淺談化工潔凈車間防排煙系統(tǒng)的安全性分析
華銳凈化 2020-09-14 12:16:21 閱讀
化工潔凈車間生產工藝(production engineering)的特殊性(particularity)造成該封閉區(qū)域內火災特點的復雜性,依據相關防火設計規(guī)范需要進行防排煙設計。結合工程實際,建立了潔凈車間火災危險度分析數學模型,分別對潔凈車間火災后通風空調系統(tǒng)繼續(xù)運行、停止運行、轉換為防排煙系統(tǒng)等不同通風工況進行了火災危險度計算。計算結果表明事故通風及防排煙系統(tǒng)啟動后,能有效的降低車間的火災危險性等級。研究結果用于指導化工潔凈生產車間的防排煙系統(tǒng)設計,從而提高同類化工企業(yè)的消防安全管理水平。
化工、醫(yī)藥、電子等行業(yè),為了保證生產環(huán)境的相對穩(wěn)定(解釋:穩(wěn)固安定;沒有變動)性與清潔程度,一般設置潔凈生產區(qū)域。化工潔凈車間的相對特殊性(particularity)也導致其火災危險性與一般工業(yè)民用建筑存在差異,因此為保障潔凈車間內生命和財產安全,減少火災事故損失,對化工潔凈車間進行防排煙系統(tǒng)設計是有必要的[1]。本文結合筆者的通風系統(tǒng)設計工程實踐,從理論上分析通風方式對潔凈車間火災危險性的影響。
1 火災危險度分析數學模型
火災危險度分析方法是一種半定量的危險分析法,將分析對象處理為一個系統(tǒng),并按組成特點將其分解為若干部分,再根據各部分的危險程度確定系統(tǒng)的危險程度。本模型定位對相對獨立的潔凈車間火災安全狀況分析,取單元、因素(factor)二層。計算中對關聯性較強的因素采用相乘處理,關聯性較弱的因素采用相加處理[2]。
1.1 火災危險度計算模型
1.1.1 基本因素確定
結合工程實際選取基本因素:火災荷載、火場溫度(temperature)、煙氣層高度、環(huán)境條件、個體特征、火災反應、安全管理、被動防火設計、主動滅火技術、煙氣控制措施(指針對問題的解決辦法)、不確定因素等[3]。
1.1.2 基本因素(factor)關聯性組合為獨立因素
式中:為獨立因素(factor)的危險度,分別為其危險度,i表示獨立因素。層流手術室凈化采用高效低毒消毒劑,以及合理使用,是保障一般手術室無菌環(huán)境的有力措施。根據不斷討論與反復斟酌,修訂后《綜合醫(yī)院建筑設計規(guī)范》中,關于一般手術室的條文最終確定為:“一般手術室應采用末端過濾器不低于高中效過濾器的空調系統(tǒng)或全新風通風系統(tǒng)。
對潔凈車間火災,選取火災特點:火災荷載、火場溫度、煙氣層高度、環(huán)境條件等;人員特征:個體特征、火災反應、安全管理等;防火設計:被動防火設計、主動滅火技術、煙氣控制(control)措施(指針對問題的解決辦法)等;其它因素為一些尚不明確、不明朗的因素作為獨立因素,并根據工程實際進行賦值,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(指針對問題的解決辦法)越差。由于各個基本因素的危險度不可能同時都處于最大值,也不能為零,因此一般規(guī)定獨立因素的上限制不超過80%,也不小于8%,為了便于比較,將危險度轉化為百分數形式,
各獨立因素(factor)的權ri重之和應為1.0,然后計算單元火災危險度:
式中:ri,分別為獨立因素(factor)的權重和危險度;
1.1.4 火災危險度分級
結合工程實際,參考他人研究(research)成果,將火災危險度劃分為六級,具體見表2所示:
2 工程實例計算
某工程項目中建設一個300m2的潔凈車間;對室內進行機械排煙設計,疏散走廊進行機械加壓送風防煙設計[4]。
2.1 正常通風、空調運行條件下車間火災危險度
潔凈車間正常通風、空調運行狀態(tài)下發(fā)生火災,若系統(tǒng)運行工況未發(fā)生變化,通過送風口繼續(xù)向車間內送風。層流手術室凈化高效安全的手術室空氣凈化系統(tǒng),保證手術室的無菌環(huán)境,可以滿足器官移植、心臟、血管、人工關節(jié)置換等手術所需的高度無菌環(huán)境。由于各專科的手術往往需要配置專門的設備及器械,因此,專科手術的手術間宜相對固定。潔凈手術室裝修公司層流手術室是采用空氣潔凈技術對微生物污染源采取程度不同的控制,以達到被控制空間環(huán)境內空氣潔凈度適于各類手術之要求;并提供適宜的溫度、濕度,創(chuàng)造一個清新、潔凈、舒適、細菌數低的手術空間環(huán)境,使患者在手術時組織受到盡可能少的損傷,并大大降低患者和醫(yī)護人員的二次感染率,尤其是顱內手術和燒傷手術,保證患者術后能更快更好地恢復等。
根據現場初始檢查結果,各基本因素(factor)危險度為:
因此該單元屬于中等火災危險性。
2.2 火災后通風、空調關閉條件下車間火災危險度
若潔凈車間起火后,通風、空調停止向車間送風。各基本因素(factor)危險度為:
因此該單元屬于中高火災危險性。
2.3 火災后防排煙系統(tǒng)啟用條件下車間火災危險度
若潔凈車間起火后,通風、空調系統(tǒng)通過轉換裝置及時調整為防排煙系統(tǒng)。各基本因素(factor)危險度為:
因此該單元屬于中低火災危險性。
2.4 補償措施安全分析
通過計算可知:火災后車間火災危險等級依次為:S空調關>S空調開>S排煙。這也從量化的角度說明了對潔凈車間進行防排煙設計的必要性,它能在火災事故發(fā)生后有效的降低車間的火災危險等級,當然若若其它補償措施配合通風系統(tǒng)一起作用,將會大大降低系統(tǒng)的火災危險度[5]。
3 結論
本文結合相關的規(guī)范和工程實踐,對工程項目潔凈車間在疏散走廊設置加壓送風系統(tǒng),車間內通過轉換裝置使通風、凈化空調系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)兼用的設計思路。建立了火災危險程度分析(Analyse)數學模型,選定了影響建筑火災安全的因素并賦予其權重,分別對潔凈車間發(fā)生火災后,不同通風空調工況條件下火災危險等級進行了計算分析。本文計算方法簡單、實用,研究結果用于指導化工廠通風系統(tǒng)設計,以及為化工企業(yè)的消防安全管理工作提供指導性意見。

化工、醫(yī)藥、電子等行業(yè),為了保證生產環(huán)境的相對穩(wěn)定(解釋:穩(wěn)固安定;沒有變動)性與清潔程度,一般設置潔凈生產區(qū)域。化工潔凈車間的相對特殊性(particularity)也導致其火災危險性與一般工業(yè)民用建筑存在差異,因此為保障潔凈車間內生命和財產安全,減少火災事故損失,對化工潔凈車間進行防排煙系統(tǒng)設計是有必要的[1]。本文結合筆者的通風系統(tǒng)設計工程實踐,從理論上分析通風方式對潔凈車間火災危險性的影響。
1 火災危險度分析數學模型
火災危險度分析方法是一種半定量的危險分析法,將分析對象處理為一個系統(tǒng),并按組成特點將其分解為若干部分,再根據各部分的危險程度確定系統(tǒng)的危險程度。本模型定位對相對獨立的潔凈車間火災安全狀況分析,取單元、因素(factor)二層。計算中對關聯性較強的因素采用相乘處理,關聯性較弱的因素采用相加處理[2]。
1.1 火災危險度計算模型
1.1.1 基本因素確定
結合工程實際選取基本因素:火災荷載、火場溫度(temperature)、煙氣層高度、環(huán)境條件、個體特征、火災反應、安全管理、被動防火設計、主動滅火技術、煙氣控制措施(指針對問題的解決辦法)、不確定因素等[3]。
1.1.2 基本因素(factor)關聯性組合為獨立因素
式中:為獨立因素(factor)的危險度,分別為其危險度,i表示獨立因素。層流手術室凈化采用高效低毒消毒劑,以及合理使用,是保障一般手術室無菌環(huán)境的有力措施。根據不斷討論與反復斟酌,修訂后《綜合醫(yī)院建筑設計規(guī)范》中,關于一般手術室的條文最終確定為:“一般手術室應采用末端過濾器不低于高中效過濾器的空調系統(tǒng)或全新風通風系統(tǒng)。
對潔凈車間火災,選取火災特點:火災荷載、火場溫度、煙氣層高度、環(huán)境條件等;人員特征:個體特征、火災反應、安全管理等;防火設計:被動防火設計、主動滅火技術、煙氣控制(control)措施(指針對問題的解決辦法)等;其它因素為一些尚不明確、不明朗的因素作為獨立因素,并根據工程實際進行賦值,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(指針對問題的解決辦法)越差。由于各個基本因素的危險度不可能同時都處于最大值,也不能為零,因此一般規(guī)定獨立因素的上限制不超過80%,也不小于8%,為了便于比較,將危險度轉化為百分數形式,
各獨立因素(factor)的權ri重之和應為1.0,然后計算單元火災危險度:
式中:ri,分別為獨立因素(factor)的權重和危險度;
1.1.4 火災危險度分級
結合工程實際,參考他人研究(research)成果,將火災危險度劃分為六級,具體見表2所示:
2 工程實例計算
某工程項目中建設一個300m2的潔凈車間;對室內進行機械排煙設計,疏散走廊進行機械加壓送風防煙設計[4]。
2.1 正常通風、空調運行條件下車間火災危險度
潔凈車間正常通風、空調運行狀態(tài)下發(fā)生火災,若系統(tǒng)運行工況未發(fā)生變化,通過送風口繼續(xù)向車間內送風。層流手術室凈化高效安全的手術室空氣凈化系統(tǒng),保證手術室的無菌環(huán)境,可以滿足器官移植、心臟、血管、人工關節(jié)置換等手術所需的高度無菌環(huán)境。由于各專科的手術往往需要配置專門的設備及器械,因此,專科手術的手術間宜相對固定。潔凈手術室裝修公司層流手術室是采用空氣潔凈技術對微生物污染源采取程度不同的控制,以達到被控制空間環(huán)境內空氣潔凈度適于各類手術之要求;并提供適宜的溫度、濕度,創(chuàng)造一個清新、潔凈、舒適、細菌數低的手術空間環(huán)境,使患者在手術時組織受到盡可能少的損傷,并大大降低患者和醫(yī)護人員的二次感染率,尤其是顱內手術和燒傷手術,保證患者術后能更快更好地恢復等。
根據現場初始檢查結果,各基本因素(factor)危險度為:
因此該單元屬于中等火災危險性。
2.2 火災后通風、空調關閉條件下車間火災危險度
若潔凈車間起火后,通風、空調停止向車間送風。各基本因素(factor)危險度為:
因此該單元屬于中高火災危險性。
2.3 火災后防排煙系統(tǒng)啟用條件下車間火災危險度
若潔凈車間起火后,通風、空調系統(tǒng)通過轉換裝置及時調整為防排煙系統(tǒng)。各基本因素(factor)危險度為:
因此該單元屬于中低火災危險性。
2.4 補償措施安全分析
通過計算可知:火災后車間火災危險等級依次為:S空調關>S空調開>S排煙。這也從量化的角度說明了對潔凈車間進行防排煙設計的必要性,它能在火災事故發(fā)生后有效的降低車間的火災危險等級,當然若若其它補償措施配合通風系統(tǒng)一起作用,將會大大降低系統(tǒng)的火災危險度[5]。
3 結論
本文結合相關的規(guī)范和工程實踐,對工程項目潔凈車間在疏散走廊設置加壓送風系統(tǒng),車間內通過轉換裝置使通風、凈化空調系統(tǒng)和排煙系統(tǒng)兼用的設計思路。建立了火災危險程度分析(Analyse)數學模型,選定了影響建筑火災安全的因素并賦予其權重,分別對潔凈車間發(fā)生火災后,不同通風空調工況條件下火災危險等級進行了計算分析。本文計算方法簡單、實用,研究結果用于指導化工廠通風系統(tǒng)設計,以及為化工企業(yè)的消防安全管理工作提供指導性意見。

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