工厂泄爆墙(也称泄爆墙、泄压墙)的功能是在内部发生时,通过其特定构造或材料在预设的较低压力下优先或开启,从而迅速释放产生的超压和高温气体,保护主体建筑结构和人员安全。常用的泄爆材料需要具备轻质、易碎(在设定压力下)、一定的防火性能以及良好的可设计性。以下是几种主要的泄爆材料及其特点:
1. 轻质泄压板:
* 材料类型: 主要包括硅酸钙板、增强纤维水泥板(如埃特板)、特定配方的石膏板等。
* 特点:
* 轻质高强: 密度远低于传统砖墙或混凝土,减轻结构负担,同时在未达到泄爆压力前提供必要的强度。
* 易碎裂性: 在预设的超压(如15-30 kPa)下能迅速碎裂成细小、低伤害性的碎片,形成泄压通道。
* 防火性能: 通常具有较好的防火等级(如不燃材料),满足建筑防火规范。
* 耐候性: 部分板材(如纤维水泥板)具有良好的耐候性,适用于室外或有腐蚀性环境。
* 施工便捷: 易于切割、安装,常与轻钢龙骨框架结合使用。
* 应用: 广泛应用于化工、制药、粮食加工、粉尘车间等领域的泄爆墙体和屋面泄压。
2. 金属泄爆板:
* 材料类型: 通常是彩钢板(镀锌钢板、镀铝锌钢板)或铝合金板,常与保温芯材(如岩棉、聚氨酯)结合形成夹芯泄爆板。
* 特点:
* 强度与泄爆结合: 通过特殊设计(如弱化接缝、预设薄弱线、使用泄爆螺栓固定),使其在达到设定压力时,板面或连接件失效,板体整体向外翻转或飞脱泄压。
* 快速响应: 泄爆动作迅速,泄压。
* 耐久性: 金属外壳耐腐蚀、耐候性好,使用寿命长。
* 保温隔热: 夹芯结构可提供良好的保温隔热性能。
* 可重复使用(部分设计): 有些设计使用泄爆铰链,板体可翻转泄压后复位(需检查修复)。
* 应用: 适用于对泄爆速度要求高、有保温隔热需求、或需要较好外观的场所,如石化厂、别防爆区。
3. 泄爆膜:
* 材料类型: 高分子聚合物薄膜,如聚乙烯(PE)、聚(PP)、聚(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE)或复合材料膜。
* 特点:
* 轻快: 是所有泄爆材料中轻、响应速度快的,能在低压力(可设定)下瞬间。
* 泄压: 大面积泄压,有效降低超压峰值。
* 无碎片风险: 后形成碎片且质量很轻,二次伤害风险低。
* 缺点: 强度低,需要牢固的支撑框架;耐候性、抗老化性、耐化学腐蚀性因材料而异(如PTFE好但贵);不能提供结构支撑和保温;后需更换。
* 应用: 常用于泄爆墙上作为主要的泄压元件(需配合支撑结构),或作为泄爆口、泄爆窗的填充材料。特别适用于压力容器、管道、除尘设备泄爆口等小面积泄压。
4. 泄爆窗(安全泄爆玻璃):
* 材料类型: 采用夹层安全玻璃(通常是钢化玻璃夹PVB/SGP胶片)或单层钢化玻璃(用于低压力等级)。
* 特点:
* 透明性: 满足采光和观察需求。
* 可控碎裂: 在设定压力下碎裂,夹层玻璃碎片会被胶片粘住,大大减少飞溅伤害。
* 防火性: 防火玻璃可满足一定时间的防火要求。
* 应用: 用于泄爆墙上需要设置窗户的部位,必须与泄爆窗框(常配泄爆螺栓/铰链)系统配合使用。
5. 泄爆螺栓/泄爆铰链:
* 材料类型: 高强度合金钢(螺栓),不锈钢或合金钢(铰链)。
* 特点: 这些是连接件而非面板材料,但至关重要。它们经过计算,在达到预设压力时断裂(螺栓)或允许转动(铰链),从而使泄爆板(尤其是金属板)或泄爆窗按设计要求开启泄压。
* 应用: 与金属泄爆板、泄爆窗配套使用。
6. 泄爆墙板系统(复合材料):
* 将上述材料组合应用。例如:
* 轻钢龙骨 + 泄压板: 常见形式。
* 金属泄爆板(带保温芯材): 一体化墙板。
* 支撑框架 + 泄爆膜: 用于大面积泄压。
选择因素:
选择哪种泄爆材料需综合考虑:
* 预期的压力等级(泄爆压力设定值)
* 泄压效率要求
* 防火等级要求
* 保温隔热需求
* 耐候性、耐腐蚀性
* 是否需要采光
* 维护更换便利性
* 成本预算
工厂泄爆墙的设计和材料选用是性很强的工作,必须由具备资质的设计单位根据具体工艺风险、规范标准(如GB 50016, GB/T 15605等)进行详细计算和选型,确保泄爆的有效性和建筑的整体安全。