实验目的
实验原理
实验内容及步骤

1.知识目标:使学生掌握建筑防火设计规范、火灾应急处置方法和火灾应急预案程序;

2.能力目标:提升学生的建筑防火设计能力、火灾隐患辨识能力和火灾应急处置能力;

3.价值目标:培养以人为本安全管理理念、防患于未然的消防安全责任意识、科学严谨的工作作风和互助协作的团队精神。

具体教学目标是使学生:

(1)掌握化工企业防火基本原则和理论,培养学生“以人为本”的安全发展观;

(2)掌握建筑防火设计规范和建筑灭火器配置设计规范,培养学生“防患于未然”的消防安全意识,提高消防安全设计能力;

(3)掌握火灾隐患辨识和排查的原则和步骤,培养学生“科学严谨、客观公正、实事求是”的工作态度,提高学生隐患排查能力;

(4)掌握不同火灾类型的起因和应急处置方案,提高学生对不同类型火灾的风险防范意识和应急处置能力,培养学生爱岗敬业的职业精神;

(5)掌握火灾应急演练中各班组成员的调度安排、应急响应程序及相互协作方式,提高学生团队互助协作能力。


化工企业危险化学品仓库和厂房是火灾易发场所。本实验针对危险化学品仓库展开防火设计和隐患排查,针对厂房开展事故应急处置演练,使学生掌握建筑防火设计规范、火灾隐患排查方法、火灾应急处置措施;培养学生防火设计能力、火灾应急处置能力和事故调查处置能力;培养学生“防患于未然”的消防安全责任意识、个人防护意识、四不放过的事故处理态度和团队协作精神。

一、防火设计

(1)防火分区划分:指定甲类仓库每个防火分区面积不应大于250m2

(2)安全出口设置:厂房或仓库的安全出口应分散布置,每个防火分区相邻2个安全出口最近边缘之间的水平距离不应小于5m。每个防火分区安全出口的数量应经计算确定,且不应少于2个

3)建筑灭火器配置:建筑灭火器配置的设计与计算应按计算单元进行。灭火器最小需配灭火级别和最少需配数量的计算值应进位取整。每个灭火器设置点实配灭火器的灭火级别和数量不得小于最小需配灭火级别和数量的计算值

二、隐患排查

建筑及设施符合建筑防火设计规范;储存物品符合申报种类和数量要求、有进出库记录、有MSDS、堆放符合危化品存储要求;车辆满足防火要求;消防安全设施和个体防护设备的设置和配备符合防火设计规范要求;人员培训上岗、有执业资格证、无违规行为;废弃物管理符合规定等。

三、应急处置

化工企业硝化车间因涉及具有氧化性的硝化剂(浓硝酸、浓硫酸等混合酸),可燃易爆危险性的被硝化物(如苯、甲苯),反应速度快且放热量大的硝化过程,受热、摩擦、撞击或接触明火易发生燃爆的硝化产物和副产物,属于甲类火灾危险性场所。在此类车间开展动火作业、电工作业、搬运作业和生产作业,应当严格遵循相关作业操作规程,否则就会导致火灾事故。

(1)火灾致因调查和事故处理:无证上岗、违反动火作业操作规程、使用非防爆电器设备、暴力搬运和违规改变工艺参数等。“四不放过”事故处理原则。

(2)灭火器的选择和使用:磷酸铵盐干粉灭火器是通用型灭火器,可扑灭A、B、C和E类火灾;电器火灾可选用气体灭火器;硝基苯火灾选用泡沫灭火器。使用灭火器时,拔出保险销,对准火焰的根部,由远及近向前平推。使用二氧化碳灭火器时,要注意佩戴防护手套,防止冻伤。

(3)火灾应急处置:个体防护和灭火操作、事故调查处理

(4)火灾应急演练:事故上报、启动应急预案、警戒区设置、切断电源物料、灭火操作,事故善后处置、应急预案解除程序等。


(一)实验内容:

本项目针对化工企业火灾风险防控及应急处置演练这一核心问题,秉持“以学生为本,知信行合一”的教学理念,从学生知识拓展、能力培养和素养塑造角度出发,设计了集防火设计、隐患排查和应急处置演练于一体的虚拟仿真实验,引导学生采用观察法、自主设计法、比较法和控制变量法完成实验。

实验内容包括三个阶段,3个操作模块,16个操作步骤。

第一阶段是实验指导阶段,学生进入主界面,依次点击“实验目的”、“背景知识”和“操作说明”,做好实验预习。

第二阶段是实验操作及考核阶段,学生在完成实验预习后,在规定时间内进入实验界面,通过观察法、自主设计法、比较法和控制变量法开展“防火设计”、“隐患排查”和“应急处置”实践。

第三阶段是实验总结阶段,学生通过做练习、提交实验报告、查看评分表和在线讨论,进一步提升实验要求达到的知识、技能和素质水平。

(二)实验方法

(1)观察法和自主设计法开展建筑防火设计:学生点击进入防火设计模块,通过观察法和自主设计法完成指定危化品仓库的防火分区划分、安全出口设置和灭火器配置,提升学生防火设计能力。

(2)观察法和比较法开展火灾隐患排查:学生以安全员身份进入虚拟仓库,通过观察法对建筑及设施、储存物品、车辆、防火设施设备、人员和废弃物等七个方面32项火灾隐患展开排查,通过比较法将现场检查结果与规范、标准进行比较,最终确定隐患项,提高学生火灾风险辨识能力。

(3)观察法和控制变量法开展应急处置演练:学生以安全员角色进入虚拟厂房,通过观察法开展消防巡检,在动火作业区、电工作业工、搬运操作和生产作业区发现火灾、根据火灾类型选择正确的灭火剂、应急灭火并对事故责任人员进行处理。以此加强学生“防患于未然”的安全责任意识,增长学生的消防应急处置经验。安全员通过观察法发现反应釜火灾并确认起火原因后,立即上报事故,然后切换角色到班长,班长启动应急预案并对现场人员下达应急处置任务;根据任务切换到不同角色,按照火灾应急处置演练程序依次展开行动,以提升学生大规模火灾应急处置能力和团队协作能力。期间通过控制变量法切断物料,扑灭火灾。

(三)实验步骤

实验共包括16个操作步骤:

步骤1 防火设计

操作目的:使学生掌握化工企业危险化学品仓库的防火分区划分原则和方法、安全出口设置规范、灭火器配置设计规范;提升学生建筑防火设计能力,培养学生“以防为主”的消防安全意识。

操作过程:操作方式是点击实验主界面右侧菜单“防火设计”,进入“建筑防火设计”界面,按顺序依次完成以下操作:为指定甲类仓库划分两个防火分区为各防火分区设置合适数目的安全出口在每个灭火器配置点配置合适数量的灭火器。首先点击甲类仓库平面图上的红色柱点,将仓库分为两个防火分区,系统自动计算防火分区的面积。根据建筑防火设计规范相关要求确定划分是否合理,可以重新进行划分,直至结果符合规范要求后点击确定;然后点击安全出口按钮,再点击图中墙壁,设置安全出口数量和位置,点确定完成;点击灭火器按钮,再点击图中预设位置,为各防火分区配备合适数量的灭火器,点击确定完成。参数设置如下:甲类仓库中每个防火分区划分面积不应大于250m2,每个防火分区的安全出口不应少于2个,每个防火分区设置的89B型号灭火器不少于5个。

操作结果:结果形式是生成一张划分了防火分区、标识有安全出口和灭火器标识的设计图。系统自动批改赋分,得分结果自动记录于安全应急项目评分表的第1栏“防火设计”中。

步骤2 隐患排查

操作目的:使学生掌握危险化学品仓库火灾隐患排查的原则和方法;提升学生火灾风险辨识能力,培养学生“科学严谨、实事求是、客观公正”的工作作风。

操作过程:点击实验主界面右侧“隐患排查”菜单,进入“隐患排查”界面,点击右侧检查表,了解隐患排查任务内容;进入仓库前,应当先触摸静电柱去静电;然后进入仓库通过观察法按顺序依次完成检查表中7类32项检查内容:定量管理、建筑物及设施、贮存、库内运输装载车辆、防火、 人员、防护与管理、废弃物管理检查的操作方式是移到目标处,点击鼠标右键,出现检查项目,点击项目对话框可得到相关信息,通过比较法得出检查结论,并到检查表中勾选合格或不合格。检查中遇到人员违章行为要进行劝阻。

操作结果:结果形式是完成消防安全检查表中所有7类32项检查项目并完成检查记录。系统自动批改赋分,学生查看评分表,发现不得分项目,可以通过提示再次检查并修改,最终的得分结果自动记录于安全应急项目评分表的第2栏“隐患排查”中。

步骤3 动火作业火灾应急处置

操作目的:使学生掌握动火作业操作规范,灭火器的选择和使用方法,增强个人防护意识和应急处置能力。

操作过程:点击实验主界面右侧菜单“应急处置”,进入“应急处置”界面,学生以安全员角色进入虚拟厂房,首先到达动火作业场所发现火情,按顺序完成以下操作:正确选择干粉灭火器、找到现场安全设施放置点取用呼吸器、取用现场灭火器、点击灭火剂喷射键、调整灭火角度灭火、灭火成功后点击正下方装备栏里的取用设备返还原处。

操作结果:结果形式是扑灭现场火灾。系统根据完成操作情况自动赋分,得分结果自动记录于安全应急项目评分表的第3栏“动火作业火灾应急处置”中。

步骤4 动火作业火灾事故处理

操作目的:使学生掌握动火作业常见事故原因和四不放过事故处理原则。

操作过程:点击电焊工,根据“四不放过”原则进行事故调查和处理。

操作结果:结果形式是出现安全员与电焊工之间的交谈对话框,通过对话内容确定事故原因、提出整改措施。系统根据完成操作情况自动批改赋分,得分结果自动记录于安全应急项目评分表的第4项“动火作业火灾事故处理”中。

步骤5 电气设备火灾应急处置

操作目的:使学生掌握火灾危险性场所电器使用规范,灭火器的选择和使用方法,增强个人防护意识和应急处置能力。

操作过程:学生以安全员角色进入虚拟厂房的二楼,到达电工作业场所发现火情,按顺序完成以下操作:正确选择二氧化碳灭火器、取用现场呼吸器和灭火器、点击灭火剂喷射键、调整灭火角度灭火、灭火成功后关闭灭火器、归还相关设备。

操作结果:结果形式是扑灭现场火灾。系统根据完成操作情况自动批改赋分,得分结果自动记录于安全应急项目评分表的第5栏“电气火灾应急处置”中。

步骤6 电气设备火灾事故后处理

操作目的:使学生掌握电气火灾常见事故原因和四不放过事故处理原则。

操作过程:点击电工,根据“四不放过”原则进行事故调查和处理。

操作结果:结果形式是出现安全员与电工之间的交谈对话框,通过对话内容确定事故原因、提出整改措施。系统根据完成操作情况自动批改赋分,得分结果自动记录于安全应急项目评分表的第6项“电气设备火灾事故处理”中。

步骤7 危化品火灾应急处置

操作目的:使学生掌握危化品安全操作技术,灭火器的选择和使用方法,增强个人防护意识和应急处置能力。

操作过程:学生以安全员角色到达搬运作业场所发现火情,按顺序完成以下操作:发现危化品火灾后正确选择泡沫灭火器、取用现场呼吸器和灭火器、点击灭火剂喷射键、调整灭火角度灭火灭火成功后关闭灭火器、归还相关设备。

操作结果:结果形式是扑灭现场火灾。系统根据完成操作情况自动批改赋分,得分结果自动记录于安全应急项目评分表的第7栏“危化品火灾应急处置”中。

步骤8 危化品火灾事故后处理

操作目的:使学生掌握危化品运输常见事故原因和四不放过事故处理原则。

操作过程:点击搬运工,根据“四不放过”原则进行事故调查和处理。

操作结果:结果形式是出现安全员与搬运工之间的交谈对话框,通过对话内容确定事故原因、提出整改措施。系统根据完成操作情况自动批改赋分,得分结果自动记录于安全应急项目评分表的第8项“危化品火灾事故处理”中。

步骤9 发现和上报生产设备火灾

操作目的:使学生掌握生产过程常见火灾事故原因和事故上报程序。

操作过程:安全员进入生产作业场所,发现反应釜火灾,确认火灾原因,通过左下角指令对话框上报事故情况。

操作结果:结果形式是出现上报事故的对话框,同时在左下角对话框内出现上报内容。系统根据完成操作情况自动批改赋分,得分结果自动记录于安全应急项目评分表的第9项“发现和上报生产设备火灾”中。

步骤10 启动应急预案

操作目的:使学生掌握火灾应急预案启动程序。

操作过程:切换角色到班长,班长启动应急预案,按响警铃,并通过桌面上的电话,拨打1234上报事故情况,分别向外操员B、安全员和外操员A下达切断物料和电源、设置警戒区、灭火任务和互助协作指令。

操作结果:结果形式如下图所示,在左下角对话框内出现相关指令,警铃大作。系统根据完成操作情况自动批改赋分,得分结果自动记录于安全应急项目评分表的第10项“启动应急预案”中。

步骤11 选择个人防护和应急设备

操作目的:使学生掌握应急处置中各设备用途,培养学生个人防护意识。

操作过程:分别切换角色到外操员B、安全员和外操员A,根据各自应急响应任务到达现场安全设施放置点取用设备。其中外操作员B至少取用呼吸器、扳手和消防手套;安全员至少取用呼吸器、警戒设备和消防手套;外操作员A至少取用呼吸器、灭火器和消防手套。

操作结果:结果形式如下图所示,安全员正下方的装备栏里需至少配备呼吸器、警戒设备和消防手套;操作员A的装备栏里至少应配备呼吸器、灭火器和消防手套;操作员B的装备栏里至少应配备呼吸器、扳手和消防手套。系统根据完成操作情况自动批改赋分,得分结果自动记录于安全应急项目评分表的第11项“选择个人防护和应急设备”中。

步骤12 切断电源和物料

操作目的:使学生掌握紧急停车程序,培养其设备火灾应急处置能力。

操作过程:切换角色到外操员B、根据应急响应任务关闭R202按钮,关闭闸阀XV2203,将截止阀HV2202开合度调到0,通过左下角指令框,报告进展“现场电源和原料已切断”。

操作结果:结果形式R202按钮和闸阀XV2203关闭,截止阀HV2202开合度为0,左下角对讲框里出现外操员B上报内容。系统根据完成操作情况自动批改赋分,得分结果自动记录于安全应急项目评分表的第12项“切断电源和物料”中。

步骤13 布置火灾警戒区

操作目的:使学生掌握火灾警戒区布置程序,培养以人为本安全理念。

操作过程:切换角色到安全员,根据应急响应赶到反应釜202附近蓝色光圈处,布置警戒区。

操作结果:结果形式为反应釜202附近显示警戒区。系统根据完成操作情况自动批改赋分,得分结果自动记录于评分表的第13项“布置火灾警戒区”中。

步骤14 灭火操作

操作目的:使学生掌握设备灭火操作和应急汇报程序,培养团队协作精神。

操作过程:切换角色到外操员A、根据应急响应赶到反应釜202附近实施灭火操作,灭火后通过左下角指令框上报应急结果“现场明火已消失”。

操作结果:结果形式为反应釜202火灾被扑灭,左下角对话框内显示外操作员A的上报信息。系统根据操作情况自动赋分,结果记录于评分表第14项中。

步骤15 事故善后处理

操作目的:使学生掌握事故善后程序,培养团队协作精神。

操作过程:切换角色到班长、通过左下角指令框指示“现场操作人员继续灭火器喷淋”、“各岗位注意,给所有设备降温”、经过一段时间后,“操作人员可以停止喷淋”,切换角色到外操员A,停止喷淋;要求外操员B检查设备情况。外操员B现场检查后上报损失情况。

操作结果:结果形式为左下角对话框内显示班长发布的调度信息和外操作员B的上报信息。系统根据操作情况自动赋分,结果记录于评分表第15项中。

步骤16 解除应急预案

操作目的:使学生掌握事故后上报和应急预案解除程序。

操作过程:切换角色到班长、通过左下角指令框解除应急预案,关闭警铃;拨打电话1234上报事故情况。

操作结果:结果形式为左下角对话框内显示班长发布的信息,警铃声消失。系统根据操作情况自动赋分,结果记录于评分表第16项中。


预习资料

序号 资源信息分类 资源信息名称 资源信息类型 操作
1 预习 教学指导书 PDF文件 点击查看
2 预习 《火灾隐患辨识》教学视频 视频MP4 点击查看
3 预习 《灭火器使用的讲究》教学视频 视频MP4 点击查看
4 预习 课程教案 PDF文件 点击查看
5 预习 教学课件 PDF文件 点击查看
6 预习 实验指导书 PDF文件 点击查看
7 预习 实验操作视频 视频MP4 点击查看
8 预习 实验操作手册 PDF文件 点击查看
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操作资料

序号 资源信息分类 资源信息名称 资源信息编号 资源信息类型 费用 收费有效期
1 操作 化工企业火灾风险防控及应急处置演练虚拟仿真实验 505847 外部链接 0.00 0

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