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文档简介

第四篇其他建筑、场所防火第一章概述学习要求通过本章学习,应了解本篇中其他建筑、场所的范围,熟悉石油化工生产和储运场所、地铁、城市交通隧道、加油加气站、火力发电厂、飞机库、汽车库和修车库、洁净厂房、信息机房、古建筑、人民防空工程等建筑、场所防火的基本要求。由于这些建筑和场所具有特殊的使用性质、工艺布置、环境条件、历史价值等原因,对其应当采取有针对性的防火技术措施,确保这些建筑和场所的消防安全。一、其他建筑、场所的范围本篇所述的其他建筑和场所,是指使用功能和建筑条件特殊,有专业设计规范的建筑和场所,主要包括:石油化工生产和储运场所、地铁、城市交通隧道、加油加气站、火力发电厂、飞机库、汽车库和修车库、洁净厂房、信息机房、古建筑和人民防空工程等。二、其他建筑、场所的火灾特点其他建筑和场所由于其特殊的用途和建筑特点,除了具有一般工业和民用建筑的火灾危险性和特点外,各类建筑还具有其自身的火灾危险特性。(一)具有火灾爆炸的高危性石油化工企业的生产工艺不乏高温、高压、蒸溜、裂解等,生产过程中的各种原料、中间体、产品和废弃物等分别以气、液、固态存在,由于其自身的理化特性,具有相应的火灾爆炸危险特性。汽车加油加气站由于储存、加注的汽油、液化石油气、压缩天然气等物质具有易燃易爆的特性,因此加油加气站也属于易燃易爆场所,具有火灾和爆炸的高危险性。(二)具有火灾危险源的流动性地铁内客流量巨大,人员复杂,乘客所带物品、乘客行为等难以有效控制,如乘客违反规定携带易燃易爆物品乘车,潜在流动火灾隐患。城市交通隧道因交通工具、车载货物都在移动,因而也存在移动的火灾危险源。这一特点也决定了地铁、隧道一旦发生火灾事故,往往具有起火部位移动性、燃烧形式多样性、火灾蔓延跳跃性的特点。(三)具有火灾规模大的危险性飞机库由于飞机停泊维修保养的需要,一般都是大跨度、大空间的建筑,且飞机进库维修时总带有一定量的可燃和易燃液体,如燃油、液压油、润滑油等,维修过程又不可避免地要进行切割、焊接、用有机溶剂清洗、黏结、喷漆等作业,具有火灾危险性大的特点,而且一旦发生火灾,短时间内可使飞机受热面的机身蒙皮发生破坏,引发燃油箱爆炸,易燃液体流散、火势迅猛发展的后果。(四)具有灭火救援的艰难性石油化工企业一旦发生火灾爆炸,很有可能酿成立体的流淌的大规模的火灾事故,对灭火救援人员的人身安全也造成严重的威胁。地铁、隧道、人防工程深埋地下、空间封闭、通风不良,发生火灾时,高温烟气难以及时排除,安全疏散设施有限,消防通信不畅,灭火救援十分艰难。洁净厂房、信息机房由于其生产工艺的需要,往往采用密闭性能良好的空间,消防救援条件有限,灭火救援困难。(五)具有火灾损失无法估量的可能性信息机房平均每平方米的设备费用高达数万元至数十万元,而且某些存储介质对温度的要求较为苛刻,例如以光盘作为存储介质的情况下,如果温度超过45℃,不但会造成数据丢失,还会造成光盘不可修复的损坏,其数据损失及间接的行业损失更是难以统计。所以信息机房一旦发生火灾,其造成的损失难以估量。文物古建筑是古代劳动人民的智慧结晶,是研究古代社会政治经济、文化艺术、宗教信仰的历史资料,是国家珍贵的文化遗产。如果发生火灾,其损失也无法用经济来计算。三、其他建筑、场所防火基本要求(一)合理进行总体规划布局对于石油化工企业,选择合理的区域地址,科学地进行工厂总体布置,是防止石油化工火灾大范围蔓延的有效技术手段,能够有效地避免火灾威胁区域消防安全。例如,在进行区域规划时,应当结合地形、风向等条件,考虑常年主导风向对周边城镇的影响,邻近江河、海岸时考虑防泄漏措施,与相邻工厂或重要设施确保防火间距等;在进行工厂总体布置时,应根据场内地形、风向等条件,合理布置易燃易爆工艺装置、储存罐区、装卸区、危险品仓库和办公生活区,划分不同的功能分区,防止火灾的发生和减少火灾时相互间的影响,这样,既便于生产操作和管理,又有利于安全防火。对于加油加气站应当考虑其对周围建、构筑物及人群的安全和环保方面的影响,选址应符合城乡规划、环境保护和防火安全的要求,并应选在交通便利的地方,在城市建成区不应建一级加油站、一级加气站、一级加油加气合建站、压缩天然气加气母站。(二)采取针对性的防火技术措施针对这些建筑和场所的特殊性,根据其火灾特点,需要采取特殊的防火技术,确保消防安全。例如石油化工企业、发电厂、古建筑密集区应设立消防站,确保发生火灾时,灭火救援力量能够及时赶到,发挥作用。对于石油化工企业、加油加气站和发电厂,针对生产、储存、运输不同特点性质的物料,以及生产工艺、重点防火区域的保护需求,应采取不同的防火防爆技术措施,减少爆炸危险。对于洁净厂房和信息机房,应考虑贵重设备和精密仪器的特性,以及场所内通风空调、管道线缆布置等特点,采取相应的防火分隔保护措施。对于地铁、城市交通隧道,应当从空间密闭狭长、机械设备量多复杂、安全疏散和灭火救援困难等方面考虑,采取有效的建筑结构防火保护、火灾烟气控制和安全疏散等防火技术措施。对于飞机库,应当考虑飞机维修时容易发生火灾,且火灾容易蔓延扩大的特点,加强防火保护措施。对于古建筑,应根据其耐火等级低又要保护原有风貌等特点,在电气线路保护、防止雷击等方面采取相应的防火技术措施。(三)配置有效的消防设施对于这些建筑和场所,应根据其建筑特点和火灾危险性,配置有效的火灾报警和灭火设施。例如石油化工企业中除常规灭火设施外,还应酌情配置雨淋系统、泡沫系统,在可燃气体、蒸气仓库内设置可燃气体报警装置。对于地铁内,需要对各车站站厅公共区、站台、设备区、地下隧道、控制中心等部位设置火灾自动报警系统,在地下车站的通信机械室、公网引入室、信号机械室、环控电控室及地下变电所等重要电气用房应采用气体灭火系统。对于达到一定机组容量的火力发电厂,在其火灾危险性较大的重点部位、场所通常设置自动喷水与水喷雾灭火系统、气体灭火系统及泡沫灭火系统。对于不同类型的飞机库,可设闭式自动喷水灭火系统用于灭火、降温以保护屋架,在库内较低位置设置泡沫灭火系统和泡沫枪用于扑灭地面油火。对于古建筑,可在内部选用红外线光束感烟探测器、缆式线型定温探测器及火焰探测器,设置“严禁烟火”、“禁止吸烟”等消防安全警示标志。本章思考题:1、其他建筑、场所包括哪些范围?2、其他建筑、场所防火基本要求有哪些?第二章石油化工防火学习要求通过本章的学习,应了解石油化工生产及储存的火灾危险性及特点,掌握石油化工企业厂区平面布置、石油化工生产工艺及储存的防火要点,熟悉石油化工物料装卸、输送的形式及防火措施和厂内仓库的防火设计要点等相关内容。第一节石油化工火灾危险性及特点石油化工企业是指以石油、天然气及其产品为原料,生产、储运各种石油化工产品的炼油厂、石油化工厂、石油化纤厂或其联合组成的生产加工企业。石油化工生产的生产链相当冗长,其衍生物亦十分繁多,生产工艺不乏高温、高压、蒸馏、裂解等,具有相当大的危险性。一、石油化工火灾危险性(一)原料、中间体及产品具有易燃易爆性石油化工生产过程中的各种原料、中间体、产品和废弃物等分别以气、液、固态存在,具有相应的理化特性和火灾爆炸危险特性。石油及其产品的主要成分是由碳和氢两种元素(约占组成元素的96%~99%)组成的碳氢化合物。碳氢化合物简称烃,它是石油加工和利用的主要对象。石油产品可分为:石油燃料、石油溶剂与化工原料、润滑剂、石蜡、石油沥青、石油焦等六类。其中,石油燃料产量最大(约占石油产品总量的90%),润滑剂品种最多。石油产品的特性主要有:易燃、易爆、易挥发、易扩散、易流淌、易集聚静电、易受热膨胀、毒害和腐蚀性等。(二)工艺装置泄漏易形成爆炸性混合物按照功能不同,石化工艺装置可分为炉(加热炉、裂解炉等)、器(反应器、换热器、分离器等)、罐(原料罐、中间产品罐、成品罐等)、塔(分馏塔、吸收塔等)、泵(油泵、酸泵、水泵等)、机(通风机、鼓风机、压缩机等)以及管(设备与设备间种类繁多、纵横交错的工艺管线)等。与其它生产工艺装置相比,石化生产工艺装置具有高低不一、物料处理量大、操作控制难、动态设备与静态设备并存等特点。工艺装置因设计不合理、材质缺陷、焊接质量差、密封不严、操作失误或受物料腐蚀、磨蚀等因素影响会导致物料泄漏,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,各类装置的火灾危险性不尽相同,例如,其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(引发剂)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易引发爆炸和火灾石油化工生产中对物料流量、流速、原料配比、温度、压力等工艺参数要求十分严格。参数稍有差错,其发生的化学反应完全不同。如流量过大,能导致反应速度加快,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,不仅能导致反应不完全,而且对于醇类、醚类等易产生静电的物料,还能增加静电荷的产生和积聚,导致静电类火灾或爆炸事故发生。(四)违章操作等人为因素引发火灾爆炸等事故石油化工生产中,每一套工艺装置都有相应的操作规程。严格按照操作规程作业,能减少或消除火灾隐患。但由于种种原因,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。在近年来的石油化工生产中,由于违反操作规程导致火灾或爆炸事故所占比例较大。二、石油化工火灾特点石油化工生产过程是通过一系列的物理、化学变化完成的,其工艺操作大多在高温高压下进行,反应复杂、连续性强,这就决定了其突出的特点是生产危险性大、发生火灾的几率高,发生火灾后常伴有爆炸、复燃以及立体、大面积、多点等形式的燃烧,易造成人员重大伤亡和财产重大损失。其火灾特点主要有:(一)爆炸与燃烧并存,易造成人员伤亡在石油化工生产过程中,常伴随着物理爆炸和化学爆炸,或先爆炸后燃烧,或先燃烧后爆炸,或爆炸与燃烧交替进行。爆炸会使管线、设备、装置破裂,造成物料流淌,建筑结构破坏和人员伤亡。(二)燃烧速度快、火势发展迅猛石油化工企业原料和产品大都为易燃易爆气体、液体,一旦发生火灾,燃烧速度快、火势发展迅猛,能在较短时间内形成大面积火灾,并发生连锁反应。(三)易形成立体火灾由于可燃气体和可燃液体具有良好的扩散性和流动性,石油化工企业大型设备和管道破坏时,化工原料流体将会急速涌泄而出,容易造成大面积流淌火灾;又由于生产设备高大密集呈立体布置,框架结构孔洞多,发生火灾时,容易通过楼板孔洞、通风管道、楼梯间等流动扩散,从而使火灾蔓延扩大,火势难以有效控制,易形成大面积立体火灾。(四)火灾扑救困难石油化工装置工艺复杂、自动化程度高,火灾蔓延速度快、涉及面广、燃烧时间长,且存在爆炸的危险性、气体的毒害性、物料的腐蚀性,对火灾扑救中灭火剂的选择、安全防护、灭火方法等要求高、针对性强,给扑救工作带来很多困难;火灾时,需要足够的灭火力量和灭火剂,才能有效地控制火势。第二节生产防火石油化工生产工艺复杂,易燃易爆,必须高度重视生产工艺防火。石油化工生产工艺包括两大分支:一是石油炼制体系,将石油加工成各种燃料油、润滑油、石蜡、沥青等产品;二是石油化工体系,将石油通过分馏、裂解、分离、合成等一系列过程生产各种石油化工产品。生产过程大致分为三个阶段:其一为基本有机化工生产过程。以石油和天然气为起始原料,经过炼制、热裂解、分离等步骤制得三烯(乙烯、丙烯、丁二烯)、三苯(苯、甲苯、二甲苯)、乙炔和萘等基本有机原料的生产过程。其二为有机化工生产过程。在“三烯、三苯、乙炔、萘”的基础上,通过各种合成步骤制得醇、醛、酮、酸、酯、醚、酚、腈、卤代烃等有机原料的生产过程。其三为高分子化工生产过程。在以上基本有机原料和有机原料的基础上,通过各种聚合、缩合步骤制得合成纤维、合成塑料、合成橡胶等最终产品的生产过程。一、装置布置石油化工生产主要有常减压、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、润滑剂等装置。在厂区内合理布置工艺装置,是保证工艺流程合理,以取得较好经济利益的重要条件,同时也是保证安全生产的重要条件。在安排它们的位置时,要考虑它们的火灾危险类别,合理进行布置。1.工艺生产装置区域内的露天设备、储罐、建筑物、构筑物等,宜按生产流程集中合理布置。2.工艺生产装置区域内的设备宜布置在露天敞开式或半敞开式的建(构)筑物内,按生产流程、地势、风向等要求,分别集中布置。明火设备应集中布置在区域内的边缘部位,放在散发可燃气体设备、建(构)筑物的侧风向或上风向。但是有飞火的明火设备,应该布置在上述设备的建(构)筑物的侧风向,并应该远离可能泄漏液化石油气、可燃气体、可燃蒸气的工艺设备及储罐。3.有火灾爆炸危险的甲、乙类生产设备、建(构)筑物宜布置在装置区的边缘,其中有爆炸危险和高压的设备,一般布置在一侧,必要时设置在防爆构筑物内。4.容器组、大型容器等危险性较大的压力设备和机器应远离仪表室、变电所、配电所、分析化验室及人员集中的办公室与生活室。仪表室、变电所、分析化验室、压缩机房、泵房等建筑物的屋顶上,不应设置液化气体、易燃及可燃液体的容器。5.自控仪表室、变配电室不应与有可能泄漏液化石油气及散发相对密度大于0.7的可燃气体甲类生产设备、建筑物相邻布置。如必需相邻布置时,应用密封的不燃性实体墙或走廊相隔,必要时宜采取室内正压通风设施,其地面标高要高出装置地面0.6m以上。6.在一座厂房内有不同生产类别,因为安全需要隔开生产时,应用不开孔洞的防火墙隔开。在同一建筑物内布置有多种毒害物质时,应按产品毒性大小予以隔开,储存有害物质的储罐,尽可能布置在室外或敞开式建筑物内。7.有害物质的工艺设备,应布置在操作地点的下风侧。在多层建筑物内,设置有散发有害气体及粉尘的工艺设备时,应尽可能布置在建筑物上层,如需布置在下层时,则应有防止污染上层空气的有效措施。8.可燃气体及易燃液体的在线自动分析仪器室,应设置在生产现场或与分析化验室等辅助建筑物相隔开的单独房间内。9.工艺生产装置内设备、建筑物平面布置的防火间距,不应小于表4-2-1的规定。表4-2-1设备、建筑物平面布置的防火间距(m)项目控制室、机柜间、变配电所、化验室、办公室明火设备操作温度低于自燃点的工艺设备操作温度等于或高于自燃点的工艺设备含可燃液体的污水池、隔油池、酸性污水罐、含油污水罐丙类物品仓库、乙类物品储存间备注可燃气体压缩机或压缩机房装置储罐(总容积)其他工艺设备或房间可燃气体液化烃可燃液体可燃气体液化烃可燃液体200~1000m³50~100m³100~1000m³甲乙甲乙甲A甲B、乙A乙B、丙A甲乙甲A甲B、乙A乙B、丙A控制室、机柜间、变配电所、化验室、办公室—1515915922.515915915159151515—明火设备15—22.5915922.515915922.51594.51515—操作温度低于自燃点的工艺设备可燃气体压缩机或压缩机房甲1522.5——97.51597.597.5997.59915注1乙99——7.57.597.57.5——7.5——4.5—9装置储罐(总容积)可燃气体200~1000m³甲151597.5—————97.5997.59915注2乙997.57.5—————7.5—7.57.5—97.59液化烃50~100m³甲A22.522.5159—————97.5997.515915可燃液体100~1000m³甲B、乙A151597.5—————97.5997.59915乙B、丙A997.57.5—————7.57.57.5—97.59其他工艺设备或房间可燃气体甲15159—97.5997.5—————4.5—9—乙997.5—7.57.57.5——————9液化烃甲A1522.597.597.5997.5—————7.5—15可燃液体甲B、乙A15159—97.5997.5—————4.5—9乙B、丙A997.5—7.5—7.57.5————————9操作温度等于或高于自燃点的工艺设备154.594.59915994.5—7.54.5——4.515注3含可燃液体的污水池、隔油池、酸性污水罐、含油污水罐15159—97997.5—————4.5—9—丙类物品仓库、乙类物品储存间151515915915159991599159——装置储罐组(总容积)可燃气体>1000~5000m³乙20201515**2015151515201515151515注4液化烃>100~500m³甲A303030252520*25202520302520302525可燃液体>1000~5000m³甲B、乙A25252020151525**2015252015252020乙B、丙A20202015151520**1515201515201515注:1单机驱动功率小于150kw的可燃气体压缩机,可按操作温度低于自燃点的“其他工艺设备”确定其防火间距;2装置储罐(组)的总容积应符合《石油化工企业设计防火规范》GB50160第5.2.22条的规定。当装置储罐的总容积:液化烃储罐小于50m³、可燃液体储罐小于100m³、可燃气体储罐小于200m³时,可按操作温度低于自燃点的“其他工艺设备”确定其防火间距;3查不到自燃点时,可取250℃;4装置储罐组的防火设计应符合《石油化工企业设计防火规范》GB50160第6章的有关规定;5丙B类液体设备的防火间距不限;6散发火花地点与其他设备防火间距同明火设备;7表中“—”表示无防火间距要求或执行相关规范,“*”表示装置储罐集中成组布置。 二、工艺操作防火在石油化工生产中,“对加工物质的危险性认识不足”、“误操作问题”、“化学工艺问题”三类因素是主要的致灾因素。实践证明,只有通过有效的管理才能对危险性进行有效的控制,做到人、物和管理的有机结合。(一)要保证原材料和成品的质量有的原材料或成品含有某种杂质时,就会给以后生产或储运过程留下事故隐患,因此要有专人负责领发料,建立专门制度,配料时应取样化验分析,核对品种、成分、数量,除去有害杂质,以保证原料的纯净。(二)要严格掌握原料的配比催化剂对化学反应的速度影响很大,如果配比失误,多加了催化剂,就可能发生危险。可燃、易燃物与氧化剂进行反应的生产,应严格控制氧化剂的投量。在某一配比条件下能够形成爆炸性混合物的生产,应控制在爆炸极限范围以外,或添加水蒸气、氮气等惰性气体进行稀释,以减少生产过程中的火灾爆炸危险。(三)防止加料过快过多在化学反应中,投料要有一定的速度和数量,不然,可能会引起剧烈的化学反应,造成跑冒物料,甚至发生火灾爆炸。对于放热反应过程,则会造成发热量过大,当冷却能力不足时,可能发生危险。一次投料的生产,如果投料过量,物料升温后体积膨胀,可能造成设备或容器爆裂。因此,液化气体和易燃液体应按设备容积的80%装料,过量则有发生设备或容器爆裂的危险。(四)注意物料的投料顺序石油、化工生产,必须严格按照一定的投料顺序进行操作。例如,氯化氢合成应先投氢后投氯,三氯化磷生产应先投磷后投氯,硫磷酯与一甲胺反应时,应先投硫磷酯,再滴加一甲胺,否则有发生燃烧爆炸的危险。(五)防止跑、冒、滴、漏生产设备、储存容器和输送管线等都要密闭,否则,漏出的易燃液体、可燃气体,随时都有发生火灾爆炸的危险。(六)严格控制温度反应物料都是在适当的温度下进行反应,如果超温,反应物就有可能分解着火或发生爆炸。化学反应在升温过快、过高或冷却降温设施发生故障时,可能引起剧烈反应而发生冲料或爆炸。有时化学反应由于温度下降而造成反应速度减慢或停滞,当反应温度恢复正常时,由于未反应的物料过多发生剧烈反应而爆炸。有时由于温度下降使物料冻结,堵塞管道甚至造成设备、管道破裂,跑、漏易燃易爆物料而发生火灾爆炸。因此,必须按照操作规程进行,严格控制温度。(七)严格控制压力生产用的反应器和设备只能承受一定的压力,如果压力过高,可能造成设备、管道爆裂或化学反应剧烈而发生爆炸。正压生产的设备、管道等如果形成负压,把空气吸入设备、管道内,与易燃易爆物质形成爆炸性混合物,有发生火灾爆炸的危险。负压生产的设备、管道,如果出现正压情况,易跑、漏易燃易爆物料而发生危险。在各种不同压力下生产的设备和管道,要防止高压系统的压力窜入低压系统造成设备、管道爆裂。高压设备、管道和容器应有足够的耐压强度,并安装安全阀、压力计等安全装置,定期进行检查。(八)防止搅拌中断有的生产过程如果中断搅拌可能造成散热不良,或局部反应剧烈而发生危险。因此,为防止中断搅拌,应考虑安装二路电源或采取其他安全措施(如人工搅拌等)。(九)严守操作规程操作人员要熟悉生产工艺流程,操作时严格按照操作规程操作,并了解原材料性质和设备特点,一旦出现险情时能迅速处置。(十)作好抽样探伤由于石油化工设备及受压容器,在温度应力、交变应力、介质强烈腐蚀等恶劣条件的作用下,容易出现泄漏,造成火灾和中毒事故。所以,每年都要作抽样探伤,必要时,还要做100%的检查。三、泄压排放石油化工生产的工艺装置和设备、储存运输设备,常常需要排放可燃气体或蒸气,为了确保排放安全,防止火灾爆炸事故发生,排放设施必须从工艺上和设计上采取相应的安全措施。安全泄压装置是化工过程中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)泄压排放设施种类泄压排放设施按其功能分为两种:一种是正常情况下排放,如生产装置开车时,工艺设备吹扫时和停车检修时,需将设备内的废气、废液排空;化工产品的储存区和装卸区,为保证系统在工艺上和安全上的需要,把可燃蒸气和气体排入大气。另一种是事故情况下排放,当反应物料发生剧烈反应,采取加强冷却,减少投料等措施难以奏效,不能防止反应设备超压、超温而发生爆燃或分解爆炸事故,应将设备内物料及时排放,防止事故扩大;或紧急情况下自动启动安全阀、爆破片动作泄压;或火灾时,为了安全,将危险区域的易燃物料放空。甲、乙、丙类的设备均应有这些事故紧急排放设施。常用可燃气体或蒸气的排放系统可以利用专门的设施,或利用通常的工艺管道和容器进行排放。大型的石油化工生产装置都是通过火炬排放易燃易爆气体。火炬系统是指将气体送至火炬的管线、火炬管(火炬筒)、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、蒸气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,焚烧后排放到大气中。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(排气筒)直接排入大气,一般放空管安装在化学反应器、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贮罐区、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、仓库以及其他全厂性重要设施等的防火间距,应符合《石油化工企业设计防火规范》GB50160的要求。距火炬筒30m范围内严禁可燃气体放空。2.火炬高度火炬高度设计应充分考虑事故火炬出现最大排放量时热辐射强度对人员和设备的影响。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根据正常运转时、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的气体排放量的能力。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。当火焰脱离火炬和熄灭时,会有大量的有毒和可燃气体进入大气,因此火炬的顶部应设常明灯或其他可靠的点火设施。火炬燃烧嘴是关系到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,即不能吹灭火焰,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,如送往火炬喷头的可燃气体和辅助燃气的流量低于计算流量的信号,火炬喷头火焰熄灭的信号,高限排放量的信号等。6.设置安全装置为了防止排出的气体带液,可燃气体放空管道在接入火炬前,应设置分液器。为了防止火焰和空气倒入火炬筒,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,并能随即进行联锁,以改变吹洗可燃气体和惰性气体的供给量。为了防止气体通过液封时产生水力冲击或发生泄漏,应该在分离器、液封和冷凝液受槽上,安装最高和最低液位的信号装置。为更好地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。此外,连续排放的放空管口,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范围内的平台或建筑物顶3.5m以上;平台或建筑物应与放空管垂直面呈45°。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去。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,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起事故,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气,或防止雷击着火和静电着火。3.防止大气污染为了防止火灾危险和有害人身健康的大气污染,事故放空大量可燃有毒气体及蒸气时,均须排放至火炬燃烧。排放可能携带腐蚀性液滴的可燃气体,应经过气液分离器分离后,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)安全阀的设置根据国家现行相关法规规定,在非正常条件下,可能超压的下列设备应设安全阀:1.顶部最高操作压力大于等于0.1MPa的压力容器;2.顶部最高操作压力大于0.03MPa的蒸馏塔、蒸发塔和汽提塔(汽提塔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0.03MPa~0.1MPa的设备应根据工艺要求设置。第三节储运防火石油化工产品以油品居多,常用储存设施为油罐、油桶等。运输方式通常以铁路、公路和水路运输为主。一、储存设施防火在石油化工企业日常生产运行中,油品储存主要靠储罐存放。不同类型的油罐由于其所处环境以及结构形式的不同,储存油料的安全性也不同。(一)储罐种类1.按储罐的设计内压分类一般可分为常压储罐、低压储罐和压力储罐。常压储罐的最高设计内压为6kPa(表压),低压储罐的最高设计内压为103.4kPa(表压)。设计内压大于103.4kPa(表压)的储罐为压力储罐。大多数油料,如原油、汽油、柴油、润滑油等均应采用常压储罐储存。液化石油气、丙烷、丙烯、丁烯等高蒸汽压产品一般采用压力储罐储存(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或某些化工物料采用低压储罐储存。2.按储罐安装位置不同分类一般可分为地上储罐、地下储罐、半地下储罐。地上储罐是指建于地面上,罐内最低液面高于附近地坪的储罐,通常由钢板焊接而成。这种储罐的优点是投资少、建设周期短、日常维护和管理方便,是应用最多的储罐。其缺点是占地面积大、油料蒸发损耗较大、火灾危险性大。地下储罐是指罐内最高液面低于附近(周围4m范围内)地坪0.2m的储罐。半地下储罐是指罐底埋深不小于罐壁高度的一半,且罐内最高液面不高于储罐附近(周围4m范围内)地坪3m的储罐。其优点是油料蒸发损耗低、火灾危险性小、油料着火也不易危及相邻油罐,对消防设施的设置要求减少,有一定的隐蔽能力。3.按储罐的材质分类一般可分为金属储罐和非金属储罐。金属储罐使用钢板焊接而成的容器,具有造价低、不易渗漏、不裂纹、能承受较高的内压、施工方便、大小形状不受限制、易于清洗和检修,安全可靠,适合于储存各类油料等优点,因而得到了广泛应用。其缺点是易受腐蚀、易增加轻油蒸发损耗以及储存粘油加温时易损失热量,降低效率等。非金属油罐其顶底采用钢筋混凝土制作。其优点是可以大量节省钢材,抗腐蚀性能好,材料导热系数小、热损失较少,可以提高热利用率。用于储存原油或轻质油料时,气体空间的温度变化较小,可以减少油料的蒸发损耗。其缺点是储存轻质油料时易发生渗漏,一旦发生基础沉陷,易使油罐破坏且不易修复。4.按储罐结构形状分类一般可分为立式圆筒状、卧式圆筒状和特殊形状三类。立式储罐按罐顶结构又可分为固定顶储罐和活动顶储罐两类。固定顶有锥顶和拱顶两种。活动顶有外浮顶和内浮顶两种。卧式储罐有圆筒形和椭圆形两种。特殊形状的油罐有球形罐、扁球形罐、水滴形罐。特殊形状的储罐在容量相同的情况下,液体蒸发面对所储油料的体积之比值较小,这些形状的储罐能将储罐产生的应力均匀地分布在金属结构上,应力分布较为合理,能承受较高的压力。多用于储存高蒸气压的石油产品,如液化石油气、丙烷、丙烯、丁烷等。(二)防火设计要求1.罐区防火设计甲、乙、丙类液体储罐区、液化石油气储罐区、可燃、助燃气体储罐区、可燃材料堆场等,应设置在城市(区域)的边缘或相对独立的安全地带,并宜设置在城市(区域)全年最小频率风向的上风侧。应与装卸区、辅助生产区及办公区分开布置。桶装、瓶装甲类液体不应露天存放。甲、乙、丙类液体储罐(区)宜布置在地势较低的地带。当布置在地势较高的地带时,应采取安全防护设施。液化石油气储罐(区)宜布置在地势平坦、开阔等不易积存液化石油气的地带。四周应设置高度不小于1.0m的不燃烧体实体防护墙。罐组内相邻可燃液体地上储罐的防火间距不应小于表4-2-2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不应小于表4-2-3的规定。表4-2-2罐组内相邻可燃液体地上储罐的防火间距液体类别储罐形式固定顶罐浮顶、内浮顶罐卧罐≤1000m³>1000m³甲、乙类0.75D0.6D0.4D0.8m丙A类0.4D丙B类2m5m注:表中D为相邻较大罐的直径表4-2-3液化烃、可燃气体、助燃气体的罐组内储罐的防火间距介质储存方式或储罐类型球罐卧(立)罐全冷冻式储罐水槽式气柜干式气柜≤100m³>100m³液化烃全压力式或半冷冻式储罐有事故排放至火炬的措施0.5D1.0D****无事故排放至火炬的措施1.0D****全冷冻式储罐≤100m³**1.5m0.5D**>100m³**0.5D0.5D**助燃气体球罐0.5D0.65D****卧(立)罐0.65D0.65D****可燃气体水槽式气柜****0.5D0.65D干式气柜****0.65D0.65D球罐0.5D***0.65D0.65D注:1表中D为相邻较大罐的直径;2.液氨储罐间的防火间距要求应与液化烃储罐相同;液氨储罐间的防火间距应按现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的要求执行;3.沸点低于45℃的甲B类液体压力储罐,按全压力式液化烃储罐的防火间距执行;4.液化烃单罐容积≤200m³的卧(立)罐之间的防火间距超过1.5m时,可取1.5m;5.助燃气体的卧(立)罐之间的防火间距超过1.5m时,可取1.5m;6.“*”表示不应同组布置。2.储罐防火储罐选型时首先应保证使用的可靠和安全,要求储罐结构密封性好,以减少储罐内石油及石油产品的蒸发损耗,既保护了环境免遭污染,也防止了储罐区可燃蒸气的积聚,减少了油库的不安全因素。储罐安装的所有电气设备和仪器仪表,必须符合相应的防爆等级和类别,测量油面的电子仪表、温度计以及其他指示器、探测器等,均应按专门的设计要求安装在储罐上。钢制储罐必须做防雷接地,接地点不应少于两处。钢质储罐接地点沿储罐周长的间距,不宜大于30m,接地电阻不宜大于10Ω。装有阻火器的地上卧式储罐的壁厚和地上固定顶钢质储罐的顶板厚度等于或大于4mm时,可不设避雷针。铝顶储罐和顶板厚度小于4mm的钢质储罐,应装设避雷针。浮顶罐或内浮顶罐可不设避雷针,但应将浮顶与罐体用两根导线做电气连接。二、装卸设施防火石油产品的装卸设施包括铁路装卸、码头装卸和汽车装卸设施。一般分为装卸作业区、装卸车船两部分,其防火要求也不尽相同。(一)铁路装卸防火设计要求及措施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。1.装卸区的防火要求(1)铁路油品装卸线。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、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。装卸线一般采用尽头式布置,其车位数根据油品运量的大小确定。装卸作业频繁、收发油品种类较多的企业,一般要设置3股作业线,相邻作业线之间要保持20m以上的缓冲段。(2)装卸栈桥。装卸栈桥采用非燃材料建造,是装卸油品的操作台。装卸栈桥一般都设置在装卸线的一侧,通常与鹤管共同建造,并设有倾角不大于60°的吊梯,方便人员上到罐车顶部。栈桥段铁路须采用非燃材料的轨枕。在距离装卸栈桥边缘10m以外的油品输入管道上,设有紧急切断阀。(3)防火间距。两条油品装卸线共用一座栈桥或一排鹤管时,两条装卸线中心线的距离:采用公称直径为100mm的小鹤管时,一般不大于6m,采用公称直径为200mm的大鹤管时,不大于7.5m。相邻两座装卸栈桥之间两条油品装卸线中心线的距离,两者或其中之一用于甲、乙类油品时,一般不小于10m,当两者都用于丙类油品时,一般不小于6m。卸车线中心线至零位罐的距离一般不小于6m。装卸栈桥边缘与油品装卸中心线的距离,自轨面算起,高度3m以下的一般不小于2m,高度3m以上的一般不小于1.85m。装卸栈桥至作业区内其他铁路线的间距一般不小于20m;至主要道路的间距一般不小于15m。油品装卸鹤管至油品生产、仓储企业围墙的铁路大门的距离,一般不小于20m。鹤管的水平伸长不得小于2.6m。鹤管在铁路接近限界之内部分的最多位置距轨顶的高差一般不小于5.5m。(4)电气防爆。处在爆炸危险区域范围内的电气设备、都要采取相应的防爆措施。电气设备一般选用d=2\*ROMANIIAT3型;电气线路要采用钢管配线并做好隔离密封。(5)防雷、防静电。在棚内进行易燃油品灌装作业的,需要装设避雷针(带)予以保护。装卸栈桥的首末端及中间等处,要将钢轨、输油管道、鹤管等设施相互作电气连接并接地,两组跨接点的间距一般不大于20m,每组接地电阻不大于10Ω。在装卸甲、乙、丙A类油品(原油除外)的装卸作业区内,操作平台的扶梯入口处要设置消除人体静电导除装置。(6)消防车道的布置。作业区内需设环形消防车道。受条件限制的,可设置有回车场的尽头式消防车道。消防车道与装卸栈桥的距离一般不大于80m且不小于15m。消防车道与铁路油品装卸作业区内铁路平面相交时,交叉点要在铁路机车停车限界之外,平交的角度最好为90°,困难时一般不小于45°。(7)消防设施和灭火器材的设置。装卸栈桥,宜设置半固定消防给水系统,供水压力一般不小于0.15MPa,消火栓间距不大于60m。附近有固定消防设施可利用的装卸栈桥,宜设置消防给水及泡沫灭火设施,泡沫混合液量一般不小于30L/s,有顶盖的装卸栈桥消防冷却水量一般不小于45L/s;无顶盖的装卸栈桥消防冷却水一般不小于30L/s。装卸作业区一般要设置户外手动报警设施,值班室内要设报警电话。要按规定配置石棉板、灭火毯、灭火器等消防器材。2.装卸作业的防火措施铁路油罐车装卸作业的火灾危险性很大,必须采取有力的措施确保消防安全。装卸油品操作人员都要穿戴防静电工服、工帽、工鞋和纯棉手套。(1)装卸前:装卸作业前,油罐车需要调到指定车位,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、铁轨的静电跨接线连接牢固,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,要按列车沿途所经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,并应盖严油罐车罐口,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,须静止至少2min后,再进行计量等作业。作业结束后,要及时清理作业现场,整理归放工具,切断电源。(二)公路装卸防火设计要求及措施公路运输灵活、便捷,能够深入城乡、厂矿,非常适合运量较小、运送路途较短、交付时间很紧,以及没有铁路、管道运输条件的油品运输项目。其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、灌油口、卸油口、通气阀和其他一些必要附件。车辆只有具备了相应的消防安全技术条件,才能从事油品装卸和运送作业。1.装卸车场防火设计要求装卸车场一般都附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。(1)装卸车场的平面布置。装卸车场应布置在石油天然气站场、石油化工企业和石油库的边缘地带,并用围墙和其他区域隔开。装卸车场要设有单独的出入口和能保证消防车辆顺利接近火灾场地的消防车道。当出入口合用时,装卸车场内要设消防车回车场地。(2)防火间距。装卸车鹤管之间的距离,一般不小于4m。装卸车鹤管与缓冲罐之间的距离,一般不小于5m。汽车装油鹤管与其装油泵房属同一操作单元,其间距可适当缩小。甲乙类油品装卸鹤管与相邻生产设施的防火间距,除满足有关国家标准的要求外,一般不小于表4-2-4的规定。表4-2-4鹤管与相邻生产设施之间的防火距离(m)生产设施装卸油泵房生产厂房及密闭工艺设备液化石油气甲乙类丙类甲乙类油品装卸鹤管8251510(3)电气防爆。处在爆炸危险区域范围内的电气设备,都要采取相应的防爆措施。电气设备一般选用d=2\*ROMANIIAT3型;电气线路要采用钢管配线并做好隔离密封。(4)防雷防静电。装车棚要装设避雷针予以保护。油品管道进入油品装卸区时,要在进入点接地。防雷接地电阻一般不能大于10Ω。甲、乙、丙类油品的油罐车装卸设施要设置与油罐车跨接的防静电接地装置,轻质油品的装卸作业区内操作平台的扶梯入口处,要设置消除人体静电的装置。油品装卸场所用于跨接的防静电接地装置,一般采用能检测接地的防静电接地仪器。移动式的接地连接线,最好采用绝缘附套导线,通过防爆开关,将接地装置与油品装卸设施相连。防静电接地装置的接地电阻一般不大于100Ω。(5)应急设备和消防设施。在距装卸鹤管10m以外的装卸管道上,必须设置事故情况下便于操作的紧急切断阀。消防给水系统、灭火器、灭火毯、防火砂等消防设施和器材要按规定设置,并保证齐全、完整、有效、好用。有条件的大型石化企业,可以考虑设置汽车油罐车专用的固定气体灭火系统。该系统的储存容器一般安装在装车棚内,喷头安装在防溢装油鹤管垂直管的最上端,启动按钮后,灭火气体能够迅速进入罐体内实施灭火。2.装卸作业的防火措施(1)一般要求。装卸人员要穿戴防静电服装、鞋子,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。车辆对位后要熄火,装卸过程中要保持车辆的门窗紧闭。油品装卸的计量要精确。油品装车时流量不得小于30m³/h,以免大吨位油罐车装车时间太长。但装卸车流速应不大于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。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只4kg干粉灭火器、泡沫灭火器和一块灭火毯。油罐车熄火并静置不少于3min后,卸油人员连好静电接地,按工艺流程连接卸油管,确认无误后,油罐车司机缓慢开启卸油阀,开启速度控制在4r/min以下。卸油过程中,卸油人员和油罐车司机不得远离现场。易燃油品极易挥发,严禁采用明沟(槽)卸车系统卸车。雷雨天不得进行卸油作业。(三)码头装卸防火设计要求及措施水上运输包括远洋运输、沿海运输和内河运输。同其他运输方式相比,油品的水路运输具有运载量大、能耗少、成本低等特点。1.装卸码头的防火设计要求油品装卸码头的消防设计应执行《海港总平面设计规范》JTJ211、《装卸油品码头防火设计规范》JTJ237、《建筑设计防火规范》GB50016等技术标准规范。(1)总平面布置。油品码头宜布置在港口的边缘区域。内河港口的油品码头宜布置在港口的下游,当岸线布置确有困难时,可布置在港口上游。油品泊位与其他泊位的船舶间距应符合相应规范要求。海港或河港中位于锚地上游的装卸甲乙类油品泊位与锚地的距离不应小于1000m,装卸丙类油品泊位与锚地的距离不应小于150m,河港中位于锚地下游的油品泊位与锚地的间距不应小于150m。甲、乙类油品码头前沿线与陆上储油罐的防火间距不应小于50m,装卸甲乙类油品的泊位与明火或散发火花地点的防火间距不应小于40m,陆上与装卸作业无关的其他设施与油品码头的间距不应小于40m。油品泊位的码头结构应采用不燃烧材料,油品码头上应设置必要的人行信道和检修信道,并应采用不燃或难燃性的材料。(2)装卸工艺系统设计。当油船需在泊位上排压舱水时,应设置压舱水接收设施,码头区域内管道系统的火灾危险性类别应与装卸的油品相同。码头装船系统与装船泵房之间应有可靠的通信联络或设置启停连锁装置。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口灌装工艺,采用软管时应伸入舱底。采用金属软管装卸时,应采取措施避免和防止软管与码头面之间的摩擦碰撞,避免产生火花。输送原油或成品油宜采用钢质管道。管道设计流速应符合原油成品油在正常作业状态时,管道设计流速不应大于4.5m/s,液化石油气液态安全流速不应大于3.0m/s的规定。2.装卸作业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,应先接好地线后再接输油管,静电接地要可靠,电缆规格要符合要求。机炉舱风头应背向油舱,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,应先拆输油管后拆地线,并清除软管、输油臂内的残油,关闭各油舱口和输油管线阀门,擦净现场油污。三、输送设施防火化工生产过程中,常需要使用各种手段将各种物料,包括原料、中间体、产品、副产品及废弃物从一处送到另一处,有时是在生产设备和车间之间的物料连续传输,有时是将产品送至用户,此过程为输送操作。所输送物料可能为块状、粉状、液体或气体等形态,物料本身的理化性质各异,温度、压力、流量不同,所采用的输送方式和机械亦会不同,使其存在的危险性也有很大差异。(一)液体运输液体运输是最常见的输送方式,一般通过泵体和管线进行输送。一般溶液可选用任何类型泵输送,悬浮液可选用隔膜式往复泵或离心泵输送。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。由于输送的流体具有可燃性,可燃液体一旦泄漏可能引发燃烧爆炸事故,因此,应加强对输送系统的管道阀门、法兰等连接处的安全管理,预防跑冒滴漏现象发生。当泵出现故障和损坏时,可能造成大量液体喷出、泄漏,引发火灾;温度超过自燃点以上的高温液体泄漏后即发生自燃现象。从设备泄漏出来的可燃液体蒸发,与空气混合形成爆炸性混合物而引发爆炸。尤其是输送低闪点的液体时,此种危险性更大。在输送有爆炸性或燃烧性物料时,要采用氮气、二氧化碳等惰性气体代替空气,以防燃烧和爆炸发生。选用蒸汽往复泵输送易燃液体可以避免产生火花,安全性较好。只有对闪点高及沸点在130℃以上的可燃液体才用空气压送。在化工生产中,用压缩空气为动力输送酸碱等有腐蚀性液体的设备要符合压力容器相关设计要求,满足足够的强度,输送此类流体的设备应耐腐蚀或经防腐处理。泵应运转平稳,按照工艺要求严格控制压力、真空、流量、电压、电流、功率和转速等参数在规定范围。冷却系统应保持畅通,控制和消防明火、摩擦、撞击火花。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,并有用泵抽除的设施。可燃液体泵宜露天或半露天布置,以便可燃蒸气和气体散发。若在封闭式泵房内,泵的布置及其泵房的设计应符合相关要求。泵房一般使用各种类型的防爆封闭电动机,电动机的功率应考虑有一定的安全系数,防止因过载而发热燃烧。泵房应采取防雷措施。(二)固体运输除人工搬运外,固体块状和粉状物料的输送一般多采用皮带输送机、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、气动葫芦、电梯等间断式机械输送方式。输送机械运转部位多,极易由于碰撞起火和摩擦生热引燃物料。输送固体粉料的管道内介质高速流动摩擦易产生静电或电气设备及线路漏电、短路产生的电气火花,可能引燃可燃物料,甚至能引起粉尘爆炸。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,如采用绝缘材料管道,则管外应采取接地措施。对于输送可燃粉料,以及输送过程中能产生可燃粉尘的情况,输送速度应不超过该物料允许的流速,风速、输送量不要急剧改变,防止产生静电发生危险。为了避免管道发生堵塞,管道输送的速度、直径、连接应设计合理。(三)气体运输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。气体运输应保持压缩系统高度密封,加强温度、压力等工艺参数的检测,对极易因腐蚀或疲劳断裂的部件,应加强管理、随时检查,及时更换,保持部件的强度和密封性能。压缩机系统应设置汽缸温度指示仪和自动调节、自动报警装置,以及设有自动停车的安全联锁装置和安全泄压保护装置。严格控制冷却水的水质、温度、压力和流量在操作范围内,确保冷却系统正常工作,防止超温。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逆止阀、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引起爆炸。在操作中,应保持进气压力在允许范围,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出空气,防止爆炸事故发生。四、厂内仓库防火石油化工企业各种原料、中间体、产品等分别以气、液、固态存在,具有相应的理化特性和火灾爆炸危险特性,所涉及到的汽油、丙烷、液化烃、芳烃、醇类、醛类等都是易燃易爆物质,存在潜在火灾爆炸危险。因此,厂内应设置独立的化学品和危险品库区,按物料不同火灾危险性分库存放。有关防火设计要求见第2篇和第3篇相应厂房、仓库的内容。本章思考题1、石油化工企业火灾有哪些特点?2、石油化工生产过程中应注意哪些事项?3、泄压排放的形式有哪些?4、化工输送设施有哪几类?如何防火?5、简述液体装卸过程中需注意的事项。参考文献[1]GB50160.石油化工企业设计防火规范.;[2]GB50016.建筑设计防火规范.;[3]中国消防手册第四卷.上海科技出版社.2006;[4]中国消防手册第五卷.上海科技出版社.2006;[5]刘秀玉主编.《化工安全》.国防工业出版社.2013.[6]郭艳丽、赵敏学.《石油化工生产火灾危险性分析》.第三章地铁防火学习要求通过本章学习,了解地铁的火灾危险性及其特点,掌握地下站台与地上站台防火分区的不同划分、地铁内人员的安全疏散、地铁内不同区域的防排烟类型,熟悉不同区域的火灾工况模式。第一节地铁火灾危险性及其特点地铁作为现代城市不可或缺的交通工具,在人们的生活中发挥着越来越重要的作用,它提供给人们的便利是其它交通工具所无法替代的。但是,由于地铁建筑结构特殊,其站台、站厅和通行路线一般处于地面以下,运营线路长,线路至少几至几十公里长,客流量大,是人流高度集中的场所,一旦发生火灾,人员疏散困难,扑救困难,极易造成严重后果。表4-3-1是近几十年来发生在国内外的几起较大的地铁火灾事故。表4-3-11969~2005年世界各国城市地铁火灾案例举例事件时间伤亡及直接损失原因北京地铁火灾1969.11.118人死亡,300多人中毒受伤直接损失100多万元内燃机车电器故障阿塞拜疆巴库地铁火灾1995.10.28558人死亡,269人受伤机车电路故障失火广州地铁火灾1999.7.29直接损失20.6万元降压配电所设备故障引发火灾韩国大邱地铁火灾2003.2.18126人死亡,146人受伤,318人失踪纵火一、地铁的火灾危险性(一)空间小、人员密度和流量大地下车站和地下区间是通过挖掘的方法获得地下建筑空间,仅有与地面连接相对空间较小的地下车站的通道作为出入口,不像地上建筑有门、窗,可与大气相通。因此,相对空间小、人员密度大和流量大是其最为显著的特征。(二)用电设施、设备繁多地铁内有车辆、通讯、信号、供电、自动售检票、空调通风、给排水等数十个机电系统设施和设备组成的庞大复杂的系统,各种强弱电电气设备、电子设备不仅种类数量多而且配置复杂,供配电线路、控制线路和信息数据布线等密如蛛网,如一旦出现绝缘不良或短路等,极易发生电气火灾,并沿着线路迅速蔓延。(三)动态火灾隐患多地铁内客流量巨大,人员复杂,乘客所带物品、乘客行为等难以控制,如乘客违反有关安全乘车规定,擅自携带易燃易爆物品乘车,在车上吸烟、人为纵火等动态隐患造成消防安全管理难度大,潜在火灾隐患多。二、地铁的火灾特点(一)火情探测和扑救困难由于地铁的出入口有限,而且出入口又通常是火灾时的出烟口,消防人员不易接近着火点,扑救工作难以展开。再加上地下工程对通信设施的干扰较大,扑救人员与地面指挥人员通讯、联络的困难,也为消防扑救工作增加了障碍。(二)氧含量急剧下降地铁火灾发生后,由于地下建筑的相对封闭性,大量的新鲜空气难以迅速补充,致使空气中氧气含量急剧下降,导致人体窒息死亡。(三)产生有毒烟气、排烟排热效果差由于地铁内乘客携带物品种类繁多,大多为可燃物品,一旦燃烧很容易蔓延扩大,产生大量有毒烟气,由于地铁空间狭小,大量烟气集聚在车厢内无法扩散,短时间内迅速扩散至整个地下空间,造成车厢内人员吸入有毒烟气死亡。(四)人员疏散困难首先,地铁完全靠人工照明,客观存在比地面建筑自然采光差的因素,发生火灾时正常照明有可能中断,人的视觉完全靠应急照明灯和疏散指示标志保证,此时如果再没有应急照明灯,车站和区间将一片漆黑,使人看不清逃离路线,使人员疏散极为困难。其次,地铁发生火灾时只能通过地面出口逃生,地面建筑内发生火灾时人员的逃生方向与烟气的自然扩散方向相反,人往下逃离就有可能脱离烟气的危害,而在地铁里发生火灾时,人只有往上逃到地面才能安全,但人员的逃生方向与烟气的自然扩散方向一致,烟的扩散速度一般比人的行动快,因此人员疏散更加困难。第二节地铁建筑防火设计要求地铁建筑结构特殊,不同于其他普通建筑,其防火应根据其建筑特性和火灾特点采取相应的措施。一、防火分区(一)一般规定1.地下车站车站站台和站厅乘客疏散区划为一个防火分区。当地下多线换乘车站共用一个站厅公共区时,站厅公共区的建筑面积不应超过5000㎡。地下一层侧式站台与同层的站厅公共区划为一个防火分区。2.地上车站设备管理区应与公共区划分不同的防火分区。公共区防火分区的最大允许建筑面积不应大于5000㎡。设备管理区的防火分区位于建筑高度小于等于24m的建筑内时,其每个防火分区的最大允许建筑面积不应大于2500㎡;位于建筑高度大于24m的建筑内时,其每个防火分区的最大允许建筑面积不应大于1500㎡。(二)防火分隔措施1.防火分区间分隔地铁车站面积大都在5000㎡~6000㎡,一旦发生火灾,如无严格的防火分隔设施势必蔓延成大面积火灾,因此应采用防火墙、防火卷帘加水幕或复合防火卷帘等防火分隔物划分防火分区。两个防火分区之间应采用耐火极限不低于3.00h的防火墙和甲级防火门分隔。在防火墙设有观察窗时,应采用C类甲级防火玻璃。站台与站台之间设纵向防火墙分隔,并把防火墙在站台有效长度各端延伸10mm。2.设备用房分隔地铁车站内的行车值班室或车站控制室、变电所、配电室、通信及信号机房、通风和空调机房、消防水泵房、灭火剂钢瓶室等重要设备用房,应采用耐火极限不低于3.00h的隔墙和耐火极限不低于2.00h的楼板与其他部位隔开,建筑吊顶应采用不燃烧材料,隔墙上的门及窗应采用甲级防火门窗。当管线穿越防火墙时,应采用防火封堵材料将墙与管线之间空隙紧密填实;当风管穿越时,该处应设防火风阀;当穿越的管线为难燃材质时,应在防火墙两侧的管道上采取防火措施。穿过防火墙处的管道保温材料,应采用不燃材料。3.防火门设置要求设于防火墙、防烟楼梯间、避难走道及区间联络通道处的门应采用甲级防火门。设于防火分隔墙上的疏散门应采用乙级防火门,设于管道井的检查门可采用丙级防火门。设于设备管理区与公共区临界面上的防火门以及安全出口、消防专用出入口、联络通道、防烟楼梯间的前室等处的防火门,应保证消防火灾时不需使用钥匙等工具能向疏散方向开启,并应在显著位置设置标识和使用提示。二、防烟分区(一)一般规定室内地面至顶棚或顶板的高度小于等于6m的场所应划分为防烟分区,并符合下列规定:1.地下车站站厅、站台的防火分区应划分防烟分区,每个防烟分区的建筑面积不宜超过750㎡。2.站台至站厅的楼扶梯等开口四周的临空部位应设置挡烟垂壁。3.设备管理区每个防烟分区的建筑面积不应大于750㎡。4.防烟分区不得跨越防火分区。(二)防烟分隔措施相邻防烟分区之间应设置挡烟垂壁。挡烟垂壁应符合下列规定:1.从顶棚下突出不应小于500mm,镂空吊顶应伸至结构板面。2.顶板下突出不小于500mm的结构梁,可作为挡烟垂壁。3.挡烟垂壁下缘至楼地面、踏步面的垂直距离不应小于2.3m。4.活动挡烟垂壁应能在火灾时与火灾探测器联动,并自动下垂至设计位置。5.车站公共区吊顶与其他场所相连通部位的顶棚或吊顶面高差大于500mm时,该部位可不设置挡烟垂壁。三、安全疏散地下车站站台至站厅的疏散楼梯、扶梯和疏散通道的通过能力,应保证在远期或客流控制期中超高峰小时最大客流量时,一列进站列车所载乘客及站台上的候车乘客能在6min内全部疏散至站厅公共区或其他安全区域。(一)安全出口1.车站的每个站厅公共区均应设置不少于2个直通室外的安全出口。安全出口应分散布置,且两个安全出入通道口之间的净距不应小于10m。2.换乘车站共用一个站厅公共区时,该站厅的安全出口数量应按每条线不少于2个设置。每个站台至站厅公共区或地面的出口通道或楼扶梯的数量不应少于2个。电梯、竖井爬梯以及设于管理区的专用楼梯不得作为乘客的安全出口。位于站台层屏蔽门(安全门)端门之外的设备管理区,该处通向端门的外走道可作为设备管理区的疏散走道。3.站厅公共区与商业等开发的出入口应各自独立设置。当合用时,必须保证每个站厅公共区具有不少于2个直通地面的安全出口,且满足疏散距离不超过50m要求。4.有人值守的设备管理区内,其每个防火分区安全出口的数量不应少于两个,并应有一个安全出口直通地面。无人值守的设备管理区内,其每个防火分区应至少设置一个与相邻防火分区相通的防火门作为安全出口或通向公共区。进入设备管理区的消防专用楼梯可作为该设备管理区人员的安全出口。5.地下一层侧式站台车站,每侧站台设不少于2个直通地面或其他敞开空间的安全出口。当站厅公共区设于侧站台同层平面时进入站厅公共区应不少于2个门洞,且洞口之间的距离不应小于10m。6.中央控制室、设备室等房间内的设备布置应方便人员逃生,其安全出口不应少于2个。7.主变电所内长度大于7m的控制室、配电装置室、补偿装置室,应设置2个安全出口,并宜布置在设备室的两端。长度大于60m时,宜设置3个安全出口。当配电装置室有楼层时,一个出入口可设在通往室外楼梯平台处。建筑面积超过250㎡的电缆夹层,其疏散口不宜少于2个。8.车辆基地、上盖物业的人员疏散出口应分别独立设置;上盖物业的人员疏散通路不应经过车辆基地,应独立进行疏散。(二)疏散楼梯和疏散通道1.设置要求站台至站厅以及站厅至地面的每一组出入口应至少设置1处人行楼梯,或备用自动扶梯。站台端部均应设置用作区间疏散的楼梯。建筑高度大于24m的高架车站,站台两端应加设直达地面的防烟楼梯间。单洞双线载客运营区间隧道的线路间宜设置耐火极限不小于3.00h的防火隔墙。不设防火隔墙时,应在区间隧道内每隔800m设置直通地面的疏散井,井内楼梯间应为防烟楼梯间。当长区间隧道设有区间风井时,井内应设置直达地面的防烟楼梯间作为安全出口。载客运营轨行区道床面应具有疏散通道功能。道床面应平整、连续、无障碍物。轨行区的配线段道床面应铺设宽度不小于700mm的连续疏散通道。两条单线载客运营区间隧道之间应设置联络通道,联络通道可作为区间的疏散出口,相邻两个通道之间的距离不应大于600m,通道内应设置二樘反向开启的甲级防火门。列车客室门应设有手动紧急解锁装置,行驶于地下区间的列车,应在其车头、尾节设置疏散梯门,各节车厢之间应贯通。2.宽度要求(1)公共区单向通行人行楼梯宽度不应小于1.8m,双向通行不应小于2.4m;(2)设备、管理区房间单面布置时,疏散通道宽度不应小于1.2m;双面布置时,不应小于1.5m;(3)区间通向站台的人行楼梯宽度,不应小于1.1m;(4)区间风井内的疏散楼梯及消防专用通道的宽度,不应小于1.2m;(5)乘客出入口通道的疏散路线应各自独立,不得重叠,也不得设置尽端式袋形走道、门槛和有碍疏散的物体。当两出入口汇集合用同一个疏散通道出地面时,应视为一个安全疏散口。(三)疏散平台1.区间两端为侧式站台车站时,线路两侧应设置纵向疏散平台。2.区间两端为岛式站台车站时,上、下行线路之间应设置纵向疏散平台。3.当列车车头、车尾节设有疏散门,且每节车厢之间贯通时或车辆侧门设置有乘客下到道床面的设施时,可不设置纵向疏散平台。4.区间隧道内应设置纵向疏散平台,当联络通道之间的距离小于等于300m时,可不设纵向疏散平台。(四)疏散距离1.站厅公共区和站台计算长度内任一点到梯口或疏散通道口的最大疏散距离不应大于50m。2.有人值守的车站设备、管理用房的门当位于2个安全出口之间时,其房间门至最近安全出口的距离不应大于40m,当位于袋形走道两侧或尽端时,其疏散门至最近安全出口的距离不应大于20m。(五)疏散指示标志1.站台和站厅的公共区、人行楼梯及其转角处、自动扶梯、疏散通道及其转角处、防烟楼梯间、消防专用通道、避难走道、设备管理区内走道、变电所的疏散通道和安全出口等,均应设置疏散指示标志。2.疏散通道出口处的疏散指示标志应采用电光源型,并应设置在门洞边缘或门洞的上部,其上边缘距吊顶不应小于0.5m,下边缘距地面不应小于2m。3.站台、站厅公共区内的疏散指示标志应采用电光源型,并应设置在柱面或墙面上。标志上边缘距地面不应大于1m,间距不应大于20m或不应超过二跨柱间距。宜在相对应位置吊顶下设置疏散指示标志,其下边缘距地面不应小于2.2m。4.疏散通道两侧及转角处设置的疏散指示标志应采用电光源型,并应设置在相应位置的墙面上。标志上边缘距地面不应大于1m,间距不应大于20m。在疏散通道转角区内设置的疏散指示标志,其间距不应大于1m。宜在相对应位置吊顶下设置疏散指示标志,其下边缘距地面不应小于2.2m。设置在设备管理区内走道上的疏散指示标志,其间距不应大于10m。5.自动扶梯起终点侧面及人行楼梯踏步立面宜加设蓄光型疏散指示标志。6.地下区间隧道应设置可控制指示方向的疏散指示标志(集中控制型疏散指示标志),并应设置在疏散平台的侧墙上,且不应侵占疏散平台宽度,其间距不应大于15m,标志中心距疏散平台宜为1.5m~1.9m。7.地下区间之间的联络通道洞口,应垂直于门洞设置具有双面标识的电光源型疏散指示标志,其下边缘距疏散平台不应小于2m。四、消防设施地铁消防设施主要是对各车站站厅公共区、站台、设备区、地下隧道、停车库、控制中心等部位进行火灾监测报警,并对车站站厅公共区、站台、信号机械室、各变配电站、停车库、控制中心等场所和设备用房进行自动灭火,对其他区域实施人工灭火,启动事故照明、应急广播、送排风等系统的设施。目前,地铁内主要消防设施有:火灾自动报警系统、室内消火栓系统、自动喷水灭火系统、气体灭火系统、机械送排风系统、应急照明、疏散指示标志、应急广播、防灾通信和移动式灭火器材等。(一)灭火设施1.消火栓系统(1)设置场所。地下车站、地下区间及体积超过5000m³的地面和高架车站应设消火栓给水系统。(2)设置标准。应由城市给水管引入二根消防进水管并形成环状供水,当城市供水压力不能满足室内最不利点消火栓管网充水压力要求时,应采用稳高压装置。地下车站室内消火栓用水量为20L/s,地下区间室内消火栓用水量为10L/s;地面和高架车站的室内外消火栓用水量分别见表4-3-2和表4-3-3。表4-3-2地上车站的室外消火栓用水量建筑物名称体积V(m³)5000<V≤2500025000<V≤50000V>50000地面及高架车站的室外消火栓用水量(l/s)202530表4-3-3地上车站的室内消火栓用水量建筑物名称体积V(m³)消火栓用水量(l/s)同时使用水枪数量(支)每根竖管最小流量(l/s)地面及高架车站5000<V≤250001021025000<V≤5000015310V>5000020415车场应设消火栓给水系统,由城市二路管网分别引入一根消防进水管,在车场室外形成环网。环状管网上每间隔不大于120m设一只地上式消火栓,寒冷地区为地下式消火栓。车辆设施与综合基地、控制中心及车场内的建筑其消火栓系统的设置及用水量标准按《建筑设计防火规范》GB50016的规定执行。2.自动喷水灭火系统(1)设置场所。地下站厅、站台的公共区,地下车辆基地和车辆基地库房内可燃、难燃的高架仓库,高层仓库等场所应设自动喷水灭火系统。(2)设置标准。应符合现行国家标准《自动喷水灭火系统设计规范》GB50084的有关规定。3.气体灭火系统(1)设置场所。 地下车站的通信机械室、公网引入室、信号机械室、环控电控室及地下变电所等重要电气用房应采用气体灭火系统。控制中心重要设备用房设气体灭火系统。(2)设置标准。 目前已建地铁中较多采用的为IG541混合气体灭火系统及七氟丙烷气体灭火系统。系统形式应选择组合分配的全淹没气体灭火系统。对于选用组合分配式系统有困难的局部被保护对象,可选用与被保护对象相匹配的无管网自动灭火系统。4.灭火器(1)设置场所。 车站站厅层、站台层的公共区和设备区及其车辆设施与综合基地、控制中心的建筑均需设置灭火器。(2)设置标准。车站灭火器配置按《建筑灭火器配置设计规范》GB50140的规定执行。(二)防排烟系统1.设置场所(1)地下或封闭车站的站厅公共区、站台公共区;(2)连续长度大于60m的地下通道和出入口通道,设备管理用房门至安全出口距离大于20m的内走道;(3)同一个防火分区内的地下车站设备及管理用房的使用面积超过200㎡,或面积超过50㎡经常有人停留的单个房间;(4)连续长度大于300m的地下区间和全封闭车道;连续长度大于60m、但小于等于300m的全封闭载客车行区间。2.设置标准车辆段、控制中心及主变电站等地面附属建筑的防烟排烟可参照《建筑设计防火规范》GB50016及相关手册设计。(1)区间防排烟。区间隧道排烟系统宜采用纵向通风控制方式,有效控制烟气流动方向,保证火灾点疏散侧处于无烟区,为乘客创造不受烟气污染的疏散环境。通常通风气流流速应高于2m/s,但不得高于11m/s,并且还应满足列车处在坡段时,能有效控制烟气逆流,即高于临界风速。当地铁区间采用浅埋方式,顶部可开设较多的通风口时,可考虑采用自然排烟的形式,自然排烟口的间距,

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