路径: 主页 > GB/T > 第379页 > GB/T 23819-2018 | 标准编号 | GB/T 23819-2018 (GB/T23819-2018) | | 中文名称 | 机械安全 防火与消防 | | 英文名称 | Safety of machinery -- Fire prevention and protection | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | J09 | | 国际标准分类 | 13.110 | | 字数估计 | 34,332 | | 发布日期 | 2018-12-28 | | 实施日期 | 2019-07-01 | | 旧标准 (被替代) | GB/T 23819-2009 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 23819-2018
机械安全 防火与消防
Safety of machinery -- Fire prevention and protection
1 范围
本标准规定了用于识别由机械导致的火灾危险和风险评估的方法。
本标准给出了在机械设计和制造过程中所需采取的防火与消防措施的基本概念和方法。这些措施
考虑了机器的预定使用和可合理预见的误用。
本标准给出了通过机器设计、风险评估和操作者手册将机械的火灾风险减小至可接受水平的指南。
本标准不适用于:
---移动式机械;
---设计含有受控燃烧过程的机械(例如:内燃机、锅炉),除非该燃烧过程可在机械的其他部位或
机器外部形成点燃源;
---用于潜在爆炸性环境及防爆的机械;
---集成到建筑物消防安全系统中的火灾探测及灭火系统。
本标准也不适用于本标准发布之前制造的机械或机械元件。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 15706-2012 机械安全 设计通则 风险评估与风险减小(ISO 12100:2010,IDT)
ISO 13849-1 机械安全 控制系统安全相关部件 第1部分:设计通则(Safetyofmachinery-
3 术语和定义
GB/T 15706界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
可燃性 combustibility
材料能够燃烧的特性。
注1:材料可燃性特征的精确评估将取决于机械的运行环境和材料的形态及物理状态(例如:气体、液体或固体;切
削固体产生的碎屑或粉尘或其他形式)。
注2:根据可燃性,材料可划分为不燃、几乎不燃、可燃及易燃材料。很重要的一点是不可混淆可燃性、易燃性或可
点燃性,因此,闪点和燃点并不代表可燃性的定量测度。
3.2
可燃 combustible
被点燃或燃烧的能力。
[ISO 13943:2008,4.43]
3.3
燃烧 combustion
物质与氧化剂作用发生的放热反应。
注:燃烧通常会产生火焰气流,并伴有火焰和/或热。
[ISO 13943:2008,4.46]
3.4
破坏性火灾 damagingfire
对人、建筑、机械和/或环境造成损害的火灾。
3.5
灭火开口 extinguishingopening
在机器外壳上通过插销或活页关闭的开口,通过该开口可安全使用灭火装置。
注:可使用灭火装置,如软管或灭火枪。
3.6
火灾 fire
< 一般情况下 >以受控燃烧或不受控燃烧的形式出现的自持燃烧。
注1:受控燃烧是特意安排的,用来实现预期目的。
注2:不受控燃烧是指在时间上和空间上不受控的传播。
注3:一旦控制燃烧失败,受控燃烧可导致不受控燃烧。
[改写自ISO 13943:2008,4.96~4.98]
3.7
火灾报警系统 firealarmsystem
利用传感器探测火灾发生并触发响应的系统。
注:传感器可设计成探测烟气、燃烧气体、热量或火焰。
3.8
灭火剂 fire-extinguishingagent
适于通过将温度降低至点燃温度以下和/或降低氧化剂浓度来实现灭火的介质。
注:灭火剂可以是气态、液态或固态。常见的灭火剂包括水、二氧化碳、氮、氩、化学粉末或泡沫。
3.9
火灾危险 firehazard
火灾对物理实体或环境造成的非预期潜在后果。
[ISO 13943:2008,4.112]
3.10
火灾荷载 fireload
一定容量内所有可燃材料,包括所有边界面的饰面完全燃烧所能释放出的热量。
注1:火灾荷载基于根据规定的燃烧有效热量、总燃烧热量或净燃烧热量得出。
注2:“荷载”一词可用于力、功率或能量。在本标准中,用于表述能量。
注3:荷载的主要单位是kJ(千焦)和 MJ(兆焦)。
[ISO 13943:2008,4.114]
3.11
防火 fireprevention
防止火灾发生和/或限制其影响的措施。
[ISO 8421-1:1987,1.21]
3.12
消防 fireprotection
通过探测、扑灭或控制火灾来降低对人员和财产的危害的措施,例如:设计特征、系统、设备、建筑物
或其他结构。
[改写自ISO 8421-1:1987,1.23]
3.13
火灾风险 firerisk
发生火灾的概率及对其后果的量化估计。
[ISO 13943:2008,4.114]
3.14
扑救火灾并降低火焰及热量破坏性影响的技术系统。
注:灭火时可能还需要其他装置。
3.15
火焰 flame
燃烧在气体介质中快速的、自持的、亚音速的传播,常伴有发光。
[ISO 13943:2008,4.133]
3.16
阻燃剂 flameretardant
为抑制或延缓火焰出现和/或降低火焰传播速度而在材料中添加的物质或进行的处理。
[改写自ISO 13943:2008,4.139]
3.17
易燃性 flammability
在规定条件下,材料或产品有火焰燃烧的能力。
注:材料点燃特性的精确评估取决于机械的工作环境。
[改写自ISO 13943:2008,4.151]
3.18
灼热 glow
灼热燃烧 glowingcombustion
物质处于没有火焰的固相,但燃烧区域有发光现象的燃烧。
[改写自ISO 13943:2008,4.169]
3.19
可点燃性 ignitability
易点燃 easeofignition
在特定条件下,试样可以被点燃的难易程度。
[改写自ISO 13943:2008,4.182]
3.20
点燃 ignition
< 一般情况下 >燃烧开始。
[改写自ISO 13943:2008,4.187]
3.21
点燃能量 ignitionenergy
促使燃烧开始所必需的能量。
3.22
点燃源 ignitionsource
促使燃烧开始的能量来源。
[改写自ISO 13943:2008,4.189]
3.23
由低蒸发载体介质和防雾添加剂组成的金属加工液。
注:低蒸发载体介质是由低蒸发矿物油、合成酯和/或特殊液体组成的基础油。
3.24
过热 overheating
不受控制的温度升高。
3.25
火灾预警系统 pre-firealarmsystem
探测可导致发生潜在火灾的条件并触发响应的系统。
注1:响应可以是触发警报信号或触发自动反应。
注2:系统的传感器可探测因摩擦、热表面、惰化损失、气体浓度异常改变、润滑或供冷失效等产生的热。
3.26
PLr
每种安全功能为达到所需的风险减小所采用的性能等级(PL)。
[ISO 13849-1:2006,3.1.24]
3.27
自热 self-heating
< 化学 >材料内部发生放热反应引起材料的温度升高。
[ISO 13943:2008,4.287]
3.28
自燃 self-ignition
因自热引起的自发点燃。
3.29
烟 smoke
火焰气流中的可见部分。
注:火焰气流定义见ISO 13943:2008,4.105。
[改写自ISO 13943:2008,4.2693]
4 火灾危险
4.1 概述
如果同一时间和同一地点存在足够的可燃物(燃料)、氧化剂(氧气)和点燃能量(热量),就存在火灾
危险。火灾是这三个要素以无约束化学反应的形式相互作用的结果(见图2)。
通过控制或去除火四面体中一个或多个要素,可防止或抑制火灾的发生。
某些物质本质上是不稳定的,强氧化剂或自热物质,会引起火灾危险。
氧浓度的变化(例如:富氧)也能引起火灾危险。
机械所加工、使用或释放的材料,机械周边的材料或构成机械的材料,都可能引起火灾危险。
注:除了火灾危险之外,还存在爆炸危险。
说明:
1---热量;
2---氧气;
3---燃料;
4---无约束化学链式反应。
图2 火四面体
4.2 可燃物质
应确定可燃物质是否存在,或存在的量和分布状况。可燃物质可以是固态、液态或气态。
物质燃烧的难易程度受其尺寸、外形和积聚程度的影响。例如:松散收集在一起的小片物质比大块
的同一物质更容易点燃。同样,物质的组合也可影响其点燃性和燃烧性能。
还应考虑物质性质是否随着时间或使用而发生变化。这些变化包括材料可能分解释放出可燃气体
和蒸汽。这可加大火灾危险。
4.3 氧化剂
在评估火灾危险时,应确定是否存在助燃物质和存在的量,如产生氧气的物质,以及它们出现的概
率。最常见的氧化剂是空气,但还有其他助燃的氧化剂,例如:硝酸钾(KNO3)、高锰酸钾(KMnO4)、高
氯酸(HClO4)、过氧化氢(H2O2)、氧化氮(N2O)。
4.4 点燃源
应确定是否存在或出现何种点燃源。
点燃源出现的可能性受下列因素影响:
a) 热能;
b) 电能;
c) 机械能;
d) 化学能。
注:点燃源示例参见附录A,机器及其典型的火灾相关危险的示例参见附录B。
5 火灾风险评估与风险减小的策略
5.1 一般要求
根据GB/T 15706给出的程序,火灾风险评估由一系列可系统检查火灾危险的逻辑步骤组成。火
灾风险评估包括顺序阶段:
a) 火灾风险分析,包括:
1) 机械限制的确定(见5.2);
2) 识别火灾危险(见5.3);
3) 风险估计(见5.4)。
b) 风险评价。
必要时,风险评价之后还需进行风险减小。
在规划防火与消防措施时,应考虑正常操作条件(包括启动和停止程序、可能的技术性失效及可合
理预见的误用)。
应重复迭代火灾风险评估与风险减小过程,直至火灾的风险已经被充分减小。风险分析的判断应由与机
械存在的危险相关的风险估计结果支持,这种估计包括定性估计或在适当情况下的定量估计。见图3。
a 首次回答这个问题时用初始风险评估的结果。
b 如果风险减小产生了其他危险而不是火灾危险,则应采取GB/T 15706中给出的风险减小方法。
图3 火灾风险减小过程迭代三步法图示(来源于GB/T 15706)
5.2 机械限制的确定
风险评估应包括机械限制的确定,考虑涉及火灾危险的机械生命周期阶段。
火灾风险评估有用的机器限制示例如下:
---机器的预定使用和可合理预见的误用;
---机器处理的物料特性;
---机器运行模式;
---机器操作员、维修人员及适当情况下公众培训、经验或能力的预期水平;
---可能暴露于火灾危险的人员对火灾危险的认知水平;
---机器及元件的预期寿命以及与产生火灾危险相关的老化影响;
---推荐的保养周期;
---日常管理及清洁水平等与潜在火灾危险相关的因素;
---机器的预期运行环境(如干燥、粉尘、潮湿、炎热、低温环境)。
5.3 识别火灾危险
机械限制确定后,考虑可能存在火灾危险的机械生命周期阶段,应识别可合理预见的火灾危险。
注:关于火灾危险性质的一般性讨论参见第4章。
应识别与机器各种用途相关的所有可合理预见的火灾危险,可根据火灾荷载和点火源来识别火灾
危险(见图4)。
应按照GB/T 15706给出的程序,根据火灾荷载和点火源确定火灾场景和估计火灾风险。该程序
提供可系统检查机械和/或工作过程产生的火灾危险的一系列逻辑步骤,见图3。
识别火灾危险应包括以下步骤:
---识别预期及可合理预见的运行条件;
---识别与火灾危险相关的可燃和易燃物质(与机器和加工相关的所有材料,包括原材料和加工材
料);
---评价材料的可点燃性、易燃性、可燃性、助燃效应及毒性;
---根据主要可燃物质(燃料)估计火灾荷载;
---识别可造成点火事件的所有可能的点燃源(如热量);
---根据火灾荷载和点燃源识别火灾场景:所有可导致可燃物质和易燃物质点燃的可合理预见的
场景,包括人为错误引起的场景,如物质交换、操作机器不当或者不正确的维护。
图4 重大火灾危险的识别
5.4 风险估计
一旦识别了火灾危险(火灾场景),应估计火灾风险的可能性。风险估计提供风险评估所需的信息,
从而判断是否需要风险减小。风险估计取决于存在的火灾危险、机器暴露于火灾危险的频率,以及一旦
暴露于危险时发生火灾的可能性及可能的伤害程度。
与火灾危险相关的风险是火灾危险导致的伤害严重程度与该发生伤害的可能性的函数。图5中的
风险图给出了风险估计的指南。
注:可采用与图5等效的方法(参见GB/T 16856)。
说明:
风险参数:
S1---轻微伤害(通常可恢复);
S2---严重伤害(通常不可恢复或死亡);
F1---频率:极少至较少和/或短时间暴露于危险;
F2---频率:经常至持续和/或长时间暴露于危险;
P1---给定条件下避免危险或限制伤害的可能性;
P2---几乎不可能避免危险或限制伤害。
图5 风险等级的估计
火灾风险分析应考虑包括如下因素:
---机器暴露于火灾危险的频率;
---与火灾预防措施相关的使用信息(如操作说明、机器上的标记);
---机器操作者识别火灾危险并采取干预措施消除或降低火灾的可能性;
---一旦点燃引发火灾,在初期阶段操作者或传感器能检测到的可能性;
---机器损坏的程度;
---对操作者或旁观者的潜在伤害及此类伤害最有可能的严重程度;
---操作者对火灾危险的认知和防火训练的培训水平。
5.5 风险评价
完成风险估计后,应进行风险评价,以确定是否需要风险减小。如果需要风险减小风险,则应选择
并采取合适的保护措施。
采取5.6规定的技术性防火和消防措施后,应确定是否已充分减小风险。
注:也可参见GB/T 15706-2012中第6章给出的“三步法”。
5.6 风险减小
5.6.1 一般要求
如果需要采取减小风险措施,则应决定采取哪些保护措施来减小火灾风险和/或限制火灾的影响。
在采取每种减小火灾风险的保护措施后,应按照GB/T 15706给出的程序再次进行风险分析,直至
机器安全。
防火与消防措施并不针对该机械的所有风险,因此还应确保采取的保护措施不会产生和/或增加其
他火灾风险。
满足以下条件即实现了充分的风险减小:
---已考虑了所有运行条件及干预程序;
---已消除火灾风险或降低至最低的可接受水平;
---已正确处理了保护措施产生的任何新的火灾风险;
---保护措施彼此兼容;
---保护措施不会对操作者的工作环境造成不利影响,或者妨碍机器功能。
可通过采取防火与消防措施实现充分减小风险的目标,保护措施按以下优先顺序实施:
a) 本质安全设计措施(见5.6.2);
b) 安全防护(见5.6.3);
c) 补充保护措施(见5.6.4和6.1);
d) 使用信息(见第7章)。
实现本目标的所有保护措施应按照5.6.2~5.6.4,即“三步法”给出的顺序进行(也可参见GB/T 15706-
2012中第6章)。
5.6.2 本质安全设计措施
5.6.2.1 应首先通过5.6.2.2~5.6.2.6给出的本质安全设计措施来实现消除或减小火灾风险。
5.6.2.2 机器结构尽可能少的使用可燃材料。
应根据风险分析(见5.2~5.4)选择材料。如果不燃材料不适用,则宜采用自熄材料和防火材料。
注:根据EN13501-1,此类材料可分为A1级、A2级或B级。
5.6.2.3 尽可能少的使用可燃性液体或润滑剂。
应根据风险分析(见5.2~5.4)选择液体,并考虑所使用的工艺液体的点燃和燃烧性能。
注:用于风险分析的非水溶性金属加工液数据的示例参见表D.1。
5.6.2.4 有效点燃源:
风险分析应包括可能导致产生有效点燃源的机器操作或工艺偏差。应确定如何检测和/或控制此
类偏差。
5.6.2.5 机器结构材料应采用能消除或减少与机器所用材料或所生产材料之间的不良作用。
5.6.2.6 机器的设计应避免可燃物或助燃物浓度的聚集,或者超过机器正常操作所需的原材料、半成品
或成品的积聚。
使用手册宜包含使用者采取关于降低火灾可能性或防止火灾发生的步骤有关信息,见第7章。
5.6.3 安全防护
当通过本质安全设计措施不可能消除危险或充分降低风险时,应考虑通过安全防护来防止人员暴
露于危险。
安全防护包括:
a) 限制火灾的影响(如火焰、热量和烟雾),如通过防护罩或机器的外壳来消除或尽可能减少人员
伤亡和/或财产损失的风险;
b) 有害组分的抑制或疏散(如灰尘、热量、烟雾、毒性);
c) 防止通过机器开口的火焰喷射和热气体的装置(如迷宫、门缝、工件装载口,见D.3.8.1.2)。
......
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