2019消防安全技術實務 第二篇 建築防火 第二章

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第二章 生產和儲存物品的火災危險性分類

學習要求： 通過本章學習，應瞭解評定物質火災危險性的主要指標;熟悉生產和儲存物品的火災危險性分類方法以及生產、儲存各類別物品的火災危險性特徵。

工業建築發生火災時造成的生命、財產損失與建築內物質、工藝及操作的火災危險性和採取的相應措施等直接相關。在進行防火設計時，必須首先判斷建築火災危險程度的高低，進而制定行之有效的防火防爆對策。

由於可燃物的種類很多，因此各種氣體、液體與固體不同的性質形成了不同的危險性，並且同樣的物品採用不同的工藝和操作，產生的危險性也不相同，所以在實際應用中，確定一個廠房或倉庫確切的火災危險程度有時比較複雜。有關國家標準對不同生產和儲存場所的火災危險性進行了分類，這些分類標準是經過大量的調查研究，並經過多年的實踐總結出來的，是工業企業防火設計中的技術依據和準則。在實際設計中，確定了具體建設項目的生產和儲存物品的火災危險性類別後，才能按照所屬的火災危險性類別採取對應的防火與防爆措施，如確定建築物的耐火等級、層數、面積，設置必要的防火分隔物、安全疏散設施、防爆洩壓設施、消防給水和滅火設備、防煙排煙和火災報警設備，以及與周圍建築之間的防火間距等。對生產和儲存物品的火災危險性進行分類，對保護勞動者和廣大人民群眾的人身安全，維護工業企業正常的生產秩序，保護國家財產具有非常重要的意義。

第一節 生產的火災危險性分類

生產的火災危險性是指生產過程中發生火災、爆炸事故的原因、因素和條件，以及火災擴大蔓延條件的總和。它取決於物料及產品的性質、生產設備的缺陷、生產作業行為、工藝參數的控制和生產環境等諸多因素的交互作用。評定生產過程的火災危險性，就是在瞭解和掌握生產中所使用物質的物理、化學性質和火災、爆炸特性的基礎上，分析物質在加工處理過程中同作業行為、工藝控制條件、生產設備、生產環境等要素的聯繫與作用，評價生產過程發生火災和爆炸事故的可能性。廠房的火災危險性類別是以生產過程中使用和產出物質的火災危險性類別確定的，評定物質的火災危險性是確定生產的火災危險性類別的基礎。

一、評定物質火災危險性的主要指標

對物質火災危險性的評定，主要是依據其理化性質。物料狀態不同，評定的指標也不同，因此，評定氣體、液體和固體火災爆炸危險性的指標是有區別的。

(一)評定氣體火災危險性的主要指標

爆炸極限和自燃點是評定氣體火災危險性的主要指標。可燃氣體的爆炸極限範圍越大，爆炸下限越低，越容易與空氣或其他助燃氣體形成爆炸性氣體混合物，其火災爆炸危險性越大。可燃氣體的自燃點越低，遇有高溫表面等熱源引燃的可能性越大，火災爆炸的危險性越大。

另外，氣體的化學性質活潑與否、擴散性和相對密度、帶電性和受熱膨脹性等也都從不同角度揭示了其火災危險性。氣體的化學活潑性越強，發生火災爆炸的危險性越大;氣體在空氣中的擴散速度越快，火災蔓延擴展的危險性越大;相對密度大的氣體易聚集不散，遇明火容易造成火災爆炸事故;易壓縮液化的氣體遇熱後體積膨脹，容易發生火災爆炸事故。可燃氣體的火災危險性還在於氣體極易引燃，一旦燃燒，速度極快，多發生爆炸式燃燒，甚至還會出現爆轟，危害很大，往往難以控制和撲救。

(二)評定液體火災危險性的主要指標

閃點是評定液體火災危險性的主要指標(評定可燃液體火災危險性最直接的指標是蒸氣壓，蒸氣壓越高，越易揮發，閃點也越低，但由於蒸氣壓很難測量，所以世界各國都是根據液體的閃點來確定其危險性)。閃點越低的液體，越易揮發而形成爆炸性氣體混合物，引燃也越容易。對於可燃液體，通常還用自燃點作為評定火災危險性的指標，自燃點越低的液體，越易發生自燃。

此外，液體的爆炸溫度極限、受熱蒸發性、流動擴散性和帶電性也是衡量液體火災危險性的指標。爆炸溫度極限範圍越大，危險性越大;受熱膨脹係數越大的液體，受熱後蒸氣壓力升高快(汽化量增大)，容易造成設備升壓發生爆炸;沸點越低的液體，蒸發性越強，且蒸氣壓隨溫度的升高顯著增大;液體流動擴散快，洩漏後易流淌蒸發，會加快其蒸發速度，易於起火併蔓延;有些液體(如酮、醚、石油及其產品)有很強的帶電能力，其在生產、儲運過程中極易造成靜電荷積聚而產生靜電放電火花，釀成火災。

(三)評定固體火災危險性的主要指標

對於絕大多數可燃固體來說，熔點和燃點是評定其火災危險性的主要標誌參數。熔點低的固體易蒸發或氣化，燃點也較低，燃燒速度也較快。許多熔點低的易燃固體還有閃燃現象。固體物料由於組成和性質存在較大差異，所以各有其不同的燃燒特點和複雜的燃燒現象，增加了評定火災危險性的難度。火災危險性評定的指標不一。例如，評定粉狀可燃固體是以爆炸濃度下限作為指標的，評定遇水燃燒固體是以與水反應速度快慢和放熱量的大小為指標，評定自燃性固體物料是以其自燃點作為指標，評定受熱分解可燃固體是以其分解溫度作為評定指標。

此外，在評定時，還應從其反應危險性、燃燒危險性、毒害性、腐蝕性和放射性等方面進行分析。例如，有些物料在儲運過程中易發生自聚反應，引起洩漏或火災爆炸事故;有的物料具有腐蝕性，會破壞設備，從而導致火災爆炸或中毒燒傷等事故。這些需要對物料在各種環境條件下的特性進行試驗後再準確地來評定。

二、生產火災危險性分類方法

目前，國際上對生產廠房和儲存物品倉庫的火災危險性尚無統一的分類方法。國內主要依據《建築設計防火規範》(GB 50016-2014 )，根據生產中使用或產生的物質性質及其數量等因素劃分，把生產的火災危險性分為五類，其分類及舉例見表2-2-1。表中所列生產中使用的物質主要是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。

上述分類中，甲、乙、丙類液體分類，以閃點為基準。凡是在常溫環境下遇火源能引起閃燃的液體均屬於易燃液體，可列人甲類火災危險性範圍。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採用12一25℃。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於28 ℃，乙類定為不小於28℃、但小於60℃，丙類定為不小於60℃。這樣劃分甲、乙、丙類是以汽油等常見易燃液體、煤油、柴油的閃點為基準的，有利於消防安全和資源節約。在實際工作中，應根據不同液體的閃點採取相應的防火安全措施，並根據液體閃點選用滅火劑和確定泡沫供給強度等。

對於(可燃)氣體，則以爆炸下限作為分類的基準。由於絕大多數可燃氣體的爆炸下限均小於10%，一旦設備洩漏，在空氣中就很容易達到爆炸濃度並造成危險，所以將爆炸下限小於10%的氣體劃為甲類，包括氫氣、甲烷、乙烯、乙炔、環氧乙烷、氯乙烯、硫化氫、水煤氣和天然氣等絕大多數可燃氣體。少數氣體的爆炸下限大於10%，在空氣中較難達到爆炸濃度，所以將爆炸下限不小於10%的氣體劃為乙類，例如，氨氣、一氧化碳和發生爐煤氣等少數可燃氣體。任何一種可燃氣體的火災危險性不僅與其爆炸下限有關，還與其爆炸極限範圍值、點火能量、混合氣體的相對溼度等有關。

一般來說，生產的火災危險性分類要看整個生產過程中的每個環節是否有引起火災的可能性，並按其中最危險的物質評定，主要考慮以下幾個方面: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，生產的最終產品及副產物的性質，生產過程中的自然通風、氣溫、溼度等環境條件等。許多產品可能有若干種生產工藝，過程中使用的原材料各不相同，所以火災危險性也各不相同。有關表2-2-1中劃分生產的火災危險性類別的說明如下:

(一)甲類火災危險性的生產特性

1、甲類第1項、第2項

甲類液體、氣體火災危險性的生產特性參見上文關於甲、乙、丙類液體劃分的閃點基準和氣體爆炸下限分類的基準的有關內容。

2、甲類第3項

其生產特性是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並且迅速放熱引起燃燒，或者物質與空氣接觸後能發生猛烈的氧化作用，同時放出大量的熱，溫度越高其氧化反應速度越快，產生的熱量越多，溫度升高越快，如此互為因果而引起燃燒或爆炸，如硝化棉、賽璐路、黃磷等的生產。

3、甲類第4項

其生產特性是生產中的物質遇水或空氣中的水蒸氣發生劇烈的反應，產生氫氣或其他可燃氣體，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，發生燃燒爆炸的危險性比遇水或水蒸氣時更大。如金屬鉀、金屬鈉、氧化鈉、氫化鈣、碳化鈣、磷化鈣等的生產。

4、甲類第5項

其生產特性是生產中的物質有較強的奪取電子的能力，即強氧化性。有些過氧化物中含有過氧基(-0-0- )，性質極不穩定，易放出氧原子，有強烈的氧化性，會促使其他物質迅速氧化，並放出大量的熱量而發生燃燒爆炸。該類物質受酸、鹼、熱、撞擊、摩擦、催化或與易燃品、還原劑等接觸後能迅速分解，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。

5、甲類第6項

其生產特性是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。

6、甲類第7項

其生產特性是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，一旦設備或管道洩漏，即使沒有其他火源，該類物質也會在空氣中立即起火燃燒。這類生產在化工、煉油、醫藥等企業中較常見。

(二)乙類火災危險性的生產特性

1、乙類第1項、第2項

乙類液體、氣體火災危險性的生產特徵參見上文關於甲、乙、丙類液體劃分的閃點基準和氣體爆炸下限分類的基準的有關內容。

2.乙類第3項

所指的不屬於甲類的氧化劑是二級氧化劑，即非強氧化劑。這類生產的特性比甲類第5項的性質更穩定，其物質遇熱、還原劑、酸、鹼等能分解產生高熱，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。

3、乙類第4項

其生產特性是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，同時也可放出有毒氣體。如硫黃、樟腦或松香等的生產。

4、乙類第5項

其生產特性是生產中的助燃氣體雖然本身不能燃燒(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的或不燃的固體也會迅速燃燒。

5、乙類第6項

其生產特性是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。這些細小的物質表面吸附、包圍了氧氣，當溫度提高時，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與原來塊狀固體或較大量的液體相比具有較低的自燃點，在適當的條件下，著火後便會以爆炸的速度燃燒。另外，有些金屬，如鋁、鋅等在塊狀時並不燃燒，但在粉塵狀態時則能夠爆炸燃燒。

可燃液體的霧滴也可以引起爆炸。如1966年11月7日，日本群馬縣最北部利根河上游的水力發電廠的建築物內發生了猛烈的霧狀油爆炸事故，當場造成3人死亡，其餘人被衝擊波推出去發生骨折或燒傷。據爆炸後分析，該建築物內有一個8x104kW的水力發電機進水閥用的壓電缸，以前該缸是在大約1.8 MPa的壓力下使用，而發生事故時是第一次採用7.0 MPa的壓力。據計算，空氣從常壓絕熱壓縮到7.0 MPa時，其瞬時溫度上升可達700℃以上，而該缸內油的自燃溫度是235℃，且缸內的高壓空氣中的氧密度是相當高的，故可使缸內的油著火，著火使缸內壓力異常上升，入孔法蘭蓋的墊片被衝開，霧狀油從這個間隙噴到外面，當達到爆炸濃度後，浮游狀態的油霧滴在空氣中發生了猛烈爆炸。因而，將丙類液體的霧滴的火災危險性列入乙類。

(三)丙類火災危險性的生產特徵

1、丙類第1項

丙類液體火災危險性的生產特徵詳見上文關於甲、乙、丙類液體戈}J分的閃點基準的有關內容。

2、丙類第2項

其生產特性是生產中的物質燃點較高，在空氣中受到火燒或高溫作用時能夠起火或微燃，當火源移走後仍能持續燃燒或微燃。如木料、橡膠、棉花加工等類型的生產。

(四)危險物質的量對生產的火災危險性類別的影響

1、廠房內可不按危險物質火災危險特性確定生產火災危險性類別的最大允許量 在生產過程中，如使用或產生易燃、可燃物質的量較少，不足以構成爆炸或火災危險時，可以按實際情況確定其火災危險性的類別。即在生產過程中雖然使用或產生了易燃、可燃物質，但是數量很少，即使氣體全部放出或可燃液體全部燃燒，氣體也不能在整個廠房內達到爆炸極限，可燃物也不能使建築物起火，造成災害，此時可以按實際情況確定其火災危險性的類別。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，但不會因此而產生爆炸，所以該廠房不能按甲類廠房處理，仍應按戊類考慮。表2-2-2列出了部分生產中常見的甲、乙類危險品的最大允許量。其中的最大允許量包括廠房或實驗室內單位容積的最大允許量及室內空間最多允許存放的總量兩個控制指標。

2、廠房內可不按危險物質火災危險特性確定生產火災危險性類別時，危險物質的工藝佈置在廠房中所佔面積比例對生產的火災危險性類別的影響。

當一座廠房內或防火分區內有不同性質的生產時，其分類應按火災危險性較大的部分確定，但火災危險性大的部分佔本層或本防火分區面積的比例小於5%(丁、戊類生產廠房的油漆工段小於10%，且發生事故時不足以蔓延到其他部位，或採取防火措施能防止火災蔓延時，可按火災危險性較小的部分確定。如一座廠房中或防火分區有甲、乙類生產時，如果甲類生產在發生事故時，可燃物質足以構成爆炸或燃燒危險，則該建築物中的生產類別應按甲類處理。但如果在一棟很大的廠房內，甲類生產所佔用的面積比例很小時，而且即使發生火災也不會蔓延到其他地方，那麼該廠房就可按火災危險性較小的部分確定。如在一棟防火分區最大允許.彗地面積不限的戊類汽車總裝廠房中，噴漆工段佔總裝廠房的面積比例不足10%時，其生產類別仍屬戊類。

第二節 儲存物品的火災危險性分類

生產和儲存物品的火災危險性有相同之處，也有不同之處。有些生產的原料、成品都不危險，但生產中的條件變了或經化學反應後產生了中間產物，也就增加了火災危險性。例如，可燃粉塵靜止時火災危險性較小;但生產時，粉塵懸浮在空中與空氣形成爆炸性混合物，遇火源則能爆炸起火，而儲存這類物品就不存在這種情況。與此相反，桐油織物及其製品在儲存中火災危險性較大，因為這類物品堆放在通風不良地點，受到一定溫度作用時，能緩慢氧化、積熱不散便會導致自燃起火，而在生產過程中不存在此種情況。所以，要分別對生產物品和儲存物品的火災危險性進行分類。

一、儲存物品的火災危險性分類方法

儲存物品的分類方法，主要是根據物品本身的火災危險性，吸收倉庫儲存管理經驗，並參考《危險貨物運輸規則》相關內容而劃分的。按《建築設計防火規範》(GB 50016-2014 )，儲存物品的火災危險性分為五類，其分類及舉例見表2-2-3 。

二、儲存物品的火災危險性特徵

(一)甲類儲存物品的火災危險性特徵

主要是依據《危險貨物運輸規則》中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進行劃分。這類物品易燃易爆，燃燒時還會放出大量有害氣體;有的遇水發生劇烈反應，產生氫氣或其他可燃氣體，遇火會燃燒爆炸;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，遇火則發生爆炸。

(二)乙類儲存物品的火災危險性特徵

主要是根據《危險貨物運輸規則》中II級易燃固體、II級易燃液體、II級氧化劑、助燃氣體、II級自燃物品的特性劃分的，這類物品的火災危險性僅次於甲類。

(三)丙、丁、戊類儲存物品的火災危險性特徵

丙、丁、戊類物品的分類主要是根據有關倉庫調查和儲存管理情況劃分的。

(2)丁類。丁類是指難燃燒物品。這類物品的特性是在空氣中受到火焰或高溫作用時，難起火、難燃或微燃，將火源移走，燃燒即可停止。

(3)戊類。戊類是指不燃物品，這類物品的特性是在空氣中受到火焰或高溫作用時，不起火、不微燃、不炭化。

丁、戊類物品本身雖然是難燃或不燃的，但其包裝材料很多是可燃的，如木箱、紙盒等，因此其火災危險性屬於丙類。據調查，一些單位每平方米庫房面積的可燃包裝材料多者在100一300 kg，少者在30一50 kg。因此，這兩類物品倉庫除考慮物品本身的燃燒性能外，還要考慮可燃包裝材料的數量，在防火要求上應較其他丁、戊類倉庫更為嚴格。

(四)石油庫儲存液化烴、易燃和可燃液體的火災危險性分類石油庫是指收發、儲存原油、成品油及其他易燃和可燃液體化學品的獨立設施，是一類火災危險性相對較高的物品儲存場所。

根據《石油庫設計規範》(GB 50074-2014)和《石油化工企業設計防火規範》(GB 50160-2008 )，石油庫儲存液化烴、易燃和可燃液體的火災危險性分為三類，這與《建築設計防火規範》( GB50016-2014 )基本一致，只是對甲、乙、丙類儲存物品視需要進行適當細分，便於針對不同火災危險性級別的儲存物品採取不同的安全措施。其中，液化烴主要包括液化石油氣(以C3, C4或由其為主所組成的混合物)以及乙烯、乙烷、丙烯等單組分液化烴類。易燃和可燃液體包括烴類液體和醇、醚、醛、酮、酸、酉旨類及氨、硫、鹵素化合物。石油庫儲存液化烴、易燃和可燃液體的火災危險性分類及舉例見表2-2-4。

由於儲存易燃和可燃液體的火災危險性會受操作環境影響，如當乙、丙類液體的操作溫度高於其閃點時，氣體揮發量增加，危險性也隨之增加。因此，在表2-2-4的基礎上，石油庫儲存易燃和可燃液體的火災危險性分類還應符合下列規定：

(1)操作溫度超過其閃點的乙類液體應視為甲B類液體;

(2)操作溫度超過其閃點的丙A類液體應視為乙、類液體;

(3)操作溫度超過其沸點的丙。類液體應視為乙八類液體;

(4)操作溫度超過其閃點的丙B類液體應視為乙。類液體;

(5)閃點低於60℃但不低於55℃的輕柴油，其儲運設施的操作溫度低於或等於40℃時，可視為丙A類液體。

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