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            建筑設計防火規范 GB50016-2014(2018年版) 廠房和倉庫3.1

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            本文發布時間:2020-03-09 17:00:34
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            版權:沈陽盛世消防檢測

            3.1 火災危險性分類


            3.1.1 生產的火災危險性應根據生產中使用或產生的物質性質及其數量等因素劃分,可分為甲、乙、丙、丁、戊類,并應符合表3.1.1的規定。

            3.1.2 同一座廠房或廠房的任一防火分區內有不同火災危險性生產時,廠房或防火分區內的生產火災危險性類別應按火災危險性較大的部分確定;當生產過程中使用或產生易燃、可燃物的量較少,不足以構成爆炸或火災危險時,可按實際情況確定;當符合下述條件之一時,可按火災危險性較小的部分確定:
            1 火災危險性較大的生產部分占本層或本防火分區建筑面積的比例小于5%或丁、戊類廠房內的油漆工段小于10%,且發生火災事故時不足以蔓延至其他部位或火災危險性較大的生產部分采取了有效的防火措施;
            2 丁、戊類廠房內的油漆工段,當采用封閉噴漆工藝,封閉噴漆空間內保持負壓、油漆工段設置可燃氣體探測報警系統或自動抑爆系統,且油漆工段占所在防火分區建筑面積的比例不大于20%。
            3.1.3 儲存物品的火災危險性應根據儲存物品的性質和儲存物品中的可燃物數量等因素劃分,可分為甲、乙、丙、丁、戊類,并應符合表3.1.3的規定。

            3.1.4 同一座倉庫或倉庫的任一防火分區內儲存不同火災危險性物品時,倉庫或防火分區的火災危險性應按火災危險性最大的物品確定。
            3.1.5 丁、戊類儲存物品倉庫的火災危險性,當可燃包裝重量大于物品本身重量1/4或可燃包裝體積大于物品本身體積的1/2時,應按丙類確定。
            條文說明


            3.1 火災危險性分類

            本規范根據物質的火災危險特性,定性或定量地規定了生產和儲存建筑的火災危險性分類原則,石油化工、石油天然氣、醫藥等有關行業還可根據實際情況進一步細化。
            3.1.1 本條規定了生產的火災危險性分類原則。
            (1) 表3.1.1中生產中使用的物質主要指所用物質為生產的主要組成部分或原材料,用量相對較多或需對其進行加工等。
            (2) 劃分甲、乙、丙類液體閃點的基準。
            為了比較切合實際地確定劃分液體物質的閃點標準,本規范1987年版編制組曾對596種易燃、可燃液體的閃點進行了統計和分析,情況如下:
            1)常見易燃液體的閃點多數小于28℃;
            2)國產煤油的閃點在28℃~40℃之間;
            3)國產16種規格的柴油閃點大多數為60℃~90℃(其中僅“-35#”柴油為50℃);
            4)閃點在60℃~120℃的73個品種的可燃液體,絕大多數火災危險性不大;
            5)常見的煤焦油閃點為65℃~100℃。
            據此認為:凡是在常溫環境下遇火源能引起閃燃的液體屬于易燃液體,可列入甲類火災危險性范圍。我國南方城市的最熱月平均氣溫在28℃左右,而廠房的設計溫度在冬季一般采用12℃~25℃。
            根據上述情況,將甲類火災危險性的液體閃點標準確定為小于28℃;乙類,為大于等于28℃至小于60℃;丙類,為大于等于60℃。
            (3) 火災危險性分類中可燃氣體爆炸下限的確定基準。
            由于絕大多數可燃氣體的爆炸下限均小于10%,一旦設備泄漏,在空氣中很容易達到爆炸濃度,所以將爆炸下限小于10%的氣體劃為甲類;少數氣體的爆炸下限大于10%,在空氣中較難達到爆炸濃度,所以將爆炸下限大于等于10%的氣體劃為乙類。但任何一種可燃氣體的火災危險性,不僅與其爆炸下限有關,而且與其爆炸極限范圍值、點火能量、混合氣體的相對濕度等有關,在實際設計時要加注意。
            (4) 火災危險性分類中應注意的幾個問題。
            1)生產的火災危險性分類,一般要分析整個生產過程中的每個環節是否有引起火災的可能性。生產的火災危險性分類一般要按其中最危險的物質確定,通常可根據生產中使用的全部原材料的性質、生產中操作條件的變化是否會改變物質的性質、生產中產生的全部中間產物的性質、生產的最終產品及其副產品的性質和生產過程中的自然通風、氣溫、濕度等環境條件等因素分析確定。當然,要同時兼顧生產的實際使用量或產出量。
            在實際中,一些產品可能有若干種不同工藝的生產方法,其中使用的原材料和生產條件也可能不盡相同,因而不同生產方法所具有的火災危險性也可能有所差異,分類時要注意區別對待。
            2)甲類火災危險性的生產特性
            “甲類”第1項和第2項參見前述說明。
            “甲類”第3項:生產中的物質在常溫下可以逐漸分解,釋放出大量的可燃氣體并且迅速放熱引起燃燒,或者物質與空氣接觸后能發生猛烈的氧化作用,同時放出大量的熱。溫度越高,氧化反應速度越快,產生的熱越多,使溫度升高越快,如此互為因果而引起燃燒或爆炸,如硝化棉、賽璐珞、黃磷等的生產。
            “甲類”第4項:生產中的物質遇水或空氣中的水蒸氣會發生劇烈的反應,產生氫氣或其它可燃氣體,同時產生熱量引起燃燒或爆炸。該類物質遇酸或氧化劑也能發生劇烈反應,發生燃燒爆炸的火災危險性比遇水或水蒸氣時更大,如金屬鉀、鈉、氧化鈉、氫化鈣、碳化鈣、磷化鈣等的生產。
            “甲類”第5項:生產中的物質有較強的氧化性。有些過氧化物中含有過氧基(—O—O—),性質極不穩定,易放出氧原子,具有強烈的氧化性,促使其它物質迅速氧化,放出大量的熱量而發生燃燒爆炸。該類物質對于酸、堿、熱,撞擊、摩擦、催化或與易燃品、還原劑等接觸后能迅速分解,極易發生燃燒或爆炸,如氯酸鈉、氯酸鉀、過氧化氫、過氧化鈉等的生產。
            “甲類”第6項:生產中的物質燃點較低、易燃燒,受熱、撞擊、摩擦或與氧化劑接觸能引起劇烈燃燒或爆炸,燃燒速度快,燃燒產物毒性大,如赤磷、三硫化二磷等的生產。
            “甲類”第7項:生產中操作溫度較高,物質被加熱到自燃點以上。此類生產必須是在密閉設備內進行,因設備內沒有助燃氣體,所以設備內的物質不能燃燒。但是,一旦設備或管道泄漏,即使沒有其它火源,該類物質也會在空氣中立即著火燃燒。這類生產在化工、煉油、生物制藥等企業中常見,火災的事故也不少,應引起重視。
            3)乙類火災危險性的生產特性
            “乙類”第1項和第2項參見前述說明。
            “乙類”第3項中所指的不屬于甲類的氧化劑是二級氧化劑,即非強氧化劑。特性是:比甲類第5項的性質穩定些,生產過程中的物質遇熱、還原劑、酸、堿等也能分解產生高熱,遇其他氧化劑也能分解發生燃燒甚至爆炸,如過二硫酸鈉、高碘酸、重鉻酸鈉、過醋酸等的生產。
            “乙類”第4項:生產中的物質燃點較低、較易燃燒或爆炸,燃燒性能比甲類易燃固體差,燃燒速度較慢,但可能放出有毒氣體,如硫磺、樟腦或松香等的生產。
            “乙類”第5項:生產中的助燃氣體本身不能燃燒(如氧氣),但在有火源的情況下,如遇可燃物會加速燃燒,甚至有些含碳的難燃或不燃固體也會迅速燃燒。
            “乙類”第6項:生產中可燃物質的粉塵、纖維、霧滴懸浮在空氣中與空氣混合,當達到一定濃度時,遇火源立即引起爆炸。這些細小的可燃物質表面吸附包圍了氧氣,當溫度升高時,便加速了它的氧化反應,反應中放出的熱促使其燃燒。這些細小的可燃物質比原來塊狀固體或較大量的液體具有較低的自燃點,在適當的條件下,著火后以爆炸的速度燃燒。另外,鋁、鋅等有些金屬在塊狀時并不燃燒,但在粉塵狀態時則能夠爆炸燃燒。
            研究表明,可燃液體的霧滴也可以引起爆炸。因而,將“丙類液體的霧滴”的火災危險性列入乙類。有關信息可參見《石油化工生產防火手冊》、《可燃性氣體和蒸汽的安全技術參數手冊》和《爆炸事故分析》等資料。
            4)丙類火災危險性的生產特性“丙類”第1項參見前述說明。可熔化的可燃固體應視為丙類液體,如石蠟、瀝青等。
            “丙類”第2項:生產中物質的燃點較高,在空氣中受到火焰或高溫作用時能夠著火或微燃,當火源移走后仍能持續燃燒或微燃,如對木料、棉花加工、橡膠等的加工和生產。
            5)丁類火災危險性的生產特性
            “丁類”第1項:生產中被加工的物質不燃燒,且建筑物內可燃物很少,或生產中雖有赤熱表面、火花、火焰也不易引起火災,如煉鋼、煉鐵、熱軋或制造玻璃制品等的生產。
            “丁類”第2項:雖然利用氣體、液體或固體為原料進行燃燒,是明火生產,但均在固定設備內燃燒,不易造成事故。雖然也有一些爆炸事故,但一般多屬于物理性爆炸,如鍋爐、石灰焙燒、高爐車間等的生產。
            “丁類”第3項:生產中使用或加工的物質(原料、成品)在空氣中受到火焰或高溫作用時難著火、難微燃、難碳化,當火源移走后燃燒或微燃立即停止。廠房內為常溫環境,設備通常處于敞開狀態。這類生產一般為熱壓成型的生產,如難燃的鋁塑材料、酚醛泡沫塑料加工等的生產。
            6)戊類火災危險性的生產特性
            生產中使用或加工的液體或固體物質在空氣中受到火燒時,不著火、不微燃、不碳化,不會因使用的原料或成品引起火災,且廠房內為常溫環境,如制磚、石棉加工、機械裝配等的生產。
            (5) 生產的火災危險性分類受眾多因素的影響,設計還需要根據生產工藝、生產過程中使用的原材料以及產品及其副產品的火災危險性以及生產時的實際環境條件等情況確定。為便于使用,表1列舉了部分常見生產的火災危險性分類。


            3.1.2 本條規定了同一座廠房或廠房中同一個防火分區內存在不同火災危險性的生產時,該建筑或區域火災危險性的確定原則。
            (1) 在一座廠房中或一個防火分區內存在甲、乙類等多種火災危險性生產時,如果甲類生產著火后,可燃物質足以構成爆炸或燃燒危險,則該建筑物中的生產類別應按甲類劃分;如果該廠房面積很大,其中甲類生產所占用的面積比例小,并采取了相應的工藝保護和防火防爆分隔措施將甲類生產部位與其他區域完全隔開,即使發生火災也不會蔓延到其它區域時,該廠房可按火災危險性較小者確定。如:在一座汽車總裝廠房中,噴漆工段占總裝廠房的面積比例不足10%,并將噴漆工段采用防火分隔和自動滅火設施保護時,廠房的生產火災危險性仍可劃分為戊類。近年來,噴漆工藝有了很大的改進和提高,并采取了一些行之有效的防護措施,生產過程中的火災危害減少。本條同時考慮了國內現有工業建筑中同類廠房噴漆工段所占面積的比例,規定了在同時滿足本文規定的三個條件時,其面積比例最大可為20%。
            另外,有的生產過程中雖然使用或會產生易燃、可燃物質,但是數量少,當氣體全部逸出或可燃液體全部氣化也不會在同一時間內使廠房內任何部位的混合氣體處于爆炸極限范圍內,或即使局部存在爆炸危險、可燃物全部燃燒也不可能使建筑物著火而造成災害。如:機械修配廠或修理車間,雖然使用少量的汽油等甲類溶劑清洗零件,但不會因此而發生爆炸。所以,該廠房的火災危險性仍可劃分為戊類。又如,某場所內同時具有甲、乙類和丙、丁類火災危險性的生產或物質,當其中產生或使用的甲、乙類物質的量很小,不足以導致爆炸時,該場所的火災危險性類別可以按照其他占主要部分的丙類或丁類火災危險性確定。
            (2) 一般情況下可不按物質危險特性確定生產火災危險性類別的最大允許量,參見表2。


            表2列出了部分生產中常見的甲、乙類火災危險性物品的最大允許量。本表僅供使用本條文時參考。現將其計算方法和數值確定的原則及應用本表應注意的事項說明如下:

            1)廠房或實驗室內單位容積的最大允許量。
            單位容積的最大允許量是實驗室或非甲、乙類廠房內使用甲、乙類火災危險性物品的兩個控制指標之一。實驗室或非甲、乙類廠房內使用甲、乙類火災危險性物品的總量同其室內容積之比應小于此值。即:


            下面按氣、液、固態甲、乙類危險物品分別說明該數值的確定。
            ①氣態甲、乙類火災危險性物品
            一般,可燃氣體濃度探測報警裝置的報警控制值采用該可燃氣體爆炸下限的25%。因此,當室內使用的可燃氣體同空氣所形成的混合性氣體不大于爆炸下限的5%時,可不按甲、乙類火災危險性劃分。本條采用5%這個數值還考慮到,在一個面積或容積較大的場所內,可能存在可燃氣體擴散不均勻,會形成局部高濃度而引發爆炸的危險。
            由于實際生產中使用或產生的甲、乙類可燃氣體的種類較多,在本表中不可能一一列出。對于爆炸下限小于10%的甲類可燃氣體,空間內單位容積的最大允許量采用幾種甲類可燃氣體計算結果的平均值(如乙炔的計算結果是0.75L/m3,甲烷的計算結果為2.5L/m3,取1L/m3)。對于爆炸下限大于等于10%的乙類可燃氣體,空間內單位容積的最大允許量取5L/m3。
            ②液態甲、乙類火災危險性物品
            在室內少量使用易燃、易爆甲、乙類火災危險性物品,要考慮這些物品全部揮發并彌漫在整個室內空間后,同空氣的混合比是否低于其爆炸下限的5%。如低于該值,可以不確定為甲、乙類火災危險性。某種甲、乙類火災危險性液體單位體積(L)全部揮發后的氣體體積,參考美國消防協會《美國防火手冊》(Fire Protection Handbook,NFPA),可以按下式進行計算:


            式中:V——氣體體積(L);
            B——液體的相對密度;
            M——揮發性氣體的相對密度。
            ③固態(包括粉狀)甲、乙類火災危險性物品。
            對于金屬鉀、金屬鈉,黃磷、赤磷、賽璐珞板等固態甲、乙類火災危險性物品和鎂粉、鋁粉等乙類火災危險性物品的單位容積的最大允許量,參照了國外有關消防法規的規定。
            2)廠房或實驗室等室內空間最多允許存放的總量。
            對于容積較大的空間,單憑空間內“單位容積的最大允許量”一個指標來控制是不夠的。有時,盡管這些空間內單位容積的最大允許量不大于規定,也可能會相對集中放置較大量的甲、乙類火災危險性物品,而這些物品著火后常難以控制。
            3)在應用本條進行計算時,如空間內存在兩種或兩種以上火災危險性的物品,原則上要以其中火災危險性較大、兩項控制指標要求較嚴格的物品為基礎進行計算。
            3.1.3 本條規定了儲存物品的火災危險性分類原則。
            (1) 本規范將生產和儲存物品的火災危險性分類分別列出,是因為生產和儲存物品的火災危險性既有相同之處,又有所區別。如甲、乙、丙類液體在高溫、高壓生產過程中,實際使用時的溫度往往高于液體本身的自燃點,當設備或管道損壞時,液體噴出就會著火。有些生產的原料、成品的火災危險性較低,但當生產條件發生變化或經化學反應后產生了中間產物,則可能增加火災危險性。例如,可燃粉塵靜止時的火災危險性較小,但在生產過程中,粉塵懸浮在空氣中并與空氣形成爆炸性混合物,遇火源則可能爆炸著火,而這類物品在儲存時就不存在這種情況。與此相反,桐油織物及其制品,如堆放在通風不良地點,受到一定溫度作用時,則會緩慢氧化、積熱不散而自燃著火,因而在儲存時其火災危險性較大,而在生產過程中則不存在此種情形。
            儲存物品的分類方法主要依據物品本身的火災危險性,參照本規范生產的火災危險性分類,并吸取倉庫儲存管理經驗和參考我國的《危險貨物運輸規則》。
            1)甲類儲存物品的劃分,主要依據我國《危險貨物運輸規則》中確定的Ⅰ級易燃固體、Ⅰ級易燃液體、Ⅰ級氧化劑、Ⅰ級自燃物品、Ⅰ級遇水燃燒物品和可燃氣體的特性。這類物品易燃、易爆,燃燒時會產生大量有害氣體。有的遇水發生劇烈反應,產生氫氣或其它可燃氣體,遇火燃燒爆炸;有的具有強烈的氧化性能,遇有機物或無機物極易燃燒爆炸;有的因受熱、撞擊、催化或氣體膨脹而可能發生爆炸,或與空氣混合容易達到爆炸濃度,遇火而發生爆炸。
            2 )乙類儲存物品的劃分,主要依據我國《危險貨物運輸規則》中確定的Ⅱ級易燃固體、Ⅱ級易燃燒物質、Ⅱ級氧化劑、助燃氣體、Ⅱ級自燃物品的特性。
            3 )丙、丁、戊類儲存物品的劃分,主要依據有關倉庫調查和儲存管理情況。
            丙類儲存物品包括可燃固體物質和閃點大于或等于60℃的可燃液體,特性是液體閃點較高、不易揮發。可燃固體在空氣中受到火焰和高溫作用時能發生燃燒,即使移走火源,仍能繼續燃燒。
            對于粒徑大于或等于2mm的工業成型硫磺(如球狀、顆粒狀、團狀、錠狀或片狀),根據公安部天津消防研究所與中國石化工程建設公司等單位共同開展的“散裝硫磺儲存與消防關鍵技術研究”成果,其火災危險性為丙類固體。
            丁類儲存物品指難燃燒物品,其特性是在空氣中受到火焰或高溫作用時,難著火、難燃或微燃,移走火源,燃燒即可停止。
            戊類儲存物品指不會燃燒的物品,其特性是在空氣中受到火焰或高溫作用時,不著火、不微燃、不碳化。
            (2) 表3列舉了一些常見儲存物品的火災危險性分類,供設計參考。


            3.1.4 本條規定了同一座倉庫或其中同一防火分區內存在多種火災危險性的物質時,確定該建筑或區域火災危險性的原則。
            一個防火分區內存放多種可燃物時,火災危險性分類原則應按其中火災危險性大的確定。當數種火災危險性不同的物品存放在一起時,建筑的耐火等級、允許層數和允許面積均要求按最危險者的要求確定。如:同一座倉庫存放有甲、乙、丙三類物品,倉庫就需要按甲類儲存物品倉庫的要求設計。
            此外,甲、乙類物品和一般物品以及容易相互發生化學反應或者滅火方法不同的物品,必須分間、分庫儲存,并在醒目處標明儲存物品的名稱,性質和滅火方法。因此,為了有利于安全和便于管理,同一座倉庫或其中同一個防火分區內,要盡量儲存一種物品。如有困難需將數種物品存放在一座倉庫或同一個防火分區內時,存儲過程中要采取分區域布置,但性質相互抵觸或滅火方法不同的物品不允許存放在一起。
            3.1.5丁、戊類物品本身雖屬難燃燒或不燃燒物質,但有很多物品的包裝是可燃的木箱、紙盒、泡沫塑料等。據調查,有些倉庫內的可燃包裝物,多者在100kg/m2~300kg/m2,少者也有30kg/m2~50kg/m2。因此,這兩類倉庫,除考慮物品本身的燃燒性能外,還要考慮可燃包裝的數量,在防火要求上應較丁、戊類倉庫嚴格。
            在執行本條時,要注意有些包裝物與被包裝物品的重量比雖然小于1/4,但包裝物(如泡沫塑料等)的單位體積重量較小,極易燃燒且初期燃燒速率較快、釋熱量大,如仍然按照丁、戊類倉庫來確定則可能出現與實際火災危險性不符的情況。因此,針對這種情況,當可燃包裝體積大于物品本身體積的1/2時,要相應提高該庫房的火災危險性類別。
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