Цены на взрывостойкие модульные здания (BRM)
Цена взрывостойкого модульного здания определяется не только размерами сооружения, его общим весом или количеством использованной стали. На стоимость напрямую влияют расчётная нагрузка от взрыва, назначение здания, требуемый уровень характеристик, количество дверей и окон, механические системы, внутреннее оснащение, а также условия транспортировки и монтажа.
Системы Blast Resistant Module (BRM) проектируются для защиты персонала и критического оборудования на нефтеперерабатывающих заводах, нефтехимических предприятиях, энергетических объектах, площадках оборонной промышленности и промышленных зонах с риском взрыва.
Эти здания — не усиленная версия обычного грузового контейнера. Стены, кровля, пол, основная несущая система, соединения, двери, окна, вентиляционные проёмы и крепление к фундаменту должны работать совместно под заданную нагрузку от взрыва.
Расчётное давление взрыва и импульс
Самый важный технический параметр, определяющий цену BRM (взрывостойких модульных зданий), — нагрузка от взрыва, которую должно выдерживать сооружение. Эту нагрузку нельзя выражать одним значением давления.
При технической оценке учитываются вместе следующие данные:
- Пиковое давление взрыва
- Значение импульса
- Длительность фазы сжатия
- Положение источника взрыва
- Расстояние от сооружения до источника взрыва
- Направление нагрузки
- Расчётные нагрузки на разные грани сооружения
Импульс — один из основных параметров, показывающих, как долго давление взрыва действует на сооружение. Два сценария взрыва с одинаковым пиковым давлением могут вызвать разную динамическую реакцию сооружения из-за разных значений импульса.
Передняя, задняя и боковые стены BRM, а также кровля и пол могут подвергаться разной нагрузке. Положение и ориентация здания на объекте могут менять расчётную нагрузку для каждой грани.
Поэтому сравнивать цены только по одному значению, например «BRM на 10 psi», недостаточно.
Назначение здания и число людей
Назначение взрывостойкого модульного здания определяет и конструктивное решение, и объём внутреннего оснащения.
Число людей внутри влияет на полезную площадь, схему эвакуации, количество дверей, вентиляционную производительность и потребности на случай чрезвычайной ситуации.
Требования к проектированию и оснащению операторной с постоянным персоналом и технического BRM, в котором размещается только оборудование, различаются. То же относится к взрывостойким контейнерам, взрывостойким складам и офисам.
Целевой уровень конструктивных характеристик
Характеристики, ожидаемые от сооружения после взрыва, должны быть чётко определены в начале проекта.
В одних проектах основная цель — чтобы сооружение деформировалось контролируемо и защищало людей внутри. В более критичных применениях может требоваться, чтобы сооружение оставалось пригодным к использованию после взрыва или чтобы критические операции не прерывались.
Ожидания по характеристикам, которые могут влиять на стоимость:
- Сохранение безопасности жизни
- Сохранение конструктивной целостности
- Ограничение остаточных деформаций
- Защита критического оборудования внутри
- Сохранение работоспособности дверей и путей эвакуации
- Продолжение работы после взрыва
- Ограничение риска вторичного разлёта осколков
Формулировка «взрывостойкий» сама по себе не является достаточным определением характеристик. Допустимый уровень повреждений и критерии приёмки должны быть чётко указаны в техническом задании.
Размеры BRM и модульная компоновка
Длина, ширина и высота BRM влияют на общую стоимость. Но важна не только общая площадь: значение имеют также геометрия сооружения и схема модулей.
Помимо цельных 20- и 40-футовых модулей можно проектировать и более широкие и длинные сооружения под конкретный проект. Увеличение внутренней полезной площади увеличивает пролёты кровли и пола и может потребовать пересмотра сечений несущей системы.
Несущая система и вес конструкции
Система стен, кровли и пола BRM проектируется под динамические отклики, возникающие при нагрузке от взрыва. Толщина стали и несущие профили должны определяться по результатам инженерных расчётов.
Больше стали не всегда означает лучшее решение. Цель — создать конструктивную систему, которая безопасно обеспечивает заданные характеристики и технологична в изготовлении.
Избыточно тяжёлая конструкция может увеличить затраты на изготовление, транспортировку, краны и фундамент. Недостаточная же конструкция — прямой риск для безопасности.
Двери, окна и другие проёмы
Каждый проём в BRM влияет на передачу нагрузок и защитную оболочку сооружения. Поэтому двери и окна не следует рассматривать как архитектурные элементы, добавляемые впоследствии.
Проёмы, влияющие на стоимость:
- Взрывостойкие двери для персонала
- Двери для ввода оборудования
- Двери аварийных выходов
- Взрывостойкие окна
- Проёмы HVAC
- Проходки кабелей и труб
- Вентиляционные решётки
- Проходки дренажа и инженерных сетей
Увеличение числа дверей и окон влияет не только на стоимость изделий, но и на усиление несущих элементов и узлы соединений вокруг проёмов.
Характеристики дверей, окон и вентиляционных решёток должны соответствовать общей цели по характеристикам BRM. То, что корпус здания взрывостойкий, не значит, что обычная дверь или окно обеспечат такую же защиту.
HVAC, подпор и механические системы
В BRM с постоянным пребыванием людей системы вентиляции и кондиционирования — значительная статья затрат. HVAC следует оценивать не только с точки зрения комфорта внутри, но и с точки зрения целостности защитной оболочки здания.
На нефтехимических и химических предприятиях помимо угрозы взрыва могут быть риски пожара или токсичных газов. Поэтому ориентироваться только на конструктивную взрывостойкость может быть недостаточно. API RP 752 рассматривает стационарные здания на технологических объектах, а API RP 753 — управление опасностями, связанными с размещением мобильных зданий. Классификацию здания как стационарного или мобильного, срок эксплуатации и планировку объекта следует уточнить в начале проекта.
Требования по огнестойкости, баллистике, газонепроницаемости и коррозии
В некоторых проектах BRM помимо взрывостойкости требуются и другие уровни защиты.
Среди них могут быть:
- Огнестойкость
- Баллистическая защита
- Газонепроницаемость
- NBC/CBRN-фильтрация
- Устойчивость к взлому
- Высокая коррозионная стойкость
- Покрытие для морской среды
- Экстремально жаркие или холодные климатические условия
Объединение нескольких характеристик в одном сооружении может изменить систему стен, конфигурацию дверей и окон, уплотнения, покрытие и инженерные системы.
Взрывостойкость сама по себе не обеспечивает огнестойкость или газонепроницаемость. Каждое свойство должно оцениваться отдельно по соответствующему заданию, стандарту и критерию приёмки.
Внутренняя планировка, электрика и оборудование для пользователей
При расчёте цены BRM необходимо чётко указать, будет ли здание поставляться как пустая стальная оболочка или готовым к эксплуатации.
Расчёты, контроль качества, транспортировка и монтаж
Последняя крупная часть стоимости BRM — объём инженерной верификации, а также производственных и монтажных услуг.
В зависимости от проекта могут запрашиваться следующие работы:
- SDOF или анализ методом конечных элементов
- Конструктивный расчёт и проектный отчёт
- Техническая верификация третьей стороной
- Сертификаты на материалы
- WPS/PQR и квалификация сварщиков
- Карта сварных швов
- Неразрушающий контроль
- Контроль размеров
- План инспекций и испытаний
- Заводские приёмочные испытания
- Приёмочные испытания на площадке
Подход ARSDEF к проектированию BRM
ARSDEF рассматривает взрывостойкие модульные здания не как стандартные контейнерные изделия, а как интегрированные защитные сооружения, разрабатываемые специально для каждого проекта.
В процессе проектирования стены, кровля, пол, несущая система, соединения, двери, окна, вентиляционные решётки и крепление к фундаменту оцениваются вместе. Конструктивное решение определяется на основе расчётной нагрузки от взрыва, назначения, числа людей, целевых характеристик и условий площадки.
Согласованное выполнение инженерных работ, производства и работ на площадке важно не только для характеристик безопасности, но и для стоимости, сроков поставки и технологичности монтажа.
Чтобы узнать больше о взрывостойких модульных решениях ARSDEF, свяжитесь с нами.