一、簡述石油化工建筑抗爆設計是目前結構計算中的難點問題，本文參照中國與美國規范相關的條文說明，以及有關爆炸理論的計算方法，詳述了爆炸荷載的成因與傳遞形式，給出了相應的設計流程與注意要點。本文后半節通過對國內部分設計單位已有案例的剖析，給出了部分抗爆構造做法，對設計此類建筑物提供一定參考。石油化工裝置多數具有易燃、易爆的特點，這類裝置一旦發生事故，可能會引起火災和爆炸事故。盡管從統計意義上來講，爆炸和大規?；馂陌l生的概率較小，但其后果卻十分嚴重，將會對人員、財產、環境、公共安全等產生影響。在石化裝置中，類似控制室等建筑是保障裝置正常運行的，它控制著裝置的運行狀態，同時也是臨時避難的人員聚集場所。因此，在實際中要求當廠區內發生爆炸事故時，不應發生損壞，避免因裝置失控造成更大規模的次生災害和人員傷亡。近年來，石油化工結構抗爆設計在石化行業中被廣泛應用。抗爆設計具有區別于傳統靜力結構設計的特點，同時爆炸響應屬于沖擊荷載作用，這使得它同時又與往復作用的地震動力分析存在較大差別，考慮到其作用和響應的特殊性，抗爆設計應按彈塑性狀態進行計算較為恰當。在有關規范頒布以前，國內抗爆設計無規范可以遵循時，工程設計人員大都依賴國外相關的參考資料進行設計計算，2022年實施的《石油化工建筑物抗爆設計標準》，很大程度上借鑒了美國土木工程協會（ASCE）所編寫的《Design of Blast Resistant Buildings in Petrochemical Facilities》，美國規范里相關的設計方法和計算理論也被一直沿用至今。按結構重要性的判別，需做抗爆設計的應當至少屬于乙類建筑，所以需要特別注意的是盡量避免內部形成單跨框架，這個在方案階段應予以回避。此外，抗爆建筑的造價隨建筑高度的增加變化較為顯著，高寬比小的低矮體型結構更有利于抵抗爆炸荷載和傾覆作用，因此現行的抗爆設計規范不建議層數超過兩層，基本規定里描述以一層為宜，這也是設計時應注意的要點。對于在行政辦公區，遠離爆炸危險源時是否還需要抗爆設計仍存在不小爭議，目前新規范的頒布實施并不是告訴設計人什么情況需要進行抗爆設計，而更多的是告訴設計人如何進行抗爆設計，因此判斷一個建筑是否進行抗爆設計沒有明顯標準。目前比較主流的認知是以安全評估所得的沖擊波超壓大小來衡量是否進行抗爆計算，若沖擊波超壓較低時則不必進行整個結構的抗爆設計，僅需進行門窗上的補強即可。二、石油化工行業中的爆炸荷載石油化工行業建筑物抗爆設計采用的是蒸汽云爆炸模型，蒸汽云爆炸是指在一個開敞空間內，爆炸產生的沖擊波對周圍一定距離范圍內的建筑物造成直接傷害，蒸汽云爆炸的爆炸中心并不一定在可燃物泄露處或點火處，這個若有特殊計算需要時應當加以注意。前述的蒸汽云爆炸會產生超壓沖擊波作用在裸露的建筑物表面上，之所以稱之為超壓是指空氣中壓力標準大氣壓。超壓沖擊波沖擊時，壓力隨時間迅速衰減，當其衰減至大氣壓以下時又會形成負壓，后再回彈至大氣壓，對應的壓力變化曲線見圖1.1所示。在模型簡化時，會將此時程曲線簡化為折線形式，而依據沖量和峰值壓力相等的原則，折線又可簡化為等斜率的三角形直線，如圖1.2所示。
防爆墻又稱抗爆墻，具有抗爆炸沖擊波的能力、能將爆炸的破壞作用限制在一定范圍內。分為鋼筋混凝土防爆墻、鋼板防爆墻、型鋼防爆墻、磚砌防爆墻、阻燃防爆墻、軍事防暴墻。應用：軍事安全防爆墻、立體工事防爆墻、訓練基地防爆墻、野戰物資倉庫防爆墻、野外營地防爆墻、危險品倉庫防爆墻、化工廠防爆墻、煉油廠防爆墻、爆竹廠防爆墻、儲備庫防爆墻、兵營營房防爆墻、洪水防護防洪墻、城市內澇防洪墻、緊急防洪墻、防山體滑坡設施、廠房移動式圍擋等。
抗爆墻不僅能夠減少爆炸帶來的沖擊和傷害，還能在一定限度影響人員傷亡和設備的損壞。一般還能進行拆卸重組，能夠循環利用，這就大大降低了使用成本。
抗爆墻?防爆墻一字之變，很多同學疑惑抗爆墻和防爆墻是否是同一種墻體，實際上這兩種墻體從外觀上看差別不大，但實質上還是有一定的區別，主要體現在如下方面：一、設計目的抗爆墻是為了防止爆炸時產生的沖擊波、碎片等對建筑物進行破壞而設計的，其主要作用是承受爆炸沖擊和防止建筑物倒塌。而防爆墻則是為了防止火災、氣體泄漏等引起的火災或爆炸向外擴散，其主要作用是隔離火災或爆炸，防止火勢蔓延。二、使用材料、結構和耐火性能1.材料抗爆墻通常采用厚重的鋼筋混凝土、鋼結構、特種玻璃等堅固耐用的材料，以提高墻體的抗沖擊性能；防爆墻使用的材料包括防爆板、纖維水泥板、防火玻璃等耐火材料，火勢不蔓延。2.結構特點抗爆墻的結構較為復雜，通常需要考慮墻體的厚度、強度和承重能力等因素。防爆墻的結構相對簡單，墻體厚度較小，但需要具備防火、防爆和防水等功能。3.耐火性能抗爆墻主要強調的是在爆炸發生時的抵抗能力，同時需要考慮一定的防火性能，而防爆墻通常需要具有較高的耐火性能，以防止火勢蔓延。三、設計要求抗爆墻一般要求具有高度的韌性和抗震性，而且需要考慮建筑物的不同部位對應的力學性能和安全要求。而防爆墻除需要考慮爆炸產生的傷害能力之外，還要考慮建筑物內部人員的疏散和逃生問題。四、應用場合抗爆墻主要用于工業、軍事等高度安全要求的場所，而防爆墻則主要用于一般民用建筑物的內部，旨在人員生命安全和防止火災蔓延。五、其他1.單從抗爆性能來比較，抗爆墻所要承受的爆炸力量遠大于防爆墻，因此抗爆墻要比防爆墻更加堅固和耐用。2.抗爆墻的建設用材和技術要求相對較高，因此造價也相對較高；而防爆墻的建設用材和技術要求相對較低，造價相對較低。
江蘇常州自帶飾面抗爆墻
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