CN113882545A - 一种防爆墙体结构和应用其的防爆墙 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种防爆墙体结构和应用其的防爆墙,防爆墙体结构包括墙体层，设置在迎爆面，墙体层上设有若干个通孔；防护层，设置在背离迎爆面的方向，防护层与墙体层间隔设置；缓冲层，位于墙体层和防护层之间，缓冲层构造为空气腔体。其中，防爆墙体结构具有横向和纵向，横向为防爆墙体结构的厚度方向，墙体层、缓冲层以及防护层沿横向依次设置，防护层的纵向上的一端与墙体层固定连接，另一端通过泄压部件与墙体层相连，通孔内密封填充有防火材料，泄压部件被构造成在受到冲击后先于防护层损坏。本发明的防爆墙体结构能够有效的提升防爆墙的防爆能力，同时提升防爆墙的可靠性。
Description
技术领域
本发明属于防爆技术领域，具体涉及一种防爆墙体结构和应用其的防爆墙。
背景技术
在冶金、电力、石油化工厂房建筑的设计中，由于生产过程中有爆炸的危险，厂房设计除满足生产工艺要求外，必须认真考虑预防爆炸的问题，一旦发生爆炸，尽可能是生命财产损失减少到最小程度。在化工厂房防爆设计中应贯彻“安全第一，预防为主”的方针，采取有效的防爆措施、合理抗爆结构，解决好泄压设施等。通过科技手段，保障安全生产，预防发生爆炸和燃烧事故。
传统防爆墙主要分为钢筋混凝土防爆墙、钢板防爆墙、型钢防爆墙、砖砌防爆墙、阻燃防爆墙、军事专用防暴墙。钢筋混凝土防爆墙是在工业领域应用最多的一种防爆墙形式，钢筋混凝土防爆墙的钢筋交错处牢固绑扎，墙厚通常为30cm～40cm；墙基埋入地下深度应大于1m。结合现有技术对于防爆的规定，防爆墙应能承受3MPa的冲击压力，在有爆炸危险的装置与无爆炸危险的装置之间，以及在有较大危险的设备周围应设置防爆墙或其他阻挡设施。但在实际使用时，现有技术中的钢筋混凝土防爆墙采用混凝土结构时，通过其结构计算，往往很难实现上述的防爆要求，且防爆墙的建设成本相对较高。
发明内容
为了解决上述全部或部分问题，本发明目的在于提供一种防爆墙体结构，可有效的提升防爆墙的防爆能力，同时提升防爆墙的可靠性。
第一方面，本申请提供了一种防爆墙体结构，包括：墙体层，设置在迎爆面，墙体层上设有若干个通孔；防护层，设置在背离迎爆面的方向，防护层与墙体层间隔设置；缓冲层，位于墙体层和防护层之间，缓冲层构造为空气腔体。其中，防爆墙体结构具有横向和纵向，横向为防爆墙体结构的厚度方向，墙体层、缓冲层以及防护层沿横向依次设置，防护层的纵向上的一端与墙体层密封固定连接，另一端通过泄压部件与墙体层密封连接，通孔内密封填充有防火材料，泄压部件被构造成在受到冲击后先于防护层损坏。
该实施例中，防爆墙体结构通过多层有效结构的设置，将墙体层、通孔、防火材料构造成了防爆层和吸收层，将缓冲层和泄压部件造成了泄爆层，将防护层构造成了保护层，从而使得本发明的防爆墙体结构具有防爆、吸收、泄爆、保护相结合的作用，进而能够实现对相关人员和装置的有效保护，降低爆炸所带来危害。
在一些实施例中，泄压部件构造为板状结构，泄压部件被构造成单位质量小于等于0.6kN/m2。
该实施例中，泄压部件的单位质量小于等于0.6kN/m2能够使得泄压部件在受到冲击波的作用下快速的泄压，以提高本发明的防爆墙体结构的泄爆效果。
在一些实施例中，泄压部件的材料选用岩棉夹芯彩钢板、纤维增强水泥板、泡沫混凝土复合板中的一种。
该实施例中，泄压部件的材料均为常规材料，使用成本较低，能够有效地节约本发明的防爆墙体结构的整体的设置成本。
在一些实施例中，缓冲层的厚度为墙体层的厚度的1.2倍至2倍。
该实施例中，当冲击波突破墙体层时，与墙体层相比，较宽的缓冲层能够保证冲击波能够通过泄压部件进行泄爆，以避免造成冲击波直接大量的与防护层接触而造成对防护层的冲击。
在一些实施例中，通孔构造为圆柱体通孔，通孔的孔径的尺寸为50mm至100mm。
该实施例中，预设孔径的通孔能够有效地保证对冲击波的吸收，过大或过小的孔径均不具有更好的吸收效果。
在一些实施例中，通孔构造为梯形圆柱体通孔，梯形圆柱体的底面设置在迎爆面，梯形圆柱体的母线与轴线的夹角范围为0～15°。
该实施例中，梯形圆柱体的母线与轴线的夹角范围为0～15°，并将梯形圆柱体的底面设置在迎爆面，还能够通过梯形圆柱体通孔的自身的结构进一步地对冲击波进行缓冲。
在一些实施例中，防火材料选用岩棉、玻璃棉、防爆胶泥及有机堵料中的一种。
该实施例中，防火材料为常规材料，使用成本较低，能够有效地节约本发明实施例的防爆墙体结构的整体的设置成本。
在一些实施例中，墙体层为混凝土框架或砖墙结构。
该实施例中，墙体层具备一定的强度，能够在一定程度上削弱冲击波的强度。
在一些实施例中，防护层的材料为混凝土板或钢板。
该实施例中，可使得防护层具有更高的防冲击力，以用于隔离冲击波，从而能够更有效地缓解冲击波对生产人员造成的伤害或对设备造成的破坏。
第二方面，本申请提供了一种防爆墙，包括至少一个上述任一项的防爆墙体结构。
附图说明
图1为本发明实施例的防爆墙体结构的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种防爆墙体结构做进一步详细的描述。
图1为本发明实施例的防爆墙体结构的结构示意图。如图1所示，本申请提供了一种防爆墙体结构100，包括：墙体层1，设置在迎爆面A，墙体层1上设有若干个通孔11；防护层2，设置在背离迎爆面A的方向，防护层2与墙体层1间隔设置；缓冲层3，位于墙体层1和防护层2之间，缓冲层3构造为空气腔体。其中，防爆墙体结构100具有横向L和纵向H，横向L为防爆墙体结构100的厚度方向，墙体层1、缓冲层3以及防护层2沿横向L依次设置，防护层2的纵向H上的一端与墙体层1密封固定连接，另一端通过泄压部件4与墙体层1密封连接，通孔11内密封填充有防火材料12，泄压部件4被构造成在受到冲击后先于防护层2损坏。
本申请中所提到的迎爆面A是指朝向有爆炸危险的装置设置，也可理解为当发生爆炸时的第一接触面。本申请中所提到的在墙体层1上设有若干个通孔11，该通孔11的数量可根据具体的使用需求进行设定。
本发明实施例的防爆墙体结构100在使用时，将墙体层1设置于迎爆面A，墙体层1上设有若干个通孔11，在通孔11内密封填充有防火材料12。同时，还设置了缓冲层3和防护层2。这样，当发生爆炸时，爆炸产生的冲击波首先与墙体层1接触，墙体层1首先对冲击波进行防护。冲击波较大时，墙体层1和通孔11内的防火材料12会对冲击波进行吸收，即防火材料12与通孔11之间存在摩擦力，可以有效的削弱冲击波的能量，此时，墙体层1即被构造成了冲击波的吸收层。防火材料12在冲击波的作用下掉落至缓冲层3内，爆炸环境通过通孔11与缓冲层3联通，当冲击波更大而突破墙体层1时，冲击波进入缓冲层3，本申请中将泄压部件4被构造成在受到冲击后先于防护层2损坏，使得更大的冲击波能够通过泄压部件4将冲击波向上泄压至外部环境。
通过上述设置，本发明实施例的防爆墙体结构100通过多层有效结构的设置，将墙体层1、通孔11、防火材料12构造成了防爆层和吸收层，将缓冲层3和泄压部件4造成了泄爆层，将防护层2构造成了保护层，从而使得本发明实施例的防爆墙体结构100具有防爆、吸收、泄爆、保护相结合的作用，进而能够实现对相关人员和装置的有效保护，降低爆炸所带来危害。
在一些实施例中，泄压部件4可构造为板状结构，泄压部件4被构造成单位质量小于等于0.6kN/m2。本申请中所提到的单位质量应当理解为作用在单位质量流体上的质量力，即当冲击波接触泄压部件4时所受到的质量力。通过该设置，能够使得泄压部件4在受到冲击波的作用下快速的泄压，以提高本发明实施例的防爆墙体结构100的泄爆效果。
请参照图1，在一些实施例中，墙体层1可构造为L型结构，L型结构可包括纵向层13和垂直连接于纵向层13的一端的横向层14，纵向层13设置在迎爆面A，缓冲层3垂直连接于横向层14上。优选的，泄压部件4的两端分别与纵向层13和缓冲层3的相对的两个内侧面相连。进一步地优选的，泄压部件4平行于缓冲层3的厚度方向连接墙体层1和防护层2。通过该设置，能够使得泄压部件4与冲击波的接触更为均匀。
在一些实施例中，泄压部件4的材料选用岩棉夹芯彩钢板、纤维增强水泥板、泡沫混凝土复合板中的一种，以满足上述的泄压部件4被构造成单位质量小于等于0.6kN/m2的需求。此外，上述材料均为常规材料，使用成本较低，能够有效地节约本发明实施例的防爆墙体结构100的整体的设置成本。
在一些实施例中，缓冲层3的厚度可为墙体层1的厚度的1.2倍至2倍。通过该设置，当冲击波突破墙体层1时，与墙体层1相比，较宽的缓冲层3能够保证冲击波能够通过泄压部件4进行泄爆，以避免造成冲击波直接大量的与防护层2接触而造成对防护层2的冲击。
在一些实施例中，通孔11构造为圆柱体通孔，通孔11的孔径的尺寸为50mm至100mm。在另一些实施例中，通孔11构造为梯形圆柱体通孔，梯形圆柱体的底面设置在迎爆面A，梯形圆柱体的母线与轴线的夹角范围为0～15°。
本申请中所提到的梯形圆柱体应当理解为包括底面和截面，底面为大尺寸直径的端面，截面则为小尺寸直径的端面。本申请中，一方面，当通孔11为圆柱体通孔，预设孔径的通孔11能够有效地保证对冲击波的吸收，过大或过小的孔径均不具有更好的吸收效果；另一方面，通孔11为梯形圆柱体通孔，梯形圆柱体的母线与轴线的夹角范围为0～15°，并将梯形圆柱体的底面设置在迎爆面A，这样还能够通过梯形圆柱体通孔的自身的结构进一步地对冲击波进行缓冲。
在一些实施例中，防火材料12可选用岩棉、玻璃棉、防爆胶泥及有机堵料中的一种。通过该设置，上述材料均为常规材料，使用成本较低，能够有效地节约本发明实施例的防爆墙体结构100的整体的设置成本。
在一些实施例中，墙体层1为混凝土框架或砖墙结构。相比较传统的钢筋混凝土和砖制防爆墙，本申请中的墙体层1主要为防爆墙体结构100构建整体的框架，并通过上其上设有通孔11、填充防火材料12等形成冲击波吸收层。通过该设置，本申请的墙体层1具备一定的强度，能够在一定程度上削弱冲击波的强度。
在一些实施例中，防护层2的材料为混凝土板或钢板。通过该设置，可使得防护层2具有更高的防冲击力，以用于隔离冲击波，从而能够更有效地缓解冲击波对生产人员造成的伤害或对设备造成的破坏。
本申请提供了一种防爆墙，包括至少一个上述任一项的防爆墙体结构100。其中，一个防爆墙体结构100可构造为防爆墙，也可通过若干个防爆墙体结构100并列设置成防爆墙。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种防爆墙体结构，其特征在于，包括：
墙体层，设置在迎爆面，所述墙体层上设有若干个通孔；
防护层，设置在背离迎爆面的方向，所述防护层与所述墙体层间隔设置；
缓冲层，位于所述墙体层和所述防护层之间，所述缓冲层构造为空气腔体；
其中，所述防爆墙体结构具有横向和纵向，所述横向为所述防爆墙体结构的厚度方向，所述墙体层、所述缓冲层以及所述防护层沿所述横向依次设置，所述防护层的纵向上的一端与所述墙体层密封固定连接，另一端通过泄压部件与所述墙体层密封连接，所述通孔内密封填充有防火材料，所述泄压部件被构造成在受到冲击后先于所述防护层损坏。
2.根据权利要求1所述的防爆墙体结构，其特征在于，所述泄压部件构造为板状结构，所述泄压部件被构造成单位质量小于等于0.6kN/m2。
3.根据权利要求2所述的防爆墙体结构，其特征在于，所述泄压部件的材料选用岩棉夹芯彩钢板、纤维增强水泥板、泡沫混凝土复合板中的一种。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的防爆墙体结构，其特征在于，所述缓冲层的厚度为所述墙体层的厚度的1.2倍至2倍。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的防爆墙体结构，其特征在于，所述通孔构造为圆柱体通孔，所述通孔的孔径的尺寸为50mm至100mm。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的防爆墙体结构，其特征在于，所述通孔构造为梯形圆柱体通孔，所述梯形圆柱体的底面设置在迎爆面，所述梯形圆柱体的母线与轴线的夹角范围为0～15°。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的防爆墙体结构，其特征在于，所述防火材料选用岩棉、玻璃棉、防爆胶泥及有机堵料中的一种。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的防爆墙体结构，其特征在于，所述墙体层为混凝土框架或砖墙结构。
9.根据权利要求1-3中任一项所述的防爆墙体结构，其特征在于，所述防护层的材料为混凝土板或钢板。
10.一种防爆墙，其特征在于，包括至少一个根据权利要求1至9中任一项所述的防爆墙体结构。
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