钢铁冶金企业设计防火标准 GB50414-2018
钢铁冶金企业设计防火标准 GB50414-2018
前言
本标准是根据住房城乡建设部《关于印发(2012年工程建设标准规范制订修订计划)的通知》(建标〔2012]5号)的要求,由主编单位中冶京诚工程技术有限公司和首安工业消防有限公司会同有关单位对原国家标准《钢铁冶金企业设计防火规范》GB50414-2007进行全面修订的基础上编制而成。

1 总则
2 术语
包容主要生产工艺设备的厂房,如炼钢主厂房、热轧主厂房等。
相对独立的生产单元区域,如炼钢厂、自备电厂等。
设置服务于轧钢系统中的轧机主电机、变流装置、变(配)电设备、自动控制设备等的建筑。
设置服务于除轧钢系统外的其他生产的自动控制设备、变(配)电设备等的建筑。
单独设置,对外从电力系统受电,并经变压器降低电压后向全厂供、配电的场所。
用于敷设电缆且有供安装和巡视通道的全封闭地下构筑物。
用于敷设电缆且有供安装和巡视通道的,以不燃或难燃材料制成的全封闭地上建(构)筑物。
在地下矿井内各生产部位开凿的独立空间。
3 火灾危险性分类、耐火等级及防火分区









4 总平面布置
4.1 一般规定4.2 防火间距
4.3 管线布置
4.1 一般规定
4.1.6 钢铁冶金企业占地面积很大,要保证消防车在规定的时间内赶到现场,在进行消防站的选址时就应充分考虑消防站的位置,本条给出了设置原则。
4.2 防火间距



表3和表4(见书后插页)是根据现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的相关规定,结合钢铁冶金企业的生产特点以及几十年设计实施的经验,并参照国内外其他行业或专业规范进行综合整理而成的。本表所规定的间距均为最小间距要求。从防火和保障人身安全、减少财产损失角度看,在有条件时,设计者应尽可能采用较大的间距。

4.3 管线布置
4.3.1 敷设甲、乙、丙类液体管道和可燃气体管道的全厂性综合管廊,宜避开火灾危险性较大、腐蚀性较强的生产、储存和装卸设施以及有明火作业的场所。
5 安全疏散和建筑构造
5.1 安全疏散5.2 建筑构造
5.3 建(构)筑物防爆
5.1 安全疏散
5.2 建筑构造
5.3 建(构)筑物防爆
电气室、控制室常常和厂房紧邻,甚至设在其中,有的要求能直接观察厂房中的设备,如分开设则要增加控制系统,增加建筑用地和造价。所以本条规定电气室、控制室在受条件限制时可与厂房贴邻建造,但必须靠外墙设置,并采用防火墙与其他部位分隔,尽可能减少火灾引起的危害。
6 工艺系统
6.1 采矿和选矿6.2 综合原料场
6.3 焦化
6.4 耐火材料和冶金石灰
6.5 烧结和球团
6.6 炼铁
6.7 炼钢
6.8 铁合金
6.9 热轧及热加工
6.10 冷轧及冷加工
6.11 金属加工与检化验
6.12 液压润滑系统
6.13 助燃气体和燃气、燃油设施
6.14 其他辅助设施
6.1 采矿和选矿
1 竖炉两侧炉底排矿口水封罩上部设有多个火眼,平时用磁块将火眼堵上,防止煤气泄漏,但操作人员挠火眼时,会有煤气溢出;如果挠火眼完毕,操作人员忘记堵磁块,煤气会通过火眼连续溢出。当有温度高的大块物料落入水池搬出机上时,有可能局部蒸汽量过大冲破局部水封刀处水封使煤气瞬间溢出。
6.2 综合原料场
6.3 焦化

6.4 耐火材料和冶金石灰
6.5 烧结和球团
6.6 炼铁

炉顶液压站、热风炉液压站的防火要求,见本标准第6.12节和第7、8章。
6.7 炼钢
6.8 铁合金
6.8.1 铁水、液态炉渣作业和运行区域的工艺和设施应符合本标准第6.7.1条的规定。6.9 热轧及热加工
6.10 冷轧及冷加工
6.11 金属加工与检化验
6.12 液压润滑系统
6.13 助燃气体和燃气、燃油设施
6.14 其他辅助设施
6.14.1 可燃性玻璃钢材质的冷却塔不宜布置在热源、废气、烟气发生点、化学品堆放处和煤堆附近。7 火灾自动报警系统
7.0.1 下列场所应设置火灾自动报警系统:
1 主控楼(室)、主电室、通信中心(含交换机室、总配线室等)、配电室、主操作室、调度指挥中心等;计算(信息)中心、区域管理计算站及各主要生产车间的计算机主机房、不间断电源室、记录介质库;特殊贵重或火灾危险性大的机器、仪表、仪器设备室、实验室,贵重物品库房,重要科研楼的资料室;
2 单台设备油量100kg及以上或开关柜的数量大于15台的配电室,有可燃介质的电容器室,单台容量在8MV·A及以上的油浸变压器(室)、油浸电抗器室;
3 柴油发电机房;
4 电缆夹层,电气地下室,厂房内的电缆隧(廊)道,连接总降压变电所的电缆隧道,厂房外长度大于100.0m且电缆桥架层数大于4层的电缆隧(廊)道,液压站、润滑油站(库)内的电缆桥(支)架,与电缆夹层、电气地下室、电缆隧(廊)道连通的或穿越三个及以上防火分区的电缆竖井;
5 地下液压站、地下润滑油站(库)、地下油管廊、地下储油间,距地坪标高大于24.0m且油箱总容积大于等于2m3的平台上的封闭液压站房、距地坪标高24.0m以下且油箱总容积大于等于10m3的地上封闭液压站和润滑油站(库);
6 油质淬火间、地下循环油冷却库、成品涂油间、燃油泵房、桶装油库、油箱间、油加热器间、油泵房(间);
7 苯精制装置区、古马隆树脂制造装置区、焦油加工装置区;
8 不锈钢冷轧机区、大于6000t的油压机区(含机舱、机坑、附属地下油库和烟气排放系统);
9 彩涂车间涂料库、涂层室(地坑)、涂料预混间、彩涂混合间、成品喷涂间、溶剂室、硅钢片涂层间;
10 乙醇仓库、酚醛树脂仓库、铝粉(镁铝合金粉)仓库、硅粉仓库、甲、乙类物品贮存仓库、纸张等丙类物品储存仓库;
11 设置机械排烟、防烟系统,雨淋或预作用自动喷水灭火系统,固定消防水泡灭火系统、气体灭火系统等需与火灾自动报警系统联锁动作的场所或部位。
7.0.2 下列场所宜设置火灾自动报警系统:
1 屏、柜数量大于12台的电气室,屏、柜数量大于5台的仪表室;
2 铁路运输信号楼;
3 单台设备油量不大于60kg且开关柜数量不大于15台的配电室,变(配)电系统的主控制室、继电器室、蓄电池室,干式变压器室、干式电容器室、干式空(铁)芯电抗器室;
4 除本标准第7.0.1条规定外的电缆隧(廊)道和电缆竖井,厂房内层数大于等于4层的架空电缆桥(支)架,敷设有动力电缆的电缆沟;
5 煤、焦炭的运输、储存及处理系统的建(构)筑物;
6 石墨型加工车间、喷漆(沥青)车间、喷锌处理间、树脂间、木模间、聚苯乙烯造型间、液氮深冷处理间;
7 高炉煤气余压发电/鼓风系统(TRT/BPRT)和燃气-蒸汽联合循环发电系统(CCPP)中的煤气压缩机、鼓风机等的罩内;
8 物理化学分析中心、炉前快速分析室、氧气化验室、氢气化验室、燃气化验室、油分析室。
7.0.3 可能散发可燃气体、可燃蒸气的煤气净化系统的鼓冷、脱硫、粗苯、油库,苯精制,焦炉地下室,煤气烧嘴操作平台等工艺装置区和储运区等,在其爆炸危险环境2区内以及附加2区内,应设置可燃气体探测报警系统。
7.0.4 具有2个及以下工艺厂区的企业,其消防控制室可与主控制室、主操作室或调度室合用。
7.0.5 具有3个及以上工艺厂区的企业应设置企业消防安全监控中心,并应有消防安全系统实时监视、消防安全信息管理、火警受理与网络通信功能。各工艺厂区内的火灾报警控制器可设置在报警区域内的主控制室、主操作室或调度室内。
7.0.6 火灾自动报警系统的设计应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116和本标准附录A的规定。
7.0.1、7.0.2 这两条是在总结几十年来中国钢铁冶金企业火灾案例分析、消防安全系统运行有效性、可靠性分析等经验的基础上,本着系统安全可靠、先进适用、经济合理的原则对钢铁冶金企业的各类主要的防护区域火灾自动报警做出了明确规定。
(1) 根据统计,钢铁冶金行业中电缆火灾占了很大的比重,其中有几起造成了巨大损失。钢铁冶金企业内涉及供配电、控制、信号、动力等方面的电缆遍布全厂,尤其在电缆隧(廊)道、电缆夹层、电气地下室、电缆沟和车间内电缆桥架等建筑或区域内电缆密集程度很高,火灾具有发展速度快、扑救困难等特点,另外这些电缆往往贯通全厂,火灾易于蔓延,危害性很大。近年来冶金企业也开始大量采用阻燃电缆,这往往造成人们的麻痹,实际上阻燃或阻止火焰传播的电缆并不意味着该电缆是非可燃的,“在适当的条件下,阻燃电缆会支持自持燃烧”(引自我国《核安全法规》HAF0202附录Ⅷ“电缆绝缘层”)。另外美国的电缆耐火研究也表明:不仅阻燃电缆支持燃烧,而且涉及阻燃电缆的火灾比起非阻燃含聚氯乙烯的电缆火灾更难扑灭。鉴于此,本条对电缆火灾危险场所做了详尽的规定。
(2) 钢铁冶金企业电气地下室火灾场景十分复杂,一般包含大量的电缆托架、电气设备,甚至还有油类设备等,一旦发生火灾,危害性很大,因此本标准将其作为重点保护对象,规定应设置火灾自动报警系统。
(3) 由于不锈钢冷轧轧机使用轧制油的特点,含地下油库和烟气排放系统的不锈钢冷轧机组、含地下油库的大于6000t的油压机组也很容易发生火灾,因此本标准规定应设置火灾自动报警系统。
(4) 钢铁冶金企业存在着大量的液压润滑油库,常使用的液压油主要是乳化液、脂肪酸脂、水乙二醇等难燃油类,但根据近几年工艺加工精度的要求,可燃液压油得到了更广泛的使用。润滑油多为石油基,闪点(开口)一般高于120℃。根据油库所处的位置、用油量的大小、发生火灾后的危害程度不同,采取了不同的设置原则:
1) 油箱总容积指油箱内储存的油的体积。油液总容积指油管廊中油管内所储存油的总体积。地上的封闭式液压站和润滑油站(库)的设置位置包括在地面和高空平台上的。
2) 地下的液压站、润滑油库油管廊等,由于处于地下,出现问题不易发现,而且扑救困难,火灾危害大,应设置自动探测报警系统。
3) 距离地坪标高24.0m及以上的液压润滑站房(如高炉炉顶液压站等),当其油箱总容积大于或等于2m3时,火灾危险性较大,而且位于高空、扑救困难,应设置火灾自动报警系统,以便尽早发现火灾,及时扑救,避免或限制火灾蔓延,减少火灾损失。
4) 距离地坪标高小于24.0m的,油箱总容量大于10m3的地上封闭液压站、润滑油库,火灾危险性大,这些场所也应设置火灾自动报警系统。
5) 对于钢铁冶金企业中大量存在的小型地上液压站、润滑油站,多设置于敞开空间,而且位置分散。另外由于这些场所可燃油少,即使发生火灾影响范围也很小。因此本标准未作规定,但有条件时,宜设置火灾自动报警系统。
(5) 钢铁冶金企业中存在较多一般性质的电气室、仪表室,其内部可燃物很少,因此本标准依据国家现行标准《冶金企业火灾自动报警系统设计》YB/T 4125的相关规定,对于这些场所中屏、柜数量大于一定数量的电气室和仪表室宜设火灾自动报警系统。
(6) 矿区车间变电所及井下变电所往往容量较小,火灾危险性小,且发生火灾时对周边影响较小,人员也不便于监控。因此本标准不作规定,但如果条件允许,宜设置火灾自动报警系统。
7.0.3 钢铁冶金企业焦化、耐火、石灰等工艺中均使用煤气等可燃气体,且不同工艺中煤气的成分也会有所不同,例如焦炉煤气含H2约58.8%、含CH4约25.6%、仅含约5.9%的CO,爆炸性可燃气体成分高,而转炉煤气含CO约58.5%、含N2约21.5%、含CO2约15.1%。总体而言,煤气富含CO、C02、H2、CH4、O2等。总结冶金行业以往的成功做法,并参考国家现行标准《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》SH 3063和《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116的相关规定,本条对可燃气体检测报警系统的设置做了规定。
工艺装置包括各工艺内按本标准附录B所示的爆炸危险环境区域属于2区以及附加2区内的所有区域,如煤气净化系统的鼓冷、脱硫、粗苯、油库等工段,苯精制,焦炉地下室,煤气烧嘴操作平台等;储运设备包括符合附录B所示的爆炸危险环境等级属于2区以及附加2区内的储罐区、装卸设备、灌装站等。
可燃气体检测报警装置的设置要求可以参考国家现行标准《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》SH 3063和《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116的相关规定。
7.0.4 对于只有2个工艺厂区的小型企业,宜采用控制中心报警系统,另外由于许多新建或改、扩建工程中往往建筑面积十分紧张,工厂设专人管理的可能性很小,不能单独设置消防控制室,根据近几十年来冶金企业的成功做法,此时消防控制室可与其他生产过程的主控制室或中央控制室等合并建设。因为中央控制室、主控制室等长期24h有人值守,并且合并建设便于在火灾时结合生产的实际状况进行消防救灾,统一指挥管理。
7.0.5 多个工艺厂区,工艺复杂,保护对象类型多,火灾的直接和间接危害性较大。为了快速反应,及时处理、控制和扑灭火灾,本条规定对于一定规模以上的企业,应设消防安全监控中心。这样做还有如下好处:第一,实现消防安全系统的集中监控和管理;第二,减少业主的人员和资金投入;第三,便于工厂根据灾害情况进行决策,及时恢复生产。
根据钢铁冶金企业的特点,并结合现行国家标准《消防通信指挥系统设计规范》GB 50313的相关规定,本条规定了钢铁冶金企业消防安全监控中心应具有的功能。与城市119消防指挥系统不同的是:本系统更强调实施监控功能,要求达到远程的监视和控制,目的在于立足自救,提高系统应对速度和能力。
8 消防给水和灭火设施
8.1 一般规定8.2 室内和室外消防给水
8.3 自动灭火系统的设置场所
8.4 消防水池、消防水泵房和消防水箱
8.5 消防排水
8.6 消防站
8.1 一般规定
8.2 室内和室外消防给水
3 消火栓的用水量应根据水枪充实水柱长度和同时使用水枪数量经计算确定,且不应小于5L/s;最不利点水枪充实水柱不应小于10.0m,同时使用水枪的数量不应少于2支;
4 消火栓的布置应保证每个防火分区同层有2支水枪的充实水柱同时到达任何部位。间距不应大于50.0m;
已设置自动灭火系统的液压润滑站,平时无人值守,一旦发生火灾,人员很难利用设置的室内消火栓进行灭火操作,所以当此类场所设置了自动灭火设施时,可不设置室内消火栓。
8.3 自动灭火系统的设置场所
8.3.1 钢铁冶金企业自动灭火系统的设置应符合表8.3.1的规定。


8.3.4 大中型计算机房、主控制室、通信中心等火灾危险场所属弱电设备空间,细水雾对弱电板路的影响较小,国外在这些场所已有大量的应用案例。就这些场所的特点而言,往往房间布置较为集中,便于中高压系统实施,另外要求在保证快速灭火的同时应尽量减少水渍损失,因此主要采用的是中、高压的细水雾系统,这样可以保证水雾在2级以上。分布全厂的液压润滑油库、电缆隧道等保护对象具有覆盖范围大、环境相对恶劣,现场环境中存在超细粉尘、油气等污染物,因此要求细水雾灭火系统管网覆盖范围足够广泛,灭火介质输送距离足够远,系统可以承受相对恶劣的环境要
8.3.5细水雾、水喷雾灭火系统的正常开启通常包括下列几种情况:
第一,自动探测报警系统自动探测到火灾,发出启动命令;
第二,人员发现火灾通过手动报警按钮进报警,之后由联动控制系统启动灭火系统;
第三,人员发现火灾通过现场机械手动启动灭火系统。
以上情况之外发生的系统启动均属于误动作。由于水基灭火系统误动作可能会造成水渍损失,因此本条规定,应采取措施防止系统发生误喷,同时防误喷措施的采用不应显著降低系统可靠性。例如,可采用定压喷放式喷头,并在雨淋阀(或分区控制阀)与喷头之间安装溢流阀,用以泄放雨淋阀(或分区控制阀)误动作时流过的水,使系统不发生误喷,系统可靠性也不会有明显变化。又如,在雨淋阀(或分区控制阀)阀前或阀后串联一个或多个定压开启式阀门,虽能起到一定防误喷作用,但由于部件的增加导致系统不能正常打开的概率增加,因而不能将其作为防误喷措施。
8.4 消防水池、消防水泵房和消防水箱
8.5 消防排水
8.6 消防站
8.6.1 年产1000万t以上的特大型钢铁联合企业应当建立消防站,消防车的类型和数量应当与企业的火灾危险性相适应,满足扑救控制初起火灾的需要。9 采暖、通风、空气调节和防烟排烟

10 电气
10.1 消防供配电10.2 变(配)电系统
10.3 电气设施建(构)筑物耐火等级及防火分区
10.4 电气设施建(构)筑物的安全疏散和建筑构造
10.5 电缆和电缆敷设
10.6 防雷和防静电
10.7 消防应急照明和消防疏散指示标志
10.1 消防供配电
10.2 变(配)电系统

10.3 电气设施建(构)筑物耐火等级及防火分区
10.4 电气设施建(构)筑物的安全疏散和建筑构造
10.5 电缆和电缆敷设






10.6 防雷和防静电
10.6.14 防静电接地装置要求的接地电阻值较大,当金属导体与防雷(不包括独立避雷针防雷接地系统)等其他接地系统相连接时,其接地电阻值完全可以满足防静电要求,故不需要再设专用的防静电接地装置。
10.7 消防应急照明和消防疏散指示标志
附录A 钢铁冶金企业火灾探测器选型举例和电缆区域火灾报警系统设计
A.0.1 火灾探测器的选型应符合表A.0.1执行。

附录B 爆炸危险环境区域划分举例




①没有释放源并不可能有易燃物质侵入的区域;
6.水电解制氢间爆炸危险环境等级的划分说明:水电解制氢设备是由许多电解小室连接构成,每个小室之间用填片密封。由于小室较多,故定为在正常情况下会偶尔出现氢释放源的第一级释放源,将水电解制氢的设备间定为1区。
本标准用词说明
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的: