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根據(jù)GB/T 50779-2022，為建筑物（包括控制室）提供抗爆的基本目標如下：

抗爆設(shè)計應(yīng)為在建筑物內(nèi)人員提供一定級別的安全防護，該級別不應(yīng)低于當發(fā)生爆炸時在建筑物外人員的防護等級。以往的事故表明許多情況下設(shè)施損壞及人員嚴重傷亡都是由于建筑物坍塌或建筑物碎片飛濺造成的。抗爆設(shè)計的首要目標就是降低建筑物本身在爆炸中成為危險因素的可能性。

抗爆設(shè)計的第二個目標是保障事故發(fā)生時設(shè)施的正常運行或有序停車，防止設(shè)備失控導致級聯(lián)事故，使得其影響擴散。比如在石油化工企業(yè)中，應(yīng)保證中心控制室內(nèi)控制系統(tǒng)等設(shè)施的正常運行或有序停車，當在一個裝置發(fā)生事故時，不應(yīng)影響其他裝置繼續(xù)安全運行或有序停車。

抗爆設(shè)計的第三個目標是避免造成重大經(jīng)濟損失或盡可能減少經(jīng)濟損失，該目標與前兩個目標的實現(xiàn)密切相關(guān)，也是設(shè)計工作中爭議較多的情況。

從以上說明可以看出建筑物是否需要抗爆應(yīng)從人員安全、設(shè)施正常運行或有序停車和經(jīng)濟等方面綜合考慮，合理確定。

實際工程中，可以按照以下原則確定建筑物是否需要抗爆：

1.有管轄權(quán)的部門根據(jù)所邀專家的經(jīng)驗經(jīng)過行文并確定。比如：安委[2020]3號《全國安全生產(chǎn)專項整治三年行動計劃》規(guī)定涉及甲乙類火災(zāi)危險性的生產(chǎn)裝置控制室、交接班室布置在裝置區(qū)內(nèi)時，應(yīng)按照GB/T 50779進行抗爆設(shè)計、建設(shè)和加固。此時，不論爆炸安全性評估如何，都應(yīng)符合GB/T 50779的要求。

2.根據(jù)標準規(guī)范的規(guī)定、安全要求確定。根據(jù)現(xiàn)行標準規(guī)范的要求，建筑物是否需要抗爆通常基于爆炸安全性評估，結(jié)合標準規(guī)范的要求確定。

不論采用哪種原則，都以滿足法律法規(guī)、標準規(guī)范為最低要求。

建筑物是否需要抗爆以及爆炸沖擊波超壓和正壓作用時間應(yīng)由爆炸安全性評估確定。

以下從爆炸安全性評估的方式、可信事故場景確定方法和爆炸沖擊波參數(shù)的確定三個方面介紹爆炸安全性評估。

SH/T 3047-2021《石油化工企業(yè)職業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計規(guī)范》在7.2.1條文說明中給出了三種爆炸安全性評估的方式。

根據(jù)API RP 752-2009 第4.1 條規(guī)定，對人員集中建筑物應(yīng)進行位置評估，第5.2.1條規(guī)定可選擇下列三種方式中的一種或兩種作為建筑物位置設(shè)置的依據(jù)：

SH/T 3047-2021推薦采用事故后果基準方式。可接受的最大事故后果影響的原則為：建筑物的主要梁、柱、框架的最大承受能力是在設(shè)計基準事故的爆炸波超壓作用下不會被破壞。設(shè)計基準事故一般指預(yù)計運行事故、稀有事故和極限事故的統(tǒng)稱。

基于最大可信事件的事故后果基準方式，通常需要確定一個爆炸沖擊波超壓值作為判斷建筑物是否需要抗爆的判斷值，當爆炸沖擊波超壓低于這個判斷值時，符合現(xiàn)行標準規(guī)范的新建的非抗爆建筑物不會出現(xiàn)較嚴重的損傷而對人身安全造成威脅；當爆炸沖擊波超壓大于等于這個判斷值時，符合現(xiàn)行標準規(guī)范的新建的非抗爆建筑物會出現(xiàn)較嚴重的損傷而對人身安全造成威脅。當最大可信事件的事故后果對應(yīng)的爆炸沖擊波超壓值大于上述判斷值時，新建的建筑物應(yīng)采用抗爆設(shè)計。SH/T 3047-2021和SH/T《石油化工過程風險定量分析標準》報批稿提出以6.9kPa作為判斷值。既有建筑物不同于新建建筑物，對于既有建筑物，即使爆炸沖擊波超壓值小于上述判斷值，仍然建議具體分析既有建筑物在經(jīng)爆炸安全性評估得到的爆炸沖擊波超壓值和相應(yīng)的正壓作用時間下是否會損壞，對于可能出現(xiàn)較嚴重的損傷而對人身安全造成威脅的既有建筑物建議實施符合標準要求的加固。

SH/T 3047-2021在條文說明中提出可根據(jù)企業(yè)的風險管理水平選擇6.9kPa以下的沖擊波超壓值作為可接受標準。沖擊波超壓不可接受的人員集中建筑物應(yīng)進行抗爆設(shè)計，抗爆設(shè)計要滿足GB/T 50779的要求。

結(jié)合事故后果和發(fā)生頻率的風險基準方式，除了要考慮爆炸沖擊波超壓值以外，還需要考慮事件發(fā)生的頻率和事件后果。

一般有兩種方法，一種是模擬篩選法，另一種是工程簡化法。

（1）模擬篩選法

SH/T《石油化工過程風險定量分析標準》報批稿在附錄C給出了可信事故場景確定方法如下：

（1）識別出潛在的主要危險場景（例如爆炸、毒性和火災(zāi)等），然后判斷該場景是否為“真實”的。

（2）根據(jù)場景事件發(fā)生頻率，篩選出事故后果的發(fā)生頻率不低于1E-5/年的事件。

（3）模擬和評估事故后果，確定滿足以上要求的最嚴重事故后果場景。

（4）確定可信事故場景，即具有合理發(fā)生概率的所有真實場景事件中，后果最嚴重的事故。

可信事故場景確定流程圖見圖1。

（2）工程簡化法

有些工程公司采用通過確定泄漏孔徑來進行后果評估的方法，具體泄露孔徑的選擇是基于歷史的工程經(jīng)驗和模擬計算的數(shù)據(jù)，考慮了基于企業(yè)風險標準而確定的最大可信事故發(fā)生的頻率和不同泄漏孔徑發(fā)生的頻率，而給出的工程簡化方法。比如有些工程公司采用50mm特征孔徑作為最大可信事故場景進行事故后果分析，選取其最大事故后果的荷載作為建筑的結(jié)構(gòu)安全評估的荷載輸入條件。

GB 50779-2012《石油化工控制室抗爆設(shè)計規(guī)范》提出，控制室抗爆設(shè)計采用的峰值入射超壓及相應(yīng)的正壓作用時間，應(yīng)根據(jù)石油化工裝置性質(zhì)以及平面布置等因素進行安全分析綜合評估確定；當未進行評估時，也可按下列規(guī)定確定，并應(yīng)在設(shè)計文件中說明：

（1）沖擊波峰值入射超壓最大值可取21kPa，正壓作用時間可為100ms；也可沖擊波峰值入射超壓最大值取69kPa，正壓作用時間取20ms。

（2）爆炸沖擊波形取時間為零至正壓作用時間，峰值入射超壓從最大到零的三角形分布。

GB/T 50779-2022取消了GB 50779-2012中規(guī)定的上述爆炸沖擊波峰值入射超壓及相應(yīng)的正壓作用時間，明確了抗爆建筑物的抗爆要求、爆炸沖擊波峰值入射超壓及正壓作用時間應(yīng)通過爆炸安全性評估確定。

GB/T 50779-2022給出的爆炸荷載計算主要基于評估確定的峰值人射超壓和正壓作用時間。爆炸沖擊波參數(shù)中的波速、峰值動壓和沖擊波波長可以按照GB/T 50779-2022中的公式4. 1. 2-1、4.1.2-2和4.1.2-3分別計算得到。

根據(jù)SH/T 3047-2021，人員集中建筑物是指人員有固定崗位或具有人員聚集功能的建筑物。例如，辦公樓、會議中心、員工倒班宿舍、食堂、中央控制室、中心化驗室、消防站、氣體防護站、外操間、門衛(wèi)室等大部分的輔助生產(chǎn)建筑物，參見SH/T 3196-2017。

平時無人只是偶而有人員進入的建筑物可以不按照人員集中建筑物考慮，這類建筑物包括但不限于：廠房、泵房、設(shè)備房、加藥間、無人值守的倉庫、變配電室、現(xiàn)場機柜間、現(xiàn)場衛(wèi)生間等。

人員集中建筑物應(yīng)根據(jù)具體情況而定，主要考慮使用人員的數(shù)量及使用頻率，以及所有使用人員的累積數(shù)量，例如：設(shè)置外操間的現(xiàn)場機柜間、設(shè)置操作臺的現(xiàn)場化驗室、設(shè)置辦公室的廠房/泵房等均屬于人員集中建筑物。

對于人員集中建筑物，不同標準有不同的具體定義，舉例如下：

GB 50984-2014《石油化工工廠布置設(shè)計規(guī)范》中人員集中場所是指固定操作崗位上的人員工作時間為40人·小時/天以上的場所。條文說明中進一步解釋，建筑物內(nèi)人員數(shù)量是指每天操作人員在其停留時間的總和數(shù)量。如果每天工作8小時，5人值守，則為40人·小時/天。

SH/T《石油化工過程風險定量分析標準》報批稿和《中國石化既有建筑物抗爆治理指導意見（試行）》[2020]41號對于人員集中建筑物的定義是一致的，是指有固定工資人員在內(nèi)或者經(jīng)常有人存在的建筑物，且滿足以下兩個條件之一：

a)固定工作崗位上的人員工作時間為40人·小時/天以上的場所。

b)高峰期內(nèi)，在建筑物內(nèi)工作1小時及以上的人員數(shù)量不少于10人（出現(xiàn)頻率≥1次/月）

人員集中建筑物是指人員有固定崗位或具有人員聚集功能的建筑物。本著安全設(shè)計基于風險評估的原則，使用者可按照標準的定性要求執(zhí)行，SH/T 3047-2021未采用關(guān)于人員停留時間40人時/天或300人時/周的定量要求。

根據(jù)SH/T 3047-2021，人員集中建筑物抗爆設(shè)計要求如下：

在爆炸環(huán)境下，當建筑物內(nèi)工作人員的傷亡風險高于項目風險可接受標準時，需要調(diào)整其總圖位置或采取相應(yīng)的建筑物抗爆措施。

根據(jù)GB/T 50779-2022，對于新建有人值守建筑物不宜布置在爆炸沖擊波峰值入射超壓大于48kPa的區(qū)域。

根據(jù)GB 50160-2008（2018年版）《石油化工企業(yè)設(shè)計防火標準》，中央控制室應(yīng)根據(jù)爆炸風險評估確定是否需要抗爆設(shè)計。布置在裝置區(qū)的控制室、有人值守的機柜間宜進行抗爆設(shè)計，抗爆設(shè)計應(yīng)按現(xiàn)行GB/T 50779的規(guī)定執(zhí)行。

石油化工爆炸類型包括：蒸氣云爆炸（VCE）、壓力容器爆裂（PVB）、沸騰液體膨脹蒸氣爆炸（BLEVE）、粉塵爆炸和爆炸物爆炸等。

蒸氣云爆炸是指由于氣體或易揮發(fā)的液體可燃物泄漏、積聚，與空氣預(yù)混合，在一定受限的區(qū)域形成蒸氣云，當濃度達到爆炸極限范圍時，遇點燃源而引發(fā)的爆炸。

GB/T 50779-2022的設(shè)計假設(shè)和要求是基于蒸氣云爆炸模型，不適用于其他爆炸類型和模型。GB/T 50779-2022在條文說明中指出，盡管爆炸形式各種各樣，但是蒸氣云爆炸在石油化工行業(yè)中是需要首要關(guān)注的，對于壓力設(shè)備爆炸、液體爆炸等可通過定期開展設(shè)備的檢測、維護、加強安全管控等措施降低事故風險，在工程中一般不予考慮。

采用GB/T 50779-2022進行建筑物抗爆設(shè)計時，應(yīng)注意以下假設(shè)或者使用前提條件：（括號內(nèi)的序號為GB/T 50779-2022的相關(guān)條款號）

1.GB/T 50779-2022不規(guī)定建筑物是否需要抗爆，而是在已經(jīng)明確建筑物需要抗爆設(shè)計，并且已經(jīng)確定設(shè)計輸入條件（爆炸沖擊波峰值入射超壓及相應(yīng)的正壓作用時間）時，規(guī)定如何開展該建筑物的抗爆設(shè)計。

2.基于蒸氣云爆炸模型（4.1.1條文說明、6.4.1條文說明）；

3.抵御一次外部爆炸載荷，不適用于連續(xù)抵御二次或者以上爆炸場景（3.0.4）；

4.適用于外部爆炸，不適用于內(nèi)部爆炸（2.1.1正文、1.0.1條文說明、4.2條文說明）；

5.不考慮爆炸源飛濺物對建筑物的影響（4.1.1條文說明）；

6.基于性能要求（3.0.4）。

GB/T 50779-2022前言中給出了GB/T 50779-2022相對于GB 50779-2012的主要修訂內(nèi)容，具體包括11項內(nèi)容。

建筑物抗爆設(shè)計主要包括概念設(shè)計、結(jié)構(gòu)計算和構(gòu)造處理三個方面。概念設(shè)計的要求結(jié)合了大量的工程實踐，是基于工程安全可靠性、可行性和經(jīng)濟合理性的綜合考慮而提出的要求。GB/T 50779-2022在3.0.10條文說明中提出，相對于普通建筑物而言，抗爆建筑物更加強調(diào)概念設(shè)計的重要性，并要求采取必要的構(gòu)造措施，使結(jié)構(gòu)具有一定的延性和冗余度，從而保證其在設(shè)計爆炸荷載情況下具有較好的整體性和較大的變形耗能能力。

抗爆建筑物概念設(shè)計的主要內(nèi)容舉例如下：（括號內(nèi)為相關(guān)內(nèi)容的部分舉例，括號內(nèi)的序號為GB/T 50779-2022的相關(guān)條款號）

1.建筑物抗爆設(shè)計的目的、目標、性能要求（1.0.1、3.0.4）；

2.抗爆建筑物設(shè)計的基本原則（結(jié)構(gòu)體系的選擇，3.0.10）

3.抗爆建筑物選址原則、獨立性、朝向等（3.0.2、3.0.3）；

4.根據(jù)爆炸沖擊波峰值入射超壓值合理選擇抗爆建筑物結(jié)構(gòu)形式（3.0.11）；

5.建筑物層數(shù)和高度控制（3.0.8）；

6.抗爆建筑物橫墻之間的樓蓋、屋蓋長寬比要求（3.0.13）；

7.外墻開洞尺寸、洞口間凈距、洞口密封要求（3.0.18）；

8.外形特征（3.0.7）；

9.附屬構(gòu)件的設(shè)置（3.0.15、3.0.16）。

GB/T 50779-2022的抗爆設(shè)計為基于性能的設(shè)計?？贡ㄖ镌馐芤淮卧O(shè)計爆炸荷載作用后，建筑物和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的性能應(yīng)符合下列規(guī)定：

1.建筑物可產(chǎn)生局部構(gòu)件破壞，但不應(yīng)影響結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)固性；

2.建筑物可繼續(xù)使用．進行一般性修理或更換應(yīng)恢復其完整性；

3.主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件不應(yīng)產(chǎn)生較嚴重的損傷；

4.次要結(jié)構(gòu)構(gòu)件可產(chǎn)生永久性變形，可經(jīng)一般性修理恢復或更換。

在抗爆建筑物的獨立性、朝向和開門的要求方面，GB/T 50779-2022相對于GB 50779-2012有如下主要變化：

GB/T 50779-2022所述“直接面向”指安全出口開門后直接面對有爆炸危險性的裝置或設(shè)備。當在出口外側(cè)設(shè)置一字形有頂抗爆鋼筋混凝土擋墻，且擋墻兩側(cè)每邊寬出洞口不小于1.0m時，不屬于直接面向。有頂抗爆擋墻應(yīng)經(jīng)過抗爆驗算確保在爆炸力的作用下不被破壞或產(chǎn)生碎塊，將建筑安全出口設(shè)置在不同方向也是提高人員疏散通道可靠性的措施。有頂抗爆擋墻的布置示意如圖2所示。

圖2 有頂抗爆擋墻的布置示意

GB 50779-2022取消了GB 50779-2012第4.1.6條款中的活動地板下地面以上的外墻上不得開設(shè)電纜進線洞口的要求。

根據(jù)GB 50779-2022要求，除門窗洞口外，抗爆建筑物外墻的開洞尺寸不應(yīng)大于1.0m，洞口間凈距應(yīng)大于洞口寬度。所有外墻、屋面的開洞均應(yīng)采取整體抗爆密封措施，并能抵抗相應(yīng)的爆炸荷載。

根據(jù)SH/T 3006-2012 《石油化工控制室設(shè)計規(guī)范》中4.7.1條款要求，控制室宜采用架空進線方式。電纜穿墻入口處宜采用專用的電纜穿墻密封模塊，并滿足抗爆、防火、防水、防塵要求。控制室室內(nèi)活動地板下地面和室外地面之間有一個高度差，SH/T 3006-2012推薦的架空進線就是利用這個高度差，在室外地面以上進線。GB 50779-2022取消了室內(nèi)活動地板下地面以上的外墻上不得開設(shè)電纜進線洞口的要求，使得架空進線更易于實現(xiàn)。SH/T 3006-2012在條文說明中指出，架空進線與地下進線相比利大于弊。架空進線有利于防水、防污和防鼠，費用低。

隔離前室是指人員通道上阻隔爆炸沖擊波超壓進入室內(nèi)的內(nèi)置式隔間。

爆炸沖擊波峰值入射超壓不小于21kPa時，有人值守建筑物應(yīng)在人員通道上設(shè)置隔離前室并配置人員通道抗爆門，門扇應(yīng)向外開啟且凈寬度應(yīng)符合消防疏散的規(guī)定。

無人值守的抗爆建筑物可以不設(shè)置隔離前室，只有當爆炸沖擊波峰值入射超壓不小于21kPa且為有人值守建筑物時才應(yīng)按規(guī)定設(shè)置隔離前室。

抗爆建筑物隔離前室的使用面積不宜小于6m2。隔離前室內(nèi)門的爆炸沖擊波超壓取外門爆炸沖擊波超壓的50%。隔離前室內(nèi)門、外門應(yīng)具備不同時開啟聯(lián)鎖功能，火災(zāi)狀態(tài)下應(yīng)自動解除聯(lián)鎖。其中，火災(zāi)狀態(tài)下應(yīng)自動解除聯(lián)鎖，為GB/T 50779-2022的新增要求，目的是在建筑物內(nèi)部發(fā)生火災(zāi)時應(yīng)可自動解鎖以便于人員的快速疏散。

隔離前室的內(nèi)門和外門既可以錯開布置，也可以正對布置。

GB/T 50779-2022的第8章既有建筑物抗爆設(shè)計為新增章節(jié)，明確了既有建筑物的抗爆設(shè)計應(yīng)符合的標準和具體要求，并提出不同情況下的改造措施、加固方法及要求，包括如下三種改造措施：

1.抗爆涂層等加固法（見GB/T 50779-2022中的8.3.6～8.3.9，附錄D）

2.抗爆保護罩加固法（見GB/T 50779-2022中的8.3.10、8.3.11條文說明）

3.抗爆庇護所（見GB/T 50779-2022中的8.3.11條文說明）

SH/T 3006-2012要求：對于有爆炸危險的石油化工裝置，現(xiàn)場機柜室建筑物的建筑、結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)抗爆強度計算、分析結(jié)果設(shè)計。

HG/T 20508-2014要求：對于有爆炸危險的化工裝置，現(xiàn)場機柜室應(yīng)采用抗爆結(jié)構(gòu)設(shè)計。

實際工程建議：現(xiàn)場機柜室應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)裝置的特性進行爆炸風險安全評估，建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)根據(jù)抗爆強度計算、分析結(jié)果設(shè)計。

GB/T 50779-2022相對于GB 50779-2012有一項重要的修訂內(nèi)容，擴大了抗爆設(shè)計范圍，由石油化工控制室抗爆設(shè)計修改為石油化工建筑物抗爆設(shè)計。

人員集中建筑物、具有重要設(shè)備和功能的建筑物（比如無人值守現(xiàn)場機柜室）等都需要按照本文介紹的內(nèi)容進行綜合評估確定建筑物是否需要進行抗爆設(shè)計。這在一些文件和標準中已經(jīng)有所體現(xiàn)，比如《全國安全生產(chǎn)專項整治三年行動計劃》中不僅提及了控制室，也提及了交接班室等人員集中建筑物。再比如，GB 51428-2021《煤化工工程設(shè)計防火標準》在5.3.5條文說明中提出，生產(chǎn)裝置的變配電室面向爆炸危險區(qū)域范圍側(cè)的外墻要采用耐火極限不低于3.00h的不燃燒實體墻，其構(gòu)造應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB 50016的有關(guān)規(guī)定，且宜考慮抗爆構(gòu)造如采用配筋砌塊、鋼筋混凝土實體墻等。

如何確定哪些建筑物需要進行抗爆設(shè)計，以及對于確定需要實施抗爆設(shè)計的建筑物如何開展抗爆設(shè)計，是石油化工工程設(shè)計的重要內(nèi)容，本文梳理了相關(guān)文件標準要求，進行了介紹和討論。

建議充分考慮GB/T 50779-2022在1.0.1條文說明中給出的建筑物抗爆設(shè)計的三個基本目標，基于爆炸安全性評估，結(jié)合建筑物的屬性和作用，以滿足文件標準規(guī)范要求為基本原則，綜合評估確定建筑物是否需要進行抗爆設(shè)計，對于需要進行抗爆的設(shè)計的建筑物，工程設(shè)計應(yīng)滿足GB/T 50779-2022的要求。

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