一级消防工程师考试其他建筑、场所防火之石油化工防火

知识点1:石化企业的分类

一、按生产规模分类

大型:原油加工能力大于或等于10000kt/a或占地面积大于或等于2000000㎡。

中型:原油加工能力大于或等于5000kt/a且小于10000kt/a或占地面积大于或等于1000000㎡且小于2000000㎡。

二、按物料的火灾危险性分类

一般来说,厂房的火灾危险性类别由设备、原料、产品的火灾危险性类别和生产工艺确定;仓库的火灾危险性类别以储存在仓库内的物料的火灾危险性类别确定。是由化工生产、储存和运输过程中涉及的原料、中间体、成品和废弃物等物料大多是可燃气体、液化烃和可燃液体,具有不同的理化特性和火灾爆炸危险性。可燃气体、液化烃、可燃液体的火灾危险性分类见下述两个表格,其中,操作温度超过其闪点的乙类液体视为甲B类液体;操作温度超过其闪点的丙A类液体视为乙A类液体;操作温度超过其闪点的丙B类液体视为乙B类液体;操作温度超过其沸点的丙B类液体视为乙A类液体。

可燃气体的火灾危险性分类
可燃气体的火灾危险性分类
液化烃、可燃液体的火灾危险性分类
液化烃、可燃液体的火灾危险性分类

布置有不同火灾危险类别设备的同一房间,当火灾危险类别最高的设备所占面积比例小于5%时,可按火灾危险类别较低的设备确定。

知识点2:石油化工的火灾危险性及其特点

一、石油化工的火灾危险性

(一)原料、中间体及产品具有易燃易爆性

是由产品的特性主要有易燃、易爆、易挥发、易扩散、易流淌、易积聚静电、易受热膨胀等。

(二)工艺装置泄漏易形成爆炸性混合物

工艺装置受设计不合理、材质缺陷、焊接质量差、密封不严、操作失误或受物料腐蚀、磨蚀等因素的影响会导致物料泄漏,从而引起火灾或爆炸事故。由于装置结构不一、内装物料性质不同,因此各类装置的火灾危险性也不尽相同。火灾爆炸危险性主要取决于物料的火灾爆炸危险性、催化剂的危险性、工艺控制参数以及反应器的形式和构造等。

(三)温度、压力等参数控制不当引起爆炸和火灾

如流量过大,导致反应速度加快、反应不彻底,进而增加后续设备的火灾爆炸危险;如流速过快,导致反应不完全,而且对于醇类、醚类等易产生静电的物质,还能增加静电荷的产生和积聚,从而导致静电类火灾或爆炸事故。

(四)违章操作等人为因素引发火灾爆炸等事故

在生产和设备检修过程中因违反操作规程而造成的火灾或爆炸时有发生。

二、石油化工火灾的特点

(一)爆炸与燃烧并存,易造成人员伤亡

(二)燃烧速度快,火势发展迅猛

(三)易形成立体火灾

(四)火灾扑救困难

知识点3:石油化工生产的防火设计要求

一、总体设计

(一)规划选址

在进行区域规划时,应根据石化企业及其相邻工厂或设施的特点和火灾危险性,结合地形、风向等条件合理布置。工厂选址应远离人口密集区、饮用水水源地、重要交通枢纽等区域,并宜位于邻近城镇或居民区全年最小频率风向的上风侧,避免布置在通风不良的地段。在山区或丘陵地区,工厂的生产区应避免布置在窝风地带,沿江河岸布置时,宜位于邻近江河的城镇、重要桥梁、大型锚地、船厂等重要建筑物或构筑物的下游。地区输油(输气)管道不应穿越厂区,公路和地区架空电力线路严禁穿越工厂的生产区。石化企业与相邻工厂或设施的防火间距不应小于下表规定。

石化企业与相邻工厂或设施的防火间距
石化企业与相邻工厂或设施的防火间距 被水印遮挡的数字为60

注:1.本表中相邻工厂指除石化企业和油库以外的工厂。2.当相邻设施为港区陆域、重要物品仓库和堆场、军事设施、机场等,对石化企业的安全距离有特殊要求时,应按有关规定执行。3.当液化烃罐组与电压等级330~1000kV的驾控电力线路的防火间距不应小于100m。4.单罐容积大于或等于50000m³的甲、乙类液体储罐与居民区、公共福利设施、村庄的防火间距不应小于120m。5.丙类工艺装置或设施的防火间距,可按甲、乙类可燃液体罐组的规定减少25%。6.丙类工艺装置或设施的防火间距,可按甲、乙类工艺装置或设施的规定减少25%。7.地面敷设的地区输油(输气)管道的防火间距,科安地区埋地输油(输气)管道的规定增加50%。8.当相邻工厂围墙内为非火灾危险性设施时,其与全厂性或区域性重要设施防火间距最小可为25m。

(二)总平面布置(☆☆☆☆☆)

石化企业的总平面布置应根据其生产流程及各组成部分的生产特点和火灾危险性,结合地形、风向等条件,合理布置易燃易爆工艺装置、储罐区、装卸区、危险品仓库和办公生活区,划分不同的功能分区,预防火灾发生和减少火灾时相互间的影响。总平面布置时应遵循以下规定:

(1)全厂性办公楼、中央控制室、中央化验室、总变电所等重要设施应布置在相对高处。

(2)采用架空电力线路进出厂区的总变电所应布置在厂区边缘。

(3)全厂性的高价火炬宜位于生产区全年最小频率风向的上风侧;2座及2座以上的高价火炬宜集中布置在同一个区域。

(4)可能散发可燃气体的工艺装置、罐组、装卸区或全厂性污水处理场等设施宜布置在人员集中场所及明火或散发火花地点的全年最小频率风向的上风侧。

(5)液化烃罐组或可燃液体罐组不应毗邻布置在高于工艺装置、全厂性重要设施或人员集中场所的阶梯上。受条件限制或有工艺要求时,可燃液体原料储罐可毗邻布置在高于工艺装置的阶梯上,但应采取防止泄漏的可燃液体流入工艺装置、全厂性重要设施或人员集中场所的措施。液化烃罐组或可燃液体罐组不宜紧靠排洪沟布置。

(6)汽车装卸设施、液化烃灌装站及各类物品仓库等机动车辆频繁进出的设施应布置在厂区边缘或厂区外,并宜设围墙独立成区。

(7)空分站应布置在空中情节地段,并宜位于散发乙炔及其他可燃气体、粉尘等场所的全年最小频率风向的下风侧。

(三)道路布置

厂区内道路包含厂区主干道、场内铁路、消防车道等。

(1)场内主干道的主要出入口不应少于2个,并宜位于不同方位,主干道宜避免与调车频繁的场内铁路线平交。

(2)场内铁路宜集中布置在厂区边缘,液化烃、可燃液体的铁路装卸线不得兼做走行线。

(3)装置或联合装置、液化烃罐组、总容量大于等于120000m³的截然吧液体罐组、总容量大于或等于120000m³的两个或两个以上可燃液体罐组应设环形消防车道。可燃液体的储罐区、可燃气体储罐区、装卸区及化学危险品仓库区应设环形消防车道,当受地形条件限制时,可设有回车场的尽头式消防车道。

(4)消防车道的路面宽度不应小于6m,路面内缘转弯半径不宜小于12m,路面上净空高度不应低于5m;占地大于80000㎡的装置或联合装置及含有单罐容积大于50000m³的可燃液体罐组,其周边消防车道的路面宽度不应小于9m,路面内缘转弯半径不宜小于15m。

(5)装置区及储罐组的消防道路,两个路口间长度大于300m时,该消防道路中段应设置供火灾施救时用的回车场地,回车场地不宜小于18×18m(含道路)。

(6)液化烃、可燃液体、可燃气体的关区内,任何储罐的中心距至少2条消防车道的距离均不应大于120m;当不能满足此要求时,任何储罐中心与最近的消防车道之间的距离不应大于80m,且最近消防车道的路面宽度不应小于9m。

(四)厂际管道布置

厂际管道应根据项目的总体规划,结合沿线的居民区、村庄、公共福利设施、工厂、交通、电力、水利等建设的线状与规划,以及沿线地区的地形、地貌、地质、地震等自然条件,通过综合分析和技术经济比较,确定线路走向。厂际管道布置应符合以下规定:

(1)厂际管道不应穿越村庄、居民区、公共福利设施,并应远离人员集中的建筑物和明火设置。厂际管道不宜穿越与其无关的工厂。

(2)厂际管道沿江、河、湖、海岸边敷设时,应采取防止泄漏的可燃液体流入水域的措施。

(3)厂际管道与相邻工厂或设施的防火间距不应小于下表规定:

厂际管道与相邻工厂或设施的防火间距
厂际管道与相邻工厂或设施的防火间距 (被水印遮挡的数字为15)

(五)消防设计

厂区内的消防设计应几何石化企业生产、储存和装置特点,综合考虑厂区消防供水、消防供电、消防站建设等相关内容。

1.消防供水

(1)消防水源。当消防用水由工厂水源直接供给时,工厂给水管网的进水管不应少于2条。当其中1条发生事故时,另1条应能满足100%消防用水和70%的生产、生活用水总量的要求。当工厂水源直接供给不能满足消防用水量、水压和火灾延续时间内消防用水总量的要求。每套消防供水系统的保护面积不宜超过2000000㎡,最大保护半径不宜超过1200m。

消防给水管道应环状布置,环状管道的进水管不应少于2条;环状管道应用阀门分成若干独立管段,每段消火栓的数量不宜超过5个。

(2)消防用水量。厂区的消防用水量应按同一时间内的火灾处数和相应处的一次火灾用水量确定。

厂区同一时间内的火灾处数
厂区同一时间内的火灾处数

消防用水量应按厂区内工艺装置、辅助生产设施以及建筑所设置的不同消防设施的消防用水需求综合考虑计算确定,具体的消防用水量和火灾延续时间如下表:

工艺装置、辅助生产设施及建筑物的消防用水量和火灾延续时间
工艺装置、辅助生产设施及建筑物的消防用水量和火灾延续时间(水印遮挡的数字为6)

(3)消防给水系统。大型石化企业的工艺装置区、罐区等,应设独立的稳高压消防给水系统,其压力宜为0.7~1.2MPa。其他场所采用低压消防给水系统时,其压力应确保灭火时最不利点消火栓的水压不低于0.15MPa。液化烃罐区应设置消防冷却水系统。消防给水系统不应与循环冷却水系统合并,且并用于其他用途。

(4)消火栓。消火栓的数量及位置,应按其保护半径及被保护对象的消防用水量等综合计算确定,并应符合下列规定:消火栓的保护半径不应超过120m;高压消防给水管道上消火栓的储水量应根据管道内的水压及消火栓出口要求的水压计算确定,低压消防给水管道上公称直径为100mm、150mm的消火栓,其储水量可分别取15L/s、30L/s;大型石化企业的主要装置区、罐区,宜增设大流量消火栓。

罐区及工艺装置区的消火栓应在其四周道路边设置,消火栓的间距不宜超过60m。当装置内设有消防道路时,应在到路边设置消火栓。被保护对象15m以内的消火栓不应计算在该保护对象可用的数量之内。

2.消防供电、火灾报警及电气防火

(1)消防配电。消防配电线路应满足发生火灾时连续供电的需要,敷设时不应穿越与其无关的工艺装置、系统单元和储罐组;确需地上敷设时,应采用耐火电缆敷设在专用的电缆桥架内,且不应与可燃液体、气体管道同架敷设;地下敷设时,宜采用直埋或充砂电缆沟敷设方式。重要消防低压用电设备的供电应在最末一级配电装置或配电箱处实现自动切换。

(2)用电负荷。大、中型石化企业消防水泵房用电负荷应为一级负荷。

(3)火灾自动报警系统。石化企业的生产区、共用及辅助生产设施,全厂性重要设施和区域性重要设施的火灾危险场所应设置火灾自动报警系统和火灾电话报警。生产区、共用及辅助性生产设施、全厂性重要设施和区域性重要设施等火灾危险性场所应设置区域性火灾自动报警系统;甲、乙类装置区周围和罐组四周道路边应设置手动火灾报警按钮,其间距不宜大于100m。单罐容积大于或等于30000m³的浮顶罐的密封圈处应设火灾自动报警系统;直流备用电源应采用火灾报警控制器的专用蓄电池,应保证在主电源发生事故时持续供电时间不少于8h。

(4)应急照明。消防水泵房及其配电室应设消防应急照明,照明可采用蓄电池作备用电源,其连续供电时间不应少于3h。

(5)防雷。可燃气体、液化烃、可燃液体的钢罐必须设防雷接地,并应符合相关规定。

(6)防静电。爆炸、火灾危险场所内可能产生静电危险的设备和管道均应采取静电接地措施。

3.消防站

大、中型石化企业应设消防站。其规模应根据石化企业的规模、火灾危险性、固定消防设施的设置情况,以及邻近单位消防写作条件等因素确定。

(1)消防站应由车库、通信室、办公室、值勤宿舍、药剂库、器材库、干燥室(寒冷和多雨地区)、培训学习室及训练场、训练塔及其他必要的生活设施等组成。

(2)车库的耐火等级不应低于二级,车库、值勤宿舍必须设置警铃,并应在车库前场地一侧安装车辆出动的警灯和警铃。通信室、车库、值勤宿舍及公共通道等处应设事故照明。

(3)车库大门应面向道路,距到路边不应小于15m。车库前场地应采用混凝土或沥青地面,并应有不少于2%的坡度坡向道路。

二、生产区的防火设计

石油化工生产区主要有常减压、催化裂化、延迟焦化、催化重整、加氢、电精制、硫磺回收、气体分离、脱硫醇、烷基化、溶剂油和润滑剂等装置。

(一)平面布置

合理布置工艺装置。装置区设备、建筑物平面布置的防火间距,不应小于下表的规定。

设备、建筑物平面布局的防火间距
设备、建筑物平面布局的防火间距(水印遮挡的数字分别为:15、15)

1.生产配套用房布置

装置的控制室,机柜间,变、配电所,化验室,办公室等不得与设有甲、乙A类设备的房间布置在同一建筑物内。装置的控制室与其他建筑物合建时,应设置独立的防火分区。

当装置的控制室,机柜间,变、配电所,化验室,办公室等布置在装置内时,应布置在装置的一侧,位于爆炸危险去范围以外,并宜位于可燃气体、液化烃和甲B、乙A类设备全年最小频率风向的下风侧。其平面布置设计应符合以下规定:

(1)控制室宜设在建筑物的底层。

(2)平面布置位于附加2区的办公室,化验室室内地面及控制室,机柜间,变、配电所的设备层地面应高于室外地面,且高差不应小于0.6m。

(3)控制室、机柜间面向有火灾危险性设备侧的外墙应为无门、窗、洞口、耐火极限不低于3.00h的不燃材料实体墙。

(4)化验室、办公室等面向有火灾危险性设备侧的外墙应为无门、窗、洞口的不燃材料实体墙。当确需设置门、窗时,应采用防火门、窗。

(5)控制室或化验室的室内不得安装可燃气体、液化烃和可燃液体的在线分析仪器。

2.装置储罐(组)的布置

为减小灾害程度,装置储罐(组)的储量不应过大。

装置储罐(组)的布置
装置储罐(组)的布置(水印遮挡的数字为V≤3000m³)

3.仓库布置

甲、乙类物品仓库不应布置在装置内。若工艺需要,储量不大于5t的乙类物品储存间和丙类物品仓库可布置在装置内,但应位于装置边缘。

4.道路设置

装置内应设贯通式,道路应有不少于2个出入口,且2个出入口宜位于不同方位。道路的路面宽度不应小于6m,路面上的净空高度不应小于4.5m,路面内缘转弯半径不宜小于6m。

(1)甲、乙类装置内部应用道路将装置分隔成占地面积不大于10000㎡的设备、建筑物区。

(2)当大型石油化工装置的设备、建筑物区占地面积大于10000㎡且小于20000㎡时,在设备、建筑物区四周应设环形道路,其净宽不应小于6m,设备、建筑物区的宽度不应大于120m,相邻两设备、建筑物区的防火间距不应小于15m,并应加强安全措施。

(3)当一套联合装置的占地大于80000㎡时,应用装置内道路分隔,分隔的每一区块面积不应大于80000㎡,相邻两区块的设备、建筑物之间的防火间距不应小于25m。分隔道路应与周边道路连通形成环形道路,分隔道路路面宽度不应小于7m。

(二)防火分隔措施

当同一建筑物内分隔为不同火灾危险性类别的房间时,中间隔墙应为防火墙。人员集中的房间应布置在火灾危险性较小的建筑物一端。

(三)安全疏散

1.建筑物疏散

建筑物的安全疏散门应向外开启。甲、乙、丙类房间的安全疏散门不应少于2个;面积小于或等于100㎡的房间可只设1个。

2.构筑物疏散

可燃气体、液化烃和可燃液体设备的联合平台或设备的框架平台应设置不少于2个通往地面的梯子,作为安全疏散通道。相邻的构架、平台宜用走桥连通,与相邻平台连通的走桥可作为一个安全疏散通道;相邻安全疏散通道之间的距离不应大于50m。

(四)消防设施

1.装置区消防设施

(1)甲、乙类可燃气体、可燃液体设备的高大构架和设备群应设置水炮保护。

(2)工艺装置内固定水炮不能有效保护的特殊危险设备及场所宜设水喷淋或水喷雾灭火系统。

(3)工艺装置内加热炉、甲类气体压缩机、介质温度超过自燃点的泵及换热设备、长度小于30m的油泵房附近等宜设消防软管卷盘。

(4)液化烃及操作温度等于或高于自燃点的可燃液体泵,应设置水喷雾(水喷淋)灭火系统或固定消防水炮进行雾状冷却保护。

(5)液化烃罐区应设置消防冷却水系统,并应配置移动式干粉灭火器等灭火设施。火灾的根本灭火措施是切断气源。在气源无法切断时,要维持其稳定燃烧,同时对储罐进行水冷却,确保罐壁温度不至于过高,管内压不升高。

2.建筑内消防设施

建筑内消防系统的设置应根据其火灾危险性、操作条件、建筑物特点和外部消防设施等情况综合考虑确定。

建筑消防系统的设置要求
建筑消防系统的设置要求

三、工艺操作防火要求

在石油化工生产中,主要致灾因素有:对加工物质的危险性认识不足、误操作问题、化学工艺问题。

(一)要保证原材料和成品的质量。

(二)要严格掌握原料的配比。

(三)防止加料过快、过多。

(四)注意物料的投料顺序。

(五)防止“跑、冒、滴、漏”。

(六)严格控制温度。

(七)严格控制压力。

(八)防止搅拌中断。

(九)严守操作规程。

(十)做好抽样探伤。

四、泄压排放的防火设计

石油化工实诚的工艺装置和设备以及储存运输设备,常常需要排放可燃气体或蒸汽。为确保排放安全,防止火灾包扎事故发生,排放设施必须从工艺上和设计上采取相应的安全措施。安全泄压装置是必不可少的安全附件,当被保护系统内介质压力超过规定值时,泄压装置动作并向外排放介质,防止压力继续升高而导致承压设备破坏。

(一)泄压排放设施的种类

一种是正常情况下排放。另一种是事故情况下排放。甲、乙、丙类的设备均应设有这些事故紧急排放装置。常用的可燃气体或蒸汽的排放系统可利用专门的设施,或利用通常的工艺管道和容器。大型的石化生产装置都是通过火炬来排放易燃易爆气体的。火炬系统指将气体送至火炬的管线、火炬管、燃料气管道、惰性气体管道、火炬点火、控制及信号装置等。可燃气体、蒸汽或有毒气体经分离罐分离处理,对捕集下来的液滴或污液进行回收或经地下排污管排至安全地点;其气态物经防止回火的密封罐导入火炬系统,焚烧后排入到大气中。当中小型企业设置专用火炬进行排放有困难时,可将易燃易爆无毒的气体通过放空管直接排入大气,一般放空管安装在化学反应器或储运容器等设备上。

(二)火炬系统的安全设置

1.防火间距

全厂性火炬应布置在工艺生产装置、易燃和可燃液体与液化石油气等可燃气体的储罐区和装卸区,以及全厂性重要辅助生产设施及人员集中场所全年最小频率风向的上风侧。火炬与甲、乙、丙类工艺装置,隔油池,天然气等石油气压缩机房,液化石油气等可燃气体罐区和灌装站、油品罐区等的防火间距,应符合《石油化工企业设计防火标准》的要求。距火炬30m范围内严禁可燃气体放空。

2.火炬高度

火炬的高度依据顶端火焰的辐射热对地面上人员的热影响、或大风时火焰长度及倾斜度对邻近构筑物及生产装置的热影响确定,应使火焰的辐射热不致影响人身及设备的安全。

3.排放能力

火炬的排放能力应以正常运转时、停车大检修时、全停电或部分停电时、仪器设备故障或发生火灾时等可能出现的排放量中最大可能的排出气量为准。必须保证火炬燃烧嘴具有能处理其中最大气体排放量的能力。

4.保证排出气体处理质量

火炬具有净化、排放并使可燃性气态物质燃烧而消除可燃性的作用。火炬的顶部应设长明灯或其他可靠的点火设施。火炬燃烧嘴是关系排出气体处理质量的重要部件,要求其喷出的气流速度要适中,一般控制在音速的1/5左右,既不能吹灭火焰,也不可将火焰吹飞。

5.设置自动控制系统

在中央控制室内应安装具有气体排放、输送和燃烧等的参数控制仪表和信号显示装置。主要参数应以极限值信号装置的调节仪表来控制。

6.设置安全装置

为防止排出的气体带液体,可燃气体放空管道在接入火炬前应设置分液器。为防止火焰和空气倒流火炬筒,在火炬筒上部应安装防回火装置。为及时发现空气倒入火炬系统的情况,须设置火炬管内出现真空的信号装置,并能随机进行连锁,以改变吹洗可燃气体和惰性气体的供给量。为防止气体通过液封时产生水力冲击或发生泄漏,应在分隔器、液封和冷凝液受槽上安装最高和最低液位的信号装置。为更好的提高火炬装置的耐爆性,还可在排放气体的管道上安装气体的最低余压和流速的自动调节系统。为保证气体的无烟燃烧,应设有自动调节送至火炬喷头的可燃气体和蒸汽比例的调节器。当排放气体中含有乙炔或存在爆炸分解危险时,在火炬筒的入口前,应设置拉西环填料的塔式阻火器。

(三)放空管的安全设置

1.安装要求

放空管一般应设在设备或容器的顶部,室内设备安设的放空管应引出室外,其管口要高于附近有人操作的最高设备2m以上。连续排放的防控关口,还应高出半径20m范围内的平台或建筑物顶3.5m以上。间歇排放的放空管口,应高出10m范围的平台或建筑物顶3.5m以上;平台或建筑物应与放空管垂直面呈45°角。

2.设置安全装置

排放后可能立即燃烧的可燃气体,应经冷却装置冷却后接至放空设施。放空管上应安装阻火器或其他限制火焰的设备,以防止气体在管道出口处着火,并使火焰扩散到工艺装置中。

由于紧急放空管和安全阀放空管口均装于高出建筑物顶部的位置,且排放易燃易爆介质,其冲出气柱较高,容易遭受雷击,因此放空管口应处在防雷保护范围内。当放空气体流速较快时,为防止因静电放电引发事故,放空管应有良好的接地。有条件时,可在放空管的下部连接氮气或水蒸气管线,以便稀释排放的可燃气体或蒸汽,或防止雷击着火和静电着火。

3.防止大气污染

当事故放空大量可燃、有毒气体及蒸汽时,均需排放至火炬燃烧。排放可能携带腐蚀性液滴的可燃气体,应经气液分离器器分离后,接入通往火炬的管线,不得在装置附近未经燃烧直接放空。

(四)安全阀的设置

在非正常条件下,可能超压的下列设备因设安全阀:

1.顶部最高操作压力大于或等于0.1MPa的压力容器。

2.顶部最高操作压力大于0.03MPa的蒸馏塔、蒸发塔或汽提塔(汽提塔顶蒸汽通入另一蒸馏塔者除外)。

3.往复式压缩机各段出口或电动往复泵、齿轮泵、螺杆泵等容积式泵的出口(设备本身已有安全阀者除外)。

4.凡与鼓风机、离心式压缩机、离心泵或蒸汽往复泵出口连接的设备不能承受其最高压力时,鼓风机、离心式压缩机、离心泵或蒸汽往复泵的出口。

5.可燃气体或液体受热膨胀,可能超过设计压力的设备。

6.顶部最高操作压力为0.03~0.1MPa的设备应根据工艺要求设置。

知识点4:石油化工储运的防火设计要求

一、储存设施的防火设计

(一)储罐分类

1.按储罐的设计压力分类。一般分为常压储罐(设计压力小于或等于6.9kPa)、低压储罐(设计压力大于6.9kPa且小于0.1MPa)和压力储罐(设计压力大于或等于0.1MPa)。

大多数油料,如原有、汽油、柴油、润滑油等均采用常压储罐。液化石油气、丙烷、丙烯、丁烯等高蒸气压产品一般采用压力储罐(低温液化石油气除外)。只有常温下饱和蒸气压较高的轻石脑油和某些化工物流采用低压储罐。

2.按储罐的安装位置分类。一般分为地上储罐、埋地卧式储罐等。

3.按储罐的材质分类。一般分为金属储罐和非金属储罐。

4.按储罐的结构形状分类。一般可分为立式圆筒装、卧式圆筒状和特殊形状三类。

(二)储罐及罐组的防火设计

1.储罐的防火设计要求

(1)可燃气体、助燃气体、液化烃和可燃液体的储罐基础、防火堤、隔堤及管架(墩)等,均应采用不燃材料。

(2)液化烃和可燃液体储罐的保温层应采用不燃材料。当保温层采用阻燃型泡沫塑料制品时,其氧指数不应小于30.

(3)可燃液体的地上储罐应采用钢罐,浮顶罐单罐容积不应大于150000m³;固定顶和储存甲B、乙A类可燃液体内浮顶储罐直径不应大于18m;储罐罐壁高度不应超过24m;容积大于或等于50000m³的浮顶储罐应设置两个盘梯,并应在灌顶设置两个平台。

2.罐组的防火设计要求

在同一罐组内,宜布置火灾危险性类别相同或相近的储罐;当单罐容积小于或等于1000m³时,火灾危险性类别不用的储罐也可同组布置;沸溢性液体的储罐不应与非沸溢性液体储罐同组布置;可燃液体的压力储罐可与液化烃的全压力储罐同组布置;可燃液体的低压储罐可与长夜储罐同组布置;轻、重污油橱柜图案宜同组独立布置。

(1)可燃液体的地上储罐组:

1)罐组容积。固定顶罐和浮顶、内浮顶罐的混合罐组中浮顶、内浮顶罐的容积可折半计算。浮顶罐组的总容积不应大于600000m³;采用钢制单盘或双盘时内浮顶罐组的总容积不应大于360000m³;采用易熔材料制作的内浮顶及其与采用钢制单盘或双盘内浮顶的混合罐组总容积不应大于240000m³;固定罐组的总容积不应大于120000m³;固定顶罐和浮顶、内浮顶罐的混合罐组的总容积不应大于120000m³。

2)罐组内储罐的个数。当含有单罐容积大于50000m³的储罐时,储罐的个数不应多于4个;当含有单罐容积大于或等于10000m³且小于或等于50000m³的储罐时,储罐的个数不应多余12个;当含有单罐容积大于或等于1000m³且小于10000m³的储罐时,储罐的个数不应多余16个;单罐容积小于1000m³的储罐个数不受限制。

3.平面布置。罐组内相邻可燃液体地上储罐的防火间距不应小于下表的规定:

罐组内相邻可燃液体地上储罐的防火间距
罐组内相邻可燃液体地上储罐的防火间距

注:1.表中D为相邻较大罐的直径,单罐荣誉大于1000m³的储罐取直径或高度的较大值。2.储存不同类别液体或不同型式的相邻储罐的防火间距应采用本表规定的较大值。3.现有浅盘式内浮顶罐的防火间距同固定顶罐。4.可燃液体的低压储罐,其防火间距按固定顶罐考虑。⑤储存丙B类可燃液体的浮顶、内浮顶罐时,其防火间距大于15m时,可取15。

4)防火堤。可燃液体的地上储罐组应设防火堤和隔堤。防火堤和隔堤的设计应符合下列规定:防火堤内的有效容积不应小于罐组内1个最大储罐的容积,当浮顶、内浮顶罐组不能满足此要求时,应设置事故存液池储存剩余部分,但罐组防火堤内的有效容积不应小于罐组内1个最大储罐容积的一半;隔堤内有效容积不应小于隔堤内1个最大储罐容积的10%。

立式储罐防火堤的高度应为计算高度加0.2m,但不应低于1m(以堤内设计地坪标高为准),且不宜高于2.2m(以堤外3m范围内设计地坪标高为准);卧式储罐防火堤的高度不应低于0.5m(以堤内设计地坪标高为准);立式储罐组内隔堤的高度不应低于0.5m;卧式储罐组内隔堤的高度不应低于0.3m;在防火堤的不同方位上应设置人行台阶或坡道,同一方位上两个相邻人行台阶或坡道之间距离不宜大于60m;隔堤应设置人行台阶。

(2)液化烃、可燃气体、助燃气体的储罐组:

1)罐组容积。

液化烃储罐组的总容积和储罐数
液化烃储罐组的总容积和储罐数

2)平面布置。液化烃、可燃气体、助燃气体的罐组内,储罐的防火间距不应小于下表的规定:

液化烃、可燃气体、助燃气体的罐组内储罐的防火间距
液化烃、可燃气体、助燃气体的罐组内储罐的防火间距

3)防火堤。液化烃全压力式或半冷冻式储罐组宜设高度为0.6m的防火堤,防火堤内踢脚线距储罐不应小于3m,堤内应采用现浇混凝土地面,并应坡向外侧,防火堤内的隔堤不宜高于0.3m;全压力式、半冷冻式液氨储罐的防火堤和隔堤的设置同液化烃储罐的要求。液化烃全冷冻式单防储罐组应设置防火堤,防火堤内的有效容积不应小于1个最大储罐的容积;防火堤及隔堤应为不燃烧实体防护结构,能承受所容纳液体的静压及温度变化的影响,且不渗漏。全冷冻式液氨单防储罐应设防火堤,堤内有效容积不应小于1个最大储罐容积的60%。

(三)仓库的防火设计

1.建筑防火

化学品应按其化学、物理特性分类储存,当物料性质不允许同库储存时,应用实体墙隔开,并各设出入口。对于可能产生爆炸性混合气体或在空气中能形成粉尘、纤维等爆炸性混合物的仓库内应采用不发生火花的地面。需要时应设防水层。

(1)甲、乙类仓库。甲、乙类仓库的耐火等级、占地面积、防火分区原则上按现行国家标准《建筑设计防火规范》的规定执行;但当储存甲类物品的仓库储存量小于5t时,可与乙、丙类物品仓库共用一座建筑物,但应设独立的防火分区。

(2)丙类仓库。单层丙类仓库跨度不应大于150m。每座尿素单层仓库的占地面积不应大于12000㎡;每座合成纤维、合成橡胶、合成树脂及塑料仓库不应大于6000㎡,尿素散装厂矿不应大于12000㎡,尿素袋装仓库不应大于6000㎡。

(3)特殊仓库。合成纤维、合成树脂及塑料等产品的高架仓库的耐火等级不应低于二级;货架应采用不燃材料。袋装硝酸铵仓库的耐火等级不应低于二级。仓库内严禁存放其他物品。二氧化碳仓库库房温度宜保持在5~20℃之间;当库房采暖介质的设计温度高于100℃时,应对采暖管道、暖气片采取隔离措施。

2.消防设施

仓库内消防设施的设置应根据其火灾危险性、操作条件、建筑特点和外部消防设施等情况,并结合现行国家标准《建筑设计防火规范》的规定综合考虑确定。

二、运输设施的防火设计

(一)装卸设施的防火设计

石油产品的装卸设施包括铁路装卸设施、汽车装卸设施和码头装卸设施,一般分为装卸作业区和装卸设备两部分,其防火要求也不尽相同。

1.铁路装卸的防火设计要求及措施

(1)铁路装卸区的防火设计要求。铁路油品装卸作业区一般布置在油品生产、仓储区的边缘地带,主要由油品装卸线、装卸栈桥、装卸鹤管、零位罐、缓冲罐、油泵房等设备和设施组成。可燃液体、液化烃的铁路装卸设施防火设计应遵循以下规定:

1)油品装卸线。装卸线一般不与生产、仓储区的出入口道路相交,以避免铁路调车作业影响生产,确保仓储区内车辆正常的出入,以及发生火灾时外来救援车辆的顺利通过。同一铁路装卸线一侧的两个装卸栈台相邻鹤位之间的距离不应小于24m。

2)装卸栈台。装卸栈台应采用不燃材料建造,装卸栈台两端和沿栈台每隔60m左右应设梯子,在距装卸栈台边缘10m以内的可燃液体(润滑油除外)输入管道上应设便于操作的紧急切断阀。液化烃装卸栈台宜单独设置。

3)防火间距。甲B、乙A类液体装卸鹤管与集中布置的泵的防火间距不应小于8m;甲B、乙A类液体装卸鹤管及集中布置的泵与油气回收设备的防火间距不应小于4.5m;零位罐至罐车装卸线不应小于6m。

4)装卸鹤管。顶部敞口装车的甲B、乙、丙A类的液体应采用液下装车鹤管。低温液化烃装卸鹤位应单独设置。

(2)铁路装卸作业的防火措施。铁路装卸作业的火灾危险性很大,必须采取有力的措施来确保消防安全。装卸油品操作人员都要穿防静电工服、工鞋和戴工帽、纯棉手套。

1)装卸前。装卸作业前,油罐车需要调到制定车位,并采取固定措施。机车必须离开。操作人员要认真检查相关设施,确认油罐车缸体和各部件正常,装卸设备和设施合格,栈桥、鹤管、铁轨的静电跨接线牢固,静电接地线接地良好。

2)装卸时。装卸时严禁使用铁器敲击罐口。灌装时,要按列车沿途缩颈地区最高气温下的允许灌装速度予以灌装,鹤管内的油品流速要控制在4.5m/s以下。雷雨天气或附近发生火灾时,不得进行装卸作业,应盖严油罐车罐口,关闭有关重要阀门,断开有关设备的电源。

3)装卸后。装卸完毕后,须先静置至少2min,然后再进行计量等作业。作业结束后,要及时清理作业现场,整理贵方工具,切断电源。

2.汽车装卸的防火设计要求及措施

(1)汽车装卸区的防火设计要求。汽车装卸作业区一般属于石油天然气站场、石油化工企业或石油库内,主要由高架罐、油泵房、装车棚(亭)、装车栈桥、卸车台、控制室等油品装卸设施组成。运输的主要工具是汽车油罐车,罐体一般包括筒体、封头、量油口、人孔、罐油口、卸油口、通气阀和其他一些必要附件。可燃液体、液化烃的汽车装卸设施防火设计应遵循以下规定:

1)装卸车厂。场地应采用现浇混凝土地面,厂区宜设单独的进、出口和能保证消防车辆顺利接近火灾场地的消防车道,当进、出口合用时,场内应设回车场。

2)防火间距。甲B、乙A类液体装卸鹤管与集中布置的泵的防火间距不应小于8m;甲B、乙A类液体的装卸鹤管及集中布置的泵与油气回收设备的防火间距不应小于4.5m;装卸车鹤位于缓冲罐之间的距离不应小于5m,与高架罐之间的距离不应小于0.6m。液化烃的装卸车鹤位与集中布置的泵的距离不应小于10m。

3)装卸鹤管、鹤位。甲B、乙、丙A类液体的装车应采用液下装车鹤管;低温液化烃装卸鹤位应单独设置;甲B、乙、丙A类液体与其他类液体、液化烃与可燃液体的汽车装卸栈台相邻鹤位之间的距离均不应小于8m,汽车装卸车鹤位之间的距离不应小于4m。

5)应急设备。在距装卸车鹤位10m以外的液化烃装卸管道上应设便于操作的紧急切断阀。

(2)汽车装卸作业的防火措施

1)一般要求。装卸人员要穿防静电服和鞋,上岗作业前要用手触摸人体静电消除装置,关闭通信设备。装卸车辆进入装卸区行车速度不得超过5km/h。油品装车时流量不得小于30m³/h,卸车时油品流速不应大于4.5m/s。

2)付油操作。付油员付油前要检查相关设备和线路,确认油品规格,检查无误后启动装油系统。付油过程中,司乘人员要监视罐口,防止意外冒油。当装车棚、栈桥内设有固定气体灭火系统时,付油员要做好随时启动灭火设施的准备。付油完毕后断开接地线,待油罐车静置3~5min后,才能启动车辆缓慢驶离。

3)卸油操作。卸油人员进入岗位后要检查油罐车的安全设施是否齐全有效。作业现场要准备至少一个4kg的干粉灭火器、一个泡沫灭火器和一块灭火毯。油罐车熄火并静置不少于3min后,卸油人员连接好静电接地,按工艺流程连接卸油管,确认无误后,油罐车驾驶员缓慢开启卸油阀,开启速度控制在4r/min以下。卸油过程中,卸油人员和油罐车驾驶员不得远离现场。易燃油品严禁采用明沟(槽)卸车系统卸车。雷雨天不得进行卸油作业。

3.码头装卸的防火设计要求及措施

(1)装卸码头的防火设计要求。油品装卸码头宜布置在港口的边缘区域,油品泊位与其他泊位的船舶间距离应符合相关规范要求。可燃液体、液化烃的码头装卸设施防火设计应遵循以下规定:

1)油品泊位的码头结构应采用不燃材料,油品码头上应设置必要的人行通道和检修信道,并应采用不燃或难燃材料。液化烃泊位宜单独设置,当不同时作业时, 可与其他可燃液体共用泊位。

2)防火间距。可燃液体和液化烃的码头与其他码头或建筑物、构筑物的安全距离应按规定执行;除船舶在码头泊位内外挡停靠外,,码头相邻泊位船舶间的防火间距不应小于下表规定:

码头相邻泊位船舶间的防火间距
码头相邻泊位船舶间的防火间距

3)应急设备。在距泊位20m以外或岸边处的装卸船管道上应设置便于操作的紧急切断阀。

4)装卸工艺设计。甲、乙类油品以及介质设计输送温度在其闪点以下10℃范围外的丙类油品,不得采用从顶部向油舱灌装工艺,采用软管时应深入舱底。液化烃的装卸应采用装卸臂或金属软管。

(2)码头装卸作业的防火措施。装卸作业应根据输送介质的特点和工艺要求,采用合理的工艺流程,选用安全可靠的设备材料,做到防泄漏、防爆、防雷及防静电。操作人员进入库区应穿防静电工作服,杜绝携带任何火种进入库区。

1)装卸作业前,应先借号地线后再接输油管,静电接地要可靠,电缆规格要符合要求。机炉舱封头应背向油舱,停止通烟管和锅炉管吹灰。要关闭油舱甲板的水密门、窗,关闭相关电气开关,严防油气进入机炉舱和生活区。

2)装卸油品时,应在船的周围设置围油栏,以防溢出油向周围扩散。作业中,禁止使用非防爆的手电筒等能产生火花或火星的设备。

3)装卸完毕后,应先拆油管后拆地线,并清除软管、输油臂内的残油,关闭各油舱和输油管线阀门,擦净现场油污。

(二)输送设施的防火设计

1.液体运输

液体运输一般通过泵体和管线进行输送。一般溶液可选用任何类型的泵输送,悬浮液可选用隔膜式往复泵或离心泵输送。当输送可燃液体时,应限制流速并设置良好接地,或采取加缓冲器、增湿、加抗静电剂等措施,防止静电产生危险。此外,应加强对输送系统的管道阀门、法兰等连接处的安全管理,防止“跑、冒、滴、漏”现象发生。

在输送有爆炸性或燃烧性物质时,要采用氮气、二氧化碳等气体代替空气,以防爆炸和燃烧。

甲、乙类火灾危险性的泵房,应安装自动报警系统。在泵房的阀组场所,应有能将可燃液体经水封引入集液井的设施,集液井应加盖,并有用泵抽出的设施,泵房还应采取防雷措施。

2.固体运输

固体运输一般多采用带式输送机、螺旋输送器、刮板输送机、气流输送等多种机械输送方式,还可以采用电动葫芦、启动葫芦、电梯等间断式机械输送方式。

输送固体粉料的管道内,介质高速流动摩擦易产生的静电或电气设备及线路漏电、短路产生的电气火花,都可能引燃可燃物料。因此,输送机械的传动和转动部位要保持正常润滑,防止摩擦过热。对于电气设备及其线路要注意保护,防止绝缘损坏发生漏电及短路事故。粉料输送管道材料应选择导电性材料并可靠接地。

3.气体输送

气体输送通常采用通风机、鼓风机、压缩机和真空泵等设备为气体提供能量,达到压缩输送气体的目的。输送可燃气体的管道应经常保持正压状态,并根据实际需要安装止回阀、水封和阻火器等安全装置。压缩机吸入口应保持余压,如进气口压力偏低,压缩机应减少吸入量或紧急停车,以免造成负压吸入空气,进而引起爆炸。在操作中,应白痴进气压力在允许范围内,谨防出现真空状态。当压缩机意外发生抽负现象,形成爆炸混合物时,应从入口阀注入惰性气体置换处空气,防止爆炸事故发生。

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