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国内外乳化炸药储存库内部距离浅析

2021-11-20徐永锋杜志军

工程爆破 2021年5期
关键词:药量库房炸药

徐永锋,杜志军

(北京奥信化工科技发展有限责任公司,北京 100040)

乳化炸药储存库是民用爆炸物品生产经营企业的一个重要建筑物,被广泛用来中转或储存乳化炸药,对组织安全生产具有重要的作用。乳化炸药具有燃烧爆炸的危险特性,一旦发生爆炸事故,将会造成人员伤亡和经济损失。在各项预防措施中,乳化炸药储存库内部距离控制是降低事故严重度的一项重要管控手段,对于乳化炸药库建设具有重要的指导意义。

随着世界经济全球化的不断发展,世界知名民爆企业积极开拓国际市场,实施国际化经营策略。例如澳大利亚的奥瑞凯公司,目前已为100多个国家/地区的客户提供服务。澳大利亚作为全球民爆行业的高端市场和矿业大国,其安全标准对世界民爆行业的发展具有一定的影响力。又比如,南非AEL公司是非洲最大的炸药技术和起爆系统供应商,为客户提供世界级的采矿解决方案。南非是与中国签订共建“一带一路”合作文件的非洲国家之一,在非洲区域的民用爆炸物品市场具有较大的影响力。中国的民爆企业积极响应“一带一路”倡议,纷纷实施“走出去”战略,已经陆续有民爆项目在国外落地生根。如奥信发展公司在澳大利亚并购重组了澳大利亚NSA公司,雅化集团并购整合了新西兰红牛公司等。又如奥信发展公司和北方爆破公司在“一带一路”沿线的多个非洲国家投资建设了多个民用爆炸物品产能合作项目,中国的安全标准正在被许多非洲国家所接受,并不断与其他国家的安全标准相融合。为此,笔者选择澳大利亚、南非、中国3个国家乳化炸药储存库内部距离进行对比分析。

1 内部距离简介

中国《民用爆炸物品工程设计安全标准》(GB 50089-2018,以下简称中国民爆标准)规定的内部距离主要是为了降低本区域内(一般指生产区或总仓库区)炸药库爆炸后对相邻建(构)筑物的损坏,以减少人身伤害和财产损失[1]。衡量的标准为炸药库之间不发生殉爆,且冲击波超压作用下建筑物的破坏等级控制在四级和五级之间的可接受范围内。内部距离是一种兼顾安全风险可接受和降低建设成本的综合安全管控措施。

澳大利亚的《爆炸物—储存、运输和使用》规定[2],炸药库的选址要将个人风险和社会风险降低至可接受程度。内部距离是一项重要的安全管控措施,目的是保证炸药库爆炸后炸药库之间不发生殉爆,进而预防人身伤害和财产损失,但未发现建筑物破坏等级的有关描述。

南非的《爆炸物条例草案2007》规定[3],炸药库的许可和建设必须提供炸药库的平面布置图,且在平面布置图上必须标明爆炸物数量对应的距离,这是炸药库申请许可证的重要依据。

因此,国内外的内部距离在风险可接受程度上因各国经济发展程度和国情不同而存在一定的差异。对于乳化炸药储存库的建设来说,如何科学地选择内部距离,一直是国内外民用爆炸物品生产经营企业讨论的焦点。

2 内部距离对比分析

根据中国民爆标准的规定,危险品储存库按照所处区域不同分为库房和仓库,处于生产区的称之为库房,处于总仓库区的称之为仓库。查阅有关资料发现,国外从事民用爆炸物品生产经营的企业未明确区分生产区和总仓库区,危险品储存库未区分库房和仓库[4]。考虑到国内库房和仓库有允许的最大计算药量规定,在对比乳化炸药储存库与厂房(生产性建筑物)之间的内部距离时,选择库房进行对比分析;在对比乳化炸药储存库之间的内部距离时,选择仓库进行对比分析。

2.1 库房与厂房之间的内部距离

选择澳大利亚、南非2个国家的乳化炸药储存库与中国民爆标准的库房进行内部距离对比分析。以中国库房允许最大计算药量20 t为分析对象,同时又增加了15、10、5 t 不同计算药量的库房。除此之外,结合国内乳化炸药生产线的通用做法,选取了计算药量为3.5 t的中转站台一同进行对比分析。根据所查澳大利亚的资料,内部距离所依据的计算药量为TNT当量值,因此为了对比分析相同计算药量的内部距离,我们将澳大利亚的计算药量折算为TNT当量,对比结果如表1所示。

表1 库房与厂房之间的内部距离

从表1中可以看出,相同的计算药量,中国比澳大利亚和南非规定的内部距离小。从不同的计算药量来看,中国民爆标准规定的内部距离同样比其他2个国家的小。南非规定的内部距离要求最严(计算药量为3.5 t的除外)。同时,根据中国民爆标准的要求,对于TNT当量小于1的乳化炸药,内部距离还可以减少10%,因此在实际应用中,内部距离的取值比表中的数据更小。

2.2 仓库(库房)之间的内部距离

同样选择澳大利亚、南非2个国家与中国民爆标准的内部距离进行对比分析。中国的民爆标准中规定,仓库的允许最大计算药量为200 t,因此对比分析时分别选取200、150、100、50、10、5 t不同计算药量的仓库,对比结果如表2所示。

表2 仓库之间的内部距离

从表2中的数据可以看出,对于10 t及以上仓库之间的内部距离,中国比其他2个国家的要求低。而对于5 t的仓库来说,中国的内部距离与南非的相同,且比澳大利亚多1 m,这说明3个国家的内部距离差别不大。同样,南非的内部距离要求是3个国家中要求最严的。总体看来,中国比其他2个国家的内部距离要求低。

2.3 对比分析

通过对比表1和表2的数据可以看出,计算药量(如10 t)相同的库房(仓库),库房与厂房之间的内部距离比仓库之间的内部距离大,且3个国家的结论是相同的。主要原因在于储存库里面长时间操作的人员较少,停留时间相对较短;而厂房里面长时间操作人员多,且停留时间相对较长。因此,储存库与厂房之间的内部距离要求高是为了保护操作人员的安全。而且,澳大利亚安全标准规定,库房与作业人员10人及以上厂房的内部距离至少应270 m,这说明如果厂房操作人员多,库房与厂房之间的内部距离要求更高。这充分体现出减少人员伤亡是内部距离的重要前提,也说明国内外“以人为本”的安全理念是相通的。

中国民爆标准要求的内部距离是建立在一定的试验数据上,再根据经验公式进行验证而得出。澳大利亚内部距离表中的数据也是基于国际化的试验和经验得出,从这方面来看,2个国家内部距离的规定具有一定的相似性。而中国民爆标准要求的内部距离小,可以减少储存库建设的占地面积,从而降低建设成本。因此,在可能的情况下采用中国民爆标准在国外建设乳化炸药储存库,不仅可以减少项目投资,而且还促进了中国的民爆标准走出去,提高了中国在国际同行中的话语权,提升市场竞争力。

3 影响内部距离的主要因素

通过上述对比分析可以看出,内部距离因国而异。内部距离作为乳化炸药储存库建设的一个重要的安全管控指标,其主要影响因素体现在以下几个方面。

3.1 防护土堤(或屏障)

3个国家一致认可防护土堤的防护作用,乳化炸药储存库周围设置防护土堤可以减小内部距离。如澳大利亚的安全距离表中分别列出储存库之间有防护土堤和无防护土堤的内部距离数据,且有防护土堤的数据是无防护土堤数据的近1/2;南非的安全标准规定,如果炸药库周围未设防护土堤,内部距离应增加一倍[5]。同样,根据中国民爆标准的规定,1.1级危险建筑物应设防护土堤,且有防护屏障的1.1级仓库与邻近无防护屏障仓库的内部距离,应在规定值的基础上增加一倍。这说明是否设防护土堤对于乳化炸药储存库的内部距离影响很大。

3.2 被保护对象

对于同样一个乳化炸药储存库,因周围目标不同,中国民爆标准还分为内部距离和外部距离。内部距离指危险性建(构)筑物与本区内其他建(构)筑物之间,在规定的破坏标准下所需的最小距离;而外部距离指危险性建(构)筑物与本区外各类目标之间,在规定的破坏标准下所需的最小距离。这说明储存库周围目标因所处的区域不同而要求的内部距离也不同,甚至不按内部距离考虑。例如,当储存库与其周边的建筑物在相同的生产区时,他们之间的安全距离按内部距离考虑,而与不在同一个生产区内的建筑物则按外部距离考虑,并根据规定的破坏标准来确定安全距离。澳大利亚和南非的安全标准未明确区分内部距离和外部距离,只有安全间隔距离。这说明不同国家对被保护对象的安全距离要求也不相同。

3.3 其他影响因素

除此之外,炸药库内部距离的影响因素还包括危险等级、炸药库的结构选型、飞石或破片、地震波等[6]。例如在危险等级方面,因1.1级建筑物具有整体爆炸性,与1.2级、1.3级的建筑物相比,1.1级建筑物与周围目标的内部距离要求更高,这在3个国家的规定中是一致的。在结构选型方面,中国民爆标准规定,选择轻钢刚架结构时,其内部距离应增加50%,而其他2个国家暂未发现相关的规定。钢刚架结构的储存库因建设周期短,便于后续改造维护,在澳大利亚使用的较为普遍。

4 结语

1)通过上述3个国家的对比分析我们可以看出,中国比其他2个国家的内部距离规定小。内部距离的确定基本都是基于试验和经验积累,说明各个国家确定内部距离的依据是相似的。选择中国民爆标准不仅可以减少占地面积,而且还有利于中国民爆标准走出去,提高市场竞争力。

2)中国民爆标准根据乳化炸药储存库的使用功能和所处区域,分为库房和仓库,相对应的内部距离也存在差异,这主要是综合考虑事故发生概率和事故严重度而规定的。而国外的炸药储存库不区分库房和仓库,不论处于哪个区域,储存库都遵守相同的安全间隔距离规定。相比而言,中国民爆标准更具有针对性和实用性。

3)3个国家一致认为内部距离是降低炸药库风险的一个重要管控措施,可以有效降低事故严重度。防护土堤对于减小内部距离具有重要的意义,具有共识。各国把减少人员伤亡作为内部距离确定的重要衡量指标,“以人为本”的安全理念是相通的。

4)本文选择防护土堤、被保护对象,以及其他影响内部距离的因素等进行了对比分析,对于降低乳化炸药储存库的建设安全风险提供了借鉴和参考,同时也为库房建设后的使用创造了安全条件。

民用爆炸物品行业属于高危行业,内部距离可以作为一项重要的安全防护措施,有效降低乳化炸药储存库一旦发生事故后对周围人员、财产的影响,为储存库的正式运营奠定坚实的基础。通过上述对比分析也可以得出,在中国“一带一路”的倡议下,中国民爆标准“走出去”具有广阔的应用前景,对于进一步提升我国在国际合作中的话语权,提高市场竞争力具有重要的意义。

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