化學品儲存柜到底是否需要接地和通風？

這幾年由于國內要求化學品儲存柜引至尾氣處理系統，因此很多企業實驗室中的化學品儲存柜將通風系統引至如活性炭吸附裝置或者噴淋塔進行VOCs處理。本文通過相關事故案例及全球常用儲存柜相關標準，試圖探討以下三個方面問題。

一、事故案例

案例1：

歐洲一家公司實驗室使用儲存柜存放易燃液體，易燃液體存放在安全罐及圓底燒瓶中，之前使用了很多年未出現安全事故。在儲存柜一直未打開約一周后，儲存柜發生了爆炸，導致儲存柜及實驗室地面嚴重破壞，并引起火災。事故調查發現很可能是其中一個燒瓶中產生的壓力將塞子頂出后，易燃液體揮發，在儲存柜內形成爆炸性環境被點燃后發生爆炸。

事故教訓：

案例2：

美國一家工廠操作人員在儲存柜中進行分裝時，液體溢出到容器表面，操作人員在擦拭表面溢出的液體時產生靜電從而導致爆炸。事故導致1人死亡及10人受傷。

事故教訓：易燃液體儲存柜靜電接地可以有效預防此類事故的發生，特別是對于有分裝操作的儲存柜。

二、儲存柜相關標準

目前儲存柜相關的標準主要有以下四個標準。

1.  美國消防協會-NFPA30(2021)：易燃和可燃液體規范

2.  歐洲標準-EN14470-1(2004)：易燃液體安全儲存柜

3.  美國法特瑞互助保險公司(FM Global)標準-FM6050(2016)：易燃液體儲存柜認證標準

4.  美國保險商實驗室公司(Underwriters Laboratories) UL1275(2021)：易燃液體儲存柜安全標準

5.  除了上述四個常用標準外，其它一些國家也有相應的標準，如澳大利亞的標準AS/NZS2243.10(2004)：實驗室安全-化學品儲存。

我國從國家層面并未制定相應的標準(如GB標準), 但一些地方出臺了當地的儲存柜要求，如蘇州市危險化學品儲存專用柜安全管理指南、無錫地標DB3202T/1023-2021危險化學品中間儲存設施安全管理規范。本文將基于以上5個標準進行相關問題探討。在探討相關問題前先明確儲存柜的使用目的和分類。

三、儲存柜的目的

儲存柜總體來講有如下四個用途或者目的：

1.  防止存放的化學品外力損壞。

2.  將不相容的化學品分開存放。

3.  泄漏后可以收集。

4.  著火時，有一定的耐火等級(至少10分鐘)從而允許人員撤離或者使用滅火設施。

根據FM6050和UL1275標準規定，發生火災時儲存柜可以保護存放的物質至少10分鐘，人員可以撤離并啟動應急響應程序。根據歐洲標準-EN14470-1，基于耐火時間不同，分為F15，F30, F60, F90四類。由于發生火災時，存在很多不確定因素(10分鐘是否所有人員可以安全撤離并進行滅火)，因此增加儲存柜的耐火時間可以提供更多的撤離及響應時間。

備注：F15代表耐火時間15分鐘，以此類推。

四、儲存柜分類

根據儲存物質的性質不同，常用到的儲存柜有

五、問題討論

1. 儲存柜到底是否需要靜電接地？

·         NFPA30中并未明確說明儲存柜是否需要靜電接地，只是在6.5.4.2中要求所有金屬設備(如儲罐、機器、管道)可能出現可以被點燃的混合物時需要靜電接地與跨接。

·         FM6050及UL1275中規定金屬的儲存柜需要在儲存柜外面留有接地點用于靜電接地。

·         歐洲標準EN14470-1及澳大利亞的標準AS/NZS2243.10-并未規定靜電接地要求。

·         綜上所述，雖然NFAP30/ EN14470-1/ AS/NZS2243.10標準中并未明確規定靜電接地要求，但從上述兩個事故案例給我們的啟發可以看出易燃液體儲存柜靜電接地從安全角度是很重要的措施。

2. 儲存柜到底是否需要通風？從安全風險角度，儲存柜到底是否需要通風？幾個常用標準中給出如下解釋。

·         基于儲存柜的目的-4(著火時，耐火等級至少達到10分鐘從而允許人員撤離或者使用滅火設施), NFPA30規定儲存柜不能通風，但是同時說明如里需要通風(如監管部門要求)，需要排至室外安全地點或者引至VOC處理系統，但是不應影響儲存柜防火性能。

·         EN14470-1中卻明確規定儲存柜應配備進風口及排風口，從而可以引至尾氣處理系統，并且同時規定通風系統至少滿足10次/小時的換氣次數。同時要求儲存柜進風口及排風口在溫度達到70±10℃時可以自動關閉。

·         FM6050雖未明確規定通風要求，但是規定儲存柜的檢測需要根據EN14470-1進行(包括通風系統)。

·         UL1275只是規定儲存柜需要配備通風接口。

·         澳大利亞標準AS/NZS 2243.10中規定通常情況下不需要通風，除非需要用于風險控制措施。如果通風用于風險控制措施(如用于揮發性物質、劇毒物質或者腐蝕性物質)，則需要排至室外安全地點。風管需要與儲存柜具有一樣的耐火等級。此外，每個儲存柜需要單獨通風以防止互串及火災擴大。

綜上所述，歐洲標準EN14470-1及澳大利亞標準AS/NZS 2243.10明確規定(或者某種條件下)需要有通風系統以控制儲存柜內化學品泄漏后帶來的風險。NFPA30從防火角度發出規定不能通風。有如此差異的一個很大原因是成本。如果同時滿足通風和防火要求，則此類防火柜通常很貴。如果我們從風險控制角度來看，第1個事故案例可以看出如果儲存柜具備有效的通風系統，則可以防止易燃液體儲存柜發生著火爆炸。因此，個人認為是否需要通風應該基于風險判斷，如對于易燃液體及高揮發性的有毒/腐蝕性物質最好配備有效的通風系統，并作為重要的控制措施進行管理。3. 儲存柜使用過程中常見問題由于目前國內要求儲存柜接至尾氣處理系統，因此很多企業實驗室中的儲存柜將通風系統引至如活性炭吸附裝置或者噴淋塔進行VOCs處理。但是同時也帶來了以下幾個典型風險。

·         幾個儲存柜風管連接至總管后進入尾氣處理系統，但未考慮回火及互串風險。

·         風管大多數為非金屬材質(如PP管道)，導致耐火等級不夠且帶來靜電風險。

·         雖然有通風系統，但通風系統效果較差，打開后仍然有強烈的味道，并未進行很好的通風系統設計與計算。

·         存放不規范，未考慮化學品之間的不相容性。

總結

1. 化學品儲存柜使用管理過程中需要系統性的策略，在考慮尾氣處理的同時需要考慮帶來的新的安全風險。

2. 存放易燃液體的儲存柜盡可能的進行靜電接地，其它類別的儲存柜從風險角度可以不考慮靜電接地。

3. 對于高揮發性的有毒和腐蝕性物質建議采用通風系統作為風險控制措施以防止泄漏后形成爆炸性環境及人員暴露風險。

4. 通風系統建議進行相應系統性的設計，包括風機選型及風量核算等。

5. 儲存柜增加通風系統后需要進行系統性的風險評估以識別相關危害并控制帶來的新的風險。