1)生產及儲存的火災危險性分類
根據《建筑設計防火規范》(GBJ16-1987)(2001年修訂版)規定,生產的或儲存的火災危險性分為甲、乙、丙、丁、戊5類。《石油化工企業設計防火規范》(GB50160--1992)(1999年修訂版)中,同樣以使用、生產或儲存的物質的危險性進行火災危險陛分類。根據火災危險陛的不同,可從防火間距、建筑耐火等級、容許層數、安全疏散、消防滅火設施等方面提出防止和限制火災爆炸的要求和措施。
2)建筑物的耐火等級
在《建筑設計防火規范》里,將建筑物分為4個耐火等級。對建筑物的主要構件,如承重墻、梁、柱、樓板等的耐火性能均作出了明確規定。在建筑設計時對那些火災危險性特別大的,使用大量可燃物質和貴重器材設備的建筑,在容許的條件下,應盡可能采用耐火等級較高的建筑材料施工。在確定耐火等級時,各構件的耐火極限應全部達到要求。
3)廠房的耐火等級、層數和占地面積
廠房的層數及面積、耐火等級應符合健筑設計防火規范》等標準的要求。
4)廠房建筑的防爆設計
(1)合理布置有爆炸危險的廠房。
①除有特殊需要外,一般情況下,有爆炸危險的廠房宜采用單層建筑。
②有爆炸危險的生產不應設在地下室或半地下室。
③敞開式或半敞開式建筑的廠房,自然通風良好,因而能使設備系統中泄漏出來的可燃氣、可燃液體蒸氣及粉塵很快地擴散,使之不易達到爆炸極限,有效地排除形成爆炸的條件。但對采用敞開或半敞開式建筑的生產設備和裝置,應注意氣象條件對生產設備和操作人員健康的影響等,并妥善合理地處理夜間照明、雨天防滑、夏日防曬、冬季防寒和有關休息等方面的問題。
④對單層廠房來說,應將有爆炸危險的設備配置在靠近一側外墻門窗的地方。工人操作位置在室內一側,且在主導風向的上風位置。配電室、車間辦公室、更衣室等有火源及人員集中的用房,采用集中布置在廠房一端的方式,設防爆墻與生產車間分隔,以保安全。
有爆炸危險的多層廠房的平面設備布置,其原則基本上與單層廠房相同,但對多層廠房不應將有爆炸危險的設備集中布置在底層或夾在中間層。應將有爆炸危險的生產設備集中布置在頂層或廠房一端的各樓層。
(2)采用耐火、耐爆結構。
對有爆炸危險的廠房,應選用耐火、耐爆較強的結構型式,以避免和減輕現場人員的傷亡和設備物資的損失。
廠房的結構型式有磚混結構、現澆鋼筋混凝土結構、裝配式鋼筋混凝土結構和鋼框架結構等。在選型時,應根據它們的特點,以滿足生產與安全的一致性及使用性和節約投資等方面綜合考慮。
鋼結構廠房的耐爆強度很高,但受熱后由于鋼材的強度大大下降(如溫度升到500℃時,其強度只有原來的1/2),耐火極限低,在高溫時將失去承受荷載的能力,所以對鋼結構的廠房,其容許極限溫度應控制在400℃以下。至于可發生400℃以上溫度事故的廠房,如用鋼結構則應在主要鋼構件外包上非燃燒材料的被覆,被覆的厚度應滿足耐火極限的要求,以保證鋼構件不致因高溫而降低強度。
(3)設置必要的泄壓面積。
有爆炸危險的廠房,應設置泄壓輕質屋蓋、泄壓門窗、輕質外墻。布置泄壓面,應盡可能靠近爆炸部位,泄壓方向一般向上;側面泄壓應盡量避開人員集中場所、主要通道及能引起二次爆炸的車間、倉庫。
對有爆炸危險廠房所規定的泄壓面積與廠房體積的比值(m2/m3)應采用0.05~0.22。當廠房體積超過1000m3,采用上述比值有困難時,可適當降低,但不宜小于0.03m2/m3。
(4)設置防爆墻、防爆門、防爆窗。
①防爆墻應具有耐爆炸壓力的強度和耐火性能。防爆墻上不應開通氣孔道,不宜開普通門、窗、洞口,必要時應采用防爆門窗。
②防爆窗的窗框及玻璃均應采用抗爆強度高的材料。窗框可用角鋼、鋼板制作。而玻璃則應采用夾層的防爆玻璃。
③防爆門應具有很高的抗爆強度,需采用角鋼或槽鋼、工字鋼拼裝焊接制作門框骨架,門板則以抗爆強度高的裝甲鋼板或鍋爐鋼板制作。門的鉸鏈裝配時,應襯有青銅套軸和墊圈;門扇的周邊襯貼橡皮帶軟墊,以排除因開關時由于摩擦碰撞可能產生的火花。