工业建筑防火防爆

一、生产和储存的火灾危险性分类——厂房、仓库

形态危险性类别
气体爆炸下限<10%爆炸下限≥10% /1. 常温加工难燃物
2. 使用甲乙丙燃料
3. 高温加工不燃物
常温加工不燃物
液体闪点<28℃28℃≤闪点<60℃闪点≥60℃
固体易燃、活泼固体、粉尘;尘爆危险车间可燃固体

二、耐火等级

厂房和库房的耐火等级是由建筑构件的燃烧性能和最低耐火极限决定的,是衡量建筑物耐火程度的标准。根据国家建筑设计防火规范,建筑物的耐火等级分为4级,分别是一级、二级、三级和四级。

  1. 建筑高度>50m高层厂房,建筑高度>32m高层丙类仓库,储存可燃液体的多层丙类仓库,每个防火分隔间建筑面积大于3000m2的其他多层丙类仓库,其耐火极限不应低于一级。
  2. 高层厂房、高层仓库、高架仓库(货架高度>7m),甲、乙类厂房的耐火等级不应低于二级,建筑面积不大于300m2的独立甲、乙类单层厂房可采用三级耐火等级的建筑。
  3. 使用或储存特殊贵重的机器、仪表、仪器等设备或物品的建筑,其耐火等级不应低于二级。
  4. 锅炉房的耐火等级不应低于二级,当为燃煤锅炉房且锅炉的总蒸发量不大于4t/h时,可采用三级耐火等级的建筑。
  5. 油浸变压器室、高压配电装置害的耐火等级不应低于二级。

【注】高层建筑:建筑高度大于27m的住宅建筑和建筑高度大于24m的非单层厂房、仓库和其他民用建筑。

三、厂房、仓库的防火分区面积划分

生产的火灾危险性类别厂房的耐火等级最多允许层数每个防火分区的最大允许建筑面积/㎡
单层厂房多层厂房高层厂房地下或半地下厂房(包括地下或半地下室)
一级
二级
宜采用单层4000
3000
3000
2000
一级
二级
不限
6
5000
4000
4000
3000
2000
1500
【注】设置自动灭火系统,面积翻倍。

四、爆炸危险场所等级

类别爆炸危险区域特征
有可燃气体或易燃液体蒸汽爆炸危险的场所0区连续出现或长时间存在
1区正常运行时可能出现爆炸性气体混合物
2区正常运行时不太可能出现爆炸性混合物,即使出现也仅是短时存在
有可燃粉尘和可燃纤维爆炸危险的场所20区可燃性粉尘持续的或长期地或频繁地出现
21区正常运行时,空气中的可燃性粉尘可能偶尔出现
22区正常运行时,空气中的可燃性粉尘一般不可能出现,即使出现,持续时间也是短暂的

五、防火分隔与防爆泄压

(一)防火墙

  1. 防火墙应由非燃烧性材料构成,其耐火极限不应低于3h;甲、乙类厂房和甲、乙、丙类仓库内的防火墙,其耐火极限不应低于4.00h。
  2. 防火墙上不应开设门、窗、洞口,确需开设时,应设置不可开启或火灾时能自动关闭的甲级防火门、窗。
  3. 防火墙内不应设置通风排气道
  4. 可燃气体和液体管道不应穿过防火墙,其他管道若必须穿过时,应用非燃烧材料将管道四周缝隙填塞紧密等。

(二)防火门

应有较高的耐火极限,甲级防火门的耐火极限不低于1.5h、乙级不低于1.0h、丙级不低于0.5h。设置在建筑内经常有人通行处(疏散走道)的防火门宜采用常开防火门,常开防火门应能在火灾时自行关闭,并应具有信号反馈的功能。除允许设置常开防火门的位置外,其他位置的防火门均应采用常闭防火门。常闭防火门应在其明显位置设置“保持防火门关闭”等提示标识。

(三)防爆泄压设施

  1. 有爆炸危险的甲、乙类厂房宜独立设置,并宜采用敞开或半敞开式。其承重结构宜采用钢筋混凝土或钢框架、排架结构。
  2. 有爆炸危险的生产部位,宜布置在单层厂房靠外墙处和多层厂房的顶层靠外墙处,以减少爆炸时对其他部位的影响。
  3. 有爆炸危险的甲、乙类厂房应设置泄压设施,构成薄弱环节,从而减轻承重结构受到的爆炸压力,避免造成倒塌破坏。厂房的泄压设施可采用轻质板制成的屋顶和易于泄压的门、窗(应向外开启) ,也可用轻质墙体泄压。
  4. 当厂房周围环境条件较差时,宜采用轻质屋顶泄压。泄压面应布置在靠近易发生爆炸的部位,但应避开人员较多和主要通道等场所。
  5. 泄压面积与厂房体积的比值(单位m2/m3)宜采用0.05~0.22m2/m3,对容积超过1000m3的厂房,采用上述比值有困难时,可适当减少,但最低不应小于0.03m2/m3。泄压面积A=10CV2/3,C——泄压比,V——厂房体积。

(四)防火间距

阻止火势向相邻建筑物蔓延扩散。

六、主要危险场所的防火与防爆

(一)油库

  1. 油桶作业时,使用不防爆的灯具或其他明火照明。
  2. 利用钢卷尺量油、铁制工具撞击等碰撞产生火花。
  3. 进出油品方法不当或流速过快,或穿着化纤衣服等,产生静电火花。
  4. 室外飞火进入油桶或油蒸气集中的场所。
  5. 维修前清理不合格而动火检修,或使用铁器工具撞击产生火花。
  6. 灌装过量或日光曝晒。
  7. 遭受雷击或库内易燃物(油棉丝等)、油桶内沉积含硫残留物质的自燃,通风或空调器材不符合安全要求出现火花等。
  8. 油桶破裂,或装卸违章。

(二)电石库(CaC2

根据贮存物品的火灾和爆炸性分类,电石库属甲类物品库房。

(1)布设原则

  1. 电石库地势要高且干燥,不得布置在易被水淹的低洼地方。
  2. 严禁以地下室或半地下室作为电石库房。
  3. 电石库不应布置在人员密集区域和主要交通要道处。
  4. 企业设有乙炔站时,电石库宜布置在乙炔站的区域内。
  5. 在乙炔站内电石库,当与制气厂房相邻的较高一面的外墙为防火墙时,其防火间距可适当缩小,但不应小于6m。
  6. 电石库与铁路、道路的防火间距不应小于下列规定,至电石库的装卸专用铁路线和道路的防火间距,可不受规定的限制:
    • 厂外铁路线(中心线)40m;电力牵引机车的厂外铁路线的防火间距可减为20m
    • 厂内铁路线(中心线)30m;
    • 厂外道路(路边)20m;
    • 厂内主要道路(路边)10m;
    • 厂内次要道路(路边)5m。

(2)库房设置安全要求

  1. 电石库应是单层的一、二级耐火建筑。
  2. 库房应设置泄压装置,泄压装置应靠近易爆炸部位,不得面对人员集中的地方和主要交通道路。作为泄压的窗不应采用双层玻璃。其泄压面积与库房容积之比应大于等于0.20m2/m3
  3. 电石库的门窗均应向外开启,库房应有直通室外或通过带防火门的走道通向室外的出入口。
  4. 电石库内应设火灾报警和可燃气体浓度检测报警仪。
  5. 电石库房严禁铺设给水、排水、蒸汽和凝结水等管道。
  6. 电石库应设置电石桶的装卸平台。平台应高出室外地面0.4~1.1m,宽度不宜小于2m。库房内电石桶放置在比地坪高0.02m的垫板上。
  7. 装设于库房的照明灯具、开关等电气装置,应采用防爆安全型;或将灯具和开关装在室外,用反射方法把灯光从玻璃窗射入室内。
  8. 库内严禁安装采暖设备。

(3)消防措施

  1. 备有干砂、二氧化碳灭火器或干粉灭火器等灭火器材。
  2. 电石库房的总面积不应超过750m2 ,并应用防火墙隔成数间,每间的面积不应超过250m2

(三)管道

(1)管道发生着火爆炸的原因

  1. 管道里的锈皮及其他固体微粒随气体高速流动时的摩擦热和碰撞热,是管道发生着火爆炸的一个因素。
  2. 由于漏气,在管道外围形成爆炸性气体滞留的空间,遇明火而发生着火和爆炸。
  3. 外部明火导入管道内部。
  4. 管道过分靠近热源,管道内气体过热引起着火爆炸。
  5. 氧气管道阀门沾有油脂。(氧气管道——脱脂)
  6. 带有水分或其他杂质的气体在管道内流动时,超过一定流速就会因摩擦产生静电积聚而放电。

(2)管道防爆与防火措施

  1. 限定气体流速(限速)
    • 乙炔在管道中的最大流速,不应超过下列规定:
    • 厂区和车间的乙炔管道,工作压力为0.007MPa以上至0.15MPa时,其最大流速为3m/s;
    • 乙炔站内的乙炔管道,工作压力为2.5MPa及其以下者,其最大流速为4m/s。
  2. 管道连接的安全要求(防漏)
    • 乙炔管道的连接应采用焊接,但与设备、阀门和附件的连接处可采用法兰或螺纹连接。
    • 乙炔管道在厂区的布设,应考虑到由于压力和温度的变化而产生局部应力,管道应有伸缩余地。
    • 氧气管道应尽量减少拐弯。拐弯时宜采用弯曲半径较大或内壁光滑的弯头,不应采用折皱或焊接弯头。
  3. 防止静电放电的接地措施(防静电)
    • 乙炔和氧气管道在室内外架空或埋地铺设时,都必须可靠接地。在管道的起端和终端及管道进入建筑物的入口处,都必须设置接地极。接地装置的接地电阻不得大于10Ω。
管道敷设形式接地极设置间距(m)备注
室外管道(埋地)200~300
室外管道(架空)100~200对离地面5m以上架空铺设的氧气和乙炔管道,两接地极的距离,一般不超过50m。
室内管道30~50
  1. 防止外部明火导入管道内部(防火)
    • 可采用水封法或采用火焰消除器,以防止火焰导入管道内部和阻止火焰在管道里蔓延。
  2. 防止管道外围形成爆炸性气体滞留空间
    • 乙炔管道通过厂房时,应保证室内通风良好,定期监测乙炔气体浓度,以便及时采取措施排除爆炸性混合气。
    • 地沟铺设乙炔管道时,沟里应填满不含杂质的砂子;埋地铺设时,应在管道下部先铺一层厚度约100mm的砂子,再在管子两侧和上部填以厚度不少于20mm的砂子。
  3. 管道的脱脂
    • 氧气和乙炔管道在安装使用前都应进行脱脂。常用脱脂剂二氯乙烷和酒精为易燃液体,四氯化碳和三氯乙烯虽是不燃液体,但在明火和灼热物体存在条件下,易分解成剧毒气体——光气。
    • 脱脂现场必须严禁烟火。
  4. 埋地乙炔管道不应铺设在下列地点:烟道、通风地沟和直接靠近高于50℃热表面的地方;建筑物、构筑物和露天堆场的下面。
  5. 架空乙炔管道靠近热源铺设时,宜采用隔热措施,管壁温度严禁超过70°C。
  6. 乙炔管道严禁穿过生活间、办公室。厂区和车间的乙炔管道,不应穿过不使用乙炔的建筑物和房间。
  7. 乙炔管路使用前,应用氮气吹洗全部管道,取样化验合格后方准使用。
  8. 氧气管道严禁与燃油管道共沟铺设。架空铺设的氧气管道不宜与燃油管道共架铺设,如确需共架铺设时,氧气管道宜布置在燃油管道的上面,且净距不宜小于0.5m。
  9. 乙炔管道可与供同一使用目的的氧气管道共同铺设在非燃烧体盖板的不通行地沟内,地沟内必须全部填满砂子,并严禁与其他沟道相通。
  10. 气密性和泄漏性试验
    • 氧气和乙炔管道除与一般受压管道同样要求作强度试验外,还应作气密性试验和泄漏量试验。
试验试验压力要求
气密性工作压力>0.007MPa,1.05倍工作压力
工作压力≤0.007MPa,工作压力+0.01MPa
介质为空气或惰性气体,用涂肥皂水等方法进行检查。达到试验压力后保压1h,如压力不下降合格。
泄漏量1.5倍工作压力且≥0.1MPa介质为空气或氮气。试验12h后泄漏量不超过原气体容积的0.5%为合格。

(四)喷漆

  1. 喷漆属于甲类生产,其车间厂房应为一、二级耐火结构,不宜设在二层以上的建筑物上。地面应采用耐火且不易碰出火花的材料。
  2. 喷漆厂房与明火操作场所的距离应大于30m。
  3. 喷漆车间和喷漆料、溶剂的贮存、调配间的各种电器应符合电气防爆规范要求。如采用无防爆灯具,可在墙外设强光灯通过玻璃照射。工作人员不得携带火柴、打火机等火种进入生产场所。
  4. 动火检修时,必须采取防火措施。
  5. 喷漆车间应根据生产情况设置足够的通风和排风装置,将可燃气体及时迅速排出。中小型零件喷漆时,最好采用水帘过滤抽风柜。通风机必须采用专门的防爆型风机。如果车间没有严格的保温要求,最好尽量采用自然通风。
  6. 操作时应控制喷速,空气压力应控制在0.2~0.4MPa,喷枪与工件表面的距离宜保持在300~500mm。
  7. 车间里的油漆和溶剂贮量不超过一日用量为宜。
  8. 确需在现场进行,而现场的电气设备又不防爆时,应将现场电源全部切断,待喷漆结束、可燃蒸气全部排除后方可通电。
  9. 在露天进行喷漆操作时,应避开焊割作业、砂轮、锻造、铸造等明火场所。

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