淺談化工潔凈車間防排煙系統(tǒng)的安全性分析
四川華銳凈化 2019-03-05 20:26:03 閱讀
摘要 化工潔凈車間生產(chǎn)工藝的特殊性造成該封閉區(qū)域內(nèi)火災(zāi)特點(diǎn)的復(fù)雜性，依據(jù)相關(guān)防火設(shè)計(jì)規(guī)范需要進(jìn)行防排煙設(shè)計(jì)。結(jié)合工程實(shí)際，建立了潔凈車間火災(zāi)危險(xiǎn)度分析數(shù)學(xué)模型，分別對(duì)潔凈車間火災(zāi)后通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行、停止運(yùn)行、轉(zhuǎn)換為防排煙系統(tǒng)等不同通風(fēng)工況進(jìn)行了火災(zāi)危險(xiǎn)度計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明事故通風(fēng)及防排煙系統(tǒng)啟動(dòng)后，能有效的降低車間的火災(zāi)危險(xiǎn)性等級(jí)。研究結(jié)果用于指導(dǎo)化工潔凈生產(chǎn)車間的防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)，從而提高同類化工企業(yè)的消防安全管理水平。
關(guān)鍵詞 化工潔凈車間；火災(zāi)；火災(zāi)危險(xiǎn)度分析；防排煙
化工、醫(yī)藥、電子等行業(yè)，為了保證生產(chǎn)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定性與清潔程度，一般設(shè)置潔凈生產(chǎn)區(qū)域。化工潔凈車間的相對(duì)特殊性也導(dǎo)致其火災(zāi)危險(xiǎn)性與一般工業(yè)民用建筑存在差異，因此為保障潔凈車間內(nèi)生命和財(cái)產(chǎn)安全，減少火災(zāi)事故損失，對(duì)化工潔凈車間進(jìn)行防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)是有必要的[1]。本文結(jié)合筆者的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程實(shí)踐，從理論上分析通風(fēng)方式對(duì)潔凈車間火災(zāi)危險(xiǎn)性的影響。
1 火災(zāi)危險(xiǎn)度分析數(shù)學(xué)模型
火災(zāi)危險(xiǎn)度分析方法是一種半定量的危險(xiǎn)分析法，將分析對(duì)象處理為一個(gè)系統(tǒng)，并按組成特點(diǎn)將其分解為若干部分，再根據(jù)各部分的危險(xiǎn)程度確定系統(tǒng)的危險(xiǎn)程度。本模型定位對(duì)相對(duì)獨(dú)立的潔凈車間火災(zāi)安全狀況分析，取單元、因素二層。計(jì)算中對(duì)關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)的因素采用相乘處理，關(guān)聯(lián)性較弱的因素采用相加處理[2]。
1.1 火災(zāi)危險(xiǎn)度計(jì)算模型
1.1.1 基本因素確定
結(jié)合工程實(shí)際選取基本因素：火災(zāi)荷載、火場(chǎng)溫度、煙氣層高度、環(huán)境條件、個(gè)體特征、火災(zāi)反應(yīng)、安全管理、被動(dòng)防火設(shè)計(jì)、主動(dòng)滅火技術(shù)、煙氣控制措施、不確定因素等[3]。
1.1.2 基本因素關(guān)聯(lián)性組合為獨(dú)立因素
式中：為獨(dú)立因素的危險(xiǎn)度，分別為其危險(xiǎn)度，i表示獨(dú)立因素。
對(duì)潔凈車間火災(zāi)，選取火災(zāi)特點(diǎn)：火災(zāi)荷載、火場(chǎng)溫度、煙氣層高度、環(huán)境條件等；人員特征：個(gè)體特征、火災(zāi)反應(yīng)、安全管理等；防火設(shè)計(jì)：被動(dòng)防火設(shè)計(jì)、主動(dòng)滅火技術(shù)、煙氣控制措施等；其它因素為一些尚不明確、不明朗的因素作為獨(dú)立因素，并根據(jù)工程實(shí)際進(jìn)行賦值，具體見表1所示：
表中分值越大表示造成的事故可能性越大或者防治措施越差。由于各個(gè)基本因素的危險(xiǎn)度不可能同時(shí)都處于最大值，也不能為零，因此一般規(guī)定獨(dú)立因素的上限制不超過80%，也不小于8%，為了便于比較，將危險(xiǎn)度轉(zhuǎn)化為百分?jǐn)?shù)形式，
各獨(dú)立因素的權(quán)ri重之和應(yīng)為1.0，然后計(jì)算單元火災(zāi)危險(xiǎn)度：
式中：ri，分別為獨(dú)立因素的權(quán)重和危險(xiǎn)度；
1.1.4 火災(zāi)危險(xiǎn)度分級(jí)
結(jié)合工程實(shí)際，參考他人研究成果，將火災(zāi)危險(xiǎn)度劃分為六級(jí)，具體見表2所示：
2 工程實(shí)例計(jì)算
某工程項(xiàng)目中建設(shè)一個(gè)300m2的潔凈車間；對(duì)室內(nèi)進(jìn)行機(jī)械排煙設(shè)計(jì)，疏散走廊進(jìn)行機(jī)械加壓送風(fēng)防煙設(shè)計(jì)[4]。
2.1 正常通風(fēng)、空調(diào)運(yùn)行條件下車間火災(zāi)危險(xiǎn)度
潔凈車間正常通風(fēng)、空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)下發(fā)生火災(zāi)，若系統(tǒng)運(yùn)行工況未發(fā)生變化，通過送風(fēng)口繼續(xù)向車間內(nèi)送風(fēng)。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)初始檢查結(jié)果，各基本因素危險(xiǎn)度為：
因此該單元屬于中等火災(zāi)危險(xiǎn)性。
2.2 火災(zāi)后通風(fēng)、空調(diào)關(guān)閉條件下車間火災(zāi)危險(xiǎn)度
若潔凈車間起火后，通風(fēng)、空調(diào)停止向車間送風(fēng)。各基本因素危險(xiǎn)度為：
因此該單元屬于中高火災(zāi)危險(xiǎn)性。
2.3 火災(zāi)后防排煙系統(tǒng)啟用條件下車間火災(zāi)危險(xiǎn)度
若潔凈車間起火后，通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)通過轉(zhuǎn)換裝置及時(shí)調(diào)整為防排煙系統(tǒng)。各基本因素危險(xiǎn)度為：
因此該單元屬于中低火災(zāi)危險(xiǎn)性。
2.4 補(bǔ)償措施安全分析
通過計(jì)算可知：火災(zāi)后車間火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)依次為：S空調(diào)關(guān)＞S空調(diào)開＞S排煙。這也從量化的角度說明了對(duì)潔凈車間進(jìn)行防排煙設(shè)計(jì)的必要性，它能在火災(zāi)事故發(fā)生后有效的降低車間的火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)，當(dāng)然若若其它補(bǔ)償措施配合通風(fēng)系統(tǒng)一起作用，將會(huì)大大降低系統(tǒng)的火災(zāi)危險(xiǎn)度[5]。
3 結(jié)論
本文結(jié)合相關(guān)的規(guī)范和工程實(shí)踐，對(duì)工程項(xiàng)目潔凈車間在疏散走廊設(shè)置加壓送風(fēng)系統(tǒng)，車間內(nèi)通過轉(zhuǎn)換裝置使通風(fēng)、凈化空調(diào)系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)兼用的設(shè)計(jì)思路。建立了火災(zāi)危險(xiǎn)程度分析數(shù)學(xué)模型，選定了影響建筑火災(zāi)安全的因素并賦予其權(quán)重，分別對(duì)潔凈車間發(fā)生火災(zāi)后，不同通風(fēng)空調(diào)工況條件下火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行了計(jì)算分析。本文計(jì)算方法簡(jiǎn)單、實(shí)用，研究結(jié)果用于指導(dǎo)化工廠通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以及為化工企業(yè)的消防安全管理工作提供指導(dǎo)性意見。
關(guān)鍵詞 化工潔凈車間；火災(zāi)；火災(zāi)危險(xiǎn)度分析；防排煙
化工、醫(yī)藥、電子等行業(yè)，為了保證生產(chǎn)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定性與清潔程度，一般設(shè)置潔凈生產(chǎn)區(qū)域。化工潔凈車間的相對(duì)特殊性也導(dǎo)致其火災(zāi)危險(xiǎn)性與一般工業(yè)民用建筑存在差異，因此為保障潔凈車間內(nèi)生命和財(cái)產(chǎn)安全，減少火災(zāi)事故損失，對(duì)化工潔凈車間進(jìn)行防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)是有必要的[1]。本文結(jié)合筆者的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程實(shí)踐，從理論上分析通風(fēng)方式對(duì)潔凈車間火災(zāi)危險(xiǎn)性的影響。
1 火災(zāi)危險(xiǎn)度分析數(shù)學(xué)模型
火災(zāi)危險(xiǎn)度分析方法是一種半定量的危險(xiǎn)分析法，將分析對(duì)象處理為一個(gè)系統(tǒng)，并按組成特點(diǎn)將其分解為若干部分，再根據(jù)各部分的危險(xiǎn)程度確定系統(tǒng)的危險(xiǎn)程度。本模型定位對(duì)相對(duì)獨(dú)立的潔凈車間火災(zāi)安全狀況分析，取單元、因素二層。計(jì)算中對(duì)關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)的因素采用相乘處理，關(guān)聯(lián)性較弱的因素采用相加處理[2]。
1.1 火災(zāi)危險(xiǎn)度計(jì)算模型
1.1.1 基本因素確定
結(jié)合工程實(shí)際選取基本因素：火災(zāi)荷載、火場(chǎng)溫度、煙氣層高度、環(huán)境條件、個(gè)體特征、火災(zāi)反應(yīng)、安全管理、被動(dòng)防火設(shè)計(jì)、主動(dòng)滅火技術(shù)、煙氣控制措施、不確定因素等[3]。
1.1.2 基本因素關(guān)聯(lián)性組合為獨(dú)立因素
式中：為獨(dú)立因素的危險(xiǎn)度，分別為其危險(xiǎn)度，i表示獨(dú)立因素。
對(duì)潔凈車間火災(zāi)，選取火災(zāi)特點(diǎn)：火災(zāi)荷載、火場(chǎng)溫度、煙氣層高度、環(huán)境條件等；人員特征：個(gè)體特征、火災(zāi)反應(yīng)、安全管理等；防火設(shè)計(jì)：被動(dòng)防火設(shè)計(jì)、主動(dòng)滅火技術(shù)、煙氣控制措施等；其它因素為一些尚不明確、不明朗的因素作為獨(dú)立因素，并根據(jù)工程實(shí)際進(jìn)行賦值，具體見表1所示：
表中分值越大表示造成的事故可能性越大或者防治措施越差。由于各個(gè)基本因素的危險(xiǎn)度不可能同時(shí)都處于最大值，也不能為零，因此一般規(guī)定獨(dú)立因素的上限制不超過80%，也不小于8%，為了便于比較，將危險(xiǎn)度轉(zhuǎn)化為百分?jǐn)?shù)形式，
各獨(dú)立因素的權(quán)ri重之和應(yīng)為1.0，然后計(jì)算單元火災(zāi)危險(xiǎn)度：
式中：ri，分別為獨(dú)立因素的權(quán)重和危險(xiǎn)度；
1.1.4 火災(zāi)危險(xiǎn)度分級(jí)
結(jié)合工程實(shí)際，參考他人研究成果，將火災(zāi)危險(xiǎn)度劃分為六級(jí)，具體見表2所示：
2 工程實(shí)例計(jì)算
某工程項(xiàng)目中建設(shè)一個(gè)300m2的潔凈車間；對(duì)室內(nèi)進(jìn)行機(jī)械排煙設(shè)計(jì)，疏散走廊進(jìn)行機(jī)械加壓送風(fēng)防煙設(shè)計(jì)[4]。
2.1 正常通風(fēng)、空調(diào)運(yùn)行條件下車間火災(zāi)危險(xiǎn)度
潔凈車間正常通風(fēng)、空調(diào)運(yùn)行狀態(tài)下發(fā)生火災(zāi)，若系統(tǒng)運(yùn)行工況未發(fā)生變化，通過送風(fēng)口繼續(xù)向車間內(nèi)送風(fēng)。
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)初始檢查結(jié)果，各基本因素危險(xiǎn)度為：
因此該單元屬于中等火災(zāi)危險(xiǎn)性。
2.2 火災(zāi)后通風(fēng)、空調(diào)關(guān)閉條件下車間火災(zāi)危險(xiǎn)度
若潔凈車間起火后，通風(fēng)、空調(diào)停止向車間送風(fēng)。各基本因素危險(xiǎn)度為：
因此該單元屬于中高火災(zāi)危險(xiǎn)性。
2.3 火災(zāi)后防排煙系統(tǒng)啟用條件下車間火災(zāi)危險(xiǎn)度
若潔凈車間起火后，通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)通過轉(zhuǎn)換裝置及時(shí)調(diào)整為防排煙系統(tǒng)。各基本因素危險(xiǎn)度為：
因此該單元屬于中低火災(zāi)危險(xiǎn)性。
2.4 補(bǔ)償措施安全分析
通過計(jì)算可知：火災(zāi)后車間火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)依次為：S空調(diào)關(guān)＞S空調(diào)開＞S排煙。這也從量化的角度說明了對(duì)潔凈車間進(jìn)行防排煙設(shè)計(jì)的必要性，它能在火災(zāi)事故發(fā)生后有效的降低車間的火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)，當(dāng)然若若其它補(bǔ)償措施配合通風(fēng)系統(tǒng)一起作用，將會(huì)大大降低系統(tǒng)的火災(zāi)危險(xiǎn)度[5]。
3 結(jié)論
本文結(jié)合相關(guān)的規(guī)范和工程實(shí)踐，對(duì)工程項(xiàng)目潔凈車間在疏散走廊設(shè)置加壓送風(fēng)系統(tǒng)，車間內(nèi)通過轉(zhuǎn)換裝置使通風(fēng)、凈化空調(diào)系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)兼用的設(shè)計(jì)思路。建立了火災(zāi)危險(xiǎn)程度分析數(shù)學(xué)模型，選定了影響建筑火災(zāi)安全的因素并賦予其權(quán)重，分別對(duì)潔凈車間發(fā)生火災(zāi)后，不同通風(fēng)空調(diào)工況條件下火災(zāi)危險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行了計(jì)算分析。本文計(jì)算方法簡(jiǎn)單、實(shí)用，研究結(jié)果用于指導(dǎo)化工廠通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，以及為化工企業(yè)的消防安全管理工作提供指導(dǎo)性意見。
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