防火、防爆安全对策措施

防火、防爆安全对策措施

火灾、爆炸事故一旦发生，后果极其严重。为了确保安全生产，首先必须做好预防工作，消除可能引起燃烧爆炸的危险因索。从理论上讲使可燃物质不处于危险状态或者消除一切着火源，这两项措施，只要控制其一，就可以防止火灾和化学爆炸事故的发生。但在实践中，由于生产条件的限制或某些不可控因素的影响仅采取一种措施是不够的往往需要采取多方面的措施，以提高生产过程的安全程度。另外，还应考虑其他辅助措施，以便在万一发生火灾爆炸事故时，减少危害的程度，将损失降到最低限度，这些都是在防火防爆工作中必须全面考虑的问题。

1.防火、防爆安全对策措施的原则
1）防止可燃可爆系统的形成
防止可燃物质、助燃物质、引燃能源同时存在；防止可燃物质、助燃物质混合形成的爆炸性混合物（在爆炸极限范围内）与引燃能源同时存在。为防止可燃物与空气或其他氧化剂作用形成危险状态，在生产过程中，首先应加强对可燃物的管理和控制，利用不燃或难燃物料取代可燃物料，不使可燃物料泄漏和聚集形成爆炸性混合物；其次是防止空气和其他氧化性物质进入设备内或防止泄漏的可燃物料与空气混合。

（1）取代或控制用量。在工艺上可行的条件下，在生产过程中不用或少用可燃可爆物质如用不燃或不易燃烧爆炸的有机溶剂（如CC4或水）取代易燃的苯、汽油，根据工艺条件选择沸点较高的溶剂等
（2）加强密闭。为防止易燃气体、蒸气和可燃性粉尘与空气形成爆炸性混合物，应设法使生产设备和容器尽可能密闭操作。为保证设备的密闭性，对处理危险物料的设备及管路系统应尽量少用法兰连接，但要保证安装检修方便；输送危险气体、液体的管道应采用无缝钢管；盛装具有腐蚀性介质的容器，底部尽可能不装阀门，腐蚀性液体应从顶部抽吸排出。如用液位计的玻璃管，要装设坚固的保护装置，以免打碎玻璃，漏出易燃液体。应慎重使用脆性材料。如设备本身不能密封，可采用液封或负压操作，以防系统中有毒或可燃性气体逸入厂房。加压或减压设备，在投产前和定期检修后应检查密闭性和耐压科度3）通风排气。为保证易燃、易爆、有毒物质在厂房生户环境中其浓度不超过危险浓度，必须采取有效的通风排气措施。

（4）惰性化。在可燃气体或蒸气与空气的混合气中充入惰性气体，可降低氧气、可燃物的百分比，从而消除爆炸危险和阻止火焰的传播。在以下几种场合常采用惰性化处理：①易燃固体的粉碎、研磨、混合、筛分以及粉状物料的气流输送；②可燃气体混合物的生产和处理过程；
③易燃液体的输送和装卸作业；④开工、检修前的处理作业等。

2）消除、控制引燃能源
为预防火灾及爆炸灾害，对点火源进行控制是消除燃烧三要素同时存在的一个重要措施。
引起火灾爆炸事故的能源主要有明火、高温表面、摩擦和撞击、绝热压缩化学反应热、电气火花、静电火花、雷击和光热射线等。在有火灾爆炸危险的生产场所，对这些着火源都应引起充分的注意，并采取严格的控制措施。

（1）明火和高温表面。对于易燃液体的加热应尽量避免采用明火。一般加热时可采用过热水或蒸汽。如果必须釆用明火，设备应严格密封，燃烧室应与设备分开建筑或隔离，并按防火规定留出防火间距。高温物料的输送管线不应与可燃物、可燃建筑构件等接触；应防止可燃物散落在高温表面上；可燃物的排放口应远离高温表面，如果接近，则应有隔热措施

（2）摩擦与撞击。摩擦与撞击往往成为引起火灾爆炸事故的原因。如金属零件、铁钉等落入粉碎机、反应器、提升机等设备内，由于铁器和机件的撞击起火；导管或容器破裂，内部溶液和气体喷出时摩擦起火等。因此在有火灾爆炸危险的场所，应釆取防止火花生成的措施。
机器上的轴承等转动部件，应保证有良好的润滑，要及时加油并经常清除附着的可燃污垢；机件的摩擦部分，如搅拌机和通风机上的轴承，最好采用有色金属制造的轴瓦。锤子、扳手等工具应防爆。为防止金属零件等落入设备或粉碎机里，在设备进料口前应装磁力离析器。不宜使用磁力离析器的危险物料破碎时，应釆用惰性气体保护。输送气体或液体的管道，应定期进行耐压试验，防止破裂或接口松脱而喷射起火。凡是撞击或摩擦的两部分都应釆用不同的金属制成，通风机翼应釆用不发生火花的材料制作。搬运金属容器，严禁在地上抛掷或拖拉，在容器可能撞碰部位覆盖不会产生火花的材料。防爆生产厂房，地面应铺不燃材料的地坪，进入车间禁止穿带铁钉的鞋。吊装盛有可燃气和液体的金属容器用的吊车，应经常重点检查，以防吊绳断裂、吊钩松脱，造成坠落冲击发火。高压气体通过管道时，应防止管道中的铁锈因随气流流动与管壁摩擦变成高温粒子而成为可燃气的着火源

（3）防止电气火花。一般的电气设备很难完全避免电火花的产生，因此在火灾爆炸危险场所必须根据物质的危险特性正确选用不同的防爆电气设备。必须设置可靠的避雷设施；有静电积聚危险的生产装置和装卸作业应有控制流速、导除静电、静电消除器、添加防静电剂等有效的消除静电措施。
3）有效监控，及时处理
在可燃气体、蒸气可能泄漏的区域设置检测报警仪，这是监测空气中易燃易爆物质含量的重要措施。当可燃气体或液体万一发生泄漏而操作人员尚未发现时，检测报警仪可在设定的安全浓度范围内发生警报，便于及时处理泄漏点，从而避免发生重大事故。早发现、早排除、早控制，防止事故发生和蔓延扩大。

2.设备防火、防爆设计
设备、机器种类繁多，其中化工设备就可分为塔槽类、换热设备、反应器、分离器加热炉和废热锅炉等；压力容器按工作压力不同，分为低压、中压、高压和超高压4个等级；化工机器是完成化工生产正常运行必不可少的。材料的正确选择是设备与机器优化设计的关键，也是确保装置安全运行、防止火灾爆炸的重要手段。选择材料应注意以下几个问题：
（1）必须全面考虑设备与机器的使用场合、结构型式、介质性质、工作特点、材料性能、工艺性能和经济合理性
（2）材料选用应符合各种相应标准、法规和技术文件的要求。
（3）选用材料的化学成分、金相组织、力学性能物理性能、热处理焊接方法应符合有关的材料标准，与之相应的材料试验和鉴定应由用户和制造厂商定。

（4）由制造厂提供的其他材料，经试验技术鉴定后，确能保证设计要求的，用户方可使用。
（5）处理、输送和分离易燃易爆、有毒和强化学腐蚀性介质时材料的选用尤其慎重，应遵循有关材料标准。
（6）与设备所用材料相匹配的焊接材料要符合有关标准规定。
（7）进行技术革新、设备改造，使用代材时，要有严格的审批手续。
（8）严格执行进厂设备、备件、材料的质量检查验收制度，防止不合格设备、备件、材料进人生产装置投人生产，消除设备本身的不安全因素
（9）在设计、材料分类和加工等各阶段，都可能发生材料误用问题，因此要严格管理制度严把设备采购关，防止低劣产品进厂

总之，设备与机器在设计时必须安全可靠，其选型、结构、技术参数等方面必须准确无误并符合设计标准的要求；工艺提出的专业设计条件应正确无误；对于易燃易爆、有毒介质的储运机械设备，应符合有关安全标准要求。

3.建筑物防火、防爆安全对策措施
1）生产和储存的火灾危险性分类
根据GB50016—2014《建筑设计防火规范》规定，生产和储存的火灾危险性分为甲、乙丙、丁、戊5类。根据火灾危险性的不同，可从防火间距、建筑耐火等级容许层数、安全疏散、消防灭火设施等方面提出防止和限制火灾爆炸的要求和措施

2）建筑物的耐火等级
在《建筑设计防火规范》里将建筑物分为一、二、三、四4个耐火等级。对建筑物的主要构件，如承重墙、梁、柱、楼板等的耐火性能均作出了明确规定。在建筑设计时对那些火灾危险性特别大的，使用大量可燃物质和贵重器材设备的建筑，在容许的条件下，应尽可能采用耐火等级较高的建筑材料施工。在确定耐火等级时，各构件的耐火极限应全部达到求3）厂房的耐火等级、层数和占地面积
厂房的层数及面积、耐火等级应符合《建筑设计防火规范》等标准的要求。
4）厂房建筑的防爆设计
（1）合理布置有爆炸危险的厂房。除有特殊需要外，一般情况下，有爆炸危险的厂房宜采用单层建筑。有爆炸危险的生产不应设在地下室或半地下室。敞开式或半敞开式建筑的厂房，自然通风良好，因而能使设备系统中泄漏出来的可燃气、可燃液体蒸气及粉尘很快地扩散，使之不易达到爆炸极限，有效地排除形成爆炸的条件。但对采用敞开或半散开式建筑的生产设备和装置，应注意气象条件对生产设备和操作人员健康的影响等，并妥善合理地处理夜间照明、雨天防滑、夏日防晒、冬季防寒和有关休息等方面的问题。对单层厂房来说，应将有爆炸危险的设备配置在靠近一侧外墙门窗的地方。工人操作位置在室内一侧，且在主导风向的上风位置。配电室、车间办公室、更衣室等有火源及人员集中的用房，采用集中布置在厂房一端的方式，设防爆墙与生产车间分隔，以保安全。有爆炸危险的多层厂房的平面设备布置，其原则基本上与单层厂房相同，但对多层厂房不应将有爆炸危险的设备集中布置在底层或夹在中间层。应将有爆炸危险的生产设备集中布置在顶层或厂房一端的各楼层。

（2）采用耐火、耐爆结构。对有爆炸危险的厂房，应选用耐火、耐爆较强的结构型式，以避免和减轻现场人员的伤亡和设备物资的损失。
（3）设置必要的泄压面积。有爆炸危险的厂房，应设置泄压轻质屋盖、泄压门窗、轻质外墙。布置泄压面，应尽可能靠近爆炸部位，泄压方向一般向上；侧面泄压应尽量避开人员集中场所、主要通道及能引起二次爆炸的车间、仓库。对有爆炸危险厂房所规定的泄压面积与厂房体积的比值（m2/m3）应采用0.05-0.22。当厂房体积超过1000n3，采用上述比值有困难时，可适当降低，但不宜小于0.03m2/m3

（4）设置防爆墙、防爆门、防爆窗。防爆墙应具有耐爆炸压力的强度和耐火性能。防爆墙上不应开通气孔道，不宜开普通门、窗、洞口，必要时应釆用防爆门窗。防爆窗的窗框及玻璃均应采用抗爆强度高的材料。窗框可用角钢、钢板制作。而玻璃则应采用夹层的防爆玻璃。防爆门应具有很高的抗爆强度，需采用角钢或槽钢、工字钢拼装焊接制作门框骨架，门板则以抗爆强度高的装甲钢板或锅炉钢板制作。门的铰链装配时，应衬有青铜套轴和垫圈；门扇的周边衬贴橡皮带软垫，以排除因开关时由于摩擦碰撞可能产生的火花。

（5）不发火地面。不发火地面按构造材料性质可分为两大类：不发火金属地面和不发火咔金属地面。不发火金属地面，其材料一般常用铜板、铝板等有色金属制作。不发火非金属材料地面，又可分为不发火有机材料制造的地面，如沥青、木材塑料橡胶等敷设的，但由于这些材料的导电性差，具有绝缘性能，因此对导走静电不利，当用这种材料时，必须同时考虑导走静电的接地装置；另一种为不发火无机材料地面是采用不发火水泥石砂细石混凝土、水磨石等无机材料制造，骨料可选用石灰石、大理石、白云石等不发火材料但这些石料在破碎时多采用球磨机加工。


（6）露天生产场所内建筑物的防爆。敞开布置生产设备、装置，使生产实现露天化，可以不需要建造厂房。但按工艺过程的要求，尚需建造中心控制室、配电室、分析室、办公室、生活室等用房，这些建筑通常设置在有爆炸危险场所内或附近，所以这些建筑必须采取有效的防爆措施。包括：①保持室内正压。一般采用机械送风，使室内维持正压，从而避免室内爆炸性混合物的形成，排除形成爆炸的条件。送风机的空气引入口必须置于气体洁净的地方，防止可燃气体或蒸气的吸入。②开设双门斗。③设耐爆固定窗。④釆用耐爆结构。⑤室内地面应高出露夭生产界区地面。⑥当由于工艺布置要求建筑留有管道孔隙及管沟时管道孔隙要采取密封措施，材料应为非燃烧体填料，管沟则应设置阻火分割密封。

（7）排水管网的防爆。应采取合理的排水措施连接下水主管道处应设水封井。对工艺物料管道、热力管道、电缆等设施的地面管沟，为防止可燃气体或蒸气扩散到其他车间的管沟空间，应设置阻火分割设施如在地面管沟中段或地下管沟穿过防爆墙外设阻火分隔沟坑，坑内填满干砂或碎石，以阻止火焰蔓延及可燃气体或蒸气、粉尘扩散窜流。

（8）防火间距。在总平面布置设计时，要留有足够的防火间距。防火间距计算方法是以建筑物外墙凸出部分算起；铁路的防火间距是从铁路中心线算起；公路的防火间距是从邻近一边的路边算起。防火间距的确定，应以生产可能产生的火灾危险性大小及其特点来综合评定。其考虑原则是：发生火灾时，直接与其相邻的装置或设施不会受到火焰加热；邻近装置中的可燃物（或厂房），不会被辐射热引燃；燃烧着的液体从火灾地点流不到或飞散不到其他地点。

（9）安全疏散设施及安全疏散距离。安全疏散设施包括安全出口，即疏散门、过道、楼梯、事故照明和排烟设施等。一般说，安全出口的数目不应少于2个（层面面积小、现场作业人员少者例外）。过道、楼梯的宽度是根据层面能容纳的最多人数在发生事故时能迅速撤出现场为依据而设计的，所以必须保证畅通，不得随意堆物，更不能堆放易燃易爆物品。疏散门应向疏散方向开启，不能采用吊门和侧拉门，严禁采用转门，要求在内部可随时推动门把手开门，门上禁止上锁。疏散门不应设置门槛。甲、乙、丙类厂房和高层厂房的疏散楼梯应采用封闭楼梯间，高度超过32m且每层人数在10人以上的，宜采用防烟楼梯间或室外楼梯

4.仪器防火、防爆安全对策措施
尽可能提高系统自动化程度，采用自动控制技术、遥控技术，自动控制工艺操作程序和物料配比、温度、压力等工艺参数；在设备发生故障、人员误操作形成危险状态时，通过自动报警自动切换备用设备、启动连锁保护装置和安全装置、实现事故性安全排放直至安全顺序停机等一系列的自动操作，保证系统的安全。

仪表及自控防火、防爆的具体要求
(1）采用本质安全型电动仪表时，即使由于某种原因而产生火花、电弧或过热也不会构成点火源而引起燃烧或爆炸，因此原则上可以适用于最高级别的火灾爆炸危险场所。
（2）生产装置的监测、控制仪表除按工艺控制要求选型外，还应根据仪表安装场所的火灾危险性和爆炸危险性按爆炸和火灾危险场所电力装置设计规范选型
(3）设计所选用的控制仪表及控制回路必须可靠，不得因设计重复控制系统而选用不能保证质量的控制仪表
（4）当仪表的供电、供气中断时，调节阀的状态应能保证不导致事故或扩大事故。
（5）仪表的供电应有事故电源，供气应有储气罐，容量应能保证停电、停气后维持30min的用量
（6）在考虑信号报警器及安全连锁防爆设计时，应遵循下列原则：系统的构成可以选用有触点的继电器，也可以选用无触点的回路但必须保证动作可靠。信号报警接点可利用仪表的内藏接点，也可以单独设置报警单元。自动保护（连锁）用接点，重要场合宜与信号接点分开单独设置故障检出。连锁系统动作后应有征兆报警设施。重要场合，连锁故障检查器可设2个或2个以上，以确保可靠性。

（7）可燃气体监测报警仪的报警系统应设在生产装置的控制室内，设计时必须考虑以下几点：可燃气体或有毒有害气体监测报警仪的质量、防爆性能必须达到国家标准；必须正确确定监测报警仪的检测点；检测器和报警器等的选用和安装必须符合有关规
（8）引进技术所选用的监测控制仪表不应低于我国现行标准的要求
（9）生产装置的控制室不得兼值班工人休息室。

（10）在容易泄漏油气和可能引起火灾爆炸事故的地点，如甲类压缩机附近，集中布置的甲类设备和泵附近，加热炉的防火墙外侧及其仪表送配电室，变电所附近的门外等处，在条件可能时，应设置可燃气体报警仪。

5.消防设施安全对策措施
在进行工厂设计时，必须同时进行消防设计。在采取有效的防火措施的同时，应根据工厂的规模、火灾危险性和相邻单位消防协作的可能性，设置相应的灭火设施

1）防给水设施
①消防水池或天然水源，可作为消防供水源。当利用此类水源时，应有可靠的吸水设施，并保证枯水时最低消防用水量。消防水池不得被易燃、可燃液体污染。②消防给水管道是保证消防用水的给水管道，可与生活、生产用水的水道合并，如不经济或不可能，则设独立管道低压消防给水系统不宜与循环冷却水系统合并，但可作备用水源。消防给水管道可采用低压或高压给水。采用低压给水时，管道压力应保证在消防用水达到设计用水量时不低于15m的水压（从地面算起）；采用高压给水时，其压力宜为0.7~1.2MPa。③消防给水管网应采用环状布置，其输水干管不应少于两条，日的在于当其中一条发生事故时仍能保证供水。环状管道应阀分成若干段（此阀应常开），以便于检修。④室外消火栓应沿道路设置（便于消防车水），设置数量由消火栓的保护半径和室外消防用水量确定。低压给水管网室外消火栓保护半径不宜超过120m。露天生产装置的消火栓宜设置在装置四周。当装置宽度大于120m时可在裝置内的路边增设。易燃、可燃液体罐区及液化石油气罐区的消火栓应该设在防火堤外。⑤设有消防给水的建筑物，各层均应设室内消火栓；甲、乙类厂房室内消火栓的距离不应大于50m；宜设置在明显易于取用的地点，栓口离地面高度为1.2m。

2）露天装置区消防给水
石油化工企业露天装置区有大量高温、高压（或负压）的可燃液体或气体、金属设备、塔器等，一日出现火警，必须及时冷却防止火势扩大，故应设灭火、冷却消防给水设施
①消防供水竖管，即输送泡沫液或消防水的主管。根据需要设置，在平台上应有接口，在竖管旁设消防水带箱，备齐水带、水枪和泡沫管枪。②冷却喷淋设备。当塔器、容器的高度超过30m时，为确保火灾时及时冷却，宜设固定冷却设备。③消防水幕。有些设备在不正常情况下会泄出可燃气体，有的设备则具有明火或高温，对此可采用水幕分隔保护，也有用蒸汽幕的。消防水幕应具有良好的均匀连续性。④带架水枪。在危险性较大且较高的设备四周，宜设置固定的带架水枪（水炮）。一般炼制塔群和框架上的容器除有喷淋、水幕设施外，再设带3）灭火器

厂内除设置全厂性的消防设施外，还应设置小型灭火机和其他简易的灭火器材。其种类及数量，应根据场所的火灾危险性、占地面积及有无其他消防设施等情况综合全面考虑灭火器类型的选择应符合下列规定
①扑救A类火灾应选用水型、泡沫、磷酸铵盐干粉、卤代烷型灭火器。②扑救B类火灾竝选用干粉、泡沫、卤代烷、二氧化碳型灭火器，扑救极性溶剂B类火灾应选用抗溶泡沫灭火器。③扑救C类火灾应用干粉、卤代烷、二氧化碳型灭火器。④扑救带电火灾应选用卤代烷、二氧化碳、干粉型灭火器。⑤扑救A、B、C类火灾和带电火灾应选用磷酸铵盐干粉卤代烷型灭火器。⑥扑救D类火灾的灭火器材应由设计单位和当地公安消防监督部门协商解决。


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