后处理厂房火灾危害性分析

□张志伟

一、引言

建筑消防设计是一项重要工作，关系到人们的生命财产安全。后处理厂房工艺流程复杂、建筑规模大、投资高、火灾隐患大，发生火灾造成的损失和后果较严重，这就对其消防设计提出了更高的要求。随着性能化防火设计的发展和对其设计流程、方法的进一步研究和认识，要求在设计时必须认真仔细推敲其中各个环节的合理性、可靠性，制定出完善优秀的设计方案，从而保障安全功能不受火灾影响，提高后处理厂房的整体安全性能。火灾危害性分析作为性能化防火设计的重要组成部分和工作基础，如何开展分析工作并进行恰当的评价就显得尤为重要。

后处理厂属于核化工类厂房，与普通化工厂房类似，厂房内具有火灾危险性的物品种类多，布置较分散，同时，核化工类厂房由于特殊的工艺特点，对人员设备的安全性要求也较高，因此，如何进行火灾危害性分析从而保证厂房安全是十分重要的。

该类厂房的火灾危害性分析是一个不断修改和更新的过程。在进行了可能影响安全的任何改变或改进之后要再次修订。火灾危害性分析主要包括三个内容：火灾危害和安全系统的鉴别；火灾发展的分析；防火措施的充分性。

二、火灾危害和安全系统的鉴别

(一)安全防火区的描述。该清单需要描述每个安全防火区的实体尺寸、布置和结构以及描述所有的安全相关系统。

(二)可燃物清单。火灾危害性分析应当包括存在于每个安全防火区内所有可燃物料的详细清单。有许多在确定火灾危害时不能忽略的临时性活动，例如可燃物料的临时贮存、垃圾堆积和维修工作。需要验证已经考虑了这些活动以及有关的可燃物料。

(三)点火源。应当鉴别固定点火源，在不存在固定点燃源的地方，应当假定可能存在的临时点燃源。

(四)防火分隔。防火分隔主要包括每个安全防火区防火屏障的耐火极限；防火屏障要满足的耐火极限试验的标准；防火屏障上应采取具有一定耐火极限防火保护(如防火门和防火阀)；在每个防火屏障的所有电气和机械贯穿件处采用防火封堵。

(五)消防系统。消防系统主要包括设计消防系统所用具体标准的详细资料；火灾报警系统的类型和位置，是手动还是自动；火灾探测系统的类型和位置以及它们的动作方式；固定式灭火系统的详细资料；手提式灭火器的类型和位置；烟气控制系统的详细资料；爆炸控制系统的详细资料；应急照明的类型和位置。

三、火灾发展的分析

火灾发展分析主要是对已鉴别的安全防火区的假想火灾火势增长分析，包括假想火灾的范围和火势增长速率以及火灾后果。主要针对所鉴别的可燃物的燃烧热量、释热率等数值。如果不能得到足够的经验数据，应当通过实验，或利用数字模拟技术，或利用计算方法进行验证。无论使用何种分析火势增长方法，均需验证已考虑了场所的类型特征(如属于露天区域、无通风的密闭房间、有通风的房间、由敞开的门洞通风的房间等)。

火灾危害性分析应注意以下几点：第一，说明在火灾期间是否假定固定灭火系统工作或故障；第二，规定可能造成安全系统/部件例如电子仪器设备、电缆和机械部件故障的温度和其他有关的阐值；第三，考虑油喷射火灾的可能性；第四，考虑爆炸危险的可能性；第五，考虑通风的影响。

用于分析火势增长的方法主要有三种：分析预计的火势增长、保守的主客观估计、手算或计算机计算。因此首先应确认以下内容:第一，确定分析厂区内防火区火势增长所用的方法；第二，明确已详细作过调查的那些火灾危害，以便能将这些火灾危害作为用上述各种方法进行类似火灾风险分析的参考案例；第三，确认对于每个防火区已规定的假想火灾；第四，确认每个防火区假想火灾对安全系统的预计后果的分析方法。

(一)保守的主观估计。为了确定现有防火措施对于确保核安全而言是否足够，在考虑了火灾危害和安全系统的鉴别和火灾发展的分析所列的那些因素之后，就有可能仅根据实践经验和工程判断进行估计。然而，只有采用非常保守的判断，估计才算是合理的。

(二)手算。可能有一些防火区，仅用保守的主观估计不能肯定防火水平是否足够保证核安全。在这种情况下，可以使用手算方法，其中包括使用经验公式、图表等来确定现有防火措施是否足够保证在火灾事件时的核安全。

(三)计算机模拟计算。近几年，计算机火灾模型已达到能够被认为是防火工程设计工具的阶段。实践经验表明，相对简单区域的模型能够在防火安全设计和评价，特别是在确定温度峰值、最大温升速率以及火灾探测和灭火系统的动作时间中起重要作用。然而，采用复杂的计算模型预计火势增长和火灾蔓延应当谨慎，因为使用该模型所需的输入数据有许多不确定性。用于支持火灾危害性分析的计算机计算应当确定所有可能影响火势发展和火灾产物分布的参数。计算应当描述火灾对邻近区域安全系统的影响。

不管在分析火势增长中使用何种方法，分析的结果应当比较确定火灾荷载与可用的非能动和能动防火措施之间是否匹配。

四、防火措施的充分性分析

火灾危害性分析通常分两步进行。第一，利用保守的主观估计进行初始筛选以剔除那些假想的火灾后果不会危及核安全的防火区。第二，再进一步分析第一步没有排除的防火区。防火措施的充分性评价应以逐个区域收集到的和分析过的数据为基础。这种评价主要基于区域内假想火灾，根据该区域内固定可燃物和临时可燃物的火灾荷载分析该假想火灾的火势增长、持续时间和后果。对于这种评价而言，应当假定火灾一旦发生就蔓延到整个防火区，除(手动或自动)灭火设施外所有可燃物都将燃烧。例如电机会完全烧毁，廊道内的所有托架会燃烧。除非计算文件指明仅仅防火区的一部分受假想火灾的影响。

当可燃物为液体时，应当考虑可燃液体从一个防火区蔓延至其他防火区的可能性，除非已采取了保护措施(如防溢流围堰或排放系统等)。同时，应当假定散开的液体是正在燃烧着的。

当该防火区内没有放置固定的可燃物时，还应当考虑临时性可燃物(例如堆放的垃圾、油漆桶、用过的油和防护衣)产生偶然火灾危害。

验证火灾危害性分析包括以下项目：证实假想火灾的后果不会危及核安全相关的防火区；并对进一步分析的那些防火区的防火措施的充分性作相应评价。

四、后处理厂的火灾风险分析及评估

火灾风险主要来自于可燃物、氧化剂和点火源三者的组合。火灾风险不是核设施特有的，但可以导致其他核风险，例如：由于通风系统最后一级过滤器的丧失，而导致核材料扩散；导致辐射屏蔽被破坏；临界发生的可能性增加。

燃料循环后端设施的火灾风险分析是基于以下几个方面。

(一)识别潜在安全目标。潜在安全目标识别是预防火灾发生的基础，这些安全目标包括：用于保障安全停车所需的系统和设备；存放有毒的、有放射性的、易燃的、有腐蚀性的和有爆炸危险的物品；消防相关系统和设施；人员疏散通道或消防队员进入路线等。

(二)火灾风险评估。工厂各相关房间或每种类型的房间的火灾风险评估需要考虑以下火灾隐患影响参数：是否包含易燃材料、点火源；火灾可能发生的频率；是否会有助于火灾的扩散。