陳禮道，龔 昆，胡永強(qiáng)，萬(wàn) 波

（1.杭州電化集團(tuán)有限公司，浙江 杭州311228；2.上海爵格工業(yè)工程有限公司，上海200120）

杭州電化集團(tuán)有限公司的聚合裝置存在與控制室、機(jī)柜間合建的問(wèn)題，控制室、機(jī)柜間貼臨在聚合裝置的一側(cè)布置。隨著《全國(guó)安全生產(chǎn)專(zhuān)項(xiàng)整治三年行動(dòng)計(jì)劃》（國(guó)務(wù)院安委〔2020〕3 號(hào)）的下發(fā)，全國(guó)各地針對(duì)?；菲髽I(yè)開(kāi)展了控制室改造、 搬遷等專(zhuān)項(xiàng)整治行動(dòng)。該裝置控制室人員已經(jīng)全部搬離，原控制室配套機(jī)柜間改為無(wú)人值守機(jī)柜間， 但還是存在機(jī)柜間與甲類(lèi)裝置貼臨的問(wèn)題。

1 機(jī)柜間改造方式簡(jiǎn)介與比較

1.1 機(jī)柜間搬遷

根據(jù)規(guī)范要求， 將機(jī)柜間搬遷至滿(mǎn)足間距要求和防火防爆要求的建筑物內(nèi)， 此方式可徹底解決防火防爆間距問(wèn)題，但此方式搬遷成本高，生產(chǎn)停車(chē)時(shí)間較長(zhǎng)，且無(wú)合適的場(chǎng)地或建筑物，同時(shí)機(jī)柜間搬遷還涉及儀表線(xiàn)路、硬件等的改變或更新，以及光纖熔接降低儀表安全可靠性等情況。

1.2 機(jī)柜間抗爆設(shè)計(jì)和改造

根據(jù)機(jī)柜間爆炸風(fēng)險(xiǎn)分析評(píng)估進(jìn)行抗爆設(shè)計(jì)，加固改造， 通過(guò)對(duì)建筑物周邊危險(xiǎn)源的辨識(shí)以及風(fēng)險(xiǎn)分析， 確定建筑物受到的爆炸沖擊波超壓值和正壓作用時(shí)間， 繼而對(duì)建筑物進(jìn)行結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析計(jì)算，根據(jù)結(jié)構(gòu)分析的結(jié)果，采用傳統(tǒng)加固方法結(jié)合創(chuàng)新型的抗爆材料和構(gòu)件（抗爆涂層、抗爆門(mén)窗、輕質(zhì)抗爆板等） 對(duì)原建筑抗爆能力提升做出整體解決方案，避免了因機(jī)柜間搬遷帶來(lái)的問(wèn)題，施工簡(jiǎn)單，便捷， 整體解決方案除了考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全外， 還考慮了建筑物采暖通風(fēng)和電纜進(jìn)戶(hù)等方面的安全隱患。

2 采用抗爆改造的緣由

根據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品安全專(zhuān)項(xiàng)整治三年行動(dòng)實(shí)施方案》的規(guī)定：（1）涉及爆炸危險(xiǎn)性化學(xué)品的生產(chǎn)裝置控制室、交接班室不得布置在裝置區(qū)內(nèi)，已建成投用的必須于2020 年底前完成整改；（2）涉及甲乙類(lèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性的生產(chǎn)裝置控制室、 交接班室原則上不得布置在裝置區(qū)內(nèi)，確需布置的，應(yīng)按照《石油化工控制室抗爆設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50779-2012），在2020 年底前完成抗爆設(shè)計(jì)、建設(shè)和加固；（3）具有甲乙類(lèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性、粉塵爆炸危險(xiǎn)性、中毒危險(xiǎn)性的廠(chǎng)房（含裝置或車(chē)間）和倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的辦公室、休息室、外操室、巡檢室，2020 年8 月前必須予以拆除。

根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》GB 50160-2008（2018 年版）第5.7.1A 條規(guī)定：中央控制室應(yīng)根據(jù)爆炸風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估確定是否需要抗爆設(shè)計(jì)。 布置在裝置區(qū)的控制室、有人值守的機(jī)柜間宜進(jìn)行抗爆設(shè)計(jì)，抗爆設(shè)計(jì)應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50779《石油化工控制室抗爆設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定執(zhí)行。

根據(jù) 《石油化工控制室設(shè)計(jì)規(guī)范》SH/T 3006-2012 第7.8 條規(guī)定“對(duì)于有爆炸危險(xiǎn)的石油化工裝置，現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室建筑物的建筑、結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)抗爆強(qiáng)度計(jì)算、分析結(jié)果設(shè)計(jì)”，此條內(nèi)容在“條文說(shuō)明”中的解釋如下。

現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室是否設(shè)計(jì)為抗爆結(jié)構(gòu)需要安全專(zhuān)業(yè)進(jìn)行抗爆強(qiáng)度計(jì)算、分析后確定。根據(jù)石油化工企業(yè)的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，抗爆結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室具有如下優(yōu)點(diǎn)。

（1）現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室內(nèi)不僅在開(kāi)車(chē)及試運(yùn)行階段有較多人員，而且在正常生產(chǎn)階段也長(zhǎng)期有少量人員，抗爆結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室更有利于保護(hù)人身安全。

（2）現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室內(nèi)的控制系統(tǒng)、安全系統(tǒng)設(shè)備承擔(dān)所屬裝置的控制和安全聯(lián)鎖， 抗爆結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室在遭遇爆炸沖擊波的情況下， 仍可實(shí)現(xiàn)裝置有序安全停車(chē)。

（3）現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室內(nèi)的控制系統(tǒng)、安全系統(tǒng)設(shè)備價(jià)值昂貴，大型裝置需數(shù)百萬(wàn)至上千萬(wàn)美元，并且毀壞后恢復(fù)時(shí)間很長(zhǎng)，需要重新采購(gòu)、集成、安裝、組態(tài)及回路聯(lián)調(diào)等，特別是有些裝置帶有專(zhuān)利控制系統(tǒng)，需通過(guò)專(zhuān)利商采購(gòu)，恢復(fù)時(shí)間更長(zhǎng)，對(duì)重新恢復(fù)生產(chǎn)很不利。因此，抗爆結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜室可避免控制系統(tǒng)因裝置爆炸而損壞。

《危險(xiǎn)化學(xué)品安全專(zhuān)項(xiàng)整治三年行動(dòng)實(shí)施方案》、《石油化工控制室設(shè)計(jì)規(guī)范》、《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》 等規(guī)范中均沒(méi)有提及無(wú)人值守的現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜間。 但無(wú)人值守的現(xiàn)場(chǎng)機(jī)柜間可以參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行安全提升， 根據(jù)生產(chǎn)裝置的特性進(jìn)行爆炸風(fēng)險(xiǎn)安全評(píng)估， 根據(jù)抗爆強(qiáng)度計(jì)算分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)情況，從而確定抗爆改造方案。

因此， 為解決無(wú)人值守機(jī)柜間與甲類(lèi)裝置貼臨的問(wèn)題，提高機(jī)柜間的安全性，經(jīng)過(guò)綜合分析，通過(guò)行業(yè)專(zhuān)家組的討論評(píng)審， 對(duì)該機(jī)柜間進(jìn)行了抗爆設(shè)計(jì)和抗爆改造，確保機(jī)柜間能夠抵擋一次爆炸荷載，保證機(jī)柜間內(nèi)的設(shè)備安全。

3 抗爆改造過(guò)程

3.1 爆炸風(fēng)險(xiǎn)安全評(píng)估，確定爆炸沖擊波超壓值和正壓作用時(shí)間

3.1.1 分析方法

通過(guò)爆炸模擬計(jì)算，得出事故結(jié)果，分析流程為：確定分析范圍→危害分析→構(gòu)建事故場(chǎng)景→爆炸事故后果模擬→得出模擬結(jié)果報(bào)告→結(jié)束。

3.1.2 危害識(shí)別

危害識(shí)別是根據(jù)工藝裝置的平面布局、 物料特性、運(yùn)行條件和工藝流程等，辨識(shí)能夠?qū)е卤▏?yán)重后果的初始時(shí)間和事件的演變過(guò)程， 包括爆炸識(shí)別和爆炸事故后果識(shí)別。

3.1.3 爆炸計(jì)算

3.1.3.1 外爆計(jì)算關(guān)鍵參數(shù)（PHAST）

3.1.3.1.1 構(gòu)建事故場(chǎng)景

對(duì)于石油化工企業(yè)、 危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)的危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)裝置和儲(chǔ)存設(shè)施，GB/T37243-2019 附錄E1.1 列舉了不同類(lèi)型可燃物質(zhì)釋放的事件樹(shù)，結(jié)合本公司廠(chǎng)區(qū)實(shí)際情況，本項(xiàng)目主要涉及“易燃?xì)怏w連續(xù)釋放”和“易燃液體連續(xù)釋放”兩個(gè)事件類(lèi)型，見(jiàn)圖1 和圖2。

圖1 易燃?xì)怏w連續(xù)釋放

圖2 易燃液體連續(xù)釋放

（1）泄漏物料

本項(xiàng)目可能產(chǎn)生的泄漏危險(xiǎn)物料主要為氯乙烯、氫氣、環(huán)氧丙烷、環(huán)氧乙烷、甲醇、三甲胺和異丁基乙烯基醚等。

（2）泄漏源

以含有甲、乙類(lèi)介質(zhì)的設(shè)備為計(jì)算單元，根據(jù)企業(yè)設(shè)備臺(tái)賬提取相應(yīng)的工藝參數(shù)（如壓力、溫度、設(shè)備底部高度和設(shè)備容積等），以設(shè)備正常運(yùn)行情況下甲乙類(lèi)介質(zhì)的最大存量作為單元內(nèi)可能發(fā)生的介質(zhì)最大泄漏量進(jìn)行模擬計(jì)算。

依據(jù)企業(yè)的安全現(xiàn)狀評(píng)價(jià)報(bào)告及設(shè)備一覽表，可按照以下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行爆炸危險(xiǎn)設(shè)備選擇， 并按所選設(shè)備作為分析單元。

a.設(shè)備內(nèi)介質(zhì)為甲、乙類(lèi)可燃、易燃物質(zhì)；

b.設(shè)備內(nèi)可燃、易燃物質(zhì)的存量較多；

c.設(shè)備具有較高的操作溫度、操作壓力；

d.設(shè)備位置距離受保護(hù)建筑較近。

（3）泄漏場(chǎng)景

依據(jù)GB/T37243-2019 中6.4.4 條款，主要涉及常壓容器和壓力容器， 泄漏場(chǎng)景根據(jù)泄漏孔徑大小可分為完全破裂和孔泄漏兩大類(lèi)， 各泄漏孔徑的取值范圍和代表值見(jiàn)表1。

表1 泄漏孔徑取值

（4）泄漏量

完全破裂的泄漏場(chǎng)景按設(shè)備內(nèi)全部容量瞬時(shí)泄漏考慮，即泄漏量為容器內(nèi)全部物料。孔泄漏為連續(xù)泄漏，最大泄漏量為泄漏速率×泄漏時(shí)間。 其中泄漏速率由PHAST 軟件計(jì)算得出，泄漏時(shí)間按《危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)裝置和儲(chǔ)存設(shè)施外部安全防護(hù)距離確定方法》（GBT 37243-2019）附錄E 提供的“探測(cè)和隔離系統(tǒng)的判定及相應(yīng)的泄漏時(shí)間”確定。探測(cè)和隔離系統(tǒng)的分級(jí)指南見(jiàn)表2。

表2 探測(cè)和隔離系統(tǒng)的分級(jí)指南

對(duì)探測(cè)和隔離系統(tǒng)的分級(jí)， 結(jié)合人因分析的結(jié)果，各孔徑下的泄漏時(shí)間見(jiàn)表3。

表3 基于探測(cè)及隔離系統(tǒng)等級(jí)的泄漏時(shí)間

根據(jù)公司生產(chǎn)裝置區(qū)實(shí)際自動(dòng)控制情況， 生產(chǎn)裝置區(qū)域探測(cè)系統(tǒng)分級(jí)為B，隔離系統(tǒng)分級(jí)為A，對(duì)照《危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)裝置和儲(chǔ)存設(shè)施外部安全防護(hù)距離確定方法》GB/T37243-2019 表E.3，結(jié)合與企業(yè)實(shí)際溝通調(diào)研的數(shù)值，泄漏時(shí)間最終確定為“100 mm泄漏孔徑，20 min”。

3.1.3.1.2 模擬結(jié)果分析

本次爆炸模擬分析主要防護(hù)目標(biāo)為聚合車(chē)間內(nèi)的機(jī)柜間，運(yùn)用PHAST 軟件對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行爆炸模擬分析， 本次分析模擬了大孔泄漏工況下各設(shè)備單元的爆炸荷載沖擊。 各設(shè)備單元在大孔泄漏模式下爆炸波及至目標(biāo)建筑的超壓計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 各系統(tǒng)大孔泄漏對(duì)聚合車(chē)間機(jī)柜間爆炸影響模擬結(jié)果一覽表

3.1.3.2 內(nèi)爆計(jì)算關(guān)鍵參數(shù)（FLACS）

3.1.3.2.1 幾何模型構(gòu)建

聚合車(chē)間設(shè)備一覽表見(jiàn)表5。

表5 聚合車(chē)間設(shè)備一覽表

聚合車(chē)間為矩形建筑，建筑主體總高度約15 m。建筑中軸由實(shí)體墻隔為東西兩個(gè)區(qū)域， 上下樓層之間有部分設(shè)備貫穿， 因此僅對(duì)聚合車(chē)間西側(cè)進(jìn)行建模。車(chē)間內(nèi)的機(jī)柜間位于整體建筑三樓西北角，車(chē)間一樓、二樓南北兩面為鏤空墻面，三樓南北兩面有窗戶(hù)作為泄壓，車(chē)間內(nèi)主要危險(xiǎn)物料為氯乙烯，根據(jù)企業(yè)的聚合車(chē)間主要設(shè)備一覽表及設(shè)備平面布置圖可知車(chē)間三樓最危險(xiǎn)設(shè)備是V0109 氯乙烯單體計(jì)量槽。

根據(jù)企業(yè)的建筑圖紙、簡(jiǎn)化的設(shè)備平面布置圖，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況， 對(duì)聚合車(chē)間西側(cè)進(jìn)行三維建模，將建筑墻體、樓板、柱和主要設(shè)備的主要設(shè)備以長(zhǎng)方體、圓柱體、球體等基本圖形搭建在對(duì)應(yīng)的位置上，建立的廠(chǎng)房幾何模型見(jiàn)圖3 和圖4。

圖3 聚合車(chē)間西側(cè)模型概要圖

圖4 聚合車(chē)間西側(cè)模型俯視圖（圖中編號(hào)為柱的編號(hào)）

3.1.3.2.2 模擬計(jì)算參數(shù)

氣云設(shè)置： 根據(jù)PHAST 軟件泄漏模擬結(jié)果，聚合車(chē)間V0109 設(shè)備發(fā)生氯乙烯泄漏后爆炸極限范圍內(nèi)氣云擴(kuò)散高度約2.4 m，在一樓到三樓可燃?xì)庠凭O(shè)置為填充每層樓生產(chǎn)區(qū)域2.5 m 高度， 氣體濃度設(shè)置為化學(xué)當(dāng)量比ER=1 時(shí)的濃度， 通常此濃度下層流燃燒速度最大， 能夠使氣云產(chǎn)生最大的爆炸超壓，聚合車(chē)間V0109 氯乙烯泄漏氣云擴(kuò)散側(cè)視圖見(jiàn)圖5。

圖5 聚合車(chē)間V0109氯乙烯泄漏氣云擴(kuò)散側(cè)視圖

泄壓板：建筑窗戶(hù)設(shè)置2 kPa 的泄壓板，三樓操作室和樓梯間與生產(chǎn)車(chē)間之間墻面以及三樓南北兩側(cè)墻面設(shè)置20 kPa 泄壓板。

監(jiān)測(cè)板：為了全面觀(guān)測(cè)機(jī)柜間東、南、西、北四面墻體及爆炸源所在區(qū)域樓板和屋面受到的爆炸沖擊波荷載，在三樓機(jī)柜間所在區(qū)域的東、南、西、北4 個(gè)墻面、一樓、二樓機(jī)柜間所在區(qū)域東側(cè)墻面、二層樓板、三層樓板及三層屋面分別設(shè)置連續(xù)的監(jiān)測(cè)板。

監(jiān)測(cè)點(diǎn)： 為監(jiān)測(cè)爆炸源所在車(chē)間的柱子受到的爆炸沖擊波荷載， 在每根柱子上各設(shè)數(shù)個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

點(diǎn)火位置：在可燃?xì)庠频母采w范圍內(nèi)，若由不同的位置點(diǎn)火，則火焰?zhèn)鞑ヂ窂胶瓦^(guò)程會(huì)有不同，造成的超壓分布也有差異。若建筑內(nèi)的墻體布置較多，阻塞物較多且分布不均勻， 則這種差 異可能較為顯著。 在本次分析中， 為了全面評(píng)估點(diǎn)火點(diǎn)位置的影響，在一樓、二樓、三樓的氣云 范圍內(nèi)，選取了多個(gè)典型位置作為點(diǎn)火點(diǎn)進(jìn)行試算，經(jīng)過(guò)對(duì)比分析后，選定每層爆炸后果最大的作為最終的點(diǎn)火位置。 以聚合車(chē)間西側(cè)第一根柱的地面中心點(diǎn)為原點(diǎn)， 向東為X 軸正方向，向 北為Y 軸正方向，向上為Z 軸正方向建立坐標(biāo)系， 最終選定的聚合車(chē)間一樓點(diǎn)火點(diǎn)坐標(biāo)為（16.5，9，1），二樓點(diǎn)火點(diǎn)坐標(biāo)為（16.5，9，5），三樓點(diǎn)火點(diǎn)的坐標(biāo)為（12.5，14.5，9）。

3.1.3.2.3 模擬計(jì)算參數(shù)

在內(nèi)爆場(chǎng)景中， 聚合車(chē)間機(jī)柜間所在區(qū)域各墻面在氯乙烯氣云填充爆炸場(chǎng)景中受到的爆炸沖擊波結(jié)果見(jiàn)表6（此為反射超壓參數(shù)）。

表6 三樓內(nèi)爆爆炸影晌模擬結(jié)果一覽表

3.1.4 確定抗爆設(shè)計(jì)荷載值和正壓作用時(shí)間

本項(xiàng)目根據(jù)主要泄漏源設(shè)備一覽表進(jìn)行定量分析， 通過(guò)模擬計(jì)算得出各爆炸源點(diǎn)對(duì)機(jī)柜間的爆炸荷載，作為后續(xù)結(jié)構(gòu)核算的依據(jù)，結(jié)論如下。

外爆結(jié)果。 本項(xiàng)目中模擬爆炸聚合車(chē)間機(jī)柜間北側(cè)墻面受到的超壓（入射超壓）為5.2 kPa，沖量為46 Pa·s，持續(xù)時(shí)間17.7 ms。

內(nèi)爆結(jié)果。 本項(xiàng)目中模擬一樓爆炸聚合車(chē)間機(jī)柜間各側(cè)墻面受到的最大沖擊波參數(shù)（反射超壓），東側(cè)墻：超壓為11.8 kPa，沖量為1 078.9 Pa·s，持續(xù)時(shí)間182.9 ms； 2 樓樓板：超壓為12.1 kPa，沖量為988.2 Pa·s，持續(xù)時(shí)間163.3 ms。

二樓爆炸聚合車(chē)間機(jī)柜間各側(cè)墻面受到的最大沖擊波參數(shù)為（反射超壓）：東側(cè)墻：超壓為8.2 kPa，沖量為984.7 Pa·s，持續(xù)時(shí)為240.2 ms；2 樓樓板：超壓為7.8 kPa，沖量為919.5 Pa·s，持續(xù)時(shí)間235.8 ms；3 樓樓板：超壓為8 kPa，沖量為975.9 Pa·s，持續(xù)時(shí)間244 ms。

三樓爆炸聚合車(chē)間機(jī)柜間各側(cè)墻面受到的最大沖擊波參數(shù)（反射超壓），東側(cè)墻：超壓為21 kPa，沖量為1 850.5 Pa·s，持續(xù)時(shí)176.2 ms；西側(cè)墻：超壓為0.9 kPa，沖量為38.4 Pa·s，持續(xù)時(shí)間85.3 ms；南側(cè)墻：超壓為13.5 kPa，沖量為448.4 Pa·s，持續(xù)時(shí)間66.4 ms；北側(cè)墻：超壓為2 kPa，沖量為85 Pa·s，持續(xù)時(shí)間85 ms；屋頂：超壓為20.9 kPa，沖量為1 723.2 Pa·s，持續(xù)時(shí)間164.9 ms；樓板：超壓為18.9 kPa，沖量為1 792.8 Pa·s，持續(xù)時(shí)間189.7 ms。

3.2 建筑物結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析計(jì)算，確定抗爆改造方案

3.2.1 建筑物爆炸荷載下動(dòng)態(tài)分析計(jì)算

目標(biāo)分析墻體為建筑內(nèi)墻， 墻體厚為240 mm，砂漿強(qiáng)度為7.5 MPa，砌塊強(qiáng)度10 MPa。原框架結(jié)構(gòu)梁、板、柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30，鋼筋依據(jù)不同位置選取HPB235 和HRB335 鋼筋。

對(duì)于爆炸荷載作用下復(fù)雜結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)分析，通常采用有限元法，使用ansys/lsdyna 的求解模型進(jìn)行顯性動(dòng)力學(xué)對(duì)響應(yīng)過(guò)程進(jìn)行積分求解， 得到各位置處的節(jié)點(diǎn)及單元響應(yīng)， 以此判定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是否滿(mǎn)足要求。

根據(jù)墻體位置施加對(duì)應(yīng)的荷載， 選擇的墻體為迎爆面墻體，其中墻體跨度7 m。

根據(jù)爆炸荷載計(jì)算數(shù)據(jù)，施加力在墻體的外側(cè)，抗爆改造墻體結(jié)構(gòu)位移響應(yīng)。

迎爆面墻體在爆炸荷載作用下， 墻體四周及墻體中部砂漿破壞，墻體形成X 形狀裂縫，可能造成人員傷害。涂層墻體在爆炸荷載下?lián)p傷情況，關(guān)鍵點(diǎn)位移時(shí)程曲線(xiàn)見(jiàn)圖6。

圖6 涂層墻體在爆炸荷載下?lián)p傷情況，關(guān)鍵點(diǎn)位移時(shí)程曲線(xiàn)

墻體雖有破損， 但墻體碎磚被涂層擋住并未向后飛濺，涂層依然保持完整，最大位移為604.7 mm，并隨著沖擊波作用結(jié)束逐漸回彈。

根據(jù)爆炸荷載， 對(duì)建筑結(jié)構(gòu)及磚墻建立了有限元模型并計(jì)算，根據(jù)墻體計(jì)算結(jié)果提出了有針對(duì)ntg的抗爆改造方案，結(jié)果表明，在爆炸荷載下，主體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角未超出規(guī)范限值，滿(mǎn)足規(guī)范要求，但是建筑主體結(jié)構(gòu)部分區(qū)域混凝土發(fā)生嚴(yán)重破壞， 建議對(duì)該部分做加固處理，采用增大截面積的加固措施；鋼筋在爆炸荷載作用下，局部鋼筋最大應(yīng)力達(dá)到屈服強(qiáng)度，但是主體結(jié)構(gòu)鋼筋沒(méi)有破壞現(xiàn)象； 計(jì)算分析了在未噴涂涂層墻體的響應(yīng)情況。在爆炸荷載下，建筑的迎爆面墻體四周及墻體中部砂漿破壞，墻體形成X 形狀裂縫， 可能造成人員傷害。 噴涂6 mm 抗爆涂層后，墻體的抗爆能力提高，墻體碎磚被涂層擋住并未向后飛濺，涂層依然保持完整，不發(fā)生向內(nèi)倒塌。 建議對(duì)普通門(mén)窗進(jìn)行加固，如進(jìn)行封堵噴涂涂層、更換為抗爆門(mén)抗爆窗、玻璃貼抗爆膜等。

3.2.2 確定抗爆改造方案

（1）機(jī)柜間東側(cè)、西側(cè)、北側(cè)墻體內(nèi)側(cè)噴涂抗爆涂層，南側(cè)新增輕質(zhì)抗爆墻，以提高機(jī)柜間的抗爆能力；

（2）進(jìn)出機(jī)柜間的門(mén)更換為抗爆門(mén)；

（3）對(duì)于電纜橋架應(yīng)在室外采用輕質(zhì)抗爆爆板進(jìn)行封堵;

（4）原機(jī)柜間玻璃隔斷拆除;

（5）整棟建筑抗爆改造后，所有門(mén)窗均為封閉型。

3.3 按照藍(lán)圖進(jìn)行抗爆施工

3.3.1 窗洞封堵

（1）封堵砌塊采用混凝土多孔磚（MU≥7.5），混合砂漿（Mb≥7.5）進(jìn)行砌筑。

（2）拉結(jié)筋間距可根據(jù)窗洞尺寸以及砌塊模數(shù)適當(dāng)調(diào)整，但不應(yīng)與圖紙偏差過(guò)大。

3.3.2 抗爆涂層施工

（1）抗爆涂層施工作業(yè)的前提條件

a.需噴涂加固的區(qū)域，如有吊頂，需拆除靠近作業(yè)面?zhèn)鹊牟糠值蹴敚ň嚯x作業(yè)墻面≥1.5 m）。

b.確保距離噴涂加固墻面1.5 m 范圍內(nèi)，無(wú)任何擺放物。 如柜子、桌子等，需搬移，待涂層施工完畢后，再恢復(fù)原位。

c.噴涂墻面的下腳，如有不銹鋼、木質(zhì)、松動(dòng)等情況的踢腳線(xiàn)，需拆除踢腳線(xiàn)，并粉刷找平；如噴涂的區(qū)域，地面上裝有架空地板，則需拆除靠近作業(yè)面?zhèn)鹊牟糠旨芸盏匕?，露出原墻與樓層板。

d.噴涂墻面，如有穿墻的洞口或窗戶(hù)（無(wú)需保留），進(jìn)行封堵找平；如有穿墻的洞口或窗戶(hù)（需要保留），進(jìn)行抗爆處理。

e.噴涂墻面上的物品，如張貼的告示牌、各電氣儀表管線(xiàn)、電源開(kāi)關(guān)插座（可取 消）等，需事先拆除，并改道；拆除完成后，遺留的孔洞，進(jìn)行封堵找平。

（2）施工工藝對(duì)原有墻面進(jìn)行基層處理→清掃→原有成品保護(hù)→底漆施工→噴抗爆涂料→面漆施工→扁鐵施工→抗爆涂層成品保護(hù)。

（3）操作方法

a.基層處理。 原有墻面如有空鼓，需要鑿除，重新粉刷砂漿，批刮膩?zhàn)印?/p>

原有墻面膩?zhàn)訉尤缬锌锥窗枷?、深度劃痕、邊角缺失，需采取相似工藝局部修補(bǔ)。

原有墻面外表如有膩?zhàn)訉悠鹌?、老化等現(xiàn)象，需用刮刀鏟除，重新用相似工藝局部修補(bǔ)。

b.清掃。 塵土、粉末—使用掃帚、毛刷、高壓水沖洗；

油脂—使用中性洗滌劑清洗；灰漿—用鏟、刮刀等剔除。

c.原有成品保護(hù)。 底漆施工作業(yè)前，需將噴涂墻體的周?chē)O(shè)備、 作業(yè)墻面與非作業(yè)墻面搭界處等進(jìn)行覆蓋防護(hù)， 涂層噴涂區(qū)域與辦公區(qū)域采用隔斷圍擋，以防噴涂污染。

d.底漆施工。 底漆涂刷一道，自上而下，待完全表干后，開(kāi)始下道工序。

e.抗爆涂料施工。 根據(jù)施工區(qū)域的面積×厚度換算出實(shí)際的涂層用量， 并由噴涂設(shè)備自動(dòng)記錄每日的實(shí)際用量。施工過(guò)程中，采用強(qiáng)排風(fēng)機(jī)和風(fēng)管將噴涂區(qū)域內(nèi)的空氣抽送至室外，施工人員作業(yè)時(shí)，確保配備有防護(hù)服、長(zhǎng)管呼吸器（防毒面具）、封閉式護(hù)目鏡等防護(hù)用品，待涂層硬化后，開(kāi)始下道工序。

f.面漆施工。 涂層表面硬化后，在涂層表面滾刷面漆（兩遍）。

g.角鋼施工。 第一遍面漆完工后，在抗爆涂層與建筑物主結(jié)構(gòu)的連接處錨固角鋼，用?12 膨脹螺栓固定，錨固間距360 mm。

h.抗爆涂層成品保護(hù)。 抗爆涂層表面不得隨意破壞。

3.4 竣工驗(yàn)收

3.4.1 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

（1）基層（原有墻面）應(yīng)較為平整、整潔、干燥（滿(mǎn)足含水率要求）、粗糙度滿(mǎn)足要求，強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，不得有空鼓、松動(dòng)、浮渣、油污等。

（2）底漆要求涂布較為均勻，基本無(wú)漏涂、無(wú)堆積，注意保護(hù)，防止污染。

（3）抗爆涂料施工，需分段施工，一次施工完畢后，須留出一定操作面確保下次噴涂可靠搭接。 再次噴涂前，需涂刷粘合劑。外觀(guān)性能，應(yīng)做到表面較為平整，無(wú)流掛，無(wú)起泡，無(wú)空鼓，無(wú)開(kāi)裂，無(wú)異物混入。

（4）面漆的滾涂應(yīng)均勻，無(wú)漏涂、無(wú)堆積。

（5）角鋼的加固應(yīng)錨固牢固，無(wú)漏打。

3.4.2 驗(yàn)收規(guī)范

（1）主控項(xiàng)目。 a.抗爆涂層的噴涂原材料、基層、保護(hù)層必須符合設(shè)計(jì)要求和標(biāo)準(zhǔn)要求。 b.抗爆涂層的噴涂原材料采用帶蓋的鐵桶或塑料桶密閉包裝，不同組分的包裝應(yīng)有明現(xiàn)標(biāo)示區(qū)別。 c.涂層的平均厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求， 且最小厚度不得小于設(shè)計(jì)厚度的80%。

（2）一般項(xiàng)目。a.涂層與基層應(yīng)粘結(jié)牢固，表面較為平整，無(wú)流淌、鼓泡、露基底和翹邊等缺陷。涂層表面部分區(qū)域出現(xiàn)“水紋狀”、“凹凸?fàn)睢钡绕は啵粫?huì)影響抗爆涂層的整體性能。 b.涂層及保護(hù)層色澤一致、 較為均勻， 分格縫留置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。c.抗爆涂層的底涂涂布較為均勻，基本無(wú)漏涂、無(wú)堆積。

4 結(jié)語(yǔ)

安全發(fā)展是企業(yè)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的基石， 針對(duì)發(fā)現(xiàn)的安全隱患， 企業(yè)應(yīng)及時(shí)處理， 完善安全生產(chǎn)措施。 杭州電化集團(tuán)聚合裝置無(wú)人值守機(jī)柜間按照GB/T50799 《石油化工建筑物抗爆設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 的要求，進(jìn)行了抗爆設(shè)計(jì)和施工改造，改造完成后經(jīng)過(guò)專(zhuān)家組現(xiàn)場(chǎng)勘查，對(duì)施工過(guò)程記錄、檢測(cè)資料、竣工資料等進(jìn)行了審查， 一致認(rèn)為該項(xiàng)目的完成提高了機(jī)柜間的抗爆安全性能，在遭遇爆炸沖擊波的情況下，仍可實(shí)現(xiàn)機(jī)柜間內(nèi)的控制系統(tǒng)等設(shè)備設(shè)施正常運(yùn)行，確保裝置能有序安全停車(chē)。