文档介绍：控制室的抗爆设计
---规范宣贯
2011年9月
提纲
提纲:
规范由来
关于爆炸的一些概念
控制室为什么要抗爆
钢筋混凝土构件在爆炸作用下的性能
抗爆建筑物的设计
规范由来
石油化工装置中烃类以及其它可燃物质极易发生爆炸。装置设计尽量避免事件的发生,虽然发生爆炸的几率非常低,但是一旦发生爆炸,它造成的设备损坏和人员伤亡却比较严重。
在国外,20多年前,就有针对性地对石油化工装置中控制中心进行防护,已经有较为成熟的做法,有的已经形成比较容易操作的设计手册。
在国内,由于HSE风险意识认识不足,因此起步较晚,近几年才有意识的提出对石油化工装置中控制中心的抗爆问题。
规范由来
建筑物抵抗爆炸作用方面的研究文献较多,这方面的研究机构也较多。最早是从防护武器袭击开始,包括常规武器的影响和核弹的影响。近年来,对于恐怖袭击的研究也提到议事日程上,比如国外已有专门研究汽车炸弹在建筑物不同位置爆炸对建筑物的影响。(包括在建筑物内部)
美国土木工工程师协会(American society of Civil Engineers)1964年发布的一本关于原子武器影响的书,是建筑物抵抗爆炸作用的研究方面最早、最全面的文献之一。书名叫,《抵抗原子武器影响的结构物设计》(Design of Structures to Resist Nuclear Weapons Effects,--- Manuals and Reports on Engineering Practice – )。它内容涵盖核弹造成的空气冲击波、弹坑以及地面运动分析,对设施的要求,结构上作用的冲击荷载,结构构件在冲击荷载作用下的表现特征,结构选型和设计步骤,动力分析等多个方面。
规范由来
《抗偶然爆炸结构(设计手册)》(Structures to Resist the Effects of Accidental Explosions)(TM5-1300)是另外一本有关建筑物抵抗爆炸作用的研究方面最早、最全面的文献之一。该书是美国陆海空三军司令部于1969年联合出版,1981年美国国防部组织编委会对该手册进行修订,修订工作考虑了69年出版以来许多科研新成果,增补了许多新内容,于1990年出版。该书对弹药的研制、试验、贮存、维护、改进、检验等设施的防护结构设计具有重要的参考作用。
《化工装置新建控制室布置和建造指南》(SG-22) 是美国化学工业协会(MANUFACTURING CHEMISTS ASSOCIATION)1978年发布的一个设计指南。它从设计意图、原理、装置分类、控制室布置考虑的因素以及建筑、结构、通风方面的构造要求等方面对化工装置新建控制室进行了阐述和规定,其中的等效静力荷载的设计方法较为简便、实用,已被大多数公司采纳,作为其企业规范。比如,ABB lumous, Flour Daniel, Exxon公司以及韩国GS公司等的企业规范都采用这种方法。
规范由来
1991年美国土木工工程师协会的石油化工能源委员会(ASCE Petrochemical mittee)成立。这个委员会成员集合大家意见,在现有研究的基础上,于1997年完成出版了《石油化工设施的建筑物抗爆设计》(Design of Blast Resistant Buildings in Petrochemical Facilities),是对建筑物抗爆设计方面比较全面的一本手册。
《核安全相关混凝土结构规范》(Code Requirments for Nuclear Safety Related Concrete Structures)(ACI349-01)是美国ACI349委员会2001年发布的报告。它内容涵盖了核电站以及与核安全相关混凝土结构的设计、建造标准要求,规范形式及编排上与《建筑混凝土规范》(Building Code requirment for Structural Concrete)(ACI 319 - 95)相同。其中的附录C“脉动、冲击影响特殊规定”(Special Provisions for Impulsive and Impactive Effects)给出了脉动、冲击影响下材料动力强度的提高(Dynamic strength increase)系数、结构的弹塑性变形、结构保证延性的措施,是其他手册等资料引用的原始依据。
规范由来
Flour Daniel Practice: Flour Daniel的这本抗爆分析指南以ASCE的《石油化工设施的建筑物抗爆设计》为基础,简明扼要地阐述了箱型建筑物在爆炸荷载作用下的受力概念和计算方法,并给出了与《石油化工设施的建筑物抗爆设计》中相同的例题,但是其控制标准不同,其前墙容许延性比限值为10,而前