抗炸防彈防爆門的真義
一.使用場所:

    a.高科技廠化學物品區域

    b.化學製藥廠之鍋爐區

    c.軍事用地之彈藥庫區域

    d.銀行機關之重要庫房

    f.住宅用之避難區劃

二.抗炸防爆門之形式選配:
Blast Resistant Door Performance Requirements
 
a.防爆門耐壓需求:___________Psi or __________Kn
Blast Resistance Door Requirements

 

*
b.防爆門防火時效:__________分鐘(min
Fire Resistance Ratings
*

c.防火認證需求:□CNS,□BS,□UL

Fire Resistance Ratings Approved
*

d.室內存放物品名稱:__________

Explosire Materials

e.防爆門受壓方向:□逆壓向開啟,□順壓向開啟

Blast Presaure Type      (Seating)          Unseating)

 

 

f.滑動橫拉門 Silding door:□電動,□半自動,□手動

 

 

三.防爆門之基本規格:

 

項目

驗證單位

規範數值

密度

BS 874

2471kg/m3

熱傳導率

ASTM C518

0.129w/mk

抗彎強度

原廠試驗

143N/mm2

抗壓強度

原廠試驗

15000N

耐衝擊性

CNS 11277

10kg無龜裂

彈性係數

原廠試驗

51000N/mm2

防火門試驗120B

CNS 11227

防火120B

防火門試驗240B

BS 476

防火240B

防爆試驗

中科院

4Psi/10msec

防彈試驗

軍備局

II-A級未貫穿

 

撰文:銥風實業有限公司 張文明  e-mail:beau3000@ms58.hunet.net
技術諮詢:銥風實業有限公司 張文明 e-mail:beau3000@ms58.hunet.net
五防彈試驗:

 

現今台灣市場上充斥著各型各樣的防爆門,實際上大家對於防爆門的定義極度模糊,遂造成諸多廠商有機會魚目混珠,將防暴徒的門,也說是防爆門,很難破解開啟的門,也說是防爆門,究竟真正的防爆門是有哪些功能呢?

1.抗炸 (能抵擋爆炸外力的破壞,須註明耐壓力數值,並經過公證單位實際驗證)

2.防火 (能作為防火區劃使用,須註明防火時效,並實際經過防火門試驗)

3.防彈 (防彈等級分五至六級,須經實際射擊通過)

具有上述功能的門,才算的上是一樘標準的防爆門.

 

六.防爆試驗:

目前市面上充斥的防爆門多半是引用結構計算來證明,但真正的防爆門除了結構計算之外,還需經過模擬爆炸試驗才行,因為結構計算是採用靜壓概念,但爆炸的發生是動壓現象,也就是爆炸壓力會隨著時間做改變,這是目前台灣的防爆門市場所遺漏的概念,所以兩者的概念是不同的,動壓的變化是以曲線來表示的.

Evolve

電話:02-29221800 傳真:02-29221890

連絡地址:台北縣永和市中和路431-1號1樓

防爆門,洩爆窗使用案例

 

案名 工程內容
金山法鼓山瓦斯儲藏室 防爆門
台北101大樓                  
抗電磁波防爆牆
樹林台電公司綜合研究所     防爆門/ 防爆牆 /防爆天花板/防爆風管
楊梅中華映管Y2廠                洩爆窗 
龍潭中華映管化學倉               防爆門/洩爆窗 
龍潭中華映管L2 防爆門/洩爆窗/洩爆門/防爆天花板
大溪榮振工業 防爆門/防爆牆
大園台灣希普勵一.二期 防爆門/洩爆窗
竹科交大奈米實驗室 UL 防爆門
竹科工研院67館氫氣室 防爆牆
竹科乾坤科技氣體室 防爆門/防爆牆/防爆天花板
竹科博達科技氣體室               防爆門
竹科台積電12F  防爆門/洩爆窗/防爆牆/防爆天花板
竹科台積電七廠 BSGS 防爆門
竹科旺宏科技力行廠   防爆門/洩爆窗/防爆牆/防爆天花板
竹科和喬科技 防爆門/洩爆窗/防爆牆/防爆天花板
苗栗巨擘科技 防爆門
中科華邦電子12吋廠 防爆門
南科奇美電子四廠          防爆門/洩爆窗
南科奇美電子三廠                   洩爆窗
南科奇美電子ㄧ廠 ODF 防爆門
中科華邦電子12吋廠 防爆門
南科聯電12A廠 防爆門維護
南科元砷光電(聯銓)一.二廠氣體室 防爆門/洩爆窗/洩爆門
高雄前鎮華鵬科技                  防爆門/洩爆窗

〈以上個案於普渼登實業有限公司任內完成)

中壢台達電子一廠氫氣實驗室 防爆門/洩爆窗/防爆天花板/防爆實驗室\
台中地方法院 防爆門
南科奇美電子材料科技廠          防爆門/洩爆窗
南科奇美電子七廠          防爆門/洩爆窗
南科奇美電子五廠          防爆門/洩爆窗
雲科京和科技新建廠          防爆門/洩爆窗
新屋景碩科技清華廠 防爆門
南科奇美電子G六廠          防爆門/洩爆窗
仁德奇美實業博物館 防爆門
中科茂德科技FAB4廠 防爆門
南科台積電14F 防爆門
北市仁愛圓環潤泰敦仁 防爆門
南科台積電14F(業主指定獨家議價) 防爆牆
某外島軍方彈藥庫防爆門 防爆門
台電龍門核四發電廠防彈門 防彈門
第六軍團八德彈藥庫軍方防爆門 防爆門
國軍第六軍團八德營區彈藥庫軍方防爆門 軍用防爆門
國軍北區武X坑營區彈藥庫軍方防爆門 軍用防爆門
國軍北區外X山營區彈藥庫軍方防爆門 軍用防爆門
國軍北區金X結營區彈藥庫軍方防爆門 軍用防爆門
南科台積電14F/P1 防爆門
中壢王記汽車光電廠 防爆門/洩爆窗
路科奇美電子八廠 防爆門/洩爆窗
竹科台積電12P4 防爆門
群創光電二期 洩爆窗
南科奇美材料科技二廠          防爆門
竹科友達光電 防爆牆/防爆門/防爆天花板
岡山阿托科技 洩爆窗
龍潭園區高強光電 洩爆窗
中科后里園區 旭能光電 防爆門
宜蘭利澤園區 旭泓光電 防爆門
 中科旭能光電 防爆門
 竹科全磊微機電 防爆門
 竹科隆達光電 洩爆窗
 巴西商務辦事處 防彈玻璃
 國軍左營T專案彈藥庫 軍用重型防爆門
 弘榮光罩 洩爆窗
 全新光電 防爆牆/防爆門/防爆天花板
 國軍湖口S專案彈藥庫 軍用防爆門
 南科污水處理廠 防爆門/洩爆窗
 竹科台積電12P5廠 防爆門
 嘉義空軍固戟專案 軍用超重型抗炸防爆門

 

國軍常見之防爆門錯誤規範: 

1.      必須承受600磅傳統炸藥 

說明:

a.防爆門設計應有依據標準, 目前最常使用之設計規範為 1990年版美國陸軍 TM5-1300規範, 一般防爆門設計需考慮撓度限制( deflection limit)、回彈效應( rebound mechanisms)、碎片防護( fragment protection)等,茲分別說明如下。

撓度限制

軍方防爆門以板行為來分析,受爆壓後會產生變形,故規範將撓度列為軍方防爆門防護等級之判定,板變形可以支承旋轉角(圖 3.1)來定義﹔其防護等級分為四個階段(圖 3.2),第一階段,門在彈性範圍,無永久變形,門可使用。第二階段,其支承旋轉角在 2度以內,門不在彈性範圍,小永久變形,門仍可使用。第三階段,其支承旋轉角在 2度至 4度之間,門產生永久變形,門可能不能使用。第四階段,其支承旋轉角在 4度至 12度之間,門產生大永久變形,門只能承受一次爆炸威力﹔由上可知,支承旋轉角愈大則門板撓度亦愈大。規範建議板之支承旋轉角最好小於 2度,因它可確實避免爆壓及火球進入結構體,使人員及裝備得到良好防護,另為避免門體日後維修之困難,所以最好能在彈性階段內變形,但成本較高。  

回彈效應

門在受爆壓作用下(圖 3.3),門板將會產生正向及負向抵制力(r esistance force),其中負向抵制力又可稱回彈抵制力,目前設計方法將防爆門以板之型式來分析,故以單自由度反應來決定回彈抵制力﹔門在回彈過程中,其邊界條件可能改變,且因鉸鏈及門閂之不同配置,亦會有不同之邊界條件,進而會影響回彈抵制力﹔柔性結構(如鋼結構)因所受彈力較大,故較易反應,但為剛性結構(如 RC結構),由於勁度大,變形小,回彈時之邊界條件不大會變化,則可不計此效應,故在鋼製防爆門分析中,因有回彈效應,故須藉由鉸鍊及門閂來承受回彈時之荷重,所以鉸鍊及門閂之配置非常重要。 

碎片防護

碎片可分為主要碎片( primary fragment)及次要碎片( secondary fragment),主要碎片由炸彈本身所產生,特徵為體積小且非常高速﹔而次要碎片由爆壓產生情況下,導致附近碎塊伴隨移動,此種碎片體積較大且速度較慢。若碎片以高速方式撞擊 軍用防爆門時,極可能貫穿軍用防爆門,故厚度及材料之選擇應須考量防貫穿。  

爆壓計算

為使爆震參數具有通用性,以海平面大氣壓為標準大氣壓,亦以 TNT為標準炸藥為主,將爆波性質縮尺化,利用 Hopkinson-Cranz所提出立方根縮尺定律( cube-root scaling law),縮尺定律(圖 3.11)為一觀測者位於炸央λ R之距離,λ W之炸藥量,延時為λ T,衝量為λ i,在縮尺定律中,壓力、溫度、密度和速度在相等時間是不變的,故 R/W1/3為距離縮尺量, T/W1/3為時間縮尺量, i/W1/3為衝量縮尺量﹔以地面爆炸為例,可查圖 3.12-3.13而得入射壓( PS0)及反射壓( Pr),由此可檢核需求防護能力是否符合,因通常反射壓大於入射壓,故均以反射壓來計算門板所需承受爆壓,而實際爆壓並非為線性,為求計算方便,以線性爆壓來計算 

結論:

完整的防爆需求,應當說明 彈庫防爆門之受爆壓力,爆炸距離,火藥量,及爆炸發生完成時間,而非簡單要求600磅火藥作為設計依據.

且所有數據皆應提出完整之試驗模擬報告書,並對應模擬尺寸與設計尺寸是否相合. 

2.      必須提供操作手冊,料件表及性能分析或具公信單位實測證明.

說明: 彈藥庫防爆門性能分析應三至五年內有效,絕非引用十年前的某項文件,可以打遍天下的. 

3.      焊道檢驗,參照MIL-STD-271做液滲試驗

說明: MIL-STD-271此項規範已經取消. 

4.      表面處理相關規範

說明:底漆需符合MIL-P-38336,MIL-C8514C,在台灣無法購得該類產品.面漆須符合MIL-C-83286(本規範已取消),MIL-PRE-85285PU(查無此項規範) 

5.      軸承可以加油

說明:此項無爭議 

6.      可手動/電動切換……

說明:此項無爭議 

7.      開啟時加承座,承受門體重量,避免鉸鏈變形

說明:此項是因為錯誤設計,導致軍用防爆門體重量過重,不但造成使用不便,且故障率極高.若採正確計算設計門體,則門體重量可以大幅減輕,亦無需加此項要求,且現場使用單位,亦有可能忽略每次開門都將承座置入門體下方,如此門扇必然極易故障,且於門扇尚未歸定位時,仍屬懸臂大於鉸鏈承重,如此重型門扇設計極為不當. 

8.      軍方防爆門體之設計能使本防爆門達到入射壓>3BAR,反射壓<12BAR,即可抗600磅傳統炸藥以上功能……

說明:本文件第1項說明已有提到,入射壓3BAR,要兼顧起爆距離,火藥量,爆炸完成時間等因素同時計算,而非以600磅來作為數據,且原規範提到反射壓小於12BAR,亦屬極為荒謬之概念,此亦表示,1BAR~11BAR皆可符合本案需求. 

9.      本軍用防爆門所使用之鋼材,外部均採用SS400級製造.

說明: SS400市售俗稱一般無含碳素鐵材,抗拉強度400~510 N/2,就防爆門認證而言,只會要求防爆規格數據,至於要採用何種鋼材,皆由各家廠商自行研發,無須特別指明. 

10.  門片板使用S45C及合銅軸承材料組立而成,可承受彎距拉力,剪力為51T,防爆門在正常使用下,永不變形.

說明:如第9,另剪力要求至51T,是由於舊式防爆門未經結構計算,只是一昧選用粗壯鋼材,造成門板重量過重,雖然減力達51T,但仍舊故障率極高,.正確之防爆門設計,重量以達成防爆任務為原則,故重量大減50%以上,且若以橫拉門形式是設計,就更無此項多餘的規格要求.

總結:

老式軍方用防爆門之設計規範,缺乏科學驗證之根據,或有部份抄襲沿用不當數據,或有部份採土法煉鋼模式,或當時設計依據及概念未得保存,現以美軍彈藥庫安全設計規範TM5-1300為設計準則,已是最具公信力及具科學驗證之憑依.

 

 

 

四.應用基材:

a. Intumex Durasteel

b. Promat S board

c. Knauf ARMAPLATE