关于国外引进与我国现行规范泄爆设计方法的对比研究与在工作中的运用

杨震 彭检波

摘要：为解决部分厂房设计中泄压面积的计算问题，文章引进了NFPA 68 standard中的计算方法，通过对泄爆问题阐述，引进方法和《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版）规范中方法的介绍、实际运用计算、结果对比分析研究和项目实际应用最终得出引进方法可以作为现行规范泄爆设计方法较好的补充，从总体结果上看两者计算出的总泄压面积基本一致，但引进方法提供的可计算物质是现行规范的4.7倍，且扩展性好，通用性更强，是遇到复杂泄压面积时值得推荐的解决方案。

关键词：泄爆;防火;NFPA 68 standard;建筑设计防火规范

中图分類号：TU892 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）12-0012-02

1泄爆问题

一般情况下，等量的同一爆炸介质在密闭的小空间内和在开敞的空间爆炸，爆炸压强差别较大。在密闭的空间内，爆炸破坏力将大很多，因此相对封闭的有爆炸危险性厂房需要考虑设置必要的泄压设施。

据《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版）强制条文规定，有爆炸危险的厂房或厂房内有爆炸危险的部位应设置泄压设施。泄压设施宜采用轻质屋面板、轻质墙体和易于泄压的门、窗等。鉴于上述规定，泄压面积的计算是泄爆问题的核心问题所在。

2现行泄压计算方法与引进方法对比分析

2.1现行泄压计算方法

现行泄压计算方法见《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版），本文不赘述。

2.2引进方法

2.3.1计算结果

为研究引进方法在某些方面的优越性，本文将基于引进方法与我国《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版）计算结果进行对比分析。

为更好对比两种计算方法，本文在长径比分别为1、2、3、4和5时对两种计算方法的结果比较。其中我国规范中计算方法当长径比大于3时，需要分成长径比不大于3的多个计算段，表1为本文用于计算而假定的建筑物尺寸以及长径比大于3时分的不同计算段。

根据上述建筑尺寸，分别计算了常用的四种甲类物质在不同建筑尺寸、长径比下需要的泄压面积。将引进方法与现行规范计算结果绘制成图1与图2。

2.3.2结果分析

根据实验结果与计算过程可以得出两种方法分别具有不同的特点，以下展开分析：

国家现行标准对于危险性相近的危化品没有进行进一步的区分，采用了归类确定泄压比的方式，此方法虽易于计算，但是其缺点也比较显著，无法依据每种危化品的实际数据对其泄压面积进行计算，对比引进方法，对于同种类中危险性较弱的物质，安全余量较大，浪费了初投资与建材;对于同种类中危险性较强的物质，其安全余量较引进方法又较小。从图1与2总体上看，引进方法泄压面积合计12，734.15m²，我国现行规范中方法泄压面积合计12，754.23m²，两者相差20.08m²，本文共做了20次不同条件下的计算，即两种方法总值平均到每次计算下相差仅1m²，这说明两种方法的总体安全度差异很小，具体到不同物质上看，我国现行规范中方法存在部分物质泄压面积安全余量较引进方法过小的问题。

从计算过程上看，引进方法计算较为复杂，两种计算方法中依据不同物质而确定的C值含义不同，我国现行规范中方法中C值的含义是泄压比，单位为m²/m²，其取值需要查表确定，但是现行规范中给出的C值很少，仅有25种，对于表中未给出的，鉴于泄压比C值并非物质的物理参数，无法查询，规范中要求“表中未规定的，需通过试验测定”，但是具体如何经由试验确定未能说明，且试验涉及危险性如何控制，安全余量如何考虑，都使得试验研究难度较大，各方试验基准条件无法统一。对比来看，引进计算方法中C值含义为泄压系数，单位bar^1/2，C值通过计算公式计算得出，其计算公式中仅有参数Su，基础燃烧速度，cm/sec，也就是当Su确定时，C值也随之确定，Su，是物质的参数之一，可以通过引入方法Nb-PA 68 standard中的附表查询，表中列出了117种物质，同时基础燃烧速度有标准的测定方法且可以经由文献进行查询。

3项目实例

3.1项目简介

2018年，我院参与到“XX燃油泵试验台场地建设”项目中，项目主要内容为明确燃油泵试验台所需的场地并提出规划要求和安全防护要求。

3.2项目难点

项目难点主要体现在以下两个方面，一是项目试验台中泵、管路等设备中使用航空煤油，需要为试验间设置一定面积的泄爆区域，而航天煤油无法运用我国现行规范计算出泄压面积;二是设备间、试验间在综合考虑园区规划、厂房现状后无法放置在厂房的角落处，且顶部无法用于泄压，综合考虑后无法通过大比例扩充泄压面积（大比例增加安全余量）来实现。

3.3引入方法的运用

项目整体具有危险性的房间共计尺寸为9m×7.5m×5.5m（长×宽×高），为图3中最左侧的房间，长径比为1.42，航空煤油的基础燃烧速度Su。为41cm/sec，计算得出泄压面积为43.77m²，该面积厂房可以提供，使得项目泄压问题得到了妥善解决，推进了项目进展。

4结束语

我国现行《建筑设计防火规范》GB50016-2014（2018年版）中泄压面积计算方法简便但是提供的可用物质少，对不同物质间的区分弱，对于危险性相近的危化品安全余量留有量较为不均匀。因而在现行规范无法满足要求时本文引进方法可以作为较好的补充，从总体结果上看两者计算出的总泄压面积基本一致，但引进方法提供的物质是现行规范可计算物质的4.7倍，且扩展性好，通用性更强，是遇到复杂泄压面积时值得推荐的解决方案。