對具有爆炸危險性的廠房、庫房,根據(jù)其生產(chǎn)、儲存物質(zhì)的性質(zhì)劃分其危險性,除了生產(chǎn)、儲存 工藝上的防火防爆要求之外,廠房、倉庫的合理布置是杜絕“先天性”安全隱患的重要措施。
一、爆炸危險區(qū)域的劃分及范圍
(一)爆炸危險區(qū)域的劃分
1.爆炸性氣體環(huán)境
現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》(GB 50058—2014)第3.2. 1條規(guī)定,爆炸性氣 體、可燃蒸氣與空氣混合形成爆炸性氣體混合物的環(huán)境,按其出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時間可分為以下3 個區(qū)域等級。
(1)0級區(qū)域(簡稱0區(qū))。在正常運行情況下,爆炸性氣體混合物連續(xù)出現(xiàn)或長期出現(xiàn)的環(huán)境。 正常運行是指正常的開車、運轉(zhuǎn)、停車,可燃物質(zhì)產(chǎn)品的裝卸,密閉容器蓋的開閉,安全閥、排放閥 以及所有工廠設(shè)備都在其設(shè)計參數(shù)范圍內(nèi)工作的狀態(tài)。非正常運行情況是指有可能發(fā)生設(shè)備故障或誤 操作的情況。
(2)1級區(qū)域(簡稱1區(qū))。在正常運行時可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境。
(3〉2級區(qū)域(簡稱2區(qū))。在正常運行時不太可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物的環(huán)境,或即使出現(xiàn)也 僅是短時存在的爆炸性氣體混合物的環(huán)境。
2.爆炸性粉塵環(huán)境
現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》(GB 50058 —2014)第4. 2. 2條規(guī)定,爆炸性粉 塵環(huán)境應(yīng)根據(jù)爆炸性粉塵混合物出現(xiàn)的頻繁程度和持續(xù)時間,按下列規(guī)定進(jìn)行分區(qū)。
(1)20區(qū)??諝庵械目扇夹苑蹓m云持續(xù)地、長期地、頻繁地出現(xiàn)于爆炸性環(huán)境中。
(2)21區(qū)。在正常運行時,空氣中的可燃性粉塵云很可能偶爾出現(xiàn)于爆炸性環(huán)境中。
(3)22區(qū)。在正常運行時,空氣中的可燃粉塵云一般不可能出現(xiàn)于爆炸性粉塵環(huán)境中,即使出現(xiàn), 持續(xù)時間也是短暫的。
(二)爆炸危險區(qū)域的范圍
1.爆炸性氣體環(huán)境
現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范》(GB 50058—20丨4)規(guī)定,爆炸性氣體環(huán)境爆炸 危險區(qū)域的范圍劃分應(yīng)按釋放源級別和通風(fēng)條件確定,并應(yīng)符合下列規(guī)定。
(1)按釋放源的級別劃分。
1)存在連續(xù)級釋放源的區(qū)域可劃為0區(qū)。連續(xù)級釋放源是指連續(xù)釋放或預(yù)計長期釋放的釋放源。類似下列情況的,可劃為連續(xù)級釋放源。
①沒有用惰性氣體覆蓋的固定頂蓋儲罐中的可燃液體的表面。
②油、水分離器等直接與空間接觸的可燃液體的表面。
#經(jīng)?;蜷L期向空間釋放可燃?xì)怏w或可燃液體的蒸氣的排氣孔和其他孔口。
2)存在一級釋放源的區(qū)域可劃為1區(qū)。一級釋放源是指在正常運行時,預(yù)計可能周期性或偶爾釋 放的釋放源。類似下列情況的,可劃為一級釋放源。
①在正常運行時,會釋放可燃物質(zhì)的泵、壓縮機(jī)和閥門等的密封處。
②儲存有可燃液體的容器上的排水口處,在正常運行中,當(dāng)水排掉時,該處可能會向空間中釋放 可燃物質(zhì)。
③正常運行時,會向空間中釋放可燃物質(zhì)的取樣點。
④正常運行時,會向空間中釋放可燃物質(zhì)的泄壓閥、排氣口和其他孔口。
3)存在二級釋放源的區(qū)域可劃為2區(qū)^二級釋放源是指在正常運行時,預(yù)計不會釋放,當(dāng)出現(xiàn)釋 放時,僅是偶爾和短期釋放的釋放源。類似下列情況的,可劃為二級釋放源。
①正常運行時不能釋放可燃物質(zhì)的泵、壓縮機(jī)和閥門的密封處。
②正常運行時不能釋放可燃物質(zhì)的法蘭、連接件和管道接頭。
③正常運行時不能向空間釋放可燃物質(zhì)的安全閥、排氣孔和其他孔口處。
④正常運行時不能向空間釋放可燃物質(zhì)的取樣點。
(2)根據(jù)通風(fēng)條件調(diào)整區(qū)域。根據(jù)通風(fēng)條件調(diào)整爆炸危險區(qū)域劃分,應(yīng)遵循以下原則。
1)當(dāng)通風(fēng)良好時,應(yīng)降低爆炸危險區(qū)域等級(爆炸危險區(qū)域內(nèi)的通風(fēng),其空氣流量能使可燃物質(zhì) 很快稀釋到爆炸下限值的25%以下時,可定為通風(fēng)良好);當(dāng)通風(fēng)不良時,應(yīng)提高爆炸危險區(qū)域等級。
2)局部機(jī)械通風(fēng)在降低爆炸性氣體混合物濃度方面比自然通風(fēng)和一般機(jī)械通風(fēng)更為有效時,可采 用局部機(jī)械通風(fēng)降低爆炸危險區(qū)域等級。
3)在障礙物、凹坑和死角處,應(yīng)局部提高爆炸危險區(qū)域等級。
4)利用堤或墻等障礙物,限制比空氣重的爆炸性氣體混合物的擴(kuò)散,可縮小爆炸危險區(qū)域的范圍。
2.爆炸性粉塵環(huán)境
對于爆炸性粉塵環(huán)境,其危險區(qū)域的范圍應(yīng)按爆炸性粉塵的量、爆炸極限和通風(fēng)條件確定。
二、爆炸危險性廠房、庫房的布置
現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑設(shè)計防火規(guī)范》(GB 50016—2014)將生產(chǎn)的火災(zāi)危險性和儲存物品的火災(zāi)危 險性為甲、乙、丙、丁、戊類。
(一)總平面布局
1)有爆炸危險的甲、乙類廠房、庫房宜獨立設(shè)置,并宜采用敞開或半敞開式,其承重結(jié)構(gòu)宜采用 鋼筋混凝土或鋼框架、排架結(jié)構(gòu)。
2)有爆炸危險的廠房、庫房與周圍建筑物、構(gòu)筑物應(yīng)保持一定的防火間距。如甲類廠房與民用 建筑的防火間距不應(yīng)小于25m,與高層建筑、重要公共建筑的防火間距不應(yīng)小于50m,與明火或散 發(fā)火花地點的防火間距不應(yīng)小于30m。甲類庫房與高層建筑、重要公共建筑物的防火間距不應(yīng)小于 50m與其他民用建筑(裙房,單、多層)和明火或散發(fā)火花地點的防火間距按其儲存物品性質(zhì)不 同為 25 ~40m。
3)有爆炸危險的廠房平面布置最好采用矩形,與主導(dǎo)風(fēng)向應(yīng)垂直或夾角不小于衫°,以有效利用 穿堂風(fēng)吹散爆炸性氣體,在山區(qū)宜布置在迎風(fēng)山坡一面且通風(fēng)良好的地方。
4)防爆廠房宜單獨設(shè)置,如必須與非防爆廠房貼鄰時,只能一面貼鄰,并在兩者之間用防火墻或 防爆墻隔開。相鄰兩個廠房之間不應(yīng)直接有門相通,以避免爆炸沖擊波的影響。
(二)平面和空間布置
1.地下、半地下室
1)甲、乙類生產(chǎn)場所不應(yīng)設(shè)置在地下或半地下。地下、半地下空間采光差,其出人口的樓梯既是 疏散口又是排煙口,同時還是消防救援人員的人口,不僅會造成疏散和撲救困難,而且還會威脅地上 廠房的安全,而甲、乙類廠房由于其所使用或生產(chǎn)的物品的性質(zhì),如果發(fā)生火災(zāi)將會造成重大的損失。
2)甲、乙類倉庫也不應(yīng)設(shè)K在地下或半地下。倉庫若設(shè)置在地下、半地下,火災(zāi)時室內(nèi)氣溫髙, 煙氣濃度比較高,熱分解產(chǎn)物成分復(fù)雜、毒性大,不利于消防救援。
2.中間倉庫
為滿足廠房的日常生產(chǎn)需要,往往需要從倉庫或上道工序的廠房(或車間)取得一定數(shù)M的原材 料、半成品、輔助材料存放在廠房內(nèi)。存放上述物品的場所稱為中間倉庫。
1)廠房內(nèi)設(shè)置甲、乙類中間倉庫時,其儲量不宜超過一晝夜的需要量。對于易燃、易爆的甲、乙 類物品,如不隔開單獨存放,在發(fā)生火災(zāi)時就會相互影響,造成不必要的損失,故儲1不宜超過一晝 夜的需用fl。但由于生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品不同,一晝夜需用設(shè)的絕對值有大有小,難以規(guī)定一個具體的限 設(shè)數(shù)據(jù)。對易燃、易爆的中、乙類物品需用量較少的廠房,如手表廠,其用于清洗的汽油每晝夜需用 量只有20kg,則可適當(dāng)放寬為存放1~2晝夜的用撳;如一晝夜需用M較大,則應(yīng)嚴(yán)格控制為一晝夜用 量。
2)中間倉庫應(yīng)靠外墻布置,并應(yīng)采用防火墻和耐火極限不低于1.50h的不燃性樓板與其他部位分 隔,中間倉庫最好設(shè)置直通室外的出口。
3.辦公室、休息室
甲、乙類廠房內(nèi)不應(yīng)設(shè)置辦公室、休息室。當(dāng)辦公室、休息室必須與本廠房貼鄰建造時,其耐火 等級不應(yīng)低于二級,并應(yīng)采用耐火極限不低于3.00h的防爆墻隔開并設(shè)置獨立的安全出口。甲、乙類 倉庫內(nèi)嚴(yán)禁設(shè)置辦公室、休息室等,并不應(yīng)貼鄰建造。
有爆炸危險的甲、乙類生產(chǎn)產(chǎn)生爆炸事故時,其沖擊波有很大的摧毀力,普通的磚墻很難抗御, 即使原來的墻體的耐火極限高,也會因墻體破壞而失去性能,故要采用有一定抗爆強(qiáng)度的防爆墻。防 爆墻為在墻體任意一側(cè)受到爆炸沖擊波作用并達(dá)到設(shè)計的壓力作用時,能夠保持設(shè)計所要求的防護(hù)性 能的實體墻體。有爆炸危險的廠房若發(fā)生爆炸,在泄壓墻面或其他泄壓設(shè)施還未來得及泄壓以前,在 數(shù)毫秒內(nèi),其他各墻已承受了內(nèi)部壓力,因此防爆墻的具體設(shè)計應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)部位可能產(chǎn)生的爆炸超壓 值、泄壓面積大小、爆炸的概率.結(jié)合工藝和建筑中采取的其他防爆措施與建造成本等情況綜合考慮。 防爆墻通常有鋼筋混凝土墻、磚墻配筋、夾砂鋼木板幾種。
4.變、配電站
1)甲、乙類廠房屬易燃、易爆場所,運行中的變壓器存在燃燒或爆裂的可能,不應(yīng)將變、配電站 設(shè)在有爆炸危險的甲、乙類廠房內(nèi)或貼鄰建造,且不應(yīng)設(shè)置在具有爆炸性氣體、粉塵環(huán)境的危險區(qū)域 內(nèi)以提高廠房的安全程度。如果生產(chǎn)上確有需要,允許在廠房的一面外墻貼鄰建造專為甲類或乙類廠 房服務(wù)的10kV及以下的變、配電站,并用無門窗洞口的防火墻隔開。
2)對乙類廠房的配電所,如氨壓縮機(jī)房的配電站,為觀察設(shè)備、儀表運轉(zhuǎn)情況,需要設(shè)觀察窗, 故作了適當(dāng)放寬,允許在配電站的防火墻上設(shè)置采用不燃材料制作且不能開啟的甲級防火窗。
5.總控制室與分控制室
總控制室設(shè)備儀表較多、價值高,是工廠在生產(chǎn)過程中重要的指揮、調(diào)度與數(shù)據(jù)交換儲存場所。 為了保障人員、設(shè)備儀表的安全和生產(chǎn)的連續(xù)性,有爆炸危險的甲、乙類廠房的總控制室,應(yīng)獨立設(shè) 置。同時,考慮有些分控制室常常和其廠房緊鄰,甚至設(shè)在其中,有的要求能直觀廠房中的設(shè)備,如 分開設(shè)則要增加控制系統(tǒng),增加建筑用地和造價,還會給使用帶來不便。所以有爆炸危險的甲、乙類 廠房的分控制室在受條件限制時可與廠房貼鄰建造,但必須靠外墻設(shè)置,并采用耐火極限不低于3. 00h?
的防火隔墻與其他部分隔開。對于不同生產(chǎn)工藝或生產(chǎn)車間,甲、乙類廠房內(nèi)各部位的實際火災(zāi)危險 性均可能存在較大差異,對于貼鄰建造且可能受到爆炸作用的分控制室,除分隔墻體的耐火性能要求 外,4需要考慮控制室的抗爆要求,即墻體還需采用防爆墻。
6.有爆炸危險的部位
有爆炸危險的甲、乙類生產(chǎn)部位,宜設(shè)置在單層廠房靠外墻的泄壓設(shè)施或多層廠房頂層靠外墻 的泄4設(shè)施附近。有爆炸危險的設(shè)備宜避開廠房的梁、柱等主要承重構(gòu)件布置。易產(chǎn)生爆炸的設(shè)備應(yīng) 盡ft奴在靠近外墻靠窗的位置或設(shè)置在露天,以減弱其破壞力。
2)單層廠房中如某一部分用于有爆炸危險的甲、乙類生產(chǎn),為防止或減少爆炸事故對其他生產(chǎn)部 分的斫壞,減少人員傷亡,要求甲、乙類生產(chǎn)部位靠外墻設(shè)置。防爆房間盡M靠外墻布置,這樣泄壓 面積容易解決,也便于滅火救援。
3f)多層廠房中某一部分或某一層為有爆炸危險的甲、乙類生產(chǎn)時,為避免因該類生產(chǎn)設(shè)置在底層 間各層,爆炸時結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重而影響上層建筑結(jié)構(gòu)的安全,故將其設(shè)置在最上一層靠外墻的部
在廠房中,危險性大的車間和危險性小的車間之間,應(yīng)用堅固的防火墻隔開。為了車間之間的 宜在外墻上開門,利用外廊或陽臺聯(lián)系;也可在防火墻上設(shè)置雙門斗,盡M使兩個門錯開,用 _減弱爆炸沖擊波的威力,縮小爆炸影響范圍〇考慮到對疏散樓梯的保護(hù),設(shè)置在有爆炸危險場 疏散樓梯也要考慮設(shè)置門斗,以此減弱爆炸沖擊波的作用,降低爆炸對疏散樓梯間的影響。此 I'f]斗還可以限制爆炸性可燃?xì)怏w、可燃蒸氣混合物的擴(kuò)散。
生產(chǎn)、使用或儲存相同爆炸物品的房間應(yīng)盡量集中在一個區(qū)域,這樣便于對防火墻等防爆建筑 處理。性質(zhì)不同的危險物品的生產(chǎn)應(yīng)分開,如乙炔與氧氣必須分開。
7.其他平面和空間布置
廠房內(nèi)不宜設(shè)置地溝,必須設(shè)罝時,其蓋板應(yīng)嚴(yán)密,采取防止可燃?xì)怏w、可燃蒸氣及粉塵、纖 地溝積聚的有效措施,且與相鄰廠房連通處應(yīng)采用防火材料密封。
使用和生產(chǎn)甲、乙、丙類液體廠房的管、溝不應(yīng)和相鄰廠房的管、溝相通,該廠房的下水道應(yīng) 晡油設(shè)施。但是,對于水溶性可燃、易燃液體,采用常規(guī)的隔油設(shè)施不能有效防止可燃液體蔓延 而應(yīng)根據(jù)具體生產(chǎn)情況采取相應(yīng)的排放處理措施。
甲、乙、丙類液體倉庫應(yīng)設(shè)置防止液體流散的設(shè)施。遇濕會發(fā)生燃燒爆炸的物品倉庫應(yīng)設(shè)置防漬的措施。
防止液體流散的基本做法有兩種:一是在桶裝倉庫門洞處修筑慢坡,一般高為150-300mm;二是 庠門口砌筑髙度為150-300mm的門檻,再在門檻兩邊填沙土形成漫坡,便于裝卸。
金屬鉀、鈉、鋰、鈣、鍶及化合物氫化鋰等遇水會發(fā)生燃燒爆炸的物品的倉庫要求設(shè)置防止水浸 設(shè)施,如使室內(nèi)地面高出室外地面、倉庫屋面嚴(yán)密遮蓋,防止?jié)B漏雨水,裝卸這類物品的倉庫棧 防雨水的遮擋等。