馬斯克的SpaceX公司11月18日進行了舉世矚目的星艦第二次發(fā)射，第二飛的起飛推力達到了新的記錄7600噸，但發(fā)射后卻不見首飛那般的破壞場景。高達146米的集成式發(fā)射塔，依然巋然不動，以鋼鐵身軀傲視群雄，似乎并沒有被發(fā)射時劇烈的火焰破壞，捕獲臂、QD臂、發(fā)射臺依然矗立，不僅經(jīng)受住了最嚴酷考驗，也不似星艦首飛后造成的一片狼藉。這主要歸功于二次發(fā)射時發(fā)射臺進行了主被動防火改進：經(jīng)過發(fā)射臺基座加固、新增水噴淋冷卻系統(tǒng)、增設(shè)火焰偏轉(zhuǎn)器等主、被動防火措施。

被動防火保護目的

化工企業(yè)生產(chǎn)、儲存和運輸可燃化學品的設(shè)施，由于其火災(zāi)后果的嚴重性，需要考慮被動防火措施。借鑒國外石油天然氣行業(yè)做法，對潛在遭受嚴重火災(zāi)影響的工藝設(shè)備（如壓力容器、管道、閥門等）必須具備被動防火保護性能（Passive Fire Protection，簡稱“PFP”），設(shè)置被動防火的目的：

• 被動防火的使用和設(shè)計是為了減緩火災(zāi)對暴露對象的加熱效果，避免關(guān)鍵工藝設(shè)備、安全設(shè)施、重要結(jié)構(gòu)支撐等在火災(zāi)中損毀而造成事故升級。
• 能夠為應(yīng)急處置爭取足夠長的時間，以便能夠安全受控地關(guān)閉生產(chǎn)裝置。

• 被動防火可以減緩甚至阻隔火災(zāi)的蔓延，推遲設(shè)備/建筑物關(guān)鍵支撐發(fā)生結(jié)構(gòu)失效時間，使人員有更多時間逃生，也為外部消防救援爭取時間。

在石油和天然氣行業(yè)，被動防火保護主要考慮碳氫化合物池火和碳氫化合物噴射火這兩種主要的火災(zāi)場景：

• 碳氫化合物池火：溫度約為1100℃，熱輻射通量可達到100 kW/m2以上。
• 碳氫化合物噴射火：溫度可以超過1200oC，熱輻射通量可達到250kW/m2以上。

鋼材的臨界溫度和達到該溫度時在火中的暴露持續(xù)時間，是被動防火需要考慮的兩個主要因素。被動防火材料主要包括充填降低溫升介質(zhì)、外防護防火鎧裝、防火涂層等，能夠有效延長被保護設(shè)施耐火性能。

需要考慮被動防火的工程階段

• 工程設(shè)計階段：此階段進行被動防火保護分析效果、經(jīng)濟性最佳，其火災(zāi)分析結(jié)果還可應(yīng)用于設(shè)施布局優(yōu)化等方面。

• 在役生產(chǎn)裝置：在役生產(chǎn)裝置在之前的工程設(shè)計階段沒有開展被動防火保護分析的，對于防火涂層一般三年需要做一次檢驗，五年需要全部更新，工程成本較高，可考慮開展具體被動防火分析降低成本；對于運行時間較長的老舊設(shè)施，由于腐蝕、事故等原因，重要設(shè)備、安全設(shè)施或結(jié)構(gòu)支撐等部位的火災(zāi)耐受性能有所降低，需要適當提高被動防火保護要求。

• 改擴建/變更：設(shè)備設(shè)施的變化、工藝變化都會影響原區(qū)域的火災(zāi)后果，通過火災(zāi)分析，可以兼顧新老設(shè)施火災(zāi)相互影響，經(jīng)濟合理的設(shè)置被動防火保護。

國內(nèi)外標準規(guī)范沒有對具體設(shè)備提出被動防火要求，一般按照工藝設(shè)施火災(zāi)危險區(qū)域劃分對該區(qū)域設(shè)備進行防火設(shè)計，這種防火設(shè)計的局限性體現(xiàn)在以下兩個方面：

• 火災(zāi)后果被低估，比如一些高壓、高危險介質(zhì)工藝設(shè)施以及空間布局密集或受環(huán)境風影響，其火災(zāi)熱輻射通量和影響范圍大于火區(qū)數(shù)值，導(dǎo)致關(guān)鍵設(shè)備/結(jié)構(gòu)支撐沒有得到有效的防火保護；
• 火災(zāi)后果被高估，比如火區(qū)內(nèi)僅有少量火災(zāi)危險性工藝設(shè)備，其火災(zāi)影響后果和范圍較小，按火區(qū)劃分，火災(zāi)低風險影響區(qū)域設(shè)施設(shè)置被動防火保護，導(dǎo)致不必要的經(jīng)濟投入。

而現(xiàn)在通過安全分析可以更好的實現(xiàn)這一目標，能夠較好的在安全和經(jīng)濟性中找到平衡點。通過先進的分析軟件如CFD軟件和有限元分析工具，計算火災(zāi)熱輻射值及結(jié)構(gòu)響應(yīng)等數(shù)值，內(nèi)容主要包括：

• 火災(zāi)危險源和敏感目標識別：包括識別可燃物質(zhì)、關(guān)鍵設(shè)備、安全關(guān)鍵設(shè)施、重要支撐和可能的火災(zāi)場景等；
• 火災(zāi)熱輻射載荷計算：包括火災(zāi)的熱輻射值和持續(xù)時間；
• 結(jié)構(gòu)響應(yīng)計算：應(yīng)用有限元軟件計算火災(zāi)影響下的設(shè)備設(shè)施、結(jié)構(gòu)支撐等火災(zāi)持續(xù)時間內(nèi)最大溫升，如果結(jié)構(gòu)響應(yīng)計算得到的火災(zāi)敏感目標溫升超過了最大容許溫升，則需要采取熱輻射防護措施；
• 確定被動防火保護措施：包括確定被動防火保護具體目標對象區(qū)域、耐火性能要求等。