Взрывостойкие модульные здания

Взрывоустойчивость (взрывостойкость) подразумевает способность конструкций здания противостоять избыточному давлению фронта взрывной волны без потери несущей способности и пригодности для дальнейшей эксплуатации. Понятие взрывоустойчивости относится только к зданиям и сооружениям.

Взрывоустойчивость и взрывостойкость являются синонимами. Однако, взрывоустойчивость необходимо отличать от взрывозащищенности.

Понятие взрывозащищенности относится только к оборудованию, и означает способность оборудования безопасно работать во взрывоопасной среде, в присутствие взрывоопасных газов или пыли.

Требования к взрывоустойчивости зданий на объектах нефтегазового комплекса

Особое значение тема взрывоустойчивости приобрела после 1 января 2012 года. Эта дата была определена Постановлением Правительства РФ №7 от 08.01.2009 «О мерах по стимулированию сокращения загрязнения атмосферного воздуха продуктами сжигания попутного нефтяного газа на факельных установках» в качестве точки отсчета, после которой целевой показатель сжигания попутного нефтяного газа (ПНГ) на факелах устанавливался в размере не более 5% от объема добытого попутного газа.

По оценкам Минприроды РФ на момент вступления Постановления Правительства в силу ряд компаний уже соблюдали его требования. Так, «Сургутнефтегаз» сжигал только 4,1% ПНГ, «Татнефть» - примерно 6%, аналогичные показатели у «Лукойла». Самая плохая ситуация с утилизацией попутного нефтяного газа была у «Роснефти» и «Газпром нефти» - эти компании сжигали 46% и 44% ПНГ соответственно.

Требование утилизации 95% попутного газа автоматически превращало нефтеперерабатывающие предприятия также и в газоперерабатывающие с соответствующим повышением норм безопасности. Газоперерабатывающие предприятия являются взрывоопасными производствами из-за возможности утечки газообразных продуктов и образования взрывоопасной смеси с воздухом.

Проектирование взрывоустойчивых зданий

Основным документом, используемым в настоящее время при проектировании взрывоустойчивых зданий является «Пособие по обследованию и проектированию зданий и сооружений, подверженных воздействию взрывных нагрузок» (ЦНИИП, 2000).

В соответствии с требованиями ПБ 08-624-03 «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности», здания, в которых расположены помещения управления (операторные), должны быть устойчивыми к воздействию ударной волны дефлаграционного взрыва взрывоопасных материалов, обеспечивать безопасность находящегося в них персонала и иметь автономные средства обеспечения функционирования систем контроля, управления, противоаварийной автоматической защиты для перевода технологических процессов в безопасное состояние в аварийной ситуации. В здании должна быть исключена возможность разрушения основных несущих и ограждающих конструкций, также должна быть обеспечена нормальная дальнейшая эксплуатация всех конструкций здания.

Основным параметром для расчета конструкции здания является избыточное давление во фронте ударной волны, проходящей у здания. Избыточное давление измеряется в кПа и находится обычно в диапазоне от 20 до 100 кПа

Кроме требований к взрывоустойчивости при проектировании принимаются также во внимание требования коррозийной стойкости и огнестойкости. Для их выполнения металлоконструкции подвергают антикоррозийной и огнезащитной обработке.

Обеспечение условий для персонала на особо опасных промышленных объектах

Помещения на взрывоопасных производствах, как правило, предназначены для постоянного или временного нахождения персонала. В связи с этим возникает необходимость в освещении, отоплении и вентиляции помещений.

Особенность конструкции взрывоустойчивых зданий заключается в отсутствии оконных проемов и герметичном устройстве дверей. В этих условиях особые требования предъявляются в системе вентиляции.

Попадание внутрь помещения наружного воздуха, насыщенного газообразными нефтепродуктами, недопустимо, поэтому забор воздуха осуществляется из безопасной зоны, и воздух подается внутрь помещения по вентиляционным трубам. При этом осуществляется контроль предельно допустимых концентраций (ПДК) опасных газов. В разных климатических регионах может требоваться подогрев наружного воздуха или его кондиционирование.

По обеспечению надежности электроснабжения рассматриваемые потребители обычно относятся к первой и второй категории бесперебойности. Для обеспечения бесперебойного электроснабжения устанавливаются вводно-распределительные устройства с двумя вводами и устройством автоматического ввода резерва (АВР) либо источники бесперебойного питания (ИБП).

Техническое описание взрывоустойчивого блок-бокса

1. Основные положения

1.1. Здание блок-бокса обеспечивает нормальные условия для работы установленного внутри оборудования, его защиту от неблагоприятных воздействий окружающей среды и несанкционированного доступа.

1.2. Условия окружающей среды

• высота площадки над уровнем моря, не более - 1000 м;
• сейсмичность по шкале MSK-64 до 9 баллов включительно.
• климатическое исполнение и категория размещения - УХЛ1.

1.3. Номинальные значения климатических факторов внешней среды по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89

• высота над уровнем моря не более 1000 м;
• окружающая среда взрывоопасная;
• горизонтально направленное давление ударной волны 20-100 кПа;
• зона установки на объекте – В-1г.

1.4. Степень защиты оболочки – IP43 по ГОСТ 14254-80.

1.5. Категория помещения - В4 по ст. 27 Федерального закона от 22.07.2008 №123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

1.6. Степень огнестойкости блок-бокса - III по ст. 30 и 87 Федерального закона от 22.07.2008 № 123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

1.7. Класс конструктивной пожарной опасности - С0 по ст. 30 и 87 Федерального закона от 22.07.2008 № 123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

1.8. Класс функциональной пожарной безопасности - Ф.5.1 согласно ст. 32 № 123-Ф3 «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

1.9. Установленный срок службы блок-бокса не менее 25 лет (при условии проведения технического обслуживания или замены аппаратуры в соответствии с указаниями инструкции по эксплуатации на блок-бокс и составные части).

1.10. Гарантийный срок ? 24 месяца с даты ввода продукции в эксплуатацию, но не более 36 месяцев с даты отгрузки, при условии соблюдения покупателем технических требований по эксплуатации и хранению.

2. Конструкция блок-бокса

2.1. Здание выполнено в виде единого блок-бокса. Габариты определяются изготовителем совместно с заказчиком исходя из технических требований и способа транспортировки блок-боксов.

2.2. Строительные конструкции здания:

• обеспечивают сохранение заданных теплофизических параметров помещений согласно СНиП 23-02-2003;
• обеспечивают необходимую технологичность при изготовлении и сборке на заводе, транспортировании, монтаже и эксплуатации;
• обеспечивают минимальную массу строительных конструкций на основе применения новых эффективных материалов;
• обеспечивают оптимальную надежность и эстетичность строительных конструкций.

2.3. Рама основания блок-бокса выполнена из двутаврового профиля 30Ш1 по ГОСТ 26020-83.

2.4. Основания имеют обшивку стальным листом 8,0 мм ГОСТ 19903-90, снизу основания и стальным листом 8,0 мм ГОСТ 19903-90 сверху (настил пола).

2.5. В основании имеется минеральный утеплитель, толщиной 160 мм.

2.6. Несущий каркас сварной и выполнен из двутаврового профиля 30Ш1 по ГОСТ 26020-83. Сталь С345. Шаг колонн и ригелей – 500 мм. Каркас «обшит» листом 8,0 по ГОСТ 19903-74 по всему периметру.

2.7. Ограждающие конструкции выполняются из трехслойных панелей типа «Сэндвич» со стальными обшивками и теплоизолирующим материалом, крепятся к несущему каркасу блок-бокса с помощью самонарезных винтов. Таким образом, стены, крыша и пол мобильного здания представляют собой цельную, очень жесткую, но при этом легкую и стабильную изотермическую конструкцию.

Наружные стены изготовлены из сэндвич-панелей толщиной не менее 60 мм, имеющих трехслойную структуру, благодаря чему здание может эксплуатироваться в климатических условиях категории 1 по ГОСТ 15150-69, в диапазоне температур окружающего воздуха от -60 до +40°С. Внешнее покрытие стен - оцинкованный лист толщиной 0,55 мм, окрашенный порошковой краской в соответствии с цветовой гаммой RAL.

Прочное соединение облицовок с сердцевиной панели обеспечивается благодаря специальному адгезионному слою на основе полиуретана — теплоизоляционный слой не оседает внутри панели в процессе эксплуатации и не набирает влагу. Герметичность стыков панелей обеспечена герметизирующей лентой типа ЛБ или герметиком. Стыки стеновых панелей на углах блок-бокса, а также стык стеновых панелей с кровельной закрывается лентой ЛБ и декоративным нащельником. Потолок выполнен аналогично стеновым панелям, перекрытие выполнено по специальной технологии из оцинкованного листа, с применением двухстороннего фальца.

2.8. Крыша двухскатная – по центральной оси здания приподнята для обеспечения стока воды.

2.9. Цветовое оформление модульного здания в соответствии с фирменным стилем заказчика.

2.10. Блок-бокс имеет металлические утепленные двери.

2.11. Двери в блок-боксе открываются наружу на угол не менее 95° и имеют ручки и накладной замок, открываемый без ключа с внутренней стороны. Над дверью установлен козырек.

2.12. Для ввода кабелей электроснабжения, ОПС и кабелей КИПиА предусмотрены системы кабельного ввода Roxtec. Диаметры кабелей уточняются заказчиком.

2.13. В комплект поставки входит площадка обслуживания с лестничным маршем.

2.14. Способ крепления блока-бокса к фундаменту - сварной.

2.15. Все применяемые материалы сертифицированы. Применение не сертифицированных материалов не допускается.

Полное техническое описание блок-бокса включает следующие разделы

3. Антикоррозийная защита
4. Огнезащитная обработка
5. Сварные соединения
6. Электроснабжение
7. Компоновка блок-бокса

Фотогалерея