1 范圍

      本標準規定了海上設施防火和防爆設計時需要考慮的問題評估原則，包括風險評估、火災載荷狀態量化設計原則、火災的結構響應評估原則、火災緩解的原則、爆炸載荷狀態量化原則、爆炸結構響應評估原則、爆炸緩解的設計原則、火災和爆炸的相互作用等。

      本標準適用于海上設施防火與防爆的設計評估工作，已經作業的海上設施也可參考本標準進行校驗。

2 術語與定義

      下列術語和定義適用于本文件。

2.1

      海上設施 offshore facilities

      作業于海洋水上水下的各種固定或者浮動建筑、裝置和固定平臺。

2.2

      危險與可操作性分析 hazard and operability analysis

      按照科學的程序和方法，從系統的角度出發對工程項目或生產裝置中潛在的危險進行預先的識別、分析和評價。

3 風險評估

3.1 評估等級劃分原則

      在設計之前，要對海上設施的風險等級進行評估，通常分為三個等級，分別是：

      ——初步篩選評估：對無人操控的、固定式風險較低的設備設施篩選，并進行常規檢查評估；

      ——理論存在的載荷評估：對能夠滿足正常工作載荷要求的海上設施進行一般載荷下的評估；

      ——事故引發的載荷評估：對海上設施工作壽命周期內的可能發生的意外火災和爆炸荷載的評估。

3.2 事故等級劃分原則

      通過海上設施的作業類型和作業環境以及可能發生的火災和爆炸載荷，根據其危害程度不同，可將火災和爆炸事故分為三級，分別是：

      ——低風險：基本不會發生火災和爆炸，并且危害程度可控，影響較小；

      ——中等風險：火災和爆炸發生概率較低，但影響較大；

      ——高風險：一旦發生火災和爆炸后果比較嚴重。

3.3 事故等級判斷原則

      除了考慮火災和爆炸事故的危害程度的大小，還應考慮導致火災和爆炸事故的情況發生的可能性。通過其發生的可能性和影響的大小來判斷該事故的等級，詳見表1。

表1 事故等級判斷矩陣

3.4 影響火災和爆炸的因素

      火災或爆炸事故發生的可能性與事故起源發生的可能性有關。碳氫化合物源的類型和存在形式也會成為事故發生或擴大的影響因素。影響事故起源發生的因素包括：

      a）貯存方式：獨立包裝的有危險的貨物數量和尺寸；

      b) 設備類型：設備的復雜性、數量和類型，例如：隔離和計量設備、泵和壓縮設備、點火設備、發電設備、安全設備以及它們的管道和閥門等；

      c) 立管和井口：起重設備和滑輪的位置和數量影響事故發生的可能性，例如爆裂、井噴和立管失效等；

      d) 產品類型：瓦斯、輕油、重油等是否產生冷凝物；

      e) 火源：暴露火源是否存在及其位置，用于測定事故發生可能性；

      f) 操作方式：鉆井、生產、供應、運輸等平臺上進行的操作類型，用于評估事故發生可能性；

      g) 生產作業：生產作業時鉆井之后的工作，包括：分離、處理、計量、儲存、加壓、運輸、操作檢測、設施修理和維護以及兩個或兩個以上同時發生的操作；

      h) 甲板類型：平臺甲板限制蒸汽煙霧的發生十分重要，評估事故發生的可能性時應考慮甲板結構是否敞開或者封閉，大多數平臺都處于溫和的海洋環境；

      i) 海上設施位置：評估事故發生可能性應考慮與周圍平臺的臨近程度，例如強震動響應和拋射作用；

      j) 其他因素：員工培訓的類型和頻率等。

3.5 事故發生可能性等級判斷原則

      事故發生的可能性分為三個級別：

      ——低可能性：在平臺壽命期間內基本不可能發生并且在其他相似平臺從沒發生過的事故；

      ——中等可能性：在平臺壽命期間基本不會發生的，并且不滿足高可能性和低可能性要求的事故；      ————高可能性：在平臺壽命期間內有可能發生并且在其他相似平臺曾經發生過至少一次的事故。

3.6 事故影響等級判斷

3.6.1 事故影響類型

      事故影響分為生命安全影響和環境安全影響。

3.6.2 生命安全影響

      生命安全影響分為三個級別：

      ——很嚴重：事故發生后可能會造成公共人員健康的損傷甚至生命的損失；

      ——嚴重：事故發生后可能會造成個人的有限的嚴重受傷且對公共大眾沒有健康和安全的威脅；

      ——不嚴重：事故發生后可能會造成個人的很小的受傷且對公共大眾沒有健康和安全的威脅。

3.6.3 環境安全影響

      環境安全影響分為三個級別：

      ——很嚴重：事故發生會引發環境的污染，造成石油泄露或酸性氣體的流動，通常發生在石油儲存和運輸平臺；

      ——嚴重：事故發生引發的環境污染是有限的；

      ——不嚴重：大多數船舶及平臺的管系、閥門常見的事故，但對環境基本不會產生影響。

4 火災載荷狀態量化設計原則

4.1 在風險評估階段確定火災的事故等級后，應對火災載荷狀態進行量化表示方法轉換。

4.2 在進行火災載荷狀態量化之前應對下列內容進行定義：

      a）火災事故細節；

      b）火災引發的熱浪對未保護及已保護的鋼結構單元的作用；

      c）溫度升高時鋼的屬性；

      d）消防系統的屬性。

4.3 火災的案情應在危險與可操作性分析階段進行定義，包括火災事故的類型、位置、幾何方位、強度等。

4.4 火災類型是對碳氫化合物具體的液體燃燒還是氣體噴射燃燒進行區分。

4.5 火災的位置和幾何方位明確了火源相對位置對結構鋼的作用，火災強度確定了火源放射出熱量的數量。

5 火災的結構響應評估原則

5.1 結構性響應評估是用來判斷現有的設計能否滿足一定的性能指標，宜使用下列組合方法對平臺的結構響應進行評估：

      ——區域整體方法；

      ——強度等級方法；

      ——韌性等級方法。

5.2 如果平臺不能滿足區域整體方法的性能指標的要求，則應進行強度等級分析，如果仍不能滿足強度等級要求，則應進行韌性等級分析，直到平臺結構滿足要求為止。

6 火災緩解的原則

6.1 發生火災后，減緩火情也是十分重要的，切斷火源防止火情蔓延，以降低火情的強度和延續性。

6.2 可通過對總布置、組件布置、通風系統布置、排水系統布置、管系布線、溫度和火焰探測器、瓦斯探測器、煙霧探測器等問題進行優化進而實現對火情的及時發現和有效控制，好的優化布置可以實現減小火焰強度和控制火焰燃燒路徑的效果。

6.3 爆炸發生后可能導致火災，火災的發生也可能引發爆炸，火災和爆炸的分析應共同進行，兩者間的關系應進行仔細的分析。

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