QJ 3144-2002 复合固体推进剂厂房危险等级和安全距离的确定.pdf
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1、 中华人民共和国航天行业标准FL 0114 QJ 3144 2002复合固体推进剂厂房危险等级和 安全距离的确定 Determination for hazard classification and safe distance of composite solid propellant workshop building 20030201实施 20021120发布 国防科学技术工业委员会 发 布 QJ 3144 2002 目 次 前言 . II 1 范围 1 2 规范性引用文件 1 3 术语和定义 1 4 危险等级 2 5 厂房安全距离的确定方法.2 6 防护土堤 5 表 1 部分常见推进剂
2、的危险等级6 表 2 推进剂生产各工序的危险等级6 表 3 部分推进剂和原材料的 TNT 当量值 7 表 4 1.1 级危险厂房外部安全距离7 表 5 1.2 级危险厂房内、外部安全距离10 表 6 1.3 级危险厂房外部安全距离11 表 7 1.4 级危险厂房内、外部安全距离12 表 8 1.6 级危险厂房外部安全距离12 表 9 1.1 级和 1.5 级危险厂房内部安全距离.13 表 10 1.3 级危险厂房和地面库内部安全距离14 表 11 1.6 级危险厂房内部安全距离15 表 12 1.1 级覆土式弹药库与工房间内部安全距离的危险系数 K 15 表 13 1.1 级覆土式弹药库与工房
3、间的内部安全距离16 表 14 1.1 级弹药库之间安全距离的危险系数 K17 表 15 1.1 级弹药库之间的内部安全距离18 图 1 防护土堤高度的确定19 图 2 防护土堤长度的确定19 参考文献 21 I QJ 3144 2002 前言 本标准修改采用美国国防部标准DOD 6055.9 STD国防部弹药和爆炸物安全标准。 本标准与DOD 6055.9 STD的主要区别是本标准计算1.1级危险品药量时乘以TNT当量值。 本标准由中国航天科技集团公司提出。 本标准由中国航天标准化研究所归口。 本标准起草单位:中国航天科技集团公司第四研究院、中国航天科工集团公司第七设计院、兵 器工业第二一七
4、研究所、中国航天标准化研究所。 本标准主要起草人:张国有、车廷璋、赵红旗、张幼平、郭奕雄、吴广贤、王文印、赵虎坤。 II QJ 3144 2002 复合固体推进剂厂房危险等级和安全距离的确定 1 范围 本标准规定了复合固体推进剂(以下简称推进剂)及其生产工序和厂房(包括工房和库房)的 危险等级、安全距离及其确定方法和防护土堤等要求。 本标准适用于推进剂及其制品厂房新建、改建、扩建时,确定产品危险等级、厂房危险等级和 安全距离。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所 有的修改单(不包含勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓
5、励根据本标准达成协议的 各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 TB 700 2 1998 国防部弹药和爆炸物危险性分类规程 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 易燃易爆危险品(以下简称危险品) hazardous article 有燃烧、爆燃和整体爆轰危险的物质及其制品。本标准指加工、试验、销毁和存放的推进剂、 炸药、氧化剂及其它有燃烧、爆燃和爆轰危险的原材料、半成品和成品。 3.2 危险性工序 hazardous operation 推进剂生产中具有危险品加工、试验、销毁的工序。 3.3 危险性厂房 hazardous bu
6、ilding 有危险性工序操作和存放危险品的厂房。 3.4 安全距离 safe distance 分内部安全距离和外部安全距离。 内部安全距离是指某厂房发生事故后,相邻厂房产生中等破坏(有防护土堤时,冲击波超压值 不大于82.7kPa;无防护土堤时,冲击波超压值不大于24kPa)的最小允许距离。 外部安全距离是指某厂房发生事故后,危险区外周围目标(建筑物和交通路线等)产生轻微破 坏或基本无破坏(冲击波超压值为6.2kPa 8.3kPa)的最小允许距离。 3.5 防护土堤 barricade 用以阻挡低方位角的碎片,并减弱冲击波超压的设施。 3.6 TNT 当量值 TNT equivalence
7、 某种推进剂、炸药与TNT在相同距离上产生同等破坏效应(冲击波超压)时的药量之比。其换 算公式为:等效TNT药量推进剂(炸药)药量TNT当量值。 1 QJ 3144 2002 4 危险等级 4.1 危险品的危险等级 4.1.1 危险品的危险等级划分如下: a ) 1.1 级整体爆轰级(Mass-detonating)。能产生整体爆轰危险。 b ) 1.2 级碎片危险级 (Non-mass detonating) 。 产生碎片的非整体爆轰, 即单件制品包装 件被引发后不发生整体爆轰的渐进性爆炸,且散发碎片等。 c ) 1.3 级整体燃烧级 (Mass-fire) 。 一经点燃, 便可猛烈燃烧贻尽
8、, 在密闭容器中燃烧也 可能产生爆炸。 d ) 1.4 级燃烧级 (Moderate-fire) 。 在外界满足燃烧条件时, 才可燃烧, 没有爆轰波危险、 碎片危险。 e ) 1.5 级甚钝感爆炸级 (Very insensitive explosive) 。 具有整体爆轰危险性, 但爆轰概率 很小。 f ) 1.6 级极钝感弹药级 (Extremely insensitive ammunition)。装 有 1.5 级含能材料的弹药, 在引爆时,不会向其它弹药传递爆轰。 4.1.2 部分常见推进剂的危险等级见表 1 。 4.2 危险品的危险等级分级方法 危险品的危险等级分级方法应按TB700
9、 2 1998规定进行。 4.3 危险性工序的危险等级 同一种推进剂在不同生产工序,其危险等级不同。推进剂生产各工序的危险等级见表2 。 4.4 工房危险等级的确定原则 4.4.1 一个工房内只进行一种危险等级的危险品的一个工序操作的,该工房的危险等级与该工序的 危险等级相同。 4.4.2 一个工房内进行几种不同危险等级的危险品和几种不同工序操作时,该工房的危险等级与最 高危险等级相同。 4.5 库房危险等级的确定原则 4.5.1 一个库房内只存放一种危险等级的危险品时,该库房的危险等级与该危险品的危险等级相 同。 4.5.2 一个库房内存放几种不同危险等级的危险品时, 应首先满足危险品相容性
10、分组分级存放的要 求,该工房的危险等级与最高危险品的危险等级相同。 5 厂房安全距离的确定方法 5.1 总则 厂房外部安全距离与厂房的危险等级、危险品的危险等级和在制量有关。外部安全距离从厂房 外墙轴线算起。 生产区(库区)内两个厂房间的安全距离与两厂房各自的危险等级、危险品的危险等级、在制 量和防护情况有关,两个厂房分别计算安全距离,取其中较大者。内部安全距离从两个厂房外墙轴 线算起。 5.2 计算药量的确定 5.2.1 危险品的设计定量(净质量) 一个建筑物内设计定量按设计生产纲领(包括预留生产能力在内)确定的所有生产设备、运输 设备中的在制品和成品中的危险品量的总和。不同品种的危险品应分
11、别计算其设计定量。 5.2.2 危险品计算药量的计算原则 2 QJ 3144 2002 5.2.2.1 1.4 级危险品与其它危险等级的危险品在一个厂房内同时存在时,1.4 级危险品的质量不计 入计算药量。 5.2.2.2 对于存有单一危险等级危险品的厂房,危险品的计算药量为该厂房内全部危险品的净质量 或全部净质量与 TNT 当量值的乘积。 即: 1.1 级危险品的计算药量为其净质量与 TNT 当量值的乘积, 1.2 级、1.3 级、1.4 级、1.5 级危险品的计算药量分别与其净质量相同。 5.2.2.3 1.1 级危险品和 1.3 级危险品在同一处时, 其计算药量为 1.3 级危险品的净质
12、量与其 TNT 当 量值的乘积同 1.1 级危险品的净质量与其 TNT 当量值的乘积之和 (若不知 1.3 级危险品的 TNT 当量 值,则将其净质量计入 1.1 级危险品的计算药量中)。以此计算药量,按 1.1 级危险品确定安全距 离。 5.2.2.4 1.1 级危险品和 1.2 级危险品同在一处时,先分别计算 1.1 级和 1.2 级危险品的计算药量, 再分别求出其安全距离。 若 1.1 级危险品的安全距离大于 1.2 级危险品的安全距离时, 则将 1.2 级危 险品的计算药量乘以 TNT 当量值与 1.1 级危险品的计算药量相加 (若不知道 1.2 级危险品的 TNT 当 量值,则将其净
13、质量加入 1.1 级危险品的计算药量之中),以此为最终计算药量,按 1.1 级危险品 确定安全距离。若 1.2 级危险品的安全距离大,则取此距离为安全距离。 5.2.2.5 当 1.2 级危险品和 1.3 级危险品同在一处时, 不必将二者相加, 分别求其安全距离, 取其最 大值。 5.2.2.6 1.5 级危险品的安全距离与等计算药量 1.1 级危险品的安全距离相同 (见 5.4.2.5 及 5.4.3.5 ) 。 5.2.2.7 1.6 级危险品和 1.1 级危险品或 1.5 级危险品同在一处时, 将 1.6 级危险品视为 1.1 级危险品, 即将 1.6 级危险品净质量加入 1.1 级危险
14、品(或 1.5 级危险品)的计算药量之中, 按 1.1 级危险品确 定安全距离。 5.2.2.8 1.6 级危险品和 1.2 级危险品同在一处时, 将 1.6 级危险品视为 1.2 级危险品, 即将 1.6 级危 险品净质量加入 1.2 级危险品的计算药量中,按 1.2 级危险品确定安全距离。 5.2.2.9 1.6 级危险品和 1.3 级危险品在同一处时, 分别计算二者的净质量, 并按 1.3 级危险品和 1.6 级危险品分别确定安全距离,取其最大值。 5.2.2.10 当 1.1 级危险品、1.2 级危险品和 1.3 级危险品同在一处时,首先分别求 1.1 级、1.2 级和 1.3 级危险
15、品的计算药量,并求出相应的安全距离, 若 1.1 级危险品的安全距离最大时,将 1.2 级和 1.3 级危险品净质量分别乘其 TNT 当量值加入 1.1 级危险品的计算药量中 (若不知道它们的 TNT 当 量值,则应将净质量加入 1.1 级危险品的计算药量中),以此为最后的计算药量按 1.1 级危险品确 定安全距离。否则,分别按 1.2 级危险品和 1.3 级危险品确定安全距离,取其最大值。 5.3 TNT 当量值 TNT当量值指以冲击波超压为破坏效应,用爆炸试验方法获得。部分推进剂及其原材料的TNT 当量值见表3 。 5.4 危险品计算药量与安全距离 5.4.1 危险品的计算药量与其安全距离
16、的计算 危险品的计算药量与其安全距离一般按公式(1 )计算: D=KQ 1/3 . (1 ) 式中: D安全距离,单位为米(m ); K 危险系数,单位为米每千克(m/kg ),K 值不同,表示安全距离要求不同; Q危险品的计算药量,单位为千克(kg)。 5.4.2 危险品计算药量与外部安全距离 5.4.2.1 1.1 级危险厂房的外部安全距离按以下规定确定: 3 QJ 3144 2002 a ) 1.1 级危险厂房至民用建筑、人流密度高的公路(10000 人/ 日以上)和河道(2000 人/ 日以 上) 及高速、 级公路的外部安全距离, 计算药量在 0.5kg 15000kg 时, 按碎片危
17、险控制; 计算药量在 15000kg 45000kg 时, 按公式 (1 ) 计算, 式中 K 取 16; 计算药量在 45000kg 100000kg 时,按公式(2 )计算;计算药量大于 100000kg 时,按公式(1 )计算,式中 K 取 20。计算结果见表 4 。 D=1.1604Q 0.577(2 ) 式中: D 、Q同公式(1 )。 此距离还适用下列情况: 办公区、住宅区; 厂管理区建筑、机加厂房、理化分析试验室等; 大型固定危险性贮罐; 为公用事业服务的动力设施; 私人停车场。 b ) 覆土式弹药库正面和侧面至民用建筑、人流密度高的公路和河道及高速、级公路的外部 安全距离, 计
18、算药量在 0.5kg 20000kg 时, 按碎片危险控制; 计算药量在 20000kg 50000kg 时, 按公式 (1 ) 计算, 式中 K 取 14; 计算药量在 50000kg 100000kg 时, 按公式 (3 )计 算;大于 100000kg 时,按公式(1 )计算,式中 K 取 20。计算结果见表 4 。 D=0.2128Q 0.7227 . (3 ) 式中: D 、Q同公式(1 )。 c ) 覆土式弹药库后面至民用建筑、人流密度高的公路和河道及高速、级公路的外部安全距 离, 计算药量在 0.5kg 45000kg 时, 按碎片危险控制; 计算药量在 45000kg 2000
19、00kg 时, 按公式 (4 ) 计算; 大于 200000kg 时, 按公式 (1 ) 计算, 式中 K 取 20。 计算结果见表 4 。 D=0.002983Q 1.0898 . (4 ) 式中: D 、Q同公式(1 )。 d ) 人流密度中等的公路 (400 人/ 日10000 人/ 日) 和河道 (80 人/ 日2000 人/ 日) 及级公 路的外部安全距离为级公路的 60%, 人流密度低的公路 (400 人/ 日以下) 和河道 (80 人 / 日以下)及级公路为级公路的 85% 。 e ) 对于具有重要战略意义和高度经济价值的仓库、工厂和城市,安全距离应更大,可按公式 (1 )计算,
20、式中 K 取 45 50 。 5.4.2.2 1.2 级危险厂房的外部安全距离按碎片危险分成四级, 它至民用建筑及公交路线的安全距离 见表 5 。 5.4.2.3 1.3 级危险厂房至民用建筑和公交路线的外部安全距离见表 6 。 5.4.2.4 1.4 级危险厂房至民用建筑和公交路线的外部安全距离见表 7 。 5.4.2.5 1.5 级危险厂房的外部安全距离与等计算药量 1.1 级危险厂房的外部安全距离相同, 见表 4 。 5.4.2.6 1.6 级危险厂房至民用建筑和公交路线的外部安全距离按公式 (1 ) 计算, 式中 K 取 3.2,计 算结果见表 8 。 5.4.3 危险品的计算药量与内
21、部安全距离 5.4.3.1 1.1 级危险品有防护土堤的工房内部安全距离按公式 (1 ) 计算, 式中 K 取 3.6, 计算结果见 表 9 。 此距离适用于如下情况: 4 QJ 3144 2002 为进行简单生产、翻造、维修等多工序的建筑物; 警卫人员用房; 生产线人员生活间、洗澡间、更衣间; 生产用车停车点; 无人的辅助动力设施、变电站、水处理场、排污设施等。 1.1级危险品无防护土堤的工房内部安全距离按公式(1 ) 计算,式中K 取7.2,计算结果见表9 。 适用的情况有: 与该工房生产有关的劳动密集型作业; 该危险工房人员的生活间、餐厅、停车场、办公室; 为该工房服务的压空站、专用发电
22、站、工具库。 远距离控制室安全距离按公式(1 )计算,式中K 取9.6(冲击波超压为15.8kPa)。 5.4.3.2 1.2 级危险厂房的内部安全距离见表 5 。 5.4.3.3 1.3 级危险厂房的内部安全距离见表 10 。 5.4.3.4 1.4 级危险厂房的内部安全距离, 不管危险品的计算药量大小, 都采用 16m, 与易燃建筑物 的安全距离采用 31m ,见表 7 。 5.4.3.5 1.5 级危险厂房的内部安全距离与等计算药量 1.1 级危险厂房的内部安全距离相同, 见表 9 。 5.4.3.6 1.6 级危险厂房的内部安全距离按公式(1) 计算,式中 K 取 2 ,计算结果见表
23、11 。 5.5 库房安全距离确定方法 5.5.1 复合固体推进剂装药厂的危险品库房分为:原材料炸药库、半成品和成品转手库、成品总库 三种。 5.5.2 原材料炸药库可以用地面弹药库的型式,也可以用覆土式弹药库的型式。 5.5.2.1 1.1 级覆土式弹药库与危险品生产工房之间的安全距离按公式 (1 )计 算 ,K 的取值见表 12 , 计算结果见表 13 。 5.5.2.2 地面弹药库其计算药量的确定方法与厂房计算药量确定方法相同, 内部安全距离按公式 (1 ) 计 算 , 危险系数 K 的取值见表 14,计算结果见表 15 。 5.5.3 半成品、成品转手库,按工房对待,内、外部安全距离都
24、按工房的内、外部安全距离的确定 方法确定。 5.5.4 成品总库应放于推进剂生产区之外,工厂的总库宜采用地面弹药库型式,内设吊车。总库区 内若有原材料炸药库,可以采用覆土式弹药库型式。 5.5.4.1 地面弹药库的计算药量可按危险品工房计算药量方法执行,外部安全距离也按同等级危险 品工房计算。 储存有1.1级危险品弹药库之间的危险系数K 见表14,地面弹药库间内部安全距离、地面弹药库 与覆土式弹药库之间的内部安全距离见表15 。 5.5.4.2 覆土式弹药库的计算药量可按危险品工房计算药量方法执行, 外部安全距离按公式 (1)计 算,式中 K 取 10 20,计算结果见表 4 。覆土式弹药库的
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