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火灾爆炸风险控制

		点击数：	更新时间： 2021年11月18日
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火灾爆炸风险控制
一、火灾爆炸危险物质燃爆特性
二、火灾爆炸危险辨识 
三、火灾爆炸风险评价 
四、火灾爆炸危险控制 
五、天然气系统、氢气系统、燃油系统防火                   防爆措施
一、火灾爆炸危险物质燃爆特性
1.1  爆炸:是物质在瞬间以机械功的形式释放出大量气体和能量 的现象 。由于物质状态的急剧变化,爆炸发生时会使压力猛烈增高并产生巨大的声响.
爆炸现象具有:爆炸过程进行得很快、爆炸点附近压力急剧升高，产生冲击波、发出或大或小的响声、周围介质发生震动或邻近物质
遭受破坏等特征。
1.2火灾: 由于失火造成的灾害。     燃烧的三要素：              引火源                 可燃物                 助燃剂
(1)火灾发展过程
酝酿期；
发展期；
全盛期；
衰灭期。
(2)影响火灾变化的因素
可燃物的性质；
可燃物的数量；
空气流量；
备注：3
备注：在酝酿期，只有起火部位及其周围可燃物着火燃烧。它的特点是，火灾仅仅限于初始起火点附近；温度差别大，在燃烧区域及其附近存在高温，其他地方仍为常温；火灾发展速度较慢，火势不稳定。
在酝酿期的最后，火势趋于稳定，火灾范围开始迅速扩大，直到在一定范围内的可燃物表面部分都卷入火灾之中。这是发展期。

火灾分类(GB/T4968-2008)
按可燃物的类型和燃烧特性分类
        A类火灾---固体物质火灾(这种物质通常具有有机物性质,一般在燃烧时能产生灼热的余烬.)        
        B类火灾---液体或可熔化的固体物质火灾.  
       C类火灾---气体火灾 .
       D类火灾---金属火灾 .
       E类火灾---带电火灾. 物体带电燃烧的火灾.
       F类火灾---烹饪器具内的烹饪物(如动植物油脂)火灾.
1.3 闪点:在规定的试验条件下，液体挥发的蒸气与空气形成的混合物，遇火源能够闪燃的液体最低温度（采用闭杯法测定）。   闪点越低，火灾爆炸危险性越大。  
1.4  引燃温度:按照标准试验方法引燃爆炸性混合物的最低温度，也称自燃温度。
1.5爆炸极限:     爆炸下限和爆炸上限之间的浓度范围。

爆炸下限:可燃的蒸气、气体或粉尘与空气组成的混合物，遇火源即能发生爆炸的最低浓度（可燃蒸气、气体的浓度，按体积比计算）。爆炸下限越低，爆炸危险区域的范围就越大。LEL

爆炸上限:可燃的蒸气、气体或粉尘与空气组成的混合物，遇火源即能发生爆炸的最高浓度（可燃蒸气、气体的浓度，按体积比计算）
1.6   相对密度： 
相对密度(以空气为1)大，爆炸危险区域的水平范围也将增大。为了划分范围， 《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058），将相对密度在0．75以上的气体或蒸气
视为比空气重的物质。
(1)《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)中，将生产的火灾危险性分为：甲、乙、丙、丁、戊5类：
1.7  生产的火灾危险性分类
生产类别	使用或产生下列物质生产的火灾危险性特征
甲	1.闪点＜28℃的液体；
2.爆炸下限＜10%的气体；氢气站乙炔站
3.常温下能自行分解或在空气中氧化能导致迅速自燃或爆炸的物质；硝化棉厂房、黄磷制备厂
4.常温下受到水或空气中水蒸汽的作用，能产生可燃气体并引起燃烧或爆炸的物质；金属钠
5.遇酸、受热、撞击、摩擦、催化以及遇有机物或硫磺等易燃的无机物，极易引起燃烧或爆炸的强氧化剂；氯酸钠，过氧化钠
6.受撞击、摩擦或与氧化剂、有机物接触时能引起燃烧或爆炸的物质；赤磷
7.在密闭设备内操作温度大于等于物质本身自燃点的生产。
生产类别	使用或产生下列物质生产的火灾危险性特征
乙	1.闪点≥28℃且＜60℃的液体；
2.爆炸下限≥10%的气体；一氧化碳 氨压缩机室
3.不属于甲类的氧化剂；高锰酸钾厂房
4.不属于甲类的化学易燃危险固体；硫磺回收厂
5.助燃气体；氧气站 空分厂
6.能与空气形成爆炸性混合物的浮游状态的粉尘、纤维、闪点≥60℃的液体雾滴。(煤粉厂房 铝粉 活性炭 金属制品的抛光  面粉厂的碾磨)
丙	1.闪点≥60℃的液体；
2.可燃固体。 木工厂房、谷物、卷烟
丁	1.对不燃烧物质进行加工，并在高温或熔化状态下经常产生强辐射热、火花或火焰的生产；金属冶炼 铸造 热处理
2.利用气体、液体、固体作为燃料或将气体、液体进行燃烧作其它用的各种生产；锅炉房 
3.常温下使用或加工难燃烧物质的生产。
戊	常温下使用或加工不燃烧物质的生产。制砖 、石棉、卷扬机室
按《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008），将火灾危险性物质分为3类：
    a、可燃气体;
    b、液化烃、可燃液体;
    c、可燃固体;
危险物质燃爆特性举例（1） 
物质名称	火灾危险类别	引燃温度（℃）	闪点
（℃）	爆炸极限（V%）
氢气	甲类	560		4～75
轻柴油	乙类	257	≥55	
天然气	甲类	538	-118	5.3~15.0
润滑油 	丙类	＞300 	≥120 	
联氨  	乙类	33	37.8	4.7~100
危险物质燃爆特性举例（2）
物质名称	火灾危险类别	引燃温度（℃）	闪点
（℃）	爆炸极限（V%）
乙炔气 	甲类	305		2.1～80
氨	乙类	630		15.7～27.4
氧气	乙类	助燃		
煤 	丙类	400		烟煤爆炸下限49~68g/m3
《轻柴油》GB252-2000
       依据《爆炸性环境第1部分：设备    通用要求》（GB3836.1-2010）
1.8   爆炸和火灾危险环境防爆电气
爆炸性环境用电气设备分为
Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类
Ⅰ类：电气设备用于煤矿瓦斯气体环境。
Ⅱ类：电气设备用于除煤矿瓦斯气体之外的其他爆炸性气体环境。按照其拟使用的爆炸性环境的种类可进一步再分类。
ⅡA ：代表性气体是丙烷；
ⅡB ：代表性气体是乙烯；
ⅡC ：代表性气体是氢气。
Ⅲ类电气设备用于除煤矿以外的爆炸性粉尘环境。
Ⅲ类电气设备按照其拟使用的爆炸性粉尘环境的特性可进一步再分类。
Ⅲ A 类：可燃性飞絮；
Ⅲ B 类：非导电性粉尘；
Ⅲ C 类：导电性粉尘。
(1) 防爆电气设备类型和标志
防爆设备类型	说明	标志符号
增安型	正常运行不产生电火花、电弧和危险温度的电气设备	e
隔爆型	外壳能承受爆炸压力，能阻止爆炸火焰传播到外壳的电气设备	d
充油型	将带电部分浸在绝缘油里	o
充砂型	将带电部分用沙子填充	q
正压型	不断通入新鲜风流或惰性气体	p
本质安全型	使其产生的电流小于最小引爆电流	ia,ib
无火花型	内部和外壳都不产生火花	n
特殊型	进行特殊处理，如浇注环氧树脂	s
电气设备的防爆标志举例如下：
 Ⅱ类隔爆型B级T3组：dⅡBT3。
Ⅱ类本质安全型ia等级A级T5组：iaⅡAT5。

煤矿瓦斯隔爆外壳型:ExdⅠMb 或  ExdbⅠ

氢气: ExdⅡC T1
乙炔: ExdⅡCT2
天然气: ExdⅡAT1
氨: ExdⅡAT1
辨识与各项业务活动有关的所有燃爆危险物质燃爆特性。
天然气、氢气、轻柴油、润滑油、氨

二、火灾爆炸危险源辨识

2.1危险源辨识
    是确定燃爆危险因素的存在及其风险程度的过程 
(2) 辨识与各项业务活动有关的所有燃爆危险源。考虑燃爆危险发生的可能。
三种状态，
三种时态，

三种状态                      
正常状态；
异常状态；
紧急状态。
三种时态
过去时；
现在时；
将来时。
火灾爆炸危险辨识基本步骤 
划分作业活动
辨识危险源
评价风险
是否为不可容许的风险
确定风险控制措施
评审风险控制措施的充分性
失控:各种不安全因素导致燃爆危险物质约束或限制失效
主要原因：
              
               — 人员的不安全行为
                    — 机物的不安全状态
                    — 环境的不安全条件         
                         管理因素

(GB/T13861-2009生产过程危险和有害因素分类与代码)
建（构）筑物生产的火灾危险性类别和耐火等级 
序号	建筑物、构筑物名称 	火灾危险性类别 	耐火等级 
1	供氢站及供氢输气管网设施 	甲类 	二级 
2	柴油罐区及泵房 	丙类	二级
3	柴油发电机房 	丙类	二级
4	屋内配电装置楼（内有每台充油量＞60kg的设备） 	丙类	二级
5	屋外配电装置（内有含油电气设备） 	丁类	二级
6	天然气调压站、燃机前置模块 	甲类	二级
7	燃气轮机或联合循环发电机组(房) 	丁类	二级
8	液氨储罐区 	乙类	二级
2.4生产过程中存在的主要燃爆危险因素(例)
天然气系统：调压站、前置模块、输气管道、燃气机
氢气系统：供氢站、输气管网、氢冷发电机
燃油系统：柴油罐区、油泵房、输油管道
润滑油系统：储油箱、输油管道
国家职业安全卫生管理体系认证中心（北京）
国家职业安全卫生管理体系审核员培训课程-2000
三、   风险评价
3.1  风险评价方法分类
 定性评价
 半定量评价
 定量评价
定性评价:根据经验和直观判断能力进行定性的分析,评价结论是一些定性指标.
定量评价:根据大量实验结果、检测数据、事故统计数据、数学模型等进行计算,评价结果是一些定量指标.
半定量评价:有定性分析也有一些计算.
3.2 风险评价方法简介
EST管道风险评价法 
火灾、爆炸事故后果评价
作业条件危险性评价（LEC）
故障类型及影响分析（FMEA）
危险指数方法(RR)
定量风险评价(QRA)
DOW 火灾、爆炸危险指数法
危险可操作性研究（HAZOP）
预先危险分析（PHA）

可能性          严重度	严重伤害	伤害	轻微伤害
可能	不可承受风险	重大风险	中度风险
不可能	重大风险	中度风险	可接受风险
极不可能	中度风险	可接受风险	可忽视风险
事故可能性与严重度的风险评价分级
作业条件危险性评价方法（D=LEC）
事故发生可能性（L）
事故后果严重度（C）
危险暴露频度
（E）
危险性等级
（D）
可能性	L值
完全可以预料
相当可能
可能但不经常

可能性小，完全意外

很不可能，可以设想

很不可能

实际不可能	10
6
3

0.5

0.2

0.1
严重度	C值
大灾难，多人死亡，严重财产损失
灾难，数人死亡，很大财产损失
很严重，一人死亡，一定财产损失
严重，重伤，较小财产损失
重大，致残，很小财产损失
引人注目，不利于基本安全卫生要求	100

1
暴露频度	E值
连续

每天工作时间内

每周一次或偶然

每月一次

每年几次

非常罕见	10

0.5
等级
与应对	D值
极其危险，不能继续作业

高度危险，需立即整改

显著危险，需要整改

一般危险，需要注意

稍有危险，可以接受	＞320

160-320

70-160

20-70

＜20

X 
X 
＝ 
3.3  爆炸危险度
爆炸危险度=爆炸上限-爆炸下限/爆炸下限
四、火灾爆炸风险控制4.1安全生产法第三条:安全生产方针安全第一、预防为主
4.2 风险控制对策措施的制定原则
应满足法律法规的要求；
当其与经济效益发生矛盾时，应优先考虑安全生产的要求，其次考虑经济效益；
应按消除危害、预防事故、减弱风险、隔离危害、使用连锁装置和警告的顺序；
应具有针对性、可操作性和经济合理性。
备注：32
备注：I消除危害。通过合理的设计尽可能从根本上消除危险有害因素。比如在生产过程中用无害物质代替有害物质。
预防事故。当消除危险有害因素有困难的时候，可以采取预防性技术措施，预防事故发生。比如安全阀，电流熔断器。
减弱风险。在无法消除危害，事故又难以预防的情况下，可以采取减少危险有害因素的措施。比如生产中以低毒性物质代替高毒性物质，安全电压。
在无法消除危害，预防事故、减弱风险时，应该把人员与危险有害因素隔开，比如遥控作业，防护屏。此外，还要注意把不能共存的物质分开。
当操作失误或设备运行处于危险状态时，应该通过连锁装置避免事故发生。
在容易发生故障和危险性较大的地方，应该配置醒目的安全色，安全标志，或者是报警装置。

(1)预防火灾的基本原则
严格控制火源；
监视酝酿期特征；
采用耐火材料；
阻止火焰的蔓延；
限制火灾可能发展的规模；
组织训练消防队伍；
配备相应的消防器材。
(2)预防爆炸的基本原则
防止爆炸性混合物的形成；
严格控制着火源；
燃爆开始就及时泄压；
切断爆炸传播途径；
减弱爆炸压力和冲击波对人员、设备和建筑的损坏(安全距离)；
检测报警。
备注：33
备注：对于防火，首先防止可燃物质、助燃物质和引火源同时存在。对于防爆，就是防止出现可燃物质与助燃物质形成的爆炸性混合物与引火源同时存在。
然后是一旦发生火灾，爆炸事故，切断火灾爆炸的传播途径并及时泄压，防止事故蔓廷。
、最后消防是减少损失。

4.3防火防爆措施
1、采用耐火设计和防爆设计
2、控制着火源和引爆源
3、采用防火分隔（安全距离）或防爆卸压
4、防止可燃物和爆炸危险性物质积聚
5、采用防火、防爆安全装置
6、隔断氧气供应、切断爆炸渠道
7、减小火灾和爆炸的规模
(1)防火分隔
       防火墙---要求
不燃烧体，耐火极限不应低于3h；
应直接砌筑在基础上或框架结构的框架上；
防火墙内不应设置排气道；
不应开设门、窗洞口；
可燃气体和甲乙丙液体的管道严禁穿过防火墙，其他管道必须穿过时，应用防火封堵材料将管道四周缝隙填塞紧密。
  防火门
防火门是一种活动的防火分隔物，应有自闭功能装置,防火门内外两侧应能手动开启；
耐火极限甲级防火门的耐火极限不低于1.20h，乙级不低于0.90h，丙级不低于0.60h；
常开防火门应能在火灾时自行关闭，并应有信号反馈的功能。
防火卷帘
防火分区采用防火卷帘分隔时,防火卷帘的耐火极限不应低于3.00h。
(2)厂房的防火间距(m)
名称	名称	甲
类
厂
房	单层、
多层乙
类厂房
（仓库）	单层、多层丙、丁、戊类厂房（仓库）	单层、多层丙、丁、戊类厂房（仓库）	单层、多层丙、丁、戊类厂房（仓库）
名称	名称	甲
类
厂
房	单层、
多层乙
类厂房
（仓库）	一、二级
耐火等级	三级
耐火等级	四级
耐火等级
甲类厂房	甲类厂房	12	12	12	14	16
单层、多层乙类厂房	单层、多层乙类厂房	12	10	10	12	14
单层、多
层丙、丁
类厂房耐
火等级	一、二级	12	10	10	12	14
单层、多
层丙、丁
类厂房耐
火等级	三级	14	12	12	14	16
单层、多
层丙、丁
类厂房耐
火等级	四级	16	14	14	16	18
     
  
备注：37
     甲类厂房与重要公共建筑之间的防火间距不应小于50m ，与明火或散发火花地点之间的防火间距不应小于30m 。  
甲类厂房与铁路、道路等的防火间距（m）GB50016-2006
名称	厂外铁路线中心线	厂内铁路线中心线	厂外道路路边	厂内道路路边	厂内道路路边
名称	厂外铁路线中心线	厂内铁路线中心线	厂外道路路边	主要	次要
甲类厂房	30	20	15	10	5
备注：38
甲类厂房、甲类仓库，可燃材料堆垛，甲、乙类液体储罐，液化石油气储罐，可燃、助燃气体储罐与架空电力线的最近水平距离不应小于电杆（塔）高度的1.5 倍，丙类液体储罐与架空电力线的最近水平距离不应小于电杆（塔）高度的1.2 倍。35kV 以上的架空电力线与单罐容积大于200m3 或总容积大于1000m3 的液化石油气储罐（区）的最近水平距离不应小于40m，当储罐为地下直埋式时，架空电力线与储罐的最近水平距离可减小50%。 
(3)防爆泄压装置
有爆炸危险的甲、乙类厂房应设置泄压装置；
泄压装置应用轻质材料，可设于屋顶、窗、门；
泄压面积/厂房体积（防爆泄压比值）采用0.03～0.25m2/m3；
泄压部位应布置在靠近易发生爆炸部位，并避开人员较多和主要通道等场所。
备注：40
4.4 设备防火、防爆安全装置
(1)阻火装置
安全液封----防止火焰、爆炸波通过的水封井；
阻火器
单向阀(止逆阀、止回阀)---允许可燃物向一个方向流动
(2)泄压装置
安全阀
爆炸片(防爆膜、泄压膜)
(3)指示装置
压力表
温度计
液位计
计量计
备注：41
备注：安全液封可以-防止火焰、爆炸波通过，如水封井设置在有可燃气体、易燃液体蒸气或油污的污水管网上，用以防止燃烧或爆炸沿污水管网蔓延。
阻火器可以防止火焰延烧通过；他的灭火作用是根据火焰在管中传播的速度随着管径的减少而降低，并且管径减少后火焰通过时热损失也增加，最后使火焰熄灭。一般安装在燃烧室、易燃液体或可燃气体容器及管道放空管末端。
单向阀只允许流体向一个方向流动。遇有回流时就自动关闭，这样就可以防止回火。
安全阀的作用主要是排放泄压，当受压设备内部压力超过设定值时，安全阀自动开启，把设备内的介质迅速排放出去，压力降低至正常值后又自动关闭---防止设备和容器压力过高而爆炸；它还有个作用就是可以报警，安全阀开启后向外排放介质时，会产生较大的噪音。
爆破片一般设置在设备内物料可能发生异常反应的场合，当设备内压力超过设定压强时自动破裂，以保护设备、设施免造破坏。他的特点是放出物料多，泄压快，构造简单。
4.5 预防形成爆炸性混合物
(1)设备密闭
(2)厂房通风
(3)惰性气体保护
(4)以不燃溶剂代替可燃溶剂
(5)危险物品贮存管理
备注：42
备注：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，就要使设备密闭。对于正压或负压操作的设备更应如此。正压设备要防止气体或粉尘逸出，负压则要防止空气进入。方法有少用法兰连接，使用无缝钢管等。
尽管设备密闭很好，但总会有部分蒸气、气体或粉尘泄漏，在生产中往往借助于通风来降低空气中可燃物的含量。
比较常用是氮，还有二氧化碳、水蒸气等。用于易燃固体的粉碎、输送，装置贮罐备用氮气，停车检修时吹扫。
爆炸物品不准与任何其他种类物品共存，必须单独隔离贮存
易燃液体不准与其他种类物品共存
易燃气体除惰性不燃气体外，不准与其他种类物品共存
惰性气体除易燃气体、助燃气体、氧化剂和有毒物品外，不准与其他种类物品共存
助燃气体除惰性不燃气体和有毒物品外，不准与其他物品共存
遇水或空气能自燃物品不准与其他种类物品共存
易燃固体不准与其他种类物品共存
氧化剂除惰性气体外，不准与其他种类物品共存
能引起燃烧的物品(硝酸)不准与其他种类物品共存
有毒物品除惰性气体外，不准与其他种类物品共存

4.6 控制着火源
(1)明火管理
(2)防治摩擦和撞击
(3)防电气设备打火(防爆电气)
(4)防止静电放电
(5)防雷电
备注：43
备注：明火主要指生产过程中的加热用火、维修用火及其他火源。加热易燃液体时应该尽量避免采用明火，采用蒸汽、电热等方式。
在有火灾爆炸危险的装置附近，应该尽量避免动火作业，最好将要检修的设备拆卸到安全地点修理。大修时，应用惰性气体彻底转换系统内的燃爆物质。汽车等的排气管可能喷火也要注意。
机器的转动部分缺润滑油，磨擦发热 可能会引起火灾；金属零件进到粉碎机、反应器等设备里，也可能由于撞击起火；管道或压力容器泄漏时，液体或气体喷射磨擦也可能引起火灾。
撞击和磨擦的两部分采用不同的金属就不容易产生火花。防爆生产厂房应禁止穿带钉子的鞋，地面铺设不产生火花的软质材料。
把非防爆电气设备安全在爆炸危险场以外或者隔离开。在爆炸危险场所内，尽量少用携带式电气设备。
液体或固体物料在管道中流动会产生静电，人走动也会产生静电。静电放电可能引起火灾甚至爆炸。控制的方法有，控制输送速度，管道光滑，静电接地连接，抗静电添加剂，人穿防静电鞋、防静电工作服等。
4.7 安全管理措施
安全管理措施一般包括：
1.建立建全安全管理机构及制定各级人员的安全生产责任制；(其他生产经营单位，从业人员超过三百人的，应当设置安全生产管理机构或者配备专职安全生产管理人员；从业人员在三百人以下的，应当配备专职或者兼职的安全生产管理人员，或者委托具有国家规定的相关专业技术资格的工程技术人员提供安全生产管理服务。)
2.各项安全管理制度(安全教育培训、安全生产检查、事故处理、隐患整改、设备设施检查、检测、维修、安全操作证、 “三同时”、健康监护、重大危险源管理、应急预案……等)；3.岗位安全操作规程及技术操作规程（运行规程）、作业工作票。
备注：44
备注：即使生产装置是本质安全的，高度自动化的，也不可能完全消除所有的危险有害因素，预防事故。例如，维修时，巡检时。因此在采取安全技术对策措施的同时，应该结合安全管理对策措施，制定相应的安全卫生规章制度，对企业内部实施安全卫生监督、检查，对人员进行安全、卫生知识培训教育，才能更好地防止事故发生，保障安全生产。
在中国，推行全员安全管理的同时，实行安全生产责任制度。所谓安全生产责任制度，就是各级领导应对本单位事故预防工作所负的总的领导责任，各级工程技术人员、职能部门和生产工人在各自的职责范围内，对安全生产工作应负相应的责任。
通过编制和实施安全技术措施计划，可以把改善劳动安全卫生条件这项工作纳入企业的生产建设计划中，有计划有步骤地解决企业中一些重大事故隐患。
        生产经营单位新建、改建、扩建工程项目的安全设施，
必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。安全设施投资应当纳入建设项目概算。

“三同时”概念
四不放过：事故原因没有查清不放过；事故责任者没有严肃处理不放过；广大职工没有受到教育不放过；防范措施没有落实不放过；
五同时：
按照管生产必须管安全的原则，企业领导人在计划、布置、检查、总结、评比生产工作的同时，计划、布置、检查、总结、评比安全工作。
停止使用燃爆性物质，或以无害物质替代
改用燃爆性较低的物质
改变工艺减轻危害性
隔离人员或危害
限制危害
工程技术控制
管理控制
灭   火
限制危害
消除危害
预防风险
应急救援
选择风险控制措施时的优先顺序
五、专业系统防火防爆措施
天然气系统
氢气系统
燃油系统
谢   谢
2021年11月18日

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