抗爆板是一種具備防爆、抗爆性能的板材。
它通常由高強度材料制成，如纖維增強水泥板、金屬板等，經(jīng)過特殊的工藝處理和設計。
抗爆板的主要作用是在可能發(fā)生爆炸的場所，如工業(yè)廠房、加油站、化工廠等，起到限制爆炸沖擊波和碎片擴散的作用，從而保護人員和設備的安全。其具有較高的強度、良好的防火性能和抗沖擊能力。
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(guī)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(jié)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(shù)具有易燃、易爆的特點，這類裝置一旦發(fā)生事故，可能會引起火災和爆炸事故。盡管從統(tǒng)計意義上來講，爆炸和大規(guī)?；馂陌l(fā)生的概率較小，但其后果卻十分嚴重，將會對人員、財產(chǎn)、環(huán)境、公共安全等產(chǎn)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(tài)，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(qū)內發(fā)生爆炸事故時，不應發(fā)生損壞，避免因裝置失控造成更大規(guī)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(yè)中被廣泛應用?？贡O計具有區(qū)別于傳統(tǒng)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(tài)進行計算較為恰當。在有關規(guī)范頒布以前，國內抗爆設計無規(guī)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(xié)會（ASCE）所編寫的《Design of Blast Resistant Buildings in Petrochemical Facilities》，美國規(guī)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(xiàn)行的抗爆設計規(guī)范不建議層數(shù)超過兩層，基本規(guī)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(qū)，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(guī)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(yè)中的爆炸荷載石油化工行業(yè)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(chǎn)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(chǎn)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(jù)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。
由于其構成材料的特殊性，它可以非常迅速地發(fā)揮良好的防爆功能。其自身的耐腐蝕性也非常好，因此在長期使用后仍可發(fā)揮其的防爆性能。
02
在爆炸過程中，釋放壓力時不會產(chǎn)生硬碎片，也可以很好地控制其他碎片，從而在很大程度上避免了二次破壞。此外，它是不燃物質，具有良好的防火功能。
03
防爆墻主要用于危險品倉庫的隔墻，以確保室內人員的安全并保護工業(yè)設備引起的爆炸壓力。
裝飾抗爆墻系統(tǒng)優(yōu)勢
1、抗爆、防火、輕質環(huán)保、防潮濕、免維護，美觀堅固。2、干式作業(yè),安裝快捷靈活。3、使用壽命長,可回收再用。4、不燃、、無煙、能抵御碳氫化合物和燃料噴射火焰。5、大規(guī)格板幅,板材具有顏色圖案,簡單的骨架系統(tǒng)，標準的固定件,干式作業(yè),標準的安裝方法,簡單快捷。6、豐富的外墻裝飾效果,圖案多樣，色彩豐富,可任意組合,為設計師提供廣闊的創(chuàng)意空間。技術參數(shù)
按照相關國家標準，在完成爆炸分析計算后，由企業(yè)提供切實可行的防火抗爆解決方案，其中防火抗爆墻可設置以下幾種，用以有效降低爆炸隱患帶來的人員傷亡及設備重大損失。
01內嵌式防火抗爆墻
內嵌式的做法主要是緊貼原有外墻，在室內側進行一道立的防火抗爆墻。其防火抗爆墻連接原有建筑結構部件如結構柱及梁。這種做法的好處在安裝上比較便利，不需要太多登高作業(yè)。
但是對于原有外墻的障礙物移位，例如電纜管件或者消火栓箱或者與原有吊頂?shù)臎_突部份。
另外針對采光及通風的部分也要另外考慮是否增加照明及將通風系統(tǒng)移位到非面向爆炸隱患處。
可參考下列概念設計節(jié)點做法：
02外掛式防火抗爆墻
與內嵌式做法雷同，也是緊貼原有外墻，在室外進行一道立的防火抗爆墻。其防火抗爆墻連接原有建筑結構部件。但考慮建筑沉降問題。如有面向爆炸一側需保留進出口時，可利用防火抗爆門解決。
不管是內嵌式或者是外掛式的防火抗爆墻，都是依附在原有建筑物的結構上。因此提供結構計算證明能滿足爆炸沖擊波受力在建筑物的計算，或者經(jīng)過結構加固計算后，方能確認此方案可行。
可參考下列概念設計節(jié)點做法：
03立式防火抗爆墻
立式的防火抗爆墻和上述兩種的差別在于,原有建筑物無法滿足爆炸沖擊波的受力。但此種做法除了需證明立式的防火抗爆墻本身結構能滿足鋼結構構件允許變形量之外，關于基礎設計的地基連接的抗彎矩及地基承載力計算后，防火抗爆墻基礎不至于傾覆。
從經(jīng)濟上來說，此種方案較上述兩種方案較昂貴，并且施工難度較高，周期較長。另外涉及到地下管道及排水問題，需在設計時考慮好，以避免發(fā)生地下管道挖斷情況。
可參考下列概念設計節(jié)點做法：
04噴涂式防火抗爆墻
噴涂式的防火抗爆墻主要是使用聚脲防爆涂料噴涂在原有件組墻體，透過拉伸強度及撕裂強度來抵擋爆炸沖擊波。安裝時僅需采用噴涂方式噴涂于室內外墻表面，便擁有了防腐防爆的效果，對于原有建筑物結構柱及梁起到結構加固的效果，而且預算上較為經(jīng)濟，安裝周期短。另外在建筑物非面向爆炸隱患的屋面上方或者側墻及后墻，均可采用同樣做法。
可參考下列概念設計節(jié)點做法：
05移動式防火抗爆屋
此種做法主要是當控制室及機柜間在防火防爆間距無法滿足國標要求下，采取的一種可供選擇的做法。
移動式防火抗爆屋一般可作為化學品儲存間，人員避難所或者控制室機柜間使用?？蓞⒖枷铝懈拍钤O計節(jié)點做法：
住宿與生產(chǎn)、儲存、經(jīng)營合用場所（俗稱“三合一”建筑）在我國造成過多起重特大火災，教訓深刻。甲、乙類生產(chǎn)過程中發(fā)生的爆炸，沖擊波有很大的摧毀力，用普通的磚墻很難抗御，即使原來墻體耐火極限很高，也會因墻體破壞失去防護作用。為人身安全，要求有爆炸危險的廠房內不應設置休息室、辦公室等，確因條件限制需要設置時，應采用能夠抵御相應爆炸作用的墻體分隔。
??繼續(xù)說一下，防爆墻和抗爆墻在設計目的、材料和結構、性能要求以及建造和安裝等方面存在一些差異。材料和結構：防爆墻和抗爆墻通常由鋼筋混凝土、鋼板或鋼板加玻璃組成。但是，它們的結構和設計存在一些差異。同時，抗爆墻的墻體一般較厚，這樣才能承受意外爆炸帶來的壓力和沖擊力。防爆墻的結構相對簡單，墻體一般不需要過厚，但需要有防火、防爆和防水等功能。性能要求：防爆墻的性能要求主要包括防爆、防火、隔熱、防水等方面?？贡瑝Φ男阅芤笾饕拐?、防爆、防火、隔熱等方面。根據(jù)不同的場所和需要，抗爆墻的設計和性能要求也有所不同5。
江蘇常州自帶飾面抗爆墻
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