后處理廠房火災危害性分析

□張志偉

一、引言

建筑消防設計是一項重要工作，關系到人們的生命財產安全。后處理廠房工藝流程復雜、建筑規模大、投資高、火災隱患大，發生火災造成的損失和后果較嚴重，這就對其消防設計提出了更高的要求。隨著性能化防火設計的發展和對其設計流程、方法的進一步研究和認識，要求在設計時必須認真仔細推敲其中各個環節的合理性、可靠性，制定出完善優秀的設計方案，從而保障安全功能不受火災影響，提高后處理廠房的整體安全性能。火災危害性分析作為性能化防火設計的重要組成部分和工作基礎，如何開展分析工作并進行恰當的評價就顯得尤為重要。

后處理廠屬于核化工類廠房，與普通化工廠房類似，廠房內具有火災危險性的物品種類多，布置較分散，同時，核化工類廠房由于特殊的工藝特點，對人員設備的安全性要求也較高，因此，如何進行火災危害性分析從而保證廠房安全是十分重要的。

該類廠房的火災危害性分析是一個不斷修改和更新的過程。在進行了可能影響安全的任何改變或改進之后要再次修訂。火災危害性分析主要包括三個內容：火災危害和安全系統的鑒別；火災發展的分析；防火措施的充分性。

二、火災危害和安全系統的鑒別

(一)安全防火區的描述。該清單需要描述每個安全防火區的實體尺寸、布置和結構以及描述所有的安全相關系統。

(二)可燃物清單。火災危害性分析應當包括存在于每個安全防火區內所有可燃物料的詳細清單。有許多在確定火災危害時不能忽略的臨時性活動，例如可燃物料的臨時貯存、垃圾堆積和維修工作。需要驗證已經考慮了這些活動以及有關的可燃物料。

(三)點火源。應當鑒別固定點火源，在不存在固定點燃源的地方，應當假定可能存在的臨時點燃源。

(四)防火分隔。防火分隔主要包括每個安全防火區防火屏障的耐火極限；防火屏障要滿足的耐火極限試驗的標準；防火屏障上應采取具有一定耐火極限防火保護(如防火門和防火閥)；在每個防火屏障的所有電氣和機械貫穿件處采用防火封堵。

(五)消防系統。消防系統主要包括設計消防系統所用具體標準的詳細資料；火災報警系統的類型和位置，是手動還是自動；火災探測系統的類型和位置以及它們的動作方式；固定式滅火系統的詳細資料；手提式滅火器的類型和位置；煙氣控制系統的詳細資料；爆炸控制系統的詳細資料；應急照明的類型和位置。

三、火災發展的分析

火災發展分析主要是對已鑒別的安全防火區的假想火災火勢增長分析，包括假想火災的范圍和火勢增長速率以及火災后果。主要針對所鑒別的可燃物的燃燒熱量、釋熱率等數值。如果不能得到足夠的經驗數據，應當通過實驗，或利用數字模擬技術，或利用計算方法進行驗證。無論使用何種分析火勢增長方法，均需驗證已考慮了場所的類型特征(如屬于露天區域、無通風的密閉房間、有通風的房間、由敞開的門洞通風的房間等)。

火災危害性分析應注意以下幾點：第一，說明在火災期間是否假定固定滅火系統工作或故障；第二，規定可能造成安全系統/部件例如電子儀器設備、電纜和機械部件故障的溫度和其他有關的闡值；第三，考慮油噴射火災的可能性；第四，考慮爆炸危險的可能性；第五，考慮通風的影響。

用于分析火勢增長的方法主要有三種：分析預計的火勢增長、保守的主客觀估計、手算或計算機計算。因此首先應確認以下內容:第一，確定分析廠區內防火區火勢增長所用的方法；第二，明確已詳細作過調查的那些火災危害，以便能將這些火災危害作為用上述各種方法進行類似火災風險分析的參考案例；第三，確認對于每個防火區已規定的假想火災；第四，確認每個防火區假想火災對安全系統的預計后果的分析方法。

(一)保守的主觀估計。為了確定現有防火措施對于確保核安全而言是否足夠，在考慮了火災危害和安全系統的鑒別和火災發展的分析所列的那些因素之后，就有可能僅根據實踐經驗和工程判斷進行估計。然而，只有采用非常保守的判斷，估計才算是合理的。

(二)手算。可能有一些防火區，僅用保守的主觀估計不能肯定防火水平是否足夠保證核安全。在這種情況下，可以使用手算方法，其中包括使用經驗公式、圖表等來確定現有防火措施是否足夠保證在火災事件時的核安全。

(三)計算機模擬計算。近幾年，計算機火災模型已達到能夠被認為是防火工程設計工具的階段。實踐經驗表明，相對簡單區域的模型能夠在防火安全設計和評價，特別是在確定溫度峰值、最大溫升速率以及火災探測和滅火系統的動作時間中起重要作用。然而，采用復雜的計算模型預計火勢增長和火災蔓延應當謹慎，因為使用該模型所需的輸入數據有許多不確定性。用于支持火災危害性分析的計算機計算應當確定所有可能影響火勢發展和火災產物分布的參數。計算應當描述火災對鄰近區域安全系統的影響。

不管在分析火勢增長中使用何種方法，分析的結果應當比較確定火災荷載與可用的非能動和能動防火措施之間是否匹配。

四、防火措施的充分性分析

火災危害性分析通常分兩步進行。第一，利用保守的主觀估計進行初始篩選以剔除那些假想的火災后果不會危及核安全的防火區。第二，再進一步分析第一步沒有排除的防火區。防火措施的充分性評價應以逐個區域收集到的和分析過的數據為基礎。這種評價主要基于區域內假想火災，根據該區域內固定可燃物和臨時可燃物的火災荷載分析該假想火災的火勢增長、持續時間和后果。對于這種評價而言，應當假定火災一旦發生就蔓延到整個防火區，除(手動或自動)滅火設施外所有可燃物都將燃燒。例如電機會完全燒毀，廊道內的所有托架會燃燒。除非計算文件指明僅僅防火區的一部分受假想火災的影響。

當可燃物為液體時，應當考慮可燃液體從一個防火區蔓延至其他防火區的可能性，除非已采取了保護措施(如防溢流圍堰或排放系統等)。同時，應當假定散開的液體是正在燃燒著的。

當該防火區內沒有放置固定的可燃物時，還應當考慮臨時性可燃物(例如堆放的垃圾、油漆桶、用過的油和防護衣)產生偶然火災危害。

驗證火災危害性分析包括以下項目：證實假想火災的后果不會危及核安全相關的防火區；并對進一步分析的那些防火區的防火措施的充分性作相應評價。

四、后處理廠的火災風險分析及評估

火災風險主要來自于可燃物、氧化劑和點火源三者的組合。火災風險不是核設施特有的，但可以導致其他核風險，例如：由于通風系統最后一級過濾器的喪失，而導致核材料擴散；導致輻射屏蔽被破壞；臨界發生的可能性增加。

燃料循環后端設施的火災風險分析是基于以下幾個方面。

(一)識別潛在安全目標。潛在安全目標識別是預防火災發生的基礎，這些安全目標包括：用于保障安全停車所需的系統和設備；存放有毒的、有放射性的、易燃的、有腐蝕性的和有爆炸危險的物品；消防相關系統和設施；人員疏散通道或消防隊員進入路線等。

(二)火災風險評估。工廠各相關房間或每種類型的房間的火災風險評估需要考慮以下火災隱患影響參數：是否包含易燃材料、點火源；火災可能發生的頻率；是否會有助于火災的擴散。