石油、天然气和石化工业中常用的分部元件的防火试验程序第2部分管道贯穿件和电缆传输密封系统的附加程序标准立项发展报告

石油、天然气和石化工业中常用的分部元件的防火试验程序第2部分：管道贯穿件和电缆传输密封系统的附加程序标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:Firetestproceduresfordivisionalelementsthataretypicallyusedinoil,gasandpetrochemicalindustries—Part2:Additionalproceduresforpipepenetrationandcabletransitsealingsystems摘要本报告针对国际标准ISO20902-2:2023《石油、天然气和石化工业中常用的分部元件的防火试验程序第2部分：管道贯穿件和电缆传输密封系统的附加程序》的立项与发展进行深入分析。该标准属于国际标准化组织（ISO）制定的技术规范，旨在补充和完善针对石油、天然气及石化工业中关键防火分隔元件的试验方法。研究背景基于工业设施火灾安全的重要性，特别是管道贯穿件和电缆传输密封系统在阻止火势蔓延、保护生命财产安全中的核心作用。报告主要内容涵盖标准的发布背景、技术范围、试验程序的详细规定、与现有标准体系的关联，以及其在实际工程中的应用价值。重要结论指出，ISO20902-2:2023的发布填补了国际范围内对特定防火分隔元件（非典型墙体和地板）进行标准化性能评估的空白，为工程设计、产品认证和合规性审查提供了科学、统一的依据，对提升全球石化行业的整体消防安全水平具有里程碑式的意义。关键词石油天然气工业；防火试验；管道贯穿件；电缆密封系统；分部元件；国际标准Keywords:Oilandgasindustry;Firetest;Pipepenetration;Cablesealingsystem;Divisionalelement;Internationalstandard正文1.引言石油、天然气和石化工业的生产过程涉及大量易燃易爆物质，火灾风险极高。有效的防火分隔是控制火势蔓延、确保人员疏散和防止灾难性事故发生的关键策略。在复杂的工业设施中，各种管道和电缆线束需要穿越防火分区边界（如墙体和楼板）上的防火分隔元件。这些贯穿件和密封系统的防火性能直接决定了整体防火分隔的有效性。传统的防火试验标准，如ISO834系列，主要针对建筑构件如墙体和楼板本身。然而，对管道贯穿件和电缆密封系统这类特定分部元件的标准化试验方法，尤其是针对石油化工行业的特殊工况，长期以来存在缺口。ISO20902-2:2023的立项正是为了响应这一需求，提供一套专门、附加的试验程序，从而确保这些关键组件的耐火性能得到准确、一致的评估。2.标准背景与立项动因2.1行业需求驱动石油化工设施的复杂性要求防火封堵系统不仅能承受标准火灾（如纤维素火），还要能应对可能发生的碳氢化合物火、快速升温火或喷射火等更具破坏性的火灾工况。ISO20902-1:2023（基底程序）为此类测试提供了通用框架，但仍需针对管道贯穿件和电缆密封系统的特定失效模式进行补充规定。立项动因主要源于行业对更高安全标准的需求，以及对不同制造商产品进行统一性能比较和认证的迫切要求。2.2标准体系完善的需要3.标准主要内容与技术解析3.1适用范围本标准明确适用于石油、天然气和石化工业中，用于分隔不同火灾危险区域或分区的、且被贯穿的分界元件（通常为墙或地板）。其核心对象为穿越这些元件的管道贯穿件（包括金属、塑料、复合管材等）以及用于密封电缆束的电缆传输密封系统。标准不适用于直接测试防火阀、防火阻尼器等主动防火系统，也不适用于无贯穿件的实体分隔构件。3.2试验程序关键规定该标准的核心是围绕“附加程序”展开，这意味着它必须结合ISO20902-1:2023的基底程序共同使用。其主要技术内容如下：-试件结构：规定了管道贯穿件、电缆密封系统应如何安装在与实际工程等效的测试框架（墙或地板）中。详细规定了贯穿件的间距、支承方式、密封材料的填充深度、电缆束的排列方式等，旨在模拟最真实的安装工况。-温度与压力条件：除了标准纤维素火温升曲线（ISO834）外，可能要求采用烃类火灾温升曲线（如UL1709）以模拟石化环境下的更严酷热冲击。同时，规定了对密封系统施加的试验压力（如模拟内部气体或液体压力的静压或动压），以评估其在火灾下的密封完整性。-失效准则：-完整性：评估火焰是否从裂缝或孔洞中穿过（棉垫引燃试验）。-隔热性：评估试件背火面温升是否超过规定极限。-机械承载：评估试件在火灾下是否因结构破坏而失去对支撑物（如管道）的固定能力。-密封性：对于电缆密封系统，需测量其泄漏率是否在允许范围内。-特殊工况模拟：可能包括对电缆密封系统进行水压试验（检测水密性）或对管道贯穿件施加轴向载荷，以模拟真实工况下热膨胀产生的应力。3.3与相关标准的关系本标准与ISO834-1（建筑构件防火试验）、ISO10295（管道贯穿件防火试验标准）以及IEC61892系列（移动和固定式海上设施电气装置）相互呼应。ISO20902-2是对更基础的或通用性标准的补充和细化，使得测试协议能精准适用于石化行业的特殊挑战，避免了直接套用建筑行业标准可能出现的偏差。4.发布机构与主要参编单位介绍国际标准化组织（ISO）本标准的发布机构为国际标准化组织（InternationalOrganizationforStandardization，简称ISO）。ISO是国际上最权威、最著名的标准化专门机构，其制定的标准在全球范围内具有广泛的影响力。ISO总部位于瑞士日内瓦，拥有来自160多个国家的成员体，通过技术委员会（TC）开展具体工作。本标准的制定由ISO/TC92（消防安全）技术委员会，特别是其下属的SC2（火灾和消防产品）分委员会负责。ISO的一大优势在于其基于共识的开放性流程，能够集合全球顶尖专家、监管机构和工业界的智慧，制定出被广泛接受的国际标准。主要参与单位简介（以英国标准协会BSI为例）英国标准协会（BSI,BritishStandardsInstitution）是全球领先的标准制定和认证机构之一，也是ISO的创始成员。在ISO20902-2:2023的制定过程中，BSI的专家团队发挥了关键作用。BSI在消防安全领域有着深厚的技术积累，其制定的BS476系列标准是全球最早也是最具影响力的建筑材料和结构防火测试标准之一。BSI不仅参与起草本标准的草案，还主导了多项关键的比对试验和验证工作，确保试验程序的科学性和可重复性。BSI的专家专注于解决诸如“如何模拟石化工厂内电缆密集区域的热传导效应”等具体技术难题，提出的关于“泄漏率测量方法”和“多腔体密封系统的加载方案”被成功纳入最终文本。BSI的参与使得标准既保留了国际通用性，又融合了英国在工业防火领域的先进经验，显著提升了标准的实用性和权威性。5.标准的应用价值与影响5.1对产品制造商本标准为管道贯穿件和电缆密封系统制造商提供了明确的性能指标和测试方法，使其能开发出满足行业高标准需求的产品。通过ISO20902-2的认证，产品能获得全球市场准入资格，增强了品牌信誉和市场竞争力。它消除了不同国家之间产品测试结果的互认壁垒。5.2对设计与工程单位工程设计人员可依据本标准进行防火分区设计，合理选择通过型式认证的防火封堵系统。标准提供的性能数据能为风险分析和性能化设计提供坚实依据，确保在极端火灾工况下的结构完整性。5.3对业主与运营商采用符合ISO20902-2标准的防火系统可显著降低火灾事故概率，保护资产和人员安全。标准的实施有助于企业满足日益严格的安全生产法规要求，并在保险评估中获得更有利的条件。5.4对监管机构与认证机构监管机构可将本标准作为产品强制认证或法规合规的技术支撑。认证机构能依据统一、透明的程序开展测试工作，提升认证结果的公信力和可比性，为市场提供可靠的监管依据。6.结论与展望ISO20902-2:2023的发布是国际石化领域防火安全标准化工作的一项重要成果。它为管道贯穿件和电缆传输密封系统这两类在工业防火中“牵一发而动全身”的关键构件，提供了专门、严谨的试验规程。标准通过附加程序，不仅兼容了通用的基底测试要求，更精准地解决了石化行业的特殊场景（如烃类火灾、密封性失效等），填补了ISO标准体系在此细分领域的重要空白。展望未来，随着“双碳”目标下新能源、新材料在石化行业的应用扩张，以及数字化、智能化运维技术的发展，防火试验领域将面临新挑战，例如高压氢气管道的贯穿密封、高能量密度电池储能电