蔣燕鋒(上海市安全生產科學研究所,上海 200233)
化工醫藥企業、科研機構、高校等單位,由于生產、研發、教育的需要均設有相應的化學實驗室(或分析室、化驗室)及其儲藏間(中間倉庫),雖然每個化學實驗室及其儲藏間的功能和大小不盡相同,但這些實驗室及其儲藏間都共同面臨著使用和存放危險化學品的品種繁多、性質各異、存放地點分散、使用人員較多等情況。比較普遍的情況是化工醫藥企業的實驗室大多設置在車間綜合樓、生產綜合樓等工業建筑(生產輔助設施)內,科研機構和高校的實驗室大多設置在辦公樓、教學樓等民用建筑內,這些建筑物的共同特性是其火災危險性等級較低。因此在組建化學實驗室的時候,確保化學實驗室的防火和防爆,是保證實驗室安全運行的必要手段,也是保障企業安全生產的重要環節。
根據使用或產生的物質性質及其數量因素,建筑物的生產火災危險性可分為甲、乙、丙、丁、戊類[1]。
實驗室使用或產生的易燃、可燃物質數量較少,但品種較多,當易燃氣體或可燃液體全部釋放或氣化后整個房間任何部位的混合氣體在同一時間內也不會處于爆炸極限范圍內,或者易燃、可燃物質局部存在但在全部燃燒后整個房間或建筑物也不可能著火而引起災害時,可按其所在建筑物火災危險性較小的部分確定火災危險性分類。
單位容積的最大允許量和最多允許存放的總量是實驗室內使用甲、乙類火災危險性物品的兩個控制指標。
(1)單位容積的最大允許量
實驗室內使用甲、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:

表1 火災危險性類別可不按物質火災危險特性確定的甲、乙類物品最大允許量[1]

(2)最多允許存放的總量
對于容積較大的實驗室房間,有時盡管這些實驗室房間內單位容積的最大允許量不超過規定值,但因為甲、乙類火災危險性物品集中放置的量較大,當發生火災時會難以控制,可能導致事故的擴大,故規定實驗室內最多允許存放甲、乙類火災危險性物品的總量。
一般情況下,建筑物火災危險性類別可不按物質火災危險特性確定的甲、乙類物品最大允許量,見表1。
實驗室內通常會使用到較多的甲、乙類火災危險性物品,但只要不超過表1列出的甲、乙類火災危險性物品的最大允許量,實驗室的火災危險性類別可以不按甲、乙類火災危險性物品來確定,而按其所在建筑物的火災危險性較小的部分確定。
一般情況下,當建筑物內各防火分區的火災危險性類別不同時,其火災危險性類別應按火災危險性較大的部分確定。存放甲、乙類火災危險性物品儲藏間的火災危險性類別為甲、乙類,故儲藏間所在建筑物的火災危險性類別也應確定為甲、乙類。
當存放甲、乙類火災危險性物品儲藏間的面積與其所在建筑物本層或本防火分區建筑面積的比例小于5%時,且在發生火災事故時不足以蔓延至其他部位或者已采取了有效的防火措施的前提下,儲藏間的火災危險性類別仍為甲、乙類,但儲藏間所在建筑物的火災危險性類別可以按火災危險性較小的部分確定。
設置在工業建筑內存放甲、乙類火災危險物品的實驗室儲藏間,當采用防火墻和耐火極限不低于1.50h的不燃性樓板與其他部位分隔,靠外墻布置,且儲量不超過1晝夜的需要量時,儲藏間火災危險性類別應為甲、乙類,儲藏間所在建筑物的火災危險性類別可以按火災危險性較小的部分確定。
設置在民用建筑內的實驗室,嚴禁設置存放甲、乙類火災危險物品的儲藏間。
按產生的爆炸性混合物類別,爆炸危險區域可劃分為爆炸性氣體環境和爆炸性粉塵環境。根據爆炸性氣體或粉塵混合物出現的頻繁程度和持續時間,爆炸性氣體環境和粉塵環境分別劃分為0區、1區、2區和20區、21區、22區[]。
在爆炸性氣體環境危險區域,當可燃物質可能出現的最高濃度不超過爆炸下限值的10%時,可劃為非爆炸危險區域;在爆炸性粉塵環境危險區域,當區域內使用爆炸性粉塵的量不大,且在排風柜內或風罩下進行操作時,可劃為非爆炸危險區域。
當實驗室的火災危險性類別不按甲、乙類火災危險性物品來確定火災危險性時,實驗室內的氣態、液態和固態(包括粉狀)甲、乙類火災危險性物品的最大量分別為易燃氣體同空氣所形成的混合性氣體小于爆炸下限的5%,可燃液體全部揮發并同空氣混合后小于爆炸下限的5%,固體(包括粉狀)小于表1列出的最大允許量。因實驗室內甲、乙類火災危險性物品的使用和操作一般在通風櫥內完成,或在操作臺的上方設吸風罩,故實驗室區域可劃分為非爆炸危險區域。
存放甲、乙類火災危險性物品的儲藏間,一般劃分為爆炸性氣體環境危險區域2區。
當儲藏間的甲、乙類火災危險性物品存放在防火安全柜內,防火安全柜設有機械通風設施并采取防火安全措施和防爆型通風設備,對含有燃燒和爆炸危險粉塵的空氣和遇水可能形成爆炸的粉塵在進入排風機前分別采用不產生火花的除塵器和干式除塵器進行處理,排風系統設有導除靜電的接地裝置,排風管采用金屬管道明設并直接通向室外安全地點處時,儲藏間可劃分為非爆炸危險區域。
在明確實驗室及其儲藏間甲、乙類火災危險性物品單位容積的最大允許量和最多允許存放的總量前提下,有助于對實驗室及其儲藏間火災危險性、爆炸危險區域進行合理的分類和劃分,也能降低實驗室及其儲藏間的固有火災危險性和爆炸危險性的等級,通過后期對危險性物品的規范管理和操作人員的嚴格培訓,能有效減少事故發生的概率和影響范圍,把事故風險控制在可以接受的范圍內。
[1]GB50016-2014,建筑設計防火規范[S].中國計劃出版社.2014.
[2]GB50058-2014,爆炸危險環境電力裝置設計規范[S].中國計劃出版社.2014.