化學(xué)實(shí)驗(yàn)室消防設(shè)計(jì)與建設(shè)
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????針對(duì)化學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室消防安全的特殊要求,提出設(shè)計(jì)和建設(shè)過(guò)程中應(yīng)特別注意的一些關(guān)鍵環(huán)節(jié),諸如房間隔斷、門(mén)禁聯(lián)鎖、精密設(shè)備保護(hù)、高溫通風(fēng)、樣品貯存等,以及實(shí)驗(yàn)室常規(guī)消防設(shè)施和員工安全培訓(xùn),可供參???考。
消防安全,人命關(guān)天。化學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室分布于幾乎所有的理工院校、研究所、化礦金相關(guān)企業(yè)和檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu),由于工作人員相對(duì)密集、存放易燃易?match?爆試劑和樣品多、高溫加熱設(shè)備使用多、儀器設(shè)備電路復(fù)雜,存在較大的消防安全風(fēng)險(xiǎn)隱患。盡管大多數(shù)化學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室消防事故的主要原因來(lái)自于人為因素,但與實(shí)驗(yàn)室的消防設(shè)施設(shè)計(jì)和建設(shè)還是密切相關(guān)。嚴(yán)格規(guī)范的設(shè)計(jì)安裝和認(rèn)真嚴(yán)肅的安全教育相結(jié)合無(wú)疑可大大降低消防事故風(fēng)險(xiǎn)。
1.防火分區(qū)與消防隔斷
防火分區(qū)是指用防火墻、樓板、防火門(mén)或防火卷簾等分隔的區(qū)域,可以在一定時(shí)間內(nèi)將火災(zāi)限制在局部區(qū)域, 同時(shí)隔斷煙氣的擴(kuò)散?!督ㄖO(shè)計(jì)防火規(guī)范》(GB50016-2014) 對(duì)不同耐火等級(jí)和樓層的防火分區(qū)面積有具體規(guī)定。化學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室存在比一般的民用建筑或工業(yè)廠房更多的消防隱患,需要更加嚴(yán)格的防火分區(qū)和消防隔斷。
(1)防火分區(qū)的*隔斷
國(guó)內(nèi)新建的化學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)大多使用大面積廠房,開(kāi)間大,樓層高,便于安裝暖通管道和平面分隔布置,在房間平面分隔設(shè)計(jì)時(shí)尤其要注意在原有房屋防火分區(qū)的基礎(chǔ)上提高要求。首先確保各防火分區(qū)間的*有效隔離。化學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的每個(gè)房間均須有效隔離,即用防火材料把隔斷做到房頂,這樣即使有個(gè)別實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)火情,實(shí)驗(yàn)室間的有效隔離也能贏得一定的撲滅或處理時(shí)間,而不導(dǎo)致火情的擴(kuò)散蔓延,確保實(shí)驗(yàn)室的整體安全。
(2)消防通道的*暢通
實(shí)驗(yàn)室為節(jié)約空間,常常會(huì)無(wú)意識(shí)地?cái)D占必
需的消防通道區(qū)域,如上下樓道的消防前室、強(qiáng)排風(fēng)口空間、電梯進(jìn)出通道、樓層走廊等區(qū)域,其實(shí)這些區(qū)域都是建筑設(shè)計(jì)中重要的防火分區(qū)。一旦出現(xiàn)火情, 這些通道是樓道強(qiáng)排煙的風(fēng)口、消防人員出入和樓內(nèi)人員逃生的必經(jīng)之路,實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)施工時(shí)應(yīng)特別關(guān)注且不得隨意占為別用。(3)玻璃門(mén)窗的防火要求
實(shí)驗(yàn)室為了整體美觀,仿效大的寫(xiě)字樓或商場(chǎng), 采用大面積落地玻璃分隔實(shí)驗(yàn)室,或?yàn)榱朔块g采光使用大玻璃作為房間的分隔門(mén)窗,這種方式都有一定的消防安全風(fēng)險(xiǎn)。建議設(shè)計(jì)施工前請(qǐng)消防部門(mén)的專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行圖紙確認(rèn),盡量做到既安全又美觀。房間隔斷設(shè)計(jì)盡量采用耐火極限不低于 1.00h 的防火材料。同時(shí)走廊兩邊或房間隔斷間的透光玻璃也一定要選用耐火完整性不低于 1.00h 的防火玻璃。通常電梯間出口或公共區(qū)域進(jìn)入到實(shí)驗(yàn)室區(qū)域時(shí)都必須使用防火門(mén)隔斷,但普通防火門(mén)為內(nèi)襯防火材料的木質(zhì)門(mén),往往不透光,且樣式和顏色都與現(xiàn)代化學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室不協(xié)調(diào),因此,設(shè)計(jì)時(shí)可選擇使用具有資質(zhì)廠家生產(chǎn)的透明玻璃防火門(mén),一般情況下,均采用常閉式防火門(mén)。對(duì)于人員進(jìn)出頻繁的通道處可采用常開(kāi)式防火門(mén),但一旦出現(xiàn)火警應(yīng)具有信號(hào)反饋功能,做到自動(dòng)關(guān)閉。采用門(mén)禁出入的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)確保出現(xiàn)火警時(shí),門(mén)禁能自動(dòng)開(kāi)啟。防火門(mén)的具體要求可依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB12955《防火門(mén)》。
2.煙感報(bào)警與滅火裝備
化學(xué)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的消防設(shè)備通常由煙霧報(bào)警器、水噴淋滅火系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)等組成。煙霧報(bào)警器又稱(chēng)煙霧傳感器、煙霧感應(yīng)器等,由總線供電,與火災(zāi)報(bào)警控制器聯(lián)網(wǎng)組成報(bào)警系統(tǒng)。水噴淋滅火系統(tǒng)由噴頭、傳動(dòng)裝置、噴水管網(wǎng)、濕式報(bào)警閥等組成。發(fā)生火災(zāi)時(shí),系統(tǒng)管道上的水噴頭遇高溫自爆(一般是攝氏 68℃~ 70℃),通過(guò)安裝在支管管路上的水流指示器動(dòng)作并反饋給火災(zāi)報(bào)警控制系統(tǒng)來(lái)控制。氣體滅火系統(tǒng)是指以液體、液化氣體或氣體狀態(tài)存貯于壓力容器內(nèi),滅火時(shí)以氣體(包括蒸汽、氣霧)狀態(tài)噴射作為滅火介質(zhì)的滅火系統(tǒng)。系統(tǒng)包括貯存容器、容器閥、選擇閥、液體單向閥、噴嘴和閥驅(qū)動(dòng)裝置組成。國(guó)內(nèi)常用氣體有七氟丙烷(HFC-227ea)、三氟甲烷、IG-541(又名煙烙盡,含 52% 氮?dú)?+40% 氬氣 +8% 二氧化碳)、IG55(氮?dú)夂蜌鍤飧?50%)、IG01( 純氬氣)、IG- 100(純氮?dú)猓┑取?/p>
對(duì)于大型精密儀器設(shè)備間是否需要安裝氣體滅火系統(tǒng),一般認(rèn)為,設(shè)備機(jī)房或文獻(xiàn)資料室均應(yīng)安裝氣體滅火系統(tǒng),以確保設(shè)備或資料不受水浸泡的再次損害。氣體滅火噴射動(dòng)作的起動(dòng)指令源自房頂或吊頂?shù)膫鞲衅鳒囟冗_(dá)到68℃~ 70℃,傳感器達(dá)到此溫度時(shí), 可以想象實(shí)驗(yàn)室內(nèi)一般的儀器設(shè)備基本已燒成報(bào)廢。氣體滅火系統(tǒng)需要占據(jù)空間擺放貯氣罐和連接傳感器,初期建設(shè)和維護(hù)成本會(huì)大大提高。除非實(shí)驗(yàn)室安裝有特別貴重的大型精密儀器,對(duì)于普通的實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備來(lái)講,嘉東認(rèn)為沒(méi)有必要安裝氣體滅火系統(tǒng)。
煙感報(bào)警系統(tǒng)安裝完成驗(yàn)收后, 需確保信號(hào)傳遞的準(zhǔn)確,即煙霧傳感器所在位置與樓道或消防總控室顯示的統(tǒng)一,避免信息差錯(cuò)。煙霧傳感器易老化或線路失效,導(dǎo)致誤報(bào)火情或一旦有火情而漏報(bào)。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)定期進(jìn)行實(shí)際檢查, 確保煙感報(bào)警系統(tǒng)正常運(yùn)行。同樣,對(duì)于安裝于走廊的消防水閥門(mén)、水帶和水槍等應(yīng)定期檢查,所有員工都應(yīng)知道如何正確使用。
3.實(shí)驗(yàn)區(qū)域與樣品流轉(zhuǎn)
化學(xué)前處理區(qū)域涉及到大量易燃易爆化學(xué)試劑的消耗和高溫加熱設(shè)備的使用,容易引發(fā)的消防事故往往起因于不可預(yù)見(jiàn)的劇烈化學(xué)反應(yīng)、試劑泄漏或反應(yīng)溢出引起爆燃、長(zhǎng)時(shí)間加熱消化或處理無(wú)人看管導(dǎo)致過(guò)熱等。為此,該區(qū)域除常規(guī)的消防設(shè)施外還應(yīng)配置一定數(shù)量的手提式滅火器、沙袋、石棉毯等應(yīng)急消防器具。
對(duì)于易燃易爆樣品或試劑較多的石油化工實(shí)驗(yàn)室,除必須做好必要的通風(fēng)設(shè)備外,還應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室入口處增加人體除靜電裝置、室內(nèi)安裝防爆燈具、開(kāi)關(guān)和插座等。一些地區(qū)條件允許,有毒有害試劑、易燃易爆廢液存放區(qū)域均需要與公安消防部門(mén)聯(lián)機(jī),裝修設(shè)計(jì)時(shí)須預(yù)埋好通訊和監(jiān)控設(shè)備的線路。
化學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室流程其實(shí)就是圍繞樣品的傳遞而展開(kāi),流程中開(kāi)始和最終的環(huán)節(jié)都涉及樣品存貯。為此,應(yīng)根據(jù)需要存貯樣品的分類(lèi)性質(zhì)單獨(dú)設(shè)計(jì),盡量選擇在通風(fēng)條件好、陰涼避光、方便樣品報(bào)廢處理及運(yùn)輸?shù)膮^(qū)域,重點(diǎn)做好防火、防爆、防潮等方面的考慮。尤其是易燃易爆易泄漏的石油化工產(chǎn)品、化妝品等樣品存貯,更應(yīng)關(guān)注消防安全。
另外,隨著實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的增多,電源容量不足、線路老化容易造成線路發(fā)熱甚至短路起火。因此,設(shè)計(jì)施工時(shí)須考慮一定的電源容量預(yù)留,以防因電源問(wèn)題引發(fā)消防事故。
現(xiàn)代化學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)中,集中供氣系統(tǒng)的使用已成常態(tài)。各類(lèi)化學(xué)檢測(cè)儀器設(shè)備加起來(lái)會(huì)涉及到多種氣體的使用,有易燃易爆、又有阻燃或助燃, 但貯存壓力都在 10MPa ~ 15MPa 之間。建筑和消防對(duì)放置高壓氣瓶的房間有特殊要求,諸如混凝土墻、防爆門(mén)、泄爆窗口、氣體泄漏報(bào)警等,實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予充分考慮,盡量將貯氣庫(kù)房建于離儀器設(shè)備區(qū)域距離較近、陰涼避光、自然墻體牢固、靠近窗戶、鋼瓶進(jìn)出搬運(yùn)方便的區(qū)域。通過(guò)集中供氣房間輸送到各實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的氣體管路需請(qǐng)專(zhuān)業(yè)公司單獨(dú)設(shè)計(jì),充分考慮管路的質(zhì)量與安全。
結(jié)語(yǔ)
化學(xué)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室的消防設(shè)計(jì)和施工直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)室建設(shè)工程的順利開(kāi)展和實(shí)驗(yàn)室人員的健康安全,初步設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮各實(shí)驗(yàn)區(qū)域、房屋結(jié)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)室使用功能,有針對(duì)性地設(shè)計(jì)消防設(shè)施和裝備,確保實(shí)驗(yàn)室使用的長(zhǎng)期安全。