爆炸的危险范围不至于扩大,将危害降低到最小程度,而且防爆墙应采用实心砖等容重较大的材料,这样墙体本省的重量也会产生一定的抵御爆炸所带来的冲击力。


防爆墙的种类也是很多的,可以分为防爆砖墙、防爆钢筋混凝土墙,防爆钢板墙等。防爆墙应完整、连续,若有穿墙孔洞,必须预埋带翼环套管,坚决不允许现凿。防爆区与其他普通区域在必要的联系处可以加设专业的抗爆门窗。
  三、防腐的措施
  1.防腐蚀工程的防渗性
  在生产过程中使用腐蚀性介质的车间要着重设计防腐蚀构造及做法,同时要充分考虑到腐蚀介质的渗透,所以在选材的过程中要根据防腐蚀介质的物理、化学性能选用合理的耐腐蚀面层和防渗隔离层,来保证工程的防渗能力。如果条件允许,尽可能采用选择改性沥青和环氧玻璃钢等防渗隔离层。
  2.正确选择耐腐蚀材料
  如何正确选择耐腐蚀性材料需要工程设计人员熟悉各种防腐蚀材料的性能和特点,因为每种材料都有各自不同的物理化学性能,所以要充分了解防腐工程材料才可以在运用中游刃有余,以此来保证防腐工程的质量。从众多的防腐工程的例子来看,由于选择防腐材料不恰当导致的工程事故也是时常发生的,所以设计人员要采用合理的防腐蚀材料,并充分考虑各层材料之间的兼容性,以达到经济、合理、耐用的效果。
  3.防腐工程的合理设防
  防腐工程的合理设防要从实际出发,所以这就要求生产厂提供准确的数据,设计人员的方案要周全,减少不必要的损失。由于防腐工程的造价很高,所以工业建筑防腐要以保护受腐蚀部位为准,不应扩大范围。
  4.工业建筑防腐工程结构构造
  在选择钢筋混凝土和预应力混凝土及构建的过程中,要坚持一定的原则:框架采用现浇式;屋架和大梁用预应力混凝土构件,重级、中级工作制吊车要采用预应力混凝土构件,在强腐蚀性和中等腐蚀性时截面要采用实腹式,不允许采用工字型。
  在钢筋混凝土结构的构件措施中要适度增加钢筋混凝土保护层的厚度,加大混凝土的密实度,同时要注意限制构件的截面尺寸。容易被忽略的一处防腐蚀构造是钢筋混凝土结构的裂缝宽度。构件的横向裂缝宽度与它的耐久性是息息相关的,宽度过大或者过小都是不利的,宽度过大会导致钢筋腐蚀,在不同的腐蚀气体和温度下,构件裂缝宽度不要大于0.2mm,这样就不会腐蚀钢筋,如果属于弱腐蚀性并且在室内,最大的裂缝宽度可以为0.3mm。混凝土的紧密度和保护层可以对钢筋产生保护作用,保护层是需要有一定厚度的,厚度减小四分之一,那么混凝土中性化层到达钢筋表面的时间缩短一倍。构建的保护层厚度一般是10mm-15mm最合适。重要部位的钢筋混凝土构件的强度不要低于C25,预应力构件不应低于C35。同时对最小截面进行限制,厂房框架宽度一定要按照标准严格设计,一般的标准是大于400mm,主梁的宽度要大于300mm,浇屋面板的厚度大于70mm,还要科学的选择装配式构件,例如大型屋面板与屋架或者梁的节点、屋架与柱的节点,这些都是重要的承重构件。
  根据目前我国建筑工程概况,防腐蚀结构布置简单,预应力构件要求等级高、密实性好、抗裂性好,耐腐蚀性能较好,但是也会存在弊端,就是容易出现裂缝,易产生防腐蚀薄弱部位,这样带来的危害更大。另外,在化工工程中很多构筑物是比较容易受到腐蚀的,例如污水处理池还有处理腐蚀性液态介质的钢筋混凝土储槽等也要进行防腐处理。它的防腐措施也要从裂缝控制和混凝土强度等各方面来综合考虑。
  四、结语
  近些年来,我国经济迅速发展,伴随着工业的发展速度也加快,火灾、爆炸等事故时常发生,为了坚持”安全第一“的原则,不但要在生产过程中加强安全管理以外,还要重视防爆设计,根据生产过程中的物质和产品的本身特点、闪点、爆炸极限等对储存物品进行分类设防。除了爆炸之外,工业建筑中的腐蚀也是非常复杂的问题,做好防腐蚀结构设计要根据有关要求,总结经验,吸取新成果,使用新材料,从而达到技术先进,实用安全,经济合理的目的。
  参考文献:
  [1]黄蓉.多层工业厂房防腐结构设计[J]中外建筑,2003,12-13.
  [2]王秀强.建筑防爆设计[J].中国建筑工业出版社,1998.
  [3]GB 50016-2006,建筑设计防火规范.

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