2019消防工程师必背知识点二十四：石油化工防火之储运防火

第四篇 其他建筑、场所防火

第二章 石油化工防火

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。常压储罐的较高设计内压为6kPa(表压)，低压储罐的较高设计内压为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。地下储罐是指罐内较高液面低于附近(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，且罐内较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

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

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dIIAT3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较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)

(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dIIAT3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》JTJ 211、《装卸油品码头防火设计规范》JTJ 237、《建筑设计防火规范》GB 50016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。