GB/T206602020/IS013702.2015

人员安全； 环境保护； 资产保护； 将火灾和爆炸所造成直接和间接经济损失降至最低

压力容器标准5火灾和爆炸评价及风险管理

与海上油气生产相关的公司应建立有效的管理体系。管理体系既要像ISO14001或类似标准那样 进行环境管理，还要特别重视安全和健康管理。例如：经营单位（作业者）应有有效的管理，承包商应有 自已的管理体系或按经营单位的管理体系开展其作业活动。这类管理体系的一个关键要素是评估和风 险管理过程。应在提供方针、程序和组织安排的框架内开展评估和风险管理过程。风险管理过程应根 植于整个单位。

5.2风险评估和风险管理体系框架

风险评估参照ISO31000中描述的风险管理原则和指 南进行，开展风险评估的人员应掌握以下 内容： a) 组织的风险评估策略、运行的背景和目标； b) 可容忍的风险范围和类型以及如何处理不可容忍的风险； c) 如何将风险评估融人组织的过程管理； d) 风险评估所采用的方法和技术以及其对风险管理过程产生的作用； e) 进行风险评估和根据结果作出决策所承担的责任； f) 进行风险评估时所需要的资源； 如何报告和审查风险评估结果，

通过风险评估，决策者和相关方可以更好地理解那些可能会影响组织实现目标的风险，以及现有控 制措施的充分性和有效性，为确定最合适的风险应对方法提供依据。风险评估结果可作为组织决策的 输人项。 风险评估包括风险识别、风险分析和风险评价三个步骤。评估活动的开展形式取决于风险管理过 程的背景以及风险评估方法和技术。

风险管理基于系统地识别风险源及其 能源所在位管、活动以及接融到的 物质。 设备设施全生命周期的各个阶段和油气资源开发作业活动均应进行风险识别

风险分析是要对风险做进一步研究，为风险评价、决定风险是否需要应对以及最合适的风险应对策 略和方法提供信息支持。风险分析还可以为制定决策提供依据，根据风险的类型和级别的选择不同的 决策。 风险分析需要考虑导致风险的原因和来源、其积极和消极后果、这些后果发生的可能性、影响后果 和可能性的因素以及现有控制措施是否存在及其有效性。 一个风险事件可以有多个后果，并可能影响

风险评价应基于风险分析的结果进行辅助决策。 风险评价是将风险分析中发现的风险与利用此背景建立的定性或定量准则相比较。通过风险水平 对比，确定风险应对的必要性。 决策时除了应依据法律、法规和其他要求，还应考虑从风险中获益的组织之外的其他相关方的风险 承受能力。 在某些情况下，风险评价可能得出需要进一步分析的决策。风险评价也可能得出风险不需要进行 任何处理，只要维持现状的决策。决策受到组织对待风险的态度以及既定风险准则的影响。

风险应对是选择并执行一种或多种方案来改变风险。 风险应对实施前，方案中应提出控制和整改 普施。 风险应对是一个周期性过程，包括： 评估一项风险应对； 确定剩余风险程度是否可以容忍； 如果风险程度是不可容忍的，则制定一项新的风险应对； 评估风险应对措施的有效性。 风险应对方案有以下几类，包括但不限于： a） 决定是否启动或停止产生风险的活动，从而规避此风险； b） 为了某种目的，承担或增加风险； c 消除风险源； d） 改变可能性； e） 改变后果； 通过决策保留风险。 风险应对措施的选择过程主要依靠良好的工程判断，并应识别其特殊性以选取与以往不同的应对 和适用的标准规范。

5.7.2风险应对措施的优先顺序

在切实可行的情况下，应强调预防播 全设计和确保资产完整性。根据风险计 果，应在合理的水平，设定详细的健康、安全和环境目标和功能要求

5.8海上油气生产过程中的风险应对

估可以是设施整体评价的组成部分，也可以作为一个为整体评价提供信息的独立过程。有关危害识别 和风险评估更详细的要求和指南，参见ISO17776。 在制定风险应对措施时，考虑问题应全面，以确保所选择的措施在需要发挥作用时能够实现其功 能。需要考虑的问题包括： a）可能发生的火灾和爆炸特性（参见附录A）：

b) 火灾和爆炸风险； c 海洋环境； d) 输送流体的性质； e) 可预见的周围的环境条件； f 输送流体的温度和压力； g) 处理和储存可燃物的数量； h) 非危险区域（包括生活区和控制站）内物料的易燃性和毒性； i) 设备设施的数量、复杂程度和布局； j) 与外部援助/支持资源的距离； k）应急响应策略； 生产和值守原则； m）人为因素； n）与相邻设施和船舶（例如：自升式钻井平台、生活支持船、液货船)的相互影响。 第6章～第16章确定了一系列措施的要求并提供了指导，这些措施可在控制和减轻设施上可能发 的火灾或爆炸危险事件方面发挥作用。

设施的火灾和爆炸评价应确定合适的火灾和爆炸荷载，并将荷载汇总在一个表格，为设计提供依 据，作为设施设计应承受的最小荷载，规定要求更高荷载的情况除外。为了尽可能提供更高的防火防爆 等级，应采用最大的合理防火和防爆设计

5.8.3火灾和爆炸应对策略和性能标准

应记录评价过程的结果以及关于所有降低风险的措施和所起作用的决策，以便于提供给在设施上 的作业人员以及参与后续变更的人员。为了方便本标准其他章节的使用，在记录中使用“火灾和爆炸应 对策略（FES）”的术语。 注：与撤离、逃生和救援有关的事项属于ISO15544所涵盖的范围。 火灾和爆炸应对策略(FES)不需单独形成文件，相关信息可以与其他的健康、安全和环境信息一 起，作为设施的所有危险事件管理的组成部分。对于许多现有的设施，火灾和爆炸应对策略（FES)可以 包含在先前的风险评估中或仅限于用于处理设施火灾和爆炸的标准和/或程序声明中。 当设施出现影响火灾和爆炸危险事件管理的变更时，应对策略进行更新。 火灾和爆炸应对策略(FES)可随着设施的规模和复杂性以及风险管理过程中设施所处的生命周期 阶段的不同而不同。 示例1：复杂的设施，例如包含复杂设备、钻井模块和生活模块的一个大型生产平台，可能需要进行详细的研究，以 解决火灾和爆炸危险事件。此类设施需要解决的某些向题的典型示例，在附录C中给出。 示例2：对于较简单的设施，例如井口平台或其他工艺设施有限的小型平台，可以依据此种类型设施行业公认的标 准和规范的作为基础。 示例3：对于重复先前设计的设施，可考虑新知识、新技术、环境、油藏特征等，对原始设计进行评估，以判断其是否 满足防止火灾和爆炸危险事件所需的措施。 示例4：对于在可行性研究阶段的设施，其评估的详细程度不如设计阶段后期的评估。 火灾和爆炸应对策略(FES)应描述每个系统的作用和功能要求，以及该系统在设施上所需应对的 危险事件。在确定功能要求时，应从以下几个角度出发： a）特殊系统的功能参数，例如系统所要执行的基本功能； b）系统的完整性、可靠性和有效性：

c）紧急情况需要对系统进行操作时，系统的耐受性 d）依赖于其他可能影响安全性能的系统或操作因素

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在设施的全生命周期内，应对关键安全系统性能进行验证，以确保火灾和爆炸应对策略（FES)持续 有效，并确认是否需要补救措施

设施布置的目标包括： 将可燃液体和气体有害积聚的可能降到最小程度，并当有积聚发生时，可将其快速消除； 将引燃的可能降到最小程度； 将可能导致危险事件的可燃液体和气体的扩散降到最小程度； 将非危险区与危险区隔离； 将火灾和爆炸的影响后果降到最小程度； 为逃生和撤离做合理的安排

根据事件的严重程度和报警等级，应按照火灾和爆炸应对策略（FES）的要求，设置紧急关断系统 (ESD)以实现以下功能： 将设施发生失效泄漏时可能会对人员、环境和设备造成不可容忍风险的储存油气的输油管道 和储罐隔离； 一在适当情况下，将甲板上储存的油分开存放，以控制发生失效时泄漏物质的数量； 一控制井下安全阀； 一适当时，将油气烃类物质泄压并排放到安全地点。 设计紧急关断（ESD)系统，应保证其在需要紧急关断的情况下，能执行其功能。 装置处于运行状态下，在可能影响紧急关断（ESD)系统运行的维护活动期间，重要的关断功能应是 可用的。 对于带压的油气系统，为了减少事故的持续时间、泄漏物质的释放量或在火灾条件下压力容器出现 失效的可能性，应考虑采用紧急泄压（EDP）系统将气体泄放。 启用紧急关断（ESD)系统的手动控制站应设置在紧急情况下易于操作的关键位置，并设置明显的 标识，以防止意外启动。 紧急关断（ESD）系统应包括输入/输出装置及内部功能测试装置，以保证整套系统的功能性

漏的可燃液体和气体被引燃的可能降到最小程度

应按照火灾和爆炸应对策略（FES)要求，采用将引燃可能性降到最小程度的措施 这些措施应包 括在允许的条件下，将潜在引燃源的数量降到最少。 依据公认的标准或规范，应将设施划分为危险区和非危险区。 设备设施的设计应符合公认的标准，应尽量减少易燃液体和气体泄漏。 应考虑在发生气体应急事件时，对非危险区内的设备进行隔离和保护的需求。 应制定设计方法或程序，控制可能产生引燃源的临时性设备的使用。 对于直接明火加热设备，应选好位置或做好防护，以防止保护系统失效后着火

应按照火灾和爆炸应对策略（FES)的要求，设置溢出控制措施。 在设计排液系统时，应限制溢出的最大扩散范围，并尽量将溢出导致的扩散降到最低程度。对有 生可燃液体溢出的区域，应考虑构筑围堤、增加排液能力和加装防火密封等相应的措施，从而将 风险和对环境的危害程度降到最低。

危险区和非危险区的开式排放口应分开布置 危险区的封闭式排放口应同所有的开式排放系统分开。

主电源故障时，提供可靠的应急电源

应按照火灾和爆炸应对策略（FES)的要求，提供应急电源。 若系统需要电源来实现其功能，应提供独立于主电源的具有足够容量和供电时间的应急电源，以便 于出现主电源失电情况时，设施可以安全关断并完成撤离。 应提供独立于主电源的、容量和持续时间足够的应急电源，以便在主电源中断的情况下可以安全关 断设备并完成撤离。 应急电源系统进行维修时，应有相应的设施保证系统的功能不会受到明显的影响。 应急电源系统的位置和设计应确保在紧急情况下能够发挥作用。 应考虑钻井作业控制系统的应急供电问题。应对在钻井作业中失去主电源可能引起的后果进行评 估，应急电源系统应能确保在紧急情况下关键设备的正常运行。

应按照火灾和爆炸应对策略（FES)的要求，提供应急电源。 若系统需要电源来实现其功能，应提供独立于主电源的具有足够容量和供电时间的应急电源，以便 于出现主电源失电情况时，设施可以安全关断并完成撤离。 应提供独立于主电源的、容量和持续时间足够的应急电源，以便在主电源中断的情况下可以安全关 新设备并完成撤离。 应急电源系统进行维修时，应有相应的设施保证系统的功能不会受到明显的影响。 应急电源系统的位置和设计应确保在紧急情况下能够发挥作用。 应考虑钻井作业控制系统的应急供电问题。应对在钻井作业中失去主电源可能引起的后果进行评 古，应急电源系统应能确保在紧急情况下关键设备的正常运行。

11火灾和可燃气体探测报警系统

火灾和可燃气体探测报警系统的目标包括： 具备连续的自动监测功能，向处于火灾和可燃气体危险环境中的人员发出报警； 能手动或自动启动控制措施，将事故升级的可能降到最低

应按照火灾和爆炸应对策略（FES)的要求，配备火灾和可燃气体探测报警系统。 火灾和爆炸应对策略(FES)应确定选择探测器的安装地点、数量和类型的依据。应对每个区域中 可能出现的火灾和可燃气体危险事件进行识别和评估，以确保火灾和可燃气体的可靠探测。 在选择火灾和可燃气体探测仪器时，应考虑其响应特性以及探测时可能遇到的异常情况。 选用的火灾探测器应与该区域可能发生的火灾类型相匹配。 现场安装的火灾和可燃气体探测报警装置应与其所处的区域相适应，并且其使用应经认可管理机 构的批。 有机械通风装置的非危险区域需要防止可燃气体进入时，应在该区域的进气口设置可燃气体探测 装置。 火灾和可燃气体探测系统应具备能够对现场仪器、系统内部功能和结果输出进行测试的装置。 控制站应具备启动火灾和可燃气体报警装置的手动操作装置和自动控制功能。 人员集合的报警应通过声音报警信号发出，在进行紧急关断后存在较大噪音的高噪声区域内，还应 辅以相应的灯光报警信号。 在设计火灾和可燃气体探测系统时，应考虑在临时避难所（TR)和控制站处的火灾和可燃气体探测 的信号显示要求。火灾和可燃气体探测报警系统的设计、布置和防护，应保证在紧急情况下，该系统灵

主动防火的目标包括： 控制火灾并防止其升级； 降低火灾的影响，以便有关人员采取逃生或者撤离等应急措施； 扑灭火灾； 减轻火灾对结构和设备的破坏。 注：灭火时可能由于复燃导致重大风险

应按照火灾和爆炸应对策略（FES)的要求，设置主动防火（AFP)系统。 主动防火（AFP）系统应根据特定应用条件下相关的公认标准来设计、安装和维护。 主动防火（AFP）系统应通过布置或防护，使其能经受火灾和爆炸荷载。 主动防火（AFP）系统和设备的性能和喷射强度（或者应用率），既可通过工程计算确定，也可根据相 关的公认标准确定。 如果提供消防水泵系统，则消防水泵系统的选择应能够在水基主动防火（AFP）系统（自动喷淋、消 防炮、灭火水龙带）操作所需的压力和流量下提供足够的消防水，以满足这些系统的要求。足够量的消 防水通常是指单次的最大可靠消防用水需求加上预期的手动灭火需求（消防炮/灭火水龙带）。如果在 火灾和爆炸应对策略（FES)中有要求，则应为处置火灾扩大到邻近区域的情况留有余量。 主动防火（AFP）系统和设备都应标有简单、易谨的操作说明。 主动防火（AFP）系统的启动和达到操作状态的响应时间，应满足系统执行其预期的功能的要求。 对于自动触发的系统，通常应在保护区域外设置一个手动控制点。 在设计主动防火（AFP）系统时，应考患控制站的参数要求。 主动防火（AFP）系统在使用之后应恢复到可使用状态。如果系统不能立即恢复使用，在受到影响 区域内的作业活动恢复之前，应考虑采取替代措施将风险降到最低。 注：防止升级和破坏最有效的方法是尽早探测到火灾并进行控制。在实践中，只有当燃料和引燃源都被隔离后，才 可能实现火灾控制。

降低向设备、结构和外壳传热，以满足以下要求： 防止火灾事故升级； 维持关键安全系统的功能； 为应急提供响应时间，

立按照火火和爆 通过设置防火屏障，隔离不同的火灾区

火灭和爆炸应对策 足如下要求

保护关键设备及其附属设施（例如：分离器、立管、管线或其他大型存储装置），以防止其内的物 料进一步泄漏； 保护在火灾情况下可能直接暴露在火灾中或其外壳暴露在火灾中的关键安全系统（例如：消防 水泵、紧急关断系统阀和其执行器、泄压管架、消防水系统和关键电缆）； 对关键结构[特别是临时避难所（TR)，进出临时避难所的撤离路线和其他关键设备]提供必要 的防护； 避免高大结构和设备倒向临时避难所和撤离设施上； 安全撤离前，保护临时避难所（TR）中的人员； 保护到临时避难所的逃生路线，以便人员能从相关区域安全逃生并进行应急响应： 保护从临时避难所（TR）通向设施撤离点的撤离路线。 如果要求被动防火系统（PFP)在爆炸后仍能提供保护，则应通过设计和安装使得爆炸造成的表层 形不影响其性能。 选择被动防火(PFP)时，应考虑要求保护的持续时间、可能出现的火灾类型和受保护的结构及设备 够承受的温度极限等因素，

14爆炸削减和防护措施

施的关键安全系统和其他区域的爆炸可能性降

应按照火灾和爆炸应对措施（FES)的要求，采取爆炸预防、控制和前减措施。这些措施应考患以下 要求： a） 降低爆炸发生的可能性； b 通过削减爆炸荷载的技术，对爆炸进行控制； 降低爆炸后果，并降低爆炸荷载引起的事故升级的可能性。 作为火灾和爆炸应对策略（FES)的基础资料，应对爆炸荷载以及关键结构和设备耐受爆炸荷载的 能力进行评价。此项评估还应确定由于以下原因造成的爆炸升级的可能性： 一主要结构的损坏； 关键安全系统的减损； 爆炸后发生的火灾。 编制火灾和爆炸应对策略（FES)所进行的评估活动应为所有可能存在气体或蒸气云爆炸的区域确 定爆炸设计荷载。此项评估应识别出设施中要求耐受这些设计荷载的部分（例如：保持其完整性所需的 结构和边界、主要设备、管道系统或关键安全系统）。 应评估降低气体云规模或爆炸荷载（例如：泄压板、开孔、喷淋、抑制系统和水幕）的措施。 当火灾和爆炸应对策略（FES)有要求时，被动防爆系统的功能要求应表示随时间变化的压力（荷 载）。此种荷载可从试验/实验数据获得，也可从合适的计算模型获得。同时还应采用合适的分析方法， 对结构和设备对预计的荷载的响应进行评估。 临时避难所必需的主要结构、墙壁、地板和安全系统的设计应具有最大的合理强度，以降低爆炸造 成的后果。

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提供相关设施，便于人员处置火灾和爆炸事故

在紧急情况下，所提供设施的功能和位置可能会对设施上的人员应对火灾和爆炸事故有重要影响。 因此，火灾和爆炸应对措施（FES)旨在保护火灾和爆炸事故处置人员，同时考虑以下内容： 减少现场员工在紧急情况下做出复杂决策需要的自动关断和控制动作。当手动启动时，系统 应简单操作，不得要求操作员做出复杂或非常规的决策。一旦启动，所有的控制动作都应自动 发生。 b）在控制站处提供关键信息，以便参与处置紧急情况的人员获得其所需要的信息。 c）提供的功能和控制，应允许现场人员启动紧急动作。 d）合理布置在火灾或爆炸中操作所需的紧急控制装置或设备。 e）降低有效履行应急职责所需的体力和脑力劳动。 执行关键安全动作的人员应具备在紧急情况下履行职责的能力。应通过定期培训、练习和演习，来 保持必要的技能水平。 应提供可靠的通信装置，以便在紧急情况下，在可能有人值守位置或需要有人值守的位置之间实现 通信。 在控制室/操作员人机界面设计时需考虑的典型问题在C.6中给出

本标准所涵盖安全系统应具备能够在现场证明整个系统功能性的检测设备。 作为安全、健康和环保管理体系的组成部分，作业者应建立有效的操作、检查、测试和维护程序，以 确保维持性能标准中所述的设备和系统的功能要求。为了实现这一目标，应制定合理的维护、检查和测 试计划，同时考虑人员安全、环境保护和当地法规要求。 为了建立有效的程序，应开展以下工作： a）首次使用安全系统前，应进行测试，以确定其符合相应的功能要求。 b） 编制详细描迷述检查、测试和维护程序以及频次的书面方案。 所有系统应依据既定程序，进行彻底检查和定期测试。检查和测试的结果决定是否需要补救 措施，以保证进行检查和检测的部件可以正常工作。 d) 检查、测试和维护结果的完整记录应予以留存，并定期检查，以确认书面方案的适用性及实施 的正确性。 e 维护程序应包含定期进行目视检查的要求。

本标准所涵盖安全系统应具备能够在现场证明整个系统功能性的检测设备。 作为安全、健康和环保管理体系的组成部分，作业者应建立有效的操作、检查、测试和维护程序，以 保维持性能标准中所述的设备和系统的功能要求。为了实现这一目标，应制定合理的维护、检查和测 计划，同时考虑人员安全、环境保护和当地法规要求。 为了建立有效的程序，应开展以下工作： a）首次使用安全系统前，应进行测试，以确定其符合相应的功能要求。 b） 编制详细描迷述检查、测试和维护程序以及频次的书面方案。 所有系统应依据既定程序，进行彻底检查和定期测试。检查和测试的结果决定是否需要补 措施，以保证进行检查和检测的部件可以正常工作。 d 检查、测试和维护结果的完整记录应予以留存，并定期检查，以确认书面方案的适用性及实施 的正确性。 e） 维护程序应包含定期进行目视检查的要求。

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定期进行合理的运行测试。 设施上应存放最近的检查/测试报告。 根据相关要求记录和报告设备或系统的使用、损坏和恢复情况。 发现的任何故障或缺陷都应记录并及时纠正。如果设备不能及时恢复使用，应执行应急方案。

附录A （资料性附录） 典型的火灾和爆炸危险事件

灾和爆炸风险的综合描述在“英国油气火灾和爆炸指南”中给出，火灾和爆炸的某些关键特征在本附录 中给出。

池火是在燃料初始动量为零或极低的条件下，在水平池液化烃燃料上方燃烧的流扩散火。火灾 和燃料之间的相互作用决定了蒸发速率，从而也决定了火灾的规模等其他特性，例如：火焰高度和烟雾 生成速度等。池火不一定是静态的，可能因燃料的供给情况扩大或缩小。由于排放或溢流到其他区域， 可能会导致发生流动的液体火灾。火势增长所需时间，取决于闪点和燃点等燃料特性以及释放温度，且 无法通过切断燃料供应快速灭火。 大面积喷淋泡沫灭火剂对控制池火和削减其后果非常有效。泡沫在空气和燃料表层之间形成一层 保护膜，从而降低或抑制火灾。 流涧火与池火非常相似，都依赖于火灾放热获得持续的燃料蒸气供应。不同的是，流火的燃料可 沿表面向任意方向流动。 甲醇等液体火灾与烃类液体火灾有很大不同。与典型的液态油气火灾相比，其火焰不发光，火焰高 度要低得多，辐射发射更低，对被吞没物体的热通量更低。 溢出或海底溢油所引起的液体火灾，特别是涉及较少挥发性烃的火灾，是很难引燃的，但是一旦引 燃，其表现就与池火灾类似。如果海底溢出的天然气（或高油气比凝析油）被点燃，将会产生受风向影响 很大的弱瑞流扩散火焰。 被点燃气体燃料的带压释放会引发喷射火灾。在开放空间，这会导致由于持续泄漏的燃料燃烧引 起流扩散火焰，在某一特定方向上具有非常大的动量。在喷射火焰中，不存在火灾对燃料源的任何直 接热反馈。在密闭或部分密闭空间中的喷射火的表现将取决于密闭程度。 当火势无法夹带足够的空气进行完全燃烧时，靠近天花板的区域的火焰温度可能会升高，从而导致 与非密闭空间火灾相比，空间内物体和表面的热通量增加。在通风控制的条件下，还可能存在可能影响 其他区域的外部燃烧。 喷淋对于高压气体喷射火在高动量区域内的规模、形状和热辐射几乎没有作用。对于喷射火区域 应用喷淋的主要好处是抑制火焰向周围的热辐射，从而有助于保护相邻设备和人员逃生。 与池火灾不同，喷射火灾的形成时间最短，几乎瞬间达到其全部强度。在原则上，喷射火灾是可以 很快熄灭的，因此，隔离和减少储存量是降低喷射火影响的重要技术。 带压液体/气体混合物的点燃释放将引起两相喷射火。对于气体喷射火，两相喷射火是火焰的瑞流 扩散，但是发生液体剥离的情况除外，如果剥离的液体发生累积，可能会导致液体池火。对于喷射火灾 区域应用喷淋的主要好处是抑制火灾向周围的热辐射。 装有带压液化气的容器发生火灾时，容器内压力上升，容器壁强度变弱。即使在很短的时间内，也 可能会导致灾难性的事故和储存量的全部损失。释放的液化气闪蒸，通常产生引燃的蒸气云，这些事件

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被称为沸腾液体膨胀蒸气云爆炸。此类事件会产生火球、压力波和容器破碎，可能导致其他设备损坏和 爆炸升级。 纤维素火灾是涉及类似碎布、纸张和木材等材料的火灾。另外，许多用于墙壁、地板和棚顶内的表 面材料也会导致此类火灾。火灾通过热传递而燃烧并扩散开来。当火灾发生时，三种热传递模式（对 流、传导和辐射)都会导致火灾的扩大，直到没有可燃物为止。同烃类火灾相比，纤维素火灾发展得比较 慢，并且通常不会达到非常高的温度。

爆炸事件的特点是快速的能量释放，对于海上设施来讲，爆通常是机械能（容器破裂或高压气体 或沸腾液体膨胀蒸气云爆炸）或化学能的释放（蒸气/雾云燃烧）。空气中油气蒸气和烟雾的快速燃烧是 与海上设施有关的重大爆炸的代表，可能在爆炸内产生高超压和强爆炸风（拖拽）以及从爆炸源向外传 递爆炸波。 爆炸事件的持续时间通常是一秒或更短，而冲击波持续时间在几毫秒到零点几秒。爆炸的强度取 决于能量释放的速度以及阻碍燃烧产物膨胀的程度。 蒸气/雾云爆炸可以发生在一个密闭的容器中，如工艺设备或管道。然而，这要求在包含空气的可 燃混合物内存在蒸气/雾云。海上蒸气/雾云爆炸通常发生在安全保护系统失效时，导致在容器和管道 外形成可燃气体云。 海上设施存在多种不同的设计，从散开式（非密闭）到完全密闭式（密闭式）设计都有。与在中等尺 寸基本封闭体积内的蒸气/雾云爆炸有关的压力上升主要是由于燃烧过程所造成的温度上升（由于安全 壳的存在，后期不会再发生膨胀），与体积内的阻塞关系不大。对于包含有易燃气体云的较大密闭体积， 阻塞水平将通常会影响局部爆炸荷载。 在一个密闭程度较低的环境内的蒸气/雾云爆炸也可以导致重大的超压，具体取决于燃烧速率和云 中的火焰传播模式。在一个产严重阻塞（典型的海上设施）的区域，燃烧气体云导致热燃烧产物膨胀。这 将导致可燃混合物的流动到达火焰的前方，越过障碍物，产生急剧扩散，在火焰达到后，增加通过火焰的 局部运输并增加火焰表面面积，因此，燃烧速率增加。这将会进一步提高尾随火焰外的障碍物的火灾速 度和扩散，导致强正反馈机制，造成进一步的火焰加速，并在燃烧气体不再能够以足够快的速度发生时， 最终导致超高压。 对于最严重的爆炸情况下，大量蒸气/雾云和由于阻塞造成的高火焰高速度，可能会发生爆燃到爆 轰的转换，这将导致非常高的爆炸荷载。 对于结构的大型部件，如墙壁和实心甲板，由于结构之间的压差而承受荷载。典型的情况是，尽管 作用在大型部件上的平均压力值较低，但是局部可能会出现超高压区。这种效应取决于面积的大小和 限制的程度。散开程度较高的（大面积）区域比相对密闭的（小面积）区域会经历更大的局部和整体（平 均）压差。当计算结构的爆炸响应时，需要考虑这些荷载对大型部件的影响。 物体体积越小，在物体周围的压力均衡越快，差压荷载的幅度将降低。对于体积较小的物体，如管 道，这种效果非常迅速，除非暴露于非常强/尖锐的爆炸波内，可以通过爆炸中的气体流动的动态压力 （拖拽荷载），对荷载进行合理的估算。

当有足够的热量可以触发导致燃烧的一 影响最终燃烧的要素包含温度、暴露时间和能

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A.4.9中予以讨论。

化学反应能够产生热，这种热可将可燃材料、化学反应产物或附近的物质引燃。在海上设施上可能 发生的化学反应的一个例子是在高温管道上油浸保温层的自燃。 对于有硫化氢存在的海上设施，在无氧的条件下，受腐蚀的钢铁可以形成能够自燃的硫化亚铁。这 是硫化铁的一种高度还原形式，随着其热量的释放，它将转化成一种更稳定的形式暴露在空气中，其释 放的热量可导致该物质发光，或将周围的烃类（HC）引燃

A.4.3电火花和电弧

电火花是电流通过两个带电导体间的间隙释放时产生的，虽然静电和闪电在形式上都属于电火花， 但是为了强调它们的重要性，将他们作为单独的引燃源列出。在海上设施，存在着许多来自供电设施 的、足以将可燃混合物引燃的电火花。当带电电路的电流突然中断时，无论这种中断来自转换开关，还 是由于触点或接线端的松动或导电体的破坏等偶然因素，都会产生电弧。 电火花和电弧的来源如下： 一电动机和发电机； 在正常工作状态下电路中的开关、继电器和产生电弧的其他元件； 一电气配线和设备故障； 电弧焊； 蓄电池； 燃烧设备的点火装置； 内燃机电路系统； 照明设备； 高频能； 外加电流的阴极保护系统。

内电是一片带电荷的云向带异种电荷的另一片云或天地放电的现象。内电可使任何处在放电路径 上的高电阻物体产生极高的温度。闪电比较容易向诸如天线、火炬和/或放空烟等高点位置放电。海 上设施的设计一般要保证闪电不能成为一个主要危险源，某些使用民爆器材的井口作业和不能发生引 燃的通风口除外

紧密接触的两个物体出现相对移动，物体有时会通过摩擦或感应积聚电荷，快速流动的气体或液体 也能够产生电荷。 物体未进行接地，有可能积聚足够的电荷继而发生火花放电。静电火花一般持续的时间很短，不会 产生足以将普通易燃材料（如纸张）引燃的热量，但是在许多情况下，可将易燃蒸气、气体引燃。这类情 况在干燥的大气中更为常见。 在下列情况中，静电火花是一个不容忽视的问题：

加油作业； 容器、储罐和压力容器的充装； 高速流体释放（喷洒高压水、喷射气体）； 皮带传送作业； 喷砂； 蒸汽清洗； 暴风雪； 人体静电累积； 与使用玻璃钢/纤维增强塑料（如隔栅）有关的静电累积； 塑料包装中累积的电荷，

当燃料燃烧时，通常会产生火焰。海上设施上可能出现火焰的例子如下： 油气放空火炬的燃烧； 燃烧设备（锅炉、加热器）； 气焊和气割； 发动机操作； 排气回火和废气； 燃烧室（如有气体在进气口处燃烧）； 人员吸烟，尤其是使用火柴和打火机； 取暖和烹调设备。

高温表面也可以成为引燃源。这些引燃源包括： 焊接的熔渣和高温金属颗粒（飞溅）； 燃烧设备的烟； 高温工艺管道和设备； 发动机排气系统； 高温电气设备，如白炽灯具和加热元件； 摩擦热，如皮带在皮带轮上打滑，润滑不良的轴承等； 取暖和烹调设备； 衣服烘干机和排气系统。

当可燃混合物被迅速压缩时，压缩所产生的热量将混合物温度升高到其燃点，也会导致引燃。当短 物质的蒸气或可燃气体在下述情况与空气发生混合时，压缩产生的热量将会引起燃烧： 一存在油气的压力容器和其他设备的吹扫不当； 盘根或密封失效，导致供风与供应油气或工艺油气的系统混合； 空气压缩机的润滑系统失效； 空气进入油气压缩机的吸入口

附录B （规范性附录） 火灾、爆炸的控制、削减指南

如采有主等风间，皮施的直应使气 到最小程度。如果有烟雾或可燃气体进入生活区的可能性，通风系统的设计应将在紧急情况下对生活 区和其他有人的空间内造成污染的可能性降到最低。对于生活区和生产设施位于同一结构的情况，应 考虑合理设置生活区的位置，以便将发生火灾和爆炸破坏的可能性降至最低。在某些情况下，将生活区 布置在平台上较低的位置可能是合理的。 通风量和爆炸区域内的阻塞程度对爆炸的严重程度有着显著影响。 说明模块几何形状对爆炸影响的例子在B.10和B.11中给出。应考虑以下几点： a）应避免包含带压油气系统的狭长模块，原因是引燃源和排出口之间较长的距离会形成过高的 压力。如果狭长模块无法避免，在较长的墙壁上应布置通风口或开口。 b）爆炸压力取决于阻塞的情况，因此应降低阻塞情况， 应避免多重障碍物（处在通风路径横向上的容器，参见图B.1）。如果无法避免，应在多重障碍 物的墙壁上设置开口。 若设置防爆通风口，这些通风口应尽量与潜在的引燃源之间的距离降到最小。通风口本身应有最 大的通风面积。一个区域内的设备布置，尤其是在靠近通风口附近的设备布置，对可能发生在此区域内 的超压峰值有较大的影响。 关键安全系统和易受影响的工艺设备不应布置在通向防爆通风口的路径上，原因是可能受到爆炸 影响的损坏（超压、拖拽力和飞屑）。此外，这些设备也不应布置在用于隔离爆炸的隔离墙附近。 电缆桥架、接线盒、管路和其他各类设备不应阻挡防爆通风口和减少通风口的通风面积，也不应布 置在会增加紊流造成爆炸超压的地方。 关键安全系统的供水供电和供气管线的布置，应确保它们在紧急情况下不受影响并可以发挥其功 能。如果无法防止火灾和爆炸对其的影响，或者无法有效地对它们进行保护，应使用各种方法来确保关 键安全系统的完整性。应考虑保证系统中个别部件的损坏无法危及整个系统。 立管和导管应通过设计、固定位置或防护，把受到损害的可能性降到最低，这些损害可能来自运输 撞击和落物冲击。 立管顶部上的紧急关断阀门应尽可能地布置在较低的位置，这样可将紧急关断阀下部受到损坏和 非隔离的管线内物质泄漏的可能性降到最低。立管紧急关断阀门应进行保护，使其能够抵御偶然荷载 的影响。立管紧急关断阀的布置应满足人员对其进行操作、维护和检查的要求。 设施的设计应考虑如何处理设施上发生井喷被引燃的情况。设计应对压井策略、在紧急情况下可 供使用的多用途辅助船的作用予以考虑。 危险区域的有效通风有助于小泄漏的扩散，降低易燃气体积聚的可能性，并将已发生积聚的持续时 间降至最低。 向危险区供应空气的通风系统应从非危险区吸气。 从危险区出来的通风系统排气口的位置不应对作业人员造成危险。 如果某处的公用设施（如冷却水）是和处于非危险区内的工艺系统和设备共用，在进行公用设施设 计时，应避免将可燃液体和气体带入到非危险区，

B.2紧急关断和泄压系统

GB/T20660—2020/ISO13702.2015

暖通空调设计、计算GB/T20660—2020/ISO13702.2015

相关的程序来确保安全。在某些情况下，这可能要求维护和测试作业必须在设施关断的情况下进行

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气和通风空气的进气口位置应尽可能远离危险区域。应考虑使用电驱动的工艺设备取代燃气轮机驱动 的工艺设备，以前减潜在的引燃源。 在燃气轮机隔音罩周围可能存在潜在的引燃源和可燃材料（例如燃料供给装置和润滑油）。应采取 通风措施，通风用的空气应取自尽可能合理远离危险区的位置，其供应速率应足以稀释任何可燃液体的 小规模泄漏和启动之前对封闭空间进行吹扫。柴油或润滑流体高压释放产生的可燃油雾无法通过气体 探测发现，因此应考虑提供气雾探测装置，以防止在壳体内高温表面上的油雾的发生引燃。关于通风、 探测和引燃控制的详细信息，参见ISO21789。 保持位于危险区和非危险区之间的物理屏障的完整性对于防止气体进人非危险区是十分重要的。 应将对此类区域间的贯穿行为应降低到最低程度，并且，任何的穿管、穿电缆及穿导管等均应进行有效 的密封。对于采暖、通风和空调(HVAC)穿洞、风门（如果有的话）或者导管应与管道工程穿过的边界 具有相同的耐火等级。 应对物体进行保护，防止由于物理接触再分开或由于气体或液体的快速流动而引起的静电累积。 如果使用的是绝缘材料（包括表面涂层）（只进行接地可能是不充分的），例如纤维增强格栅，可能需要特 别注意事项。 静电火花在下列情况下可能会造成危险： 加油作业； 一容器、储罐和船舶充装； 一高流速（高速水喷射、气体喷射）； 喷砂； 蒸汽清洗。 关于这些问题的指南在APIRP2003和EN13463中给出。 危险区域内使用的便携式或临时设备应适合于此类区域使用。如果不能满足，应引入额外的注意 事项，将引燃泄漏油气的可能性降至最低，

排放系统能力应能满足同时对喷淋和/或消防活动产生的溢出量进行处理的要求。在设计排放系 统时，应对阻塞可能造成系统排放能力下降的情况予以考。其设计应能防止火灾随着被点燃的燃料 扩散到其他区域。 为了对重大的泄漏进行控制并满足相应情况下对消防水的排放要求，可将较大的排放系统分开布 置。为了控制排放回收系统的规模，将消防水直接排人大海也是可以接受的。 应对排放系统在防止溢出的油气在容器下方发生严重积聚或对设施较低水平台面造成污染方面的 作用予以考。 应当考虑防止火灾扩散到海面进而可能影响到设施支撑结构完整性，甚至影响撤离行动。 直升机甲板的设计应使得在直升机附近溢出的航空燃油能够迅速地被清理掉，从而不会对撤离路 线造成影响。 在某些设施上，危险区和非危险区排水管可能汇集到同一个沉箱或污水池，应采取措施防止向非危 险区回流（在正常和紧急工况下），可将排放管导向海面和/或液面之下。如果采用了此种布置方案，应 注意确保不会因为非危险区排水管道的腐蚀等原因而发生回流现象。应对排水管道进行标记，以避免 非危险区排水管道被用于危险液体的排放，并突出这些可能会受到操作或维护活动的危险区排水管道。 为了减少微小溢出的扩散，应对容器、泵和其他潜在泄漏源进行围堵或设置接油盘。若可燃物被引 燃，溢出控制能限制火灾规模，并有可能增加手动或自动的泡沫灭火的效果。 对于储存可燃液体或气体的移动式容器的布置，应考患其溢出和泄蒲的可能性，并应有处理此类事

应急电源系统可由下列系统之一提供： 应急发电机； 一 在紧急情况下能可靠供电的设施上的主发电机； 一具有适当完整性的来自陆上或者其他设施的电缆； 一电池系统； 一以上形式的组合。 对于小型简易设施，可以完全依赖电池系统。 有关应急电源的典型要求的更多内容，参见C.1。 设计应急供电系统时，应考虑保证在应急电源进行维护期间，提供一个可靠的电源。应急电源系统 在设计时应考虑采取自动启动装置，避免在紧急条件下的手动启动。 对于可能用作人员逃生和撤离路线以及人员集合的地方，应当提供应急照明。如果应急照明主要 由应急发动机供电，则部分照明灯具应同时有备用电池供电。 为了对设施上的撤离进行控制，需要提供无线电联络工具。应急通信设备要由专用电池供电。 应急照明、火灾和可燃气体探测系统、应急通讯、紧急关断（ESD）系统等进行不间断电源（UPS)的 持续时间，应能够满足可能发生的紧急情况的要求。如果采用了不间断电源（UPS)系统，则其供电持续 时间应比人员在临时避难所（TR）停留的时间要长得多，以应付那些没有必要或不实际的紧急疏散 事件。 导航设备应由专用电池供电。 敷设的应急电源供电电缆标准应能够满足系统长时间运转的需要玻璃钢管标准，以便在需要应急电源的情况下， 应急电源可以发挥其作用，并使其受到损坏的可能性降到最低。 喷淋系统控制阀和其他关键阀门应能通过仪表风系统使其保持在关闭位置。在涉及可燃气体的重 紧急情况下，主发电系统可能会停机，这会导致空压机停机。如果不能保证空气供应系统的完整性， 应考虑使用应急发电机向空气压缩机供电。对于液压系统也应做类似的考虑。