1、 中华人民共和国航天行业标准FL 0114 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 国防科学技术工业委员会 发 布 QJ 31442002实施2003 02 012002 11 20 发布 QJ 31442002 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 部分常见推进剂的危险等级6
2、 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K
3、17 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 31442002 前言 本标准修改采用美国国防部标准DOD 6055.9STD国防部弹药和爆炸物安全标准。 本标准与DOD 6055.9STD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
4、广贤、王文印、赵虎坤。 II QJ 31442002 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
5、本标准。 TB 70021998 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 building 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
6、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6.2kPa8.3kPa)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 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
7、剂(炸药)药量TNT当量值。 1 QJ 31442002 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,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。
8、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TB70021998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
9、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(
10、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 31442002 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
11、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
12、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.
13、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.
14、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
15、危险品的计算药量与其安全距离的计算 危险品的计算药量与其安全距离一般按公式(1)计算: D=KQ1/3.(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 31442002 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0.5kg15000kg时,按碎片危险控制;计算药量在15
16、000kg45000kg时,按公式(1)计算,式中K取16;计算药量在45000kg100000kg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=1.1604Q0.577(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,计算药量在0.5kg20000kg时,按碎片危险控制;计算药量在20000kg50000
17、kg时,按公式(1)计算,式中K取14;计算药量在50000kg100000kg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=0.2128Q0.7227.(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0.5kg45000kg时,按碎片危险控制;计算药量在45000kg200000kg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=0.002983Q1.0898.(4) 式中: D、Q同公式(1)。 d)
18、 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,式中K取4550。 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
19、.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 31442002 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
20、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
21、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
22、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
23、按公式(1)计算,式中K取1020,计算结果见表4。覆土式弹药库的内部安全距离见表15。 6 防护土堤 6.1 防护土堤的作用 6.1.1 保护暴露场所免受爆炸场所低方位角的高速碎片的破坏作用。 6.1.2 减轻冲击波超压作用。 6.2 防低方位角高速碎片防护土堤的要求 6.2.1 防护土堤的位置设置,应建造在爆炸区与防护区之间且同时满足高度和长度的要求。 6.2.2 防护土堤高度按图1确定,并满足比被防护建筑屋檐口高1m的要求。 5 QJ 31442002 6.3 减轻冲击波超压作用的防护土堤的要求 6.3.1 防护土堤的位置必须设置在距离被保护建筑物二倍防护土堤高度的范围内。 6.3.2
24、防护土堤顶必须和被保护对象的顶至少一样高。 6.3.3 防护土堤的长度必须是被保护对象面对爆炸区宽度的两倍。 6.3.4 多层厂房或高大厂房中的防护土堤高度最低应比危险品高度高1m。当相邻两厂房都是高大厂房时,应采取增高土堤、增加安全距离或增加建筑物抗冲击波超压强度等措施。 6.4 防护土堤的应用 6.2和6.3规定的两种防护土堤在实际应用时可以结合起来。 6.5 防护土堤的材料 6.5.1 建造防护土堤的材料应有适度的粘性,土体中不应有有害的有机质、垃圾、瓦砾及直径大于15cm的石块。在砂质土地区,可以用合适的其它材料来建防护土堤,以保证其稳固。 6.5.2 防护土堤的边坡应稳定。坡度取垂直
25、与水平比为1:1.51:2.0,垂直与水平比可根据土质情况调整。 6.5.3 当取土困难或场地不够时,防护土堤的内、外边坡脚处可砌筑高度不高于室内地坪2.0m的挡土墙或在土中添加石灰,以提高防护土堤的边坡度。 6.5.4 夯土防护土堤应采用灰土为填料,其坡度可以比图1、图2大,垂直与水平比宜为4:15:1,墙高应不大于4.5m,墙顶宽应不小于0.7m,地表以上0.5m部分的墙体采用砖或石砌护墙。 6 QJ 31442002 表 1 部分常见推进剂的危险等级 序号 推进剂名称 危险等级 1 N-15推进剂 1.1 2 丁羟、丁羧、丁腈羧三组元 1.3 3 丁羟、丁羧、丁腈羧四组元(HMX含量15
26、00002000000 2.8 3.6 6.4 7.2 后面 145000 45000150000 150000200000 2.4 2.4 3.6 4.8 5.6 7.2 16 QJ 31442002 表 13 1.1 级覆土式弹药库与工房间的内部安全距离 安全距离(有防护土堤) m 安全距离(无防护土堤) m 危险品 计算药量 kg 正面 侧面 后面 正面 侧面 后面 20 16 16 16 20 17 16 40 16 16 16 25 22 16 60 16 16 16 28 25 19 80 17 16 16 31 28 21 100 19 16 16 33 30 22 200 23
27、 16 16 42 37 28 300 27 19 16 48 43 32 400 29 21 18 53 47 35 500 32 22 19 57 51 38 600 34 24 20 61 54 40 700 36 25 21 64 57 43 800 37 26 22 67 59 45 900 39 27 23 70 62 46 1000 40 28 24 72 64 48 1500 46 32 27 82 73 55 2000 50 35 30 91 81 60 2500 54 38 33 98 87 65 3000 58 40 35 104 92 69 3500 61 43 36
28、109 97 73 4000 63 44 38 114 102 76 4500 66 46 40 119 106 79 5000 68 48 41 123 109 82 6000 73 51 44 131 116 87 7000 77 54 46 138 122 92 8000 80 56 48 144 128 96 9000 83 58 50 150 133 100 10000 86 60 52 155 138 103 11000 89 62 53 160 142 107 12000 92 64 55 165 147 110 17 QJ 31442002 表13(续) 安全距离(有防护土堤)
29、 m 安全距离(无防护土堤) m 危险品 计算药量 kg 正面 侧面 后面 正面 侧面 后面 13000 94 66 56 169 150 113 14000 96 67 58 174 154 116 15000 99 69 59 178 158 118 20000 109 76 65 195 174 130 25000 117 82 70 211 187 140 30000 124 87 75 224 199 149 35000 131 92 79 236 209 157 40000 137 96 82 246 219 164 45000 142 100 85 256 228 171 500
30、00 147 103 88 265 236 206 60000 157 110 94 282 251 219 70000 165 115 99 297 264 231 80000 172 121 103 310 276 241 90000 179 125 108 323 287 251 100000 186 130 111 334 297 260 120000 197 138 118 355 316 276 140000 208 145 125 374 332 291 160000 217 195 195 391 391 391 180000 226 203 203 407 407 407 2
31、00000 234 211 211 421 421 421 表 14 1.1 级弹药库之间安全距离的危险系数 K 危险系数 K 覆土式弹药库侧面b地面弹药库a弹药库类型 侧面 后面 正面有土堤正面无土堤有土堤 无土堤 侧面 0.5c,0.8d0.5c,0.8d1.8c,2.4d1.8c,2.4d2.4 2.4 后面 0.5 0.5 0.8 0.8 2.4 2.4 正面有土堤 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 覆土式弹药库(压强来确定) 正面无土堤 2.4 2.4 2.4 4.4 2.4 4.4 有土堤 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 2.4 地面弹药库 无土堤 2.4 2
32、.4 2.4 4.4 2.4 4.4 a 地面弹药库,无覆土,储量不超过200t。 b覆土式弹药库,储量不超过100t。 c K适用于储量不超过100t者。 d K适用于储量大于100t者。 18 QJ 31442002 表 15 1.1 级弹药库之间的内部安全距离 内部安全距离 m 内部安全距离 m 危险品 计算药量 kg K=0.5 K=0.8 K=1.8 K=2.4 K=4.4危险品计算药量kg K=0.5 K=0.8 K=1.8 K=2.4 K=4.4 50 2 3 7 9 16 2750 7 11 25 34 62 55 2 3 7 9 17 3000 7 12 26 35 63 6
33、0 2 3 7 9 17 3500 8 12 27 36 67 65 2 3 7 10 18 4000 8 13 29 38 70 70 2 3 7 10 18 4500 8 13 30 40 73 75 2 3 8 10 19 5000 9 14 31 41 75 80 2 3 8 10 19 5500 9 14 32 42 78 85 2 4 8 11 19 6000 9 15 33 44 80 100 2 4 8 11 20 6500 9 15 34 45 82 115 2 4 9 12 21 7500 10 16 35 47 86 130 3 4 9 12 22 8500 10 16
34、37 49 90 145 3 4 9 13 23 10000 11 17 39 52 95 160 3 4 10 13 24 11500 11 18 41 54 99 180 3 5 10 14 25 13000 12 19 42 56 103 210 3 5 11 14 26 14500 12 20 44 59 107 240 3 5 11 15 27 16000 13 20 45 60 111 270 3 5 12 16 28 18000 13 21 47 63 115 300 3 5 12 16 29 20000 14 22 49 65 119 330 3 6 12 17 30 2300
35、0 14 23 51 68 125 360 4 6 13 17 31 27000 15 24 54 72 132 400 4 6 13 18 32 31000 16 25 57 75 138 450 4 6 14 18 34 35000 16 26 59 79 144 500 4 6 14 19 35 40000 17 27 62 82 150 550 4 7 15 20 36 45000 18 28 64 85 157 600 4 7 15 20 37 50000 18 29 66 88 162 650 4 7 16 21 38 55000 19 30 68 91 167 750 5 7 1
36、6 22 40 60000 20 31 70 94 172 850 5 8 17 23 42 65000 20 32 72 96 177 1000 5 8 18 24 44 75000 21 34 76 101 186 1150 5 8 19 25 46 85000 22 35 79 106 193 1250 5 9 19 26 47 100000 23 37 84 111 204 1400 6 9 20 27 49 110000 24 38 86 115 211 1600 6 9 21 28 51 120000 25 39 89 118 217 1800 6 10 22 29 54 1400
37、00 26 42 93 125 228 2000 6 10 23 30 55 170000 28 44 100 133 244 2250 7 10 24 31 58 200000 29 47 105 140 257 2500 7 11 24 33 60 19 QJ 31442002 2 储物堆 储物堆 参考点 最小1米头一条线 第二条线 a) 水平地面 2 最小1米第二条线 头一条线 参考点 储物堆 储物堆 b) 斜地面 注:坡度水平垂直为1.512.01。 图 1 防护土堤高度的确定 6.5.5 防护土堤长度按图2确定。 墙顶 储物堆 储物堆图 2 防护土堤长度的确定 20 QJ 31442002 参考文献 AMC REG385100(美)陆军部军用品部条例安全手册 火药、炸药、弹药、引信及火工品工厂设计安全规范兵总质19902号中国兵器工业总公司 21