1.0.1为了在石油天然气工程设计中贯彻“预防为主,防消结合”的方针,规范设计要求,防止和减少火灾损失,保障人身和财产安全,制定本规范。
1.0.2本规范适用于新建、扩建、改建的陆上油气田工程、管道站场工程和海洋油气田陆上终端工程的防火设计。
1.0.3石油天然气工程防火设计,必须遵守国家有关方针政策,结合实际,正确处理生产和安全的关系,积极采用先进的防火和灭火技术,做到保障安全生产,经济实用。
1.0.4石油天然气工程防火设计除执行本规范外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。
2术语
2.1石油天然气及火灾危险性术语
2.1.1油品oil系指原油、石油产品(汽油、煤油、柴油、石脑油等)、稳定轻烃和稳定凝析油。
2.1.2原油crudeoil油井采出的以烃类为主的液态混合物。
2.1.3天然气凝液naturalgasliquids(NGL)从天然气中回收的且未经稳定处理的液体烃类混合物的总称,一般包括乙烷、液化石油气和稳定轻烃成分。也称混合轻烃。
2.1.4液化石油气liquefiedpetroleumgas(LPG)常温常压下为气态,经压缩或冷却后为液态的丙烷、丁烷及其混合物。
2.1.5稳定轻烃naturalgasoline从天然气凝液中提取的,以戊烷及更重的烃类为主要成分的油品,其终沸点不高于190℃,在规定的蒸气压下,允许含有少量丁烷。也称天然汽油。
2.1.6未稳定凝析油gascondensate从凝析气中分离出的未经稳定的烃类液体。
2.1.7稳定凝析油stabilizedgascondensate从未稳定凝析油中提取的,以戊烷及更重的烃类为主要成分的油品。
2.1.8液化天然气liquefiednaturalgas(LNG)主要由甲烷组成的液态流体,并且包含少量的乙烷、丙烷、氮和其他成分。
2.1.9沸溢性油品boilover含水并在燃烧时具有热波特性的油品,如原油、渣油、重油等。
2.2消防冷却水和灭火系统术语
2.2.1固定式消防冷却水系统fixedwatercoolingfiresystems由固定消防水池(罐)、消防水泵、消防给水管网及储罐上设置的固定冷却水喷淋装置组成的消防冷却水系统。
2.2.2半固定式消防冷却水系统semi-fixedwatercoolingfiresystems站场设置固定消防给水管网和消火栓,火灾时由消防车或消防泵加压,通过水带和水枪喷水冷却的消防冷却水系统。
2.2.3移动式消防冷却水系统mobilewatercoolingfiresysterns站场不设消防水源,火灾时消防车由其他水源取水,通过车载水龙带和水枪喷水冷却的消防冷却水系统。
2.2.4低倍数泡沫灭火系统low-expansionfoamfireextinguishingsystems发泡倍数不大于20的泡沫灭火系统。
2.2.5固定式低倍数泡沫灭火系统fixedlow-expansionfoamfireextinguishingsystems由固定泡沫消防泵、泡沫比例混合器、泡沫混合液管道以及储罐上设置的固定空气泡沫产生器组成的低倍数泡沫灭火系统。
2.2.6半固定式低倍数泡沫灭火系统semi-fixedlow-expansionfoamfireextinguishingsystems储罐上设置固定的空气泡沫产生器,灭火时由泡沫消防车或机动泵通过水龙带供给泡沫混合液的低倍数泡沫灭火系统。
2.2.7移动式低倍数泡沫灭火系统mobilelow-expansionfoamfireextinguishingsystems灭火时由泡沫消防车通过车载水龙带和泡沫产生装置供应泡沫的低倍数泡沫灭火系统。
2.2.8烟雾灭火系统smokefireextinguishingsystems由烟雾产生器、探测引燃装置、喷射装置等组成,在发生火灾后,能自动向储罐内喷射灭火烟雾的灭火系统。
2.2.9干粉灭火系统dry-powderfireextinguishingsystems由干粉储存装置、驱动装置、管道、喷射装置、火灾报警及联动控制装置等组成,能自动或手动向被保护对象喷射干粉灭火剂的灭火系统。
2.3油气生产设施术语
2.3.1石油天然气站场petroleumandgasstation具有石油天然气收集、净化处理、储运功能的站、库、厂、场、油气井的统称,简称油气站场或站场。
2.3.2油品站场oilstation具有原油收集、净化处理和储运功能的站场或天然汽油、稳定凝析油储运功能的站场以及具有成品油管输功能的站场。
2.3.3天然气站场naturalgasstation具有天然气收集、输送、净化处理功能的站场。
2.3.4液化石油气和天然气凝液站场LPGandNGLstation具有液化石油气、天然气凝液和凝析油生产与储运功能的站场。
2.3.5液化天然气站场liquefiednaturalgas(LNG)station用于储存液化天然气,并能处理、液化或气化天然气的站场。
2.3.6油罐组agroupoftanks由一条闭合防火堤围成的一个或几个油罐组成的储罐单元。
2.3.7油罐区tankfarm由一个或若干个油罐组组成的储油罐区域。
2.3.8浅盘式内浮顶油罐internalfloatingrooftankwithshallowplate钢制浮盘不设浮舱且边缘板高度不大于0.5m的内浮顶油罐。
2.3.9常压储罐atmospherictank设计压力从大气压力到6.9kPa(表压,在罐顶计)的储罐。
2.3.10低压储罐low-pressuretank设计承受内压力大于6.9kPa到103.4kPa(表压,在罐顶计)的储罐。
2.3.11压力储罐pressuretank设计承受内压力大于等于0.1MPa(表压,在罐顶计)的储罐。
2.3.12防火堤dike油罐组在油罐发生泄漏事故时防止油品外流的构筑物。
2.3.13隔堤dividingdike为减少油罐发生少量泄漏(如冒顶)事故时的污染范围,而将一个油罐组的多个油罐分成若干分区的构筑物。
2.3.14集中控制室controlcentre站场中集中安装显示、打印、测控设备的房间。
2.3.15仪表控制间instrumentcontrolroom站场中各单元装置安装测控设备的房间。
2.3.16油罐容量nominalvolumeoftank经计算并圆整后的油罐公称容量。
2.3.17天然气处理厂naturalgastreatingplant对天然气进行脱水、凝液回收和产品分馏的工厂。
2.3.18天然气净化厂naturalgasconditioningplant对天然气进行脱硫、脱水、硫磺回收、尾气处理的工厂。
2.3.19天然气脱硫站naturalgassulphurremovalstation在油气田分散设置对天然气进行脱硫的站场。
2.3.20天然气脱水站naturalgasdehydrationstation在油气田分散设置对天然气进行脱水的站场。
3基本规定
3.1石油天然气火灾危险性分类
3.1.1石油天然气火灾危险性分类应符合下列规定:1石油天然气火灾危险性应按表3.1.1分类。
2操作温度超过其闪点的乙类液体应视为甲B类液体。3操作温度超过其闪点的丙类液体应视为乙A类液体。4在原油储运系统中,闪点等于或大于60℃、且初馏点等于或大于180℃的原油,宜划为丙类。注:石油天然气火灾危险性分类举例见附录A。
3.2石油天然气站场等级划分
3.2.1石油天然气站场内同时储存或生产油品、液化石油气和天然气凝液、天然气等两类以上石油天然气产品时,应按其中等级较高者确定。
3.2.2油品、液化石油气、天然气凝液站场按储罐总容量划分等级时,应符合表3.2.2的规定。
注:油品储存总容量包括油品储罐、不稳定原油作业罐和原油事故罐的容量,不包括零位罐、污油罐、自用油罐以及污水沉降罐的容量。
3.2.3天然气站场按生产规模划分等级时,应符合下列规定:1生产规模大于或等于100×104m3/d的天然气净化厂、天然气处理厂和生产规模大于或等于400×104m3/d的天然气脱硫站、脱水站定为三级站场。2生产规模小于100×104m3/d,大于或等于50×104m3/d的天然气净化厂、天然气处理厂和生产规模小于400×104m3/d,大于或等于200×104m3/d的天然气脱硫站、脱水站及生产规模大于50×104m3/d的天然气压气站、注气站定为四级站场。3生产规模小于50×104m3/d的天然气净化厂、天然气处理厂和生产规模小于200×104m3/d的天然气脱硫站、脱水站及生产规模小于或等于50×104m3/d的天然气压气站、注气站定为五级站场。集气、输气工程中任何生产规模的集气站、计量站、输气站(压气站除外)、清管站、配气站等定为五级站场。
4区域布置
4.0.1区域布置应根据石油天然气站场、相邻企业和设施的特点及火灾危险性,结合地形与风向等因素,合理布置。
4.0.2石油天然气站场宜布置在城镇和居住区的全年最小频率风向的上风侧。在山区、丘陵地区建设站场,宜避开窝风地段。
4.0.3油品、液化石油气、天然气凝液站场的生产区沿江河岸布罩时,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。
4.0.4石油天然气站场与周围居住区、相邻厂矿企业、交通线等的防火间距,不应小于表4.0.4的规定。火炬的防火间距应经辐射热计算确定,对可能携带可燃液体的火炬的防火间距,尚不应小于表4.0.4的规定。
4.0.5石油天然气站场与相邻厂矿企业的石油天然气站场毗邻建设时,其防火间距可按本规范表5.2.1、表5.2.3的规定执行。
4.0.6为钻井和采输服务的机修厂、管子站、供应站、运输站、仓库等辅助生产厂、站应按相邻厂矿企业确定防火间距。
4.0.7油气井与周围建(构)筑物、设施的防火间距应按表4.0.7的规定执行,自喷油井应在一、二、三、四级石油天然气站场围墙以外。
注:1当气井关井压力或注气井注气压力超过25MPa时,与100人以上的居住区、村镇、公共福利设施及相邻厂矿企业的防火间距,应按本表规定增加50%。2无自喷能力且井场没有储罐和工艺容器的油井按本表执行有困难时,防火间距可适当缩小,但应满足修井作业要求。
4.0.8火炬和放空管宜位于石油天然气站场生产区最小频率风向的上风侧,且宜布置在站场外地势较高处。火炬和放空管与石油天然气站场的间距:火炬由本规范第5.2.1条确定;放空管放空量等于或小于1.2×104m3/h时,不应小于10m;放空量大于1.2×104m3/h且等于或小于4×104m3/h时,不应小于40m。
5石油天然气站场总平面布置
5.1一般规定
5.1.1石油天然气站场总平面布置,应根据其生产工艺特点、火灾危险性等级、功能要求,结合地形、风向等条件,经技术经济比较确定。
5.1.2石油天然气站场总平面布置应符合下列规定:1可能散发可燃气体的场所和设施,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。2甲、乙类液体储罐,宜布置在站场地势较低处。当受条件限制或有特殊工艺要求时,可布置在地势较高处,但应采取有效的防止液体流散的措施。3当站场采用阶梯式竖向设计时,阶梯间应有防止泄漏可燃液体漫流的措施。4天然气凝液,甲、乙类油品储罐组,不宜紧靠排洪沟布置。
5.1.3石油天然气站场内的锅炉房、35kV及以上的变(配)电所、加热炉、水套炉等有明火或散发火花的地点,宜布置在站场或油气生产区边缘。
5.1.4空气分离装置,应布置在空气清洁地段并位于散发油气、粉尘等场所全年最小频率风向的下风侧。
5.1.5汽车运输油品、天然气凝液、液化石油气和硫磺的装卸车场及硫磺仓库等,应布置在站场的边缘,独立成区,并宜设单独的出入口。
5.1.6石油天然气站场内的油气管道,宜地上敷设。
5.1.7一、二、三、四级石油天然气站场四周宜设不低于2.2m的非燃烧材料围墙或围栏。站场内变配电站(大于或等于35kV)应设不低于1.5m的围栏。道路与围墙(栏)的间距不应小于1.5m;一、二、三级油气站场内甲、乙类设备、容器及生产建(构)筑物至围墙(栏)的间距不应小于5m。
5.1.8石油天然气站场内的绿化,应符合下列规定:1生产区不应种植含油脂多的树木,宜选择含水分较多的树种。2工艺装置区或甲、乙类油品储罐组与其周围的消防车道之间,不应种植树木。3在油品储罐组内地面及土筑防火堤坡面可植生长高度不超过0.15m、四季常绿的草皮。4液化石油气罐组防火堤或防护墙内严禁绿化。5站场内的绿化不应妨碍消防操作。
5.2站场内部防火间距
5.2.1一、二、三、四级石油天然气站场内总平面布置的防火间距除另有规定外,应不小于表5.2.1的规定。火炬的防火间距应经辐射热计算确定,对可能携带可燃液体的高架火炬还应满足表5.2.1的规定。
5.2.2石油天然气站场内的甲、乙类工艺装置、联合工艺装置的防火间距,应符合下列规定:1装置与其外部的防火间距应按本规范表5.2.1中甲、乙类厂房和密闭工艺设备的规定执行。2装置间的防火间距应符合表5.2.2-1的规定。3装置内部的设备、建(构)筑物间的防火间距,应符合表5.2.2-2的规定。
注:表中数字为装置相邻面工艺设备或建(构)筑物的净距,工艺装置与工艺装置的明火加热炉相邻布置时,其防火间距应按与明火的防火间距确定。
注:1由燃气轮机或天然气发动机直接拖动的天然气压缩机对明火或散发火花的设备或场所、仪表控制间等的防火间距按本表可燃气体压缩机或其厂房确定;对其他工艺设备及厂房、中间储罐的防火间距按本表明火或散发火花的设备或场所确定。
2加热炉与分离器组成的合一设备、三甘醇火焰加热再生釜、溶液脱硫的直接火焰加热重沸器等带有直接火焰加热的设备,应按明火或散发火花的设备或场所确定防火间距。
3克劳斯硫磺回收工艺的燃烧炉、再热炉、在线燃烧器等正压燃烧炉,其防火间距按其他工艺设备和厂房确定。
4表中的中间储罐的总容量:全压力式天然气凝液、液化石油气储罐应小于或等于100m3;甲B、乙类液体储罐应小于或等于1000m3。当单个全压力式天然气凝液、液化石油气储罐小于50m3、甲B、乙类液体储罐小于100m3时,可按其他工艺设备对待。
5含可燃液体的水池、隔油池等,可按本表其他工艺设备对待。
5.2.3五级石油天然气站场总平面布置的防火间距,不应小于表5.2.3的规定。
5.2.4五级油品站场和天然气站场值班休息室(宿舍、厨房、餐厅)距甲、乙类油品储罐不应小于30m,距甲、乙类工艺设备、容器、厂房、汽车装卸设施不应小于22.5m;当值班休息室朝向甲、乙类工艺设备、容器、厂房、汽车装卸设施的墙壁为耐火等级不低于二级的防火墙时,防火间距可减小(储罐除外),但不应小于15m,并应方便人员在紧急情况下安全疏散。
5.2.5天然气密闭隔氧水罐和天然气放空管排放口与明火或散发火花地点的防火间距不应小于25m,与非防爆厂房之间的防火间距不应小于12m。
5.2.6加热炉附属的燃料气分液包、燃料气加热器等与加热炉的防火距离不限;燃料气分液包采用开式排放时,排放口距加热炉的防火间距应不小于15m。
5.3站场内部道路
5.3.1一、二、三级油气站场,至少应有两个通向外部道路的出入口。
6石油天然气站场生产设施
6.1一般规定
6.1.1进出天然气站场的天然气管道应设截断阀,并应能在事故状况下易于接近且便于操作。三、四级站场的截断阀应有自动切断功能。当站场内有两套及两套以上天然气处理装置时,每套装置的天然气进出口管道均应设置截断阀。进站场天然气管道上的截断阀前应设泄压放空阀。
6.1.2集中控制室设置非防爆仪表及电气设备时,应符合下列要求:1应位于爆炸危险范围以外。2含有甲、乙类油品、可燃气体的仪表引线不得直接引入室内。
6.1.3仪表控制间设置非防爆仪表及电气设备时,应符合下列要求:1在使用或生产天然气凝液和液化石油气的场所,仪表控制间室内地坪宜比室外地坪高0.6m。2含有甲、乙类油品和可燃气体的仪表引线不宜直接引入室内。3当与甲、乙类生产厂房毗邻时,应采用无门窗洞口的防火墙隔开。当必须在防火墙上开窗时,应设固定甲级防火窗。
6.1.4石油天然气的人工采样管道不得引入中心化验室。
6.1.5石油天然气管道不得穿过与其无关的建筑物。
6.1.6天然气凝液和液化石油气厂房、可燃气体压缩机厂房和其他建筑面积大于或等于150m2的甲类火灾危险性厂房内,应设可燃气体检测报警装置。天然气凝液和液化石油气罐区、天然气凝液和凝析油回收装置的工艺设备区应设可燃气体检测报警装置。其他露天或棚式布置的甲类生产设施可不设可燃气体检测报警装置。
6.1.7甲、乙类油品储罐、容器、工艺设备和甲、乙类地面管道当需要保温时,应采用非燃烧保温材料;低温保冷可采用泡沫塑料,但其保护层外壳应采用不燃烧材料。
6.1.8甲、乙类油品储罐、容器、工艺设备的基础;甲、乙类地面管道的支、吊架和基础应采用非燃烧材料,但储罐底板垫层可采用沥青砂。
6.1.9站场生产设备宜露天或棚式布置,受生产工艺或自然条件限制的设备可布置在建筑物内。
6.1.10油品储罐应设液位计和高液位报警装置,必要时可设自动联锁切断进液装置。油品储罐宜设自动截油排水器。
6.1.11含油污水应排入含油污水管道或工业下水道,其连接处应设水封井,并应采取防冻措施。含油污水管道在通过油气站场围墙处应设置水封井,水封井与围墙之间的排水管道应采用暗渠或暗管。
6.1.12油品储罐进液管宜从罐体下部接入,若必须从上部接入,应延伸至距罐底200mm处。
6.1.13总变(配)电所,变(配)电间的室内地坪应比室外地坪高0.6m。
6.1.14站场内的电缆沟,应有防止可燃气体积聚及防止含可燃液体的污水进入沟内的措施。电缆沟通入变(配)电室、控制室的墙洞处,应填实、密封。
6.1.15加热炉以天然气为燃料时,供气系统应符合下列要求:1宜烧干气,配气管网的设计压力不宜大于0.5Mh(表压)。2当使用有凝液析出的天然气作燃料时,管道上宜设置分液包。3加热炉炉膛内宜设常明灯,其气源可从燃料气调节阀前的管道上引向炉膛。
6.2油气处理及增压设施
6.2.1加热炉或锅炉燃料油的供油系统应符合下列要求:1燃料油泵和被加热的油气进、出口阀不应布置在烧火间内;当燃料油泵与烧火间毗邻布置时,应设防火墙。2当燃料油储罐总容积不大于20m3时,与加热炉的防火间距不应小于8m;当大于20m3至30m3时,不应小于15m。燃料油储罐与燃料油泵的间距不限。加热炉烧火口或防爆门不应直接朝向燃料油储罐。
6.2.2输送甲、乙类液体的泵,可燃气体压缩机不得与空气压缩机同室布置。空气管道不得与可燃气体,甲、乙类液体管道固定相联。
6.2.3甲、乙类液体泵房与变配电室或控制室相毗邻时,变配电室或控制室的门、窗应位于爆炸危险区范围之外。
6.2.4甲、乙类油品泵宜露天或棚式布置。若在室内布置时,应符合下列要求:1液化石油气泵和天然气凝液泵超过2台时,与甲、乙类油品泵应分别布置在不同的房间内,各房间之间的隔墙应为防火墙。2甲、乙类油品泵房的地面不宜设地坑或地沟。泵房内应有防止可燃气体积聚的措施。
6.2.5电动往复泵、齿轮泵或螺杆泵的出口管道上应设安全阀;安全阀放空管应接至泵人口管道上,并宜设事故停车联锁装置。
6.2.6甲、乙类油品离心泵,天然气压缩机在停电、停气或操作不正常工作情况下,介质倒流有可能造成事故时,应在出口管道上安装止回阀。
6.2.7负压原油稳定装置的负压系统应有防止空气进入系统的措施。
6.3天然气处理及增压设施
6.3.1可燃气体压缩机的布置及其厂房设计应符合下列规定:1可燃气体压缩机宜露天或棚式布置。2单机驱动功率等于或大于150kW的甲类气体压缩机厂房,不宜与其他甲、乙、丙类房间共用一幢建筑物;该压缩机的上方不得布置含甲、乙、丙类介质的设备,但自用的高位润滑油箱不受此限。3比空气轻的可燃气体压缩机棚或封闭式厂房的顶部应采取通风措施。4比空气轻的可燃气体压缩机厂房的楼板,宜部分采用箅子板。5比空气重的可燃气体压缩机厂房内,不宜设地坑或地沟,厂房内应有防止气体积聚的措施。
6.3.2油气站场内,当使用内燃机驱动泵和天然气压缩机时,应符合下列要求:1内燃机排气管应有隔热层,出口处应设防火罩。当排气管穿过屋顶时,其管口应高出屋顶2m;当穿过侧墙时,排气方向应避开散发油气或有爆炸危险的场所。2内燃机的燃料油储罐宜露天设置。内燃机供油管道不应架空引至内燃机油箱。在靠近燃料油储罐出口和内燃机油箱进口处应分别设切断阀。
6.3.3明火设备(不包括硫磺回收装置的主燃烧炉、再热炉等正压燃烧设备)应尽量靠近装置边缘集中布置,并应位于散发可燃气体的容器、机泵和其他设备的年最小频率风向的下风侧。
6.3.4石油天然气在线分析一次仪表间与工艺设备的防火间距不限。
6.3.5布置在爆炸危险区内的非防爆型在线分析一次仪表间(箱),应正压通风。
6.3.6与反应炉等高温燃烧设备连接的非工艺用燃料气管道,应在进炉前设两个截断阀,两阀间应设检查阀。
6.3.7进出装置的可燃气体、液化石油气、可燃液体的管道,在装置边界处应设截断阀和8字盲板或其他截断设施,确保装置检修安全。6.3.8可燃气体压缩机的吸入管道,应有防止产生负压的措施。多级压缩的可燃气体压缩机各段间,应设冷却和气液分离设备,防止气体带液进入气缸。
6.3.9正压通风设施的取风口,宜位于含甲、乙类介质设备的全年最小频率风向的下风侧。取风口应高出爆炸危险区1.5m以上,并应高出地面9m。
6.3.10硫磺成型装置的除尘设施严禁使用电除尘器,宜采用袋滤器。
6.3.11液体硫磺储罐四周应设闭合的不燃烧材料防护墙,墙高应为1m。墙内容积不应小于一个最大液体硫磺储罐的容量;墙内侧至罐的净距不宜小于2m。
6.3.12液体硫磺储罐与硫磺成型厂房之间应设有消防通道。
6.3.13固体硫磺仓库的设计应符合下列要求:1宜为单层建筑。2每座仓库的总面积不应超过2000m2,且仓库内应设防火墙隔开,防火墙间的面积不应超过500m2。3仓库可与硫磺成型厂房毗邻布置,但必须设置防火隔墙。
6.4油田采出水处理设施
6.4.1沉降罐顶部积油厚度不应超过0.8m。
6.4.2采用天然气密封工艺的采出水处理设施,区域布置应按四级站场确定防火间距。其他采出水处理设施区域布置应按五级站场确定防火间距。
6.4.3采用天然气密封工艺的采出水处理设施,平面布置应符合本规范第5.2.1条的规定。其他采出水处理设施平面布置应符合本规范第5.2.3条的规定。
6.4.4污油罐及污水沉降罐顶部应设呼吸阀、阻火器及液压安全阀。
6.4.5采用收油槽自动回收污油,顶部积油厚度不超过0.8m的沉降罐可不设防火堤。
6.4.6容积小于或等于200m3,并且单独布置的污油罐,可不设防火堤。
6.4.7半地下式污油污水泵房应配置机械通风设施。
6.4.8采用天然气密封的罐应满足下列规定:1罐顶必须设置液压安全阀,同时配备阻火器。2罐顶部透光孔不得采用活动盖板,气体置换孔必须加设阀门。3储罐应设高,低液位报警和液位显示装置,并将报警及液位显示信号传至值班室。4罐上经常与大气相通的管道应设阻火器及水封装置,水封高度应根据密闭系统工作压力确定,不得小于250mm。水封装置应有补水设施。5多座水罐共用一条干管调压时,每座罐的支管上应设截断阀和阻火器。
6.5油罐区
6.5.1油品储罐应为地上式钢罐。
6.5.2油品储罐应分组布置并符合下列规定:1在同一罐组内,宜布置火灾危险性类别相同或相近的储罐。2常压油品储罐不应与液化石油气、天然气凝液储罐同组布置。3沸溢性的油品储罐,不应与非沸溢性油品储罐同组布置。4地上立式油罐同高位罐、卧式罐不宜布置在同一罐组内。
6.5.4油罐组内的油罐总容量应符合下列规定:1固定顶油罐组不应大于120000m3。2浮顶油罐组不应大于600000m3。
6.5.5油罐组内的油罐数量应符合下列要求:1当单罐容量不小于1000m3时,不应多于12座。2当单罐容量小于1000m3或者仅储存丙B类油品时,数量不限。
6.5.6地上油罐组内的布置应符合下列规定:1油罐不应超过两排,但单罐容量小于1000m3的储存丙B类油品的储罐不应超过4排。2立式油罐排与排之间的防火距离,不应小于5m,卧式油罐的排与排之间的防火距离,不应小于3m。
6.5.7油罐之间的防火距离不应小于表6.5.7的规定。
注:1浅盘式和浮舱用易熔材料制作的内浮顶油罐按固定顶油罐确定罐间距。2表中D为相邻较大罐的直径,单罐容积大于1000m3的油罐取直径或高度的较大值。3储存不同油品的油罐、不同型式的油罐之间的防火间距,应采用较大值。4高架(位)罐的防火间距,不应小于0.6m。5单罐容量不大于300m3,罐组总容量不大于1500m3的立式油罐间距,可按施工和操作要求确定。6丙A类油品固定顶油罐之间的防火距离按0.4D计算大于15m时,最小可取15m。
6.5.8地上立式油罐组应设防火堤,位于丘陵地区的油罐组,当有可利用地形条件设置导油沟和事故存油池时可不设防火堤。卧式油罐组应设防护墙。
6.5.9油罐组防火堤应符合下列规定:1防火堤应是闭合的,能够承受所容纳油品的静压力和地震引起的破坏力,保证其坚固和稳定。2防火堤应使用不燃烧材料建造,首选土堤,当土源有困难时,可用砖石、钢筋混凝土等不燃烧材料砌筑,但内侧应培土或涂抹有效的防火涂料。土筑防火堤的堤顶宽度不小于0.5m。3立式油罐组防火堤的计算高度应保证堤内的有效容积需要。防火堤实际高度应比计算高度高出0.2m。防火堤实际高度不应低于1.0m,且不应高于2.2m(均以防火堤外侧路面或地坪算起)。卧式油罐组围堰高度不应低于0.5m。4管道穿越防火堤处,应采用非燃烧材料封实。严禁在防火堤上开孔留洞。5防火堤内场地可不做铺砌,但湿陷性黄土、盐渍土、膨胀土等地区的罐组内场地应有防止雨水和喷淋水浸害罐基础的措施。6油罐组内场地应有不小于0.5%的地面设计坡度,排雨水管应从防火堤内设计地面以下通向堤外,并应采取排水阻油措施。年降雨量不大于200mm或降雨在24h内可以渗完时,油罐组内可不设雨水排除系统。7油罐组防火堤上的人行踏步不应少于两处,且应处于不同方位。隔堤均应设置人行踏步。
6.5.10地上立式油罐的罐壁至防火堤内坡脚线的距离,不应小于罐壁高度的一半。卧式油罐的罐壁至围堰内坡脚线的距离,不应小于3m。建在山边的油罐,靠山的一面,罐壁至挖坡坡脚线距离不得小于3m。
6.5.11防火堤内有效容量,应符合下列规定:1对固定顶油罐组,不应小于储罐组内最大一个储罐有效容量。2对浮顶油罐组,不应小于储罐组内一个最大罐有效容量的一半。3当固定顶和浮顶油罐布置在同一油罐组内,放火堤内有效容量应取上两款规定的较大者。
6.5.12立式油罐罐组内隔堤的设置,应符合国家现行防火堤设计规范的规定。
6.5.13事故存液池的设置,应符合下列规定:1设有事故存液池的油罐或罐组四周应设导油沟,使溢漏油品能顺利地流出罐组并自流人事故存液池内。2事故存液池距离储罐不应小于30m。3事故存液池和导油沟距离明火地点不应小于30m。4事故存液池应有排水设施。5事故存液池的容量应符合6.5.11条的规定。
6.5.14五级站内,小于等于500m3的丙类油罐,可不设防火堤,但应设高度不低于1.0m的防护墙。
6.5.15油罐组之间应设置宽度不小于4m的消防车道。受地形条件限制时,两个罐组防火堤外侧坡脚线之间应留有不小于7m的空地。
6.6天然气凝液及液化石油气罐区
6.6.1天然气凝液和液化石油气罐区宜布置在站场常年最小频率风向的上风侧,并应避开不良通风或窝风地段。天然气凝液储罐和全压力式液化石油气储罐周围宜设置高度不低于0.6m的不燃烧体防护墙。在地广人稀地区,当条件允许时,可不设防护墙,但应有必要的导流设施,将泄漏的液化石油气集中引导到站外安全处。全冷冻式液化石油气储罐周围应设置防火堤。
6.6.2天然气凝液和液化石油气储罐成组布置时,天然气凝液和全压力式液化石油气储罐或全冷冻式液化石油气储罐组内的储罐不应超过两排,罐组周围应设环行消防车道。
6.6.3天然气凝液和全压力式液化石油气储罐组内的储罐个数不应超过12个,总容积不应超过20000m3;全冷冻式液化石油气储罐组内的储罐个数不应超过2个。
6.6.4天然气凝液和全压力式液化石油气储罐组内的储罐总容量大于6000m3时,罐组内应设隔墙,单罐容量等于或大于5000m3时应每个罐一隔,隔墙高度应低于防护墙0.2m。全冷冻式液化石油气储罐组内储罐应设隔堤,且每个罐一隔,隔堤高度应低于防火堤0.2m。
6.6.5不同储存方式的液化石油气储罐不得布置在同一个储罐组内。
6.6.6成组布置的天然气凝液和液化石油气储罐到防火堤(或防护墙)的距离应满足如下要求:1全压力式球罐到防护墙的距离应为储罐直径的一半,卧式储罐到防护墙的距离不应小于3m。2全冷冻式液化石油气储罐至防火堤内堤脚线的距离,应为储罐高度与防火堤高度之差,防火堤内有效容积应为一个最大储罐的容量。
6.6.7防护墙、防火堤及隔堤应采用不燃烧实体结构,并应能承受所容纳液体的静压及温度的影响。在防火堤或防护墙的不同方位上应设置不少于两处的人行踏步或台阶。
6.6.8成组布置的天然气凝液和液化石油气罐区,相邻组与组之间的防火距离(罐壁至罐壁)不应小于20m。
6.6.9天然气凝液和液化石油气储罐组内储罐之间的防火距离应不小于表6.6.9的规定。
注:1D为相临较大罐直径。2不同型式储罐之间的防火距离,应采用较大值。
6.6.10防火堤或防护墙内地面应有由储罐基脚线向防火堤或防护墙方向的不小于1%的排水坡度,排水出口应设有可控制开启的设施。
6.6.11天然气凝液及液化石油气罐区内应设可燃气体检测报警装置,并在四周设置手动报警按钮,探测和报警信号引入值班室。
6.6.12天然气凝液储罐及液化石油气储罐的进料管管口宜从储罐底部接入,当从顶部接入时,应将管口接至罐底处。全压力式储罐罐底应安装为储罐注水用的管道、阀门及管道接头。天然气凝液储罐及液化石油气储罐宜采用有防冻措施的二次脱水系统。
6.6.13天然气凝液储罐及液化石油气储罐应设液位计、温度计、压力表、安全阀,以及高液位报警装置或高液位自动联锁切断进料装置。对于全冷冻式液化石油气储罐还应设真空泄放设施。天然气凝液储罐及液化石油气储罐容积大于或等于50m3时,其液相出口管线上宜设远程操纵阀和自动关闭阀,液相进口应设单向阀。
6.6.14全压力式天然气凝液储罐及液化石油气储罐进、出口阀门及管件的压力等级不应低于2.5MPa,且不应选用铸铁阀门。
6.6.15全冷冻式储罐的地基应考虑温差影响,并采取必要措施。
6.6.16天然气凝液储罐及液化石油气储罐的安全阀出口管应接至火炬系统。确有困难时,单罐容积等于或小于100m3的天然气凝液储罐及液化石油气储罐安全阀可接入放散管,其安装高度应高出储罐操作平台2m以上,且应高出所在地面5m以上。
6.6.17天然气凝液储罐及液化石油气罐区内的管道宜地上布置,不应地沟敷设。
6.6.18露天布置的泵或泵棚与天然气凝液储罐和全压力式液化石油气储罐之间的距离不限,但宜布置在防护墙外。
6.6.19压力储存的稳定轻烃储罐与全压力式液化石油气储罐同组布置时,其防火间距不应小于本规范第6.6.9条的规定。
6.7装御设施
6.7.1油品的铁路装卸设施应符合下列要求:1装卸栈桥两端和沿栈桥每隔60~80m,应设安全斜梯。2顶部敞口装车的甲B、乙类油品,应采用液下装车鹤管。3装卸泵房至铁路装卸线的距离,不应小于8m。4在距装车栈桥边缘10m以外的油品输入管道上,应设便于操作的紧急切断阀。5零位油罐不应采用敞口容器,零位罐至铁路装卸线距离,不应小于6m。
6.7.2油品铁路装卸栈桥至站场内其他铁路、道路间距应符合下列要求:1至其他铁路线不应小于20m。2至主要道路不应小于15m。
6.7.3油品的汽车装卸站,应符合下列要求:1装卸站的进出口,宜分开设置;当进、出口合用时,站内应设回车场。2装卸车场宜采用现浇混凝土地面。3装卸车鹤管之间的距离,不应小于4m;装卸车鹤管与缓冲罐之间的距离,不应小于5m。4甲B、乙类液体的装卸车,严禁采用明沟(槽)卸车系统。5在距装卸鹤管10m以外的装卸管道上,应设便于操作的紧急切断阀。6甲B、乙类油品装卸鹤管(受油口)与相邻生产设施的防火间距,应符合表6.7.3的规定。
6.7.4液化石油气铁路和汽车的装卸设施,应符合下列要求:1铁路装饰栈台宜单独设置;若不同时作业,也可与油品装卸鹤管共台设置。2罐车装车过程中,排气管宜采用气相平衡式,也可接至低压燃料气或火炬放空系统,不得就地排放。3汽车装卸鹤管之间的距离不应小于4m。4汽车装卸车场应采用现浇混凝土地面。5铁路装卸设施尚应符合本规范第6.7.1条第1、4款和第6.7.2条的规定。
6.7.5液化石油气灌装站的灌瓶间和瓶库,应符合下列要求:1液化石油气的灌瓶间和瓶库,宜为敞开式或半敞开式建筑物;当为封闭式或半敞开式建筑物时,应采取通风措施。2灌瓶间、倒瓶间、泵房的地沟不应与其他房间连通;其通风管道应单独设置。3灌瓶间和储瓶库的地面,应采用不发生火花的表层。4实瓶不得露天存放。5液化石油气缓冲罐与灌瓶间的距离,不应小于10m。6残液必须密闭回收,严禁就地排放。7气瓶库的液化石油气瓶装总容量不宜超过10m3。8灌瓶间与储瓶库的室内地面,应比室外地坪高0.6m。9灌装站应设非燃烧材料建造的,高度不低于2.5m的实体围墙。
6.7.6灌瓶间与储瓶库可设在同一建筑物内,但宜用实体墙隔开,并各设出入口。
6.7.7液化石油气灌装站的厂房与其所属的配电间、仪表控制间的防火间距不宜小于15m。若毗邻布置时,应采用无门窗洞口防火墙隔开;当必须在防火墙上开窗时,应设甲级耐火材料的密封固定窗。
6.7.8液化石油气、天然气凝液储罐和汽车装卸台,宜布置在油气站场的边缘部位。
6.7.9液化石油气灌装站内储罐与有关设施的防火间距,不应小于表6.7.9的规定。
注:液化石油气储罐与其泵房的防火间距不小应小于15m,露天及棚式布置的泵不受此限制,但宜布置在防护墙外。
6.8泄压和放空设施
6.8.1可能超压的下列设备及管道应设安全阀:1顶部操作压力大于0.07MPa的压力容器;2顶部操作压力大于0.03MPa的蒸馏塔、蒸发塔和汽提塔(汽提塔顶蒸汽直接通入另一蒸馏塔者除外);3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,上述机泵的出口;4可燃气体或液体受热膨胀时,可能超过设计压力的设备及管道。
6.8.3安全阀、爆炸片的选择和安装,应符合国家现行标准《压力容器安全监察规程》的规定。
6.8.4单罐容量等于或大于100m3的液化石油气和天然气凝液储罐应设置2个或2个以上安全阀,每个安全阀担负经计算确定的全部放空量。
6.8.5克劳斯硫回收装置反应炉、再热炉等,宜采用提高设备设计压力的方法防止超压破坏。
6.8.6放空管道必须保持畅通,并应符合下列要求:1高压、低压放空管宜分别设置,并应直接与火炬或放空总管连接;2不同排放压力的可燃气体放空管接人同一排放系统时,应确保不同压力的放空点能同时安全排放。
6.8.7火炬设置应符合下列要求:1火炬的高度,应经辐射热计算确定,确保火炬下部及周围人员和设备的安全。2进入火炬的可燃气体应经凝液分离罐分离出气体中直径大300μm的液滴;分离出的凝液应密闭回收或送至焚烧坑焚烧。3应有防止回火的措施。4火炬应有可靠的点火设施。5距火炬筒30m范围内,严禁可燃气体放空。6液体、低热值可燃气体、空气和惰性气体,不得排入火炬系统。
6.8.8可燃气体放空应符合下列要求:1可能存在点火源的区域内不应形成爆炸性气体混合物。2有害物质的浓度及排放量应符合有关污染物排放标准的规定。3放空时形成的噪声应符合有关卫生标准。4连续排放的可燃气体排气筒顶或放空管口,应高出20m范围内的平台或建筑物顶2.0m以上。对位于20m以外的平台或建筑物顶,应满足图6.8.8的要求,并应高出所在地面5m。5间歇排放的可燃气体排气筒顶或放空管口,应高出1m范围内的平台或建筑物顶2.0m以上。对位于10m以外的平台或建筑物顶,应满足图6.8.8的要求,并应高出所在地面5m。
注:阴影部分为平台或者建筑物的设置范围
6.8.9甲、乙类液体排放应符合下列要求:1排放时可能释放出大量气体或蒸汽的液体,不得直接排入大气,应引入分离设备,分出的气体引入可燃气体放空系统,液体引入有关储罐或污油系统。2设备或容器内残存的甲、乙类液体,不得排入边沟或下水道,可集中排入有关储罐或污油系统。
6.8.10对存在硫化铁的设备、管道,排污口应设喷水冷却设施。
6.8.11原油管道清管器收发筒的污油排放,应符合下列要求:1清管器收发筒应设清扫系统和污油接收系统;2污油池中的污油应引入污油系统。
6.8.12天然气管道清管作业排出的液态污物若不含甲、乙类可燃液体,可排入就近设置的排污池;若含有甲、乙类可燃液体,应密团回收可燃液体或在安全位置设置凝液焚烧坑。
6.9建(构)筑物
6.9.1生产和储存甲、乙类物品的建(构)筑物耐火等级不宜低于一级,生产和储存丙类物品的建(构)筑物耐火等级不宜低于三级。当甲、乙类火灾危险性的厂房采用轻质钢结构时,应符合下列要求:1所有的建筑构件必须采用非燃烧材料。2除天然气压缩机厂房外,宜为单层建筑。3与其他厂房的防火间距应按现行国家标准《建筑设计防火规范》GBJ16中的三级耐火等级的建筑物确定。
6.9.2散发油气的生产设备,宜为露天布置或棚式建筑内布置。甲、乙类火灾危险性生产厂房泄压面积、泄压措施应按现行国家标准《建筑设计防火规范》GBJ16的有关规定执行。
6.9.3当不同火灾危险性类别的房间布置在同一栋建筑物内时,其隔墙应采用非燃烧材料的实体墙。天然气压缩机房或油泵房宜布置在建筑物的一端,将人员集中的房间布置在火灾危险性较小的一端。
6.9.4甲、乙类火灾危险性生产厂房应设向外开启的门,且不宜少于两个,其中一个应能满足最大设备(或拆开最大部件)的进出要求,建筑面积小于或等于100m2时,可设一个向外开启的门。
6.9.5变、配电所不应与有爆炸危险的甲、乙类厂房毗邻布置。但供上述甲、乙类生产厂房专用的10kV及以下的变、配电间,当采用无门窗洞口防火墙隔开时,可毗邻布置。当必须在防火墙上开窗时,应设非燃烧材料的固定甲级防火窗。变压器与配电间之间应设防火墙。
6.9.6甲、乙类工艺设备平台、操作平台,宜设2个通向地面的梯子。长度小于8m的甲类设备平台和长度小于15m的乙类设备平台,可设1个梯子。相邻的平台和框架可根据疏散要求设走桥连通。
6.9.7火车、汽车装卸油栈台、操作平台均应采用非燃烧材料建造。
6.9.8立式圆筒油品加热炉、液化石油气和天然气凝液储罐的钢柱、梁、支撑,塔的框架钢支柱,罐组砖、石、钢筋混凝土防火堤无培土的内侧和顶部,均应涂抹保护层,其耐火极限不应小于2h。
7油气田内部集输管道
7.1一般规定
7.1.1油气田内部集输管道宜埋地敷设。
7.1.2管线穿跨越铁路、公路、河流时,其设计应符合《原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范穿越工程》SY/T0015.1、《原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范跨越工程》SY/T0015.2及油气集输设计等国家现行标准的有关规定。
7.1.4埋地集输管道与其他地下管道、通信电缆、电力系统的各种接地装置等平行或交叉敷设时,其间距应符合国家现行标准《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》SY0007的有关规定。
7.1.5集输管道与架空输电线路平行敷设时,安全距离应符合下列要求:1管道埋地敷设时,安全距离不应小于表7.1.5的规定。
注:1表中距离为边导线至管道任何部分的水平距离。2对路径受限制地区的最小水平距离的要求,应计及架空电力线路导线的最大风偏。
2当管道地面敷设时,其间距不应小于本段最高杆(塔)高度。
7.2原油、天然气凝液集输管道
7.2.1油田内部埋地敷设的原油、稳定轻烃、20℃时饱和蒸气压力小于0.1MPa的天然气凝液、压力小于或等于0.6MPa的油田气集输管道与居民区、村镇、公共福利设施、工矿企业等的距离不宜小于10m。当管道局部管段不能满足上述距离要求时,可降低设计系数,提高局部管道的设计强度,将距离缩短到5m;地面敷设的上述管道与相应建(构)筑物的距离应增加50%。
7.2.220℃时饱和蒸气压力大于或等于0.1MPa、管径小于或等于DN200的埋地天然气凝液管道,应按现行国家标准《输油管道工程设计规范》GB50253中的液态液化石油气管道确定强度设计系数。管道同地面建(构)筑物的最小间距应符合下列规定:1与居民区、村镇、重要公共建筑物不应小于30m;一般建(构)筑物不应小于10m。2与高速公路和一、二级公路平行敷设时,其管道中心线距公路用地范围边界不应小于10m,三级及以下公路不宜小于5m。3与铁路平行敷设时,管道中心线距铁路中心线的距离不应小于10m,并应满足本规范第7.1.6条的要求。
7.3天然气集输管道
7.3.1埋地天然气集输管道的线路设计应根据管道沿线居民户数及建(构)筑物密集程度采用相应的强度设计系数进行设计。管道地区等级划分及强度设计系数取值应按现行国家标准《输气管道工程设计规范》GB50251中有关规定执行。当输送含硫化氢天然气时,应采取安全防护措施。
7.3.2天然气集输管道输送湿天然气,天然气中的硫化氢分压等于或大于0.0003MPa(绝压)或输送其他酸性天然气时,集输管道及相应的系统设施必须采取防腐蚀措施。
7.3.4天然气集输管道应根据输送介质的腐蚀程度,增加管道计算壁厚的腐蚀余量。腐蚀余量取值应按油气集输设计国家现行标准的有关规定执行。
7.3.5集气管道应设线路截断阀,线路截断阀的设置应按现行国家标准《输气管道工程设计规范》GB50251的有关规定执行。当输送含硫化氢天然气时,截断阀设置宜适当加密,符合油气集输设计国家现行标准的规定,截断阀应配置自动关闭装置。
7.3.6集输管道宜设清管设施。清管设施设计应按现行国家标准《输气管道工程设计规范》GB50251的有关规定执行。7.3天然气集输管道
7.3.6集输管道宜设清管设施。清管设施设计应按现行国家标准《输气管道工程设计规范》GB50251的有关规定执行。
8消防设施
8.1一般规定
8.1.1石油天然气站场消防设施的设置,应根据其规模、油品性质、存储方式、储存容量、储存温度、火灾危险性及所在区域消防站布局、消防站装备情况及外部协作条件等综合因素确定。
8.1.2集输油工程中的井场、计量站等五级站,集输气工程中的集气站、配气站、输气站、清管站、计量站及五级压气站、注气站,采出水处理站可不设消防给水设施。
8.1.3火灾自动报警系统的设计,应按现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB50116执行。当选用带闭式喷头的传动管传递火灾信号时,传动管的长度不应大于300m,公称直径宜为15~25mm,传动管上闭式喷头的布置间距不宜大于2.5m。
8.1.4单罐容量大于或等于500m3的油田采出水立式沉降罐宜采用移动式灭火设备。
8.1.5固定和半固定消防系统中的设备及材料应符合下列规定:1应选用消防专用设备。2油罐防火堤内冷却水和泡沫混合液管道宜采用热镀锌钢管。油罐上泡沫混合液管道设计应采取防爆炸破坏的措施。8.1.6钢制单盘式和双盘式内浮顶油罐的消防设施应按浮顶油罐确定,浅盘式内浮顶和浮盘用易熔材料制作的内浮顶油罐消防设施应按固定顶油罐确定。
8.2消防站
8.2.2消防站的选址应符合下列要求:1消防站的选址应位于重点保护对象全年最小频率风向的下风侧,交通方便、靠近公路。与油气站场甲、乙类储罐区的距离不应小于200m。与甲、乙类生产厂房、库房的距离不应小于100m。2主体建筑距医院、学校、幼儿园、托儿所、影剧院、商场、娱乐活动中心等容纳人员较多的公共建筑的主要疏散口应大于50m,且便于车辆迅速出动的地段。3消防车库大门应朝向道路。从车库大门墙基至城镇道路规划红线的距离:二、三级消防站不应小于15m;一级消防站不应小于25m;加强消防站、特勤消防站不应小于30m。
8.2.3消防站建筑设计应符合下列要求:1消防站的建筑面积,应根据所设站的类别、级别、使用功能和有利于执勤战备、方便生活、安全使用等原则合理确定。消防站建筑物的耐火等级应不小于2级。2消防车库应设置备用车位及修理间、检车地沟。修理间与其他房间应用防火墙隔开,且不应与火警调度室毗邻。3消防车库应有排除发动机废气的设施。滑杆室通向车库的出口处应有废气阻隔装置。4消防车库应设有供消防车补水用的室内消火栓或室外水鹤。5消防车库大门开启后,应有自动锁定装置。6消防站的供电负荷等级不宜低于二级,并应设配电室。有人员活动的场所应设紧急事故照明。7消防站车库门前公共道路两侧50m,应安装提醒过往车辆注意,避让消防车辆出动的警灯和警铃。
8.2.4消防站的装备应符合下列要求:1消防车辆的配备,应根据被保护对象的实际需要计算确定,并按表8.2.4选配。
注:1表中“√”表示可选配的设备。2北方高寒地区,可根据实际需要配备解冻锅炉消防车。3为气田服务的消防站必须配备干粉消防车。2消防站主要消防车的技术性能应符合下列要求:1)重型消防车应为大功率、远射程炮车。2)消防车应采用双动式取力器,重型消防车应带自保系统。3)泡沫比例混合器应为3%、6%两档,或无级可调。4)泡沫罐应有防止泡沫液沉降装置。5)根据东、西部和南、北方油气田自然条件的不同及消防保卫的特殊需要,可在现行标准基础上增减功能。3支队、大队级消防指挥中心的装备配备,可根据实际需要选配。4油气田地形复杂,地面交通工具难以跨越或难以作出快速反应时,可配备消防专用直升飞机及与之配套的地面指挥设施。5消防站兼有水上责任区的,应加配消防艇或轻便实用的小型消防船、卸载式消防舟,并有供其停泊、装卸的专用码头。6消防站灭火器材、抢险救援器材、人员防护器材等的配备应符合国家现行有关标准的规定。
8.2.5灭火剂配备应符合下列要求:1消防站一次车载灭火剂最低总量应符合表8.2.5的规定。
2应按照一次车载灭火剂总量1:1的比例保持储备量,若邻近消防协作力量不能在30min内到达,储备量应增加1倍。
8.2.6消防站通信装备的配置,应符合现行国家标准《消防通信指挥系统设计规范》GB50313的规定。支队级消防指挥中心,可按I类标准配置;大队级消防指挥中心,可按Ⅱ类标准配置;其他消防站,可参照Ⅲ类标准,根据实际需要增、减配置。
8.3消防给水
8.3.1消防用水可由给水管道、消防水池或天然水源供给,应满足水质、水量、水压、水温要求。当利用天然水源时,应确保枯水期最低水位时消防用水量的要求,并设置可靠的取水设施。处理达标的油田采出水能满足消防水质、水温的要求时,可用于消防给水。
8.3.2消防用水可与生产、生活给水合用一个给水系统,系统供水量应为100%消防用水量与70%生产、生活用水量之和。
8.3.3储罐区和天然气处理厂装置区的消防给水管网应布置成环状,并应采用易识别启闭状态的阀将管网分成若干独立段,每段内消火栓的数量不宜超过5个。从消防泵房至环状管网的供水干管不应少于两条。其他部位可设支状管道。寒冷地区的消火栓井、阀井和管道等应有可靠的防冻措施。采用半固定低压制消防供水的站场,如条件允许宜设2条站外消防供水管道。
8.4油罐区消防设施
8.4.1除本规范另有规定外,油罐区应设置灭火系统和消防冷却水系统,且灭火系统宜为低倍数泡沫灭火系统。
8.4.2油罐区低倍数泡沫灭火系统的设置,应符合下列规定:1单罐容量不小于10000m3的固定顶罐、单罐容量不小于50000m3的浮顶罐、机动消防设施不能进行保护或地形复杂消防车扑救困难的储罐区,应设置固定式低倍数泡沫灭火系统。2罐壁高度小于7m或容积不大于200m3的立式油罐、卧式油罐可采用移动式泡沫灭火系统。3除1与2款规定外的油罐区宜采用半固定式泡沫灭火系统。
8.4.3单罐容量不小于20000m3的固定顶油罐,其泡沫灭火系统与消防冷却水系统应具备连锁程序操纵功能。单罐容量不小于50000m3的浮顶油罐应设置火灾自动报警系统。单罐容量不小于100000m3的浮顶油罐,其泡沫灭火系统与消防冷却水系统应具备自动操纵功能。
8.4.4储罐区低倍数泡沫灭火系统的设计,应按现行国家标准《低倍数泡沫灭火系统设计规范》GB50151的规定执行。
8.4.5油罐区消防冷却水系统设置形式应符合下列规定:1单罐容量不小于10000m3的固定顶油罐、单罐容量不小于50000m3的浮顶油罐,应设置固定式消防冷却水系统。2单罐容量小于10000m3、大于500m3的固定顶油罐与单罐容量小于50000m3的浮顶油罐,可设置半固定式消防冷却水系统。3单罐容量不大于500m3的固定顶油罐、卧式油罐,可设置移动式消防冷却水系统。
8.4.6油罐区消防水冷却范围应符合下列规定:1着火的地上固定顶油罐及距着火油罐罐壁1.5倍直径范围内的相邻地上油罐,应同时冷却;当相邻地上油罐超过3座时,可按3座较大的相邻油罐计算消防冷却水用量。2着火的浮顶罐应冷却,其相邻油罐可不冷却。3着火的地上卧式油罐及距着火油罐直径与长度之和的一半范围内的相邻油罐应冷却。
8.4.7油罐的消防冷却水供给范围和供给强度应符合下列规定:1地上立式油罐消防冷却水供给范围和供给强度不应小于表8.4.7的规定。2着火的地上卧式油罐冷却水供给强度不应小于6.0L/min·m2,相邻油罐冷却水供给强度不应小于3.0L/min·m2。冷却面积应按油罐投影面积计算。总消防水量不应小于50mm3/h。3设置固定式消防冷却水系统时,相邻罐的冷却面积可按实际需要冷却部位的面积计算,但不得小于罐壁表面积的1/2。油罐消防冷却水供给强度应根据设计所选的设备进行校核。
注:Φ16mm水枪保护范围为8~10m,Φ19mm水枪保护范围为9~11m。
8.4.9油罐固定式消防冷却水系统的设置,应符合下列规定:1应设置冷却喷头,喷头的喷水方向与罐壁的夹角应在30°~60°。2油罐抗风圈或加强圈无导流设施时,其下面应设冷却喷水圈管。3当储罐上的环形冷却水管分割成两个或两个以上弧形管段时,各弧形管段间不应连通,并应分别从防火堤外连接水管;且应分别在防火堤外的进水管道上设置能识别启闭状态的控制阀。4冷却水立管应用管卡固定在罐壁上,其间距不宜大于3m。立管下端应设锈渣清扫口,锈渣清扫口距罐基础顶面应大于300mm,且集锈渣的管段长度不宜小于300mm。5在防火堤外消防冷却水管道的最低处应设置放空阀。6当消防冷却水水源为地面水时,宜设置过滤器。
8.4.10偏远缺水处总容量不大于4000m3、且储罐直径不大于12m的原油罐区(凝析油罐区除外),可设置烟雾灭火系统,且可不设消防冷却水系统。
8.4.11总容量不大于200m3、且单罐容量不大于100m3的立式油罐区或总容量不大于500m3、且单罐容量不大于100m3的井场卧式油罐区,可不设灭火系统和消防冷却水系统。
8.5天然气凝液、液化石油气罐区消防设施
8.5.1天然气凝液、液化石油气罐区应设置消防冷却水系统,并应配置移动式干粉等灭火设施。
8.5.2天然气凝液、液化石油气罐区总容量大于50m3或单罐容量大于20m3时,应设置固定式水喷雾或水喷淋系统和辅助水枪(水炮);总容量不大于50m3或单罐容量不大于20m3时,可设置半固定式消防冷却水系统。
8.5.3天然气凝液、液化石油气罐区设置固定式消防冷却水系统时,其消防用水量应按储罐固定式消防冷却用水量与移动式水枪用水量之和计算;设置半固定式消防冷却水系统时,消防用水量不应小于20L/s。
8.5.4固定式消防冷却水系统的用水量计算,应符合下列规定:1着火罐冷却水供给强度不应小于0.15L/s·m2,保护面积按其表面积计算。2距着火罐直径(卧式罐按罐直径和长度之和的一半)1.5倍范围内的邻近罐冷却水供给强度不应小于0.15L/s·m2,保护面积按其表面积的一半计算。
8.5.5全冷冻式液化石油气储罐固定式消防冷却水系统的冷却水供给强度与冷却面积,应满足下列规定:1着火罐及邻罐罐顶的冷却水供给强度不宜小于4L/min·m2,冷却面积按罐顶全表面积计算。2着火罐及邻罐罐壁的冷却水供给强度不宜小于2L/min·m2,着火罐冷却面积按罐全表面积计算,邻罐冷却面积按罐表面积的一半计算。
8.5.6辅助水枪或水炮用水量应按罐区内最大一个储罐用水量确定,且不应小于表8.5.6的规定。
注:水枪用水量应按本表罐区总容量和单罐容量较大者确定。
8.5.8储罐采用水喷雾固定式消防冷却水系统时,喷头应按储罐的全表面积布置,储罐的支撑、阀门、液位计等,均宜设喷头保护。
8.5.9固定式消防冷却水管道的设置,应符合下列规定:1储罐容量大于400m3时,供水竖管不宜少于两条,均匀布置。2消防冷却水系统的控制阀应设于防火堤外且距罐壁不小于15m的地点。3控制阀至储罐间的冷却水管道应设过滤器。
8.6装置区及厂房消防设施
注:五级站专指生产规模50×104m3/d的天然气净化厂和五级天然气处理厂。
8.6.2三级天然气净化厂生产装置区的高大塔架及其设备群宜设置固定水炮;三级天然气凝液装置区,有条件时可设固定泡沫炮保护;其设置位置距离保护对象不宜小于15m,水炮的水量不宜小于30L/s。
8.6.3液体硫磺储罐应设置固定式蒸汽灭火系统;灭火蒸汽应从饱和蒸汽主管顶部引出,蒸汽压力宜为0.4~1.0MPa,灭火蒸汽用量按储罐容量和灭火蒸汽供给强度计算确定,供给强度为0.0015kg/m3·s,灭火蒸汽控制阀应设在围堰外。
8.6.4油气站场建筑物消防给水应符合下列规定:1本规范第8.1.2条规定范围之外的站场宜设置消防给水设施。2建筑物室内消防给水设施应符合本规范第8.6.5条的规定。3建筑物室内外消防用水量应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GBJ16的规定。
8.6.5石油天然气生产厂房、库房内消防设施的设置应根据物料性质、操作条件、火灾危险性、建筑物体积及外部消防设施的设置情况等综合考虑确定。室外设有消防给水系统且建筑物体积不超过5000m3的建筑物,可不设室内消防给水。
8.6.6天然气四级压气站和注气站的压缩机厂房内宜设置气体、干粉等灭火设施,其设置数量应符合现行国家标准规范的有关规定;站内宜设置消防给水系统,其水量按本规范第8.6.1条确定。
8.6.7石油天然气生产装置采用计算机控制的集中控制室和仪表控制间,应设置火灾报警系统和手提式、推车式气体灭火器。
8.6.8天然气、液化石油气和天然气凝液生产装置区及厂房内宜设置火灾自动报警设施,并宜在装置区和巡检通道及厂房出入口设置手动报警按钮。
8.7装卸栈台消防设施
8.7.1火车和一、二、三、四级站场的汽车油品装卸栈台,附近有消防车的,宜设置半固定消防给水系统,供水压力不应小于0.15MPa,消火栓间距不应大于60m。
8.8消防泵房
8.8.1消防冷却供水泵房和泡沫供水泵房宜合建,其规模应满足所在站场一次最大火灾的需要。一、二、三级站场消防冷却供水泵和泡沫供水泵均应设备用泵,消防冷却供水泵和泡沫供水泵的备用泵性能应与各自最大一台操作泵相同。
8.8.2消防泵房的位置应保证启泵后5min内,将泡沫混合液和冷却水送到任何一个着火点。
8.8.3消防泵房的位置宜设在油罐区全年最小频率风向的下风侧,其地坪宜高于油罐区地坪标高,并应避开油罐破裂可能波及到的部位。
8.8.4消防泵房应采用耐火等级不低于二级的建筑,并应设直通室外的出口。
8.8.5消防泵组的安装应符合下列要求:1一组水泵的吸水管不宜少于2条,当其中一条发生故障时,其余的应能通过全部水量。2一组水泵宜采用自灌式引水,当采用负压上水时,每台消防泵应有单独的吸水管。3消防泵应设置自动回流管。4公称直径大于300mm经常启闭的阀门,宜采用电动阀或气动阀,并能手动操作。
8.8.6消防泵房值班室应设置对外联络的通信设施。
8.9灭火器配置
8.9.1油气站场内建(构)筑物应配置灭火器,其配置类型和数量按现行国家标准《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140的规定确定。
8.9.2甲、乙、丙类液体储罐区及露天生产装置区灭火器配置,应符合下列规定:1油气站场的甲、乙、丙类液体储罐区当设有固定式或半固定式消防系统时,固定顶罐配置灭火器可按应配置数量的10%设置,浮顶罐按应配置数量的5%设置。当储罐组内储罐数量超过2座时,灭火器配置数量应按其中2个较大储罐计算确定;但每个储罐配置的数量不宜多于3个,少于1个手提式灭火器,所配灭火器应分组布置;2露天生产装置当设有固定式或半固定式消防系统时,按应配置数量的30%设置。手提灭火器的保护距离不宜大于9m。
8.9.3同一场所应选用灭火剂相容的灭火器,选用灭火器时还应考虑灭火剂与当地消防车采用的灭火剂相容。
8.9.4天然气压缩机厂房应配置推车式灭火器。
9电气
9.1消防电源及配电
9.1.1石油天然气工程一、二、三级站场消防泵房用电设备的电源,宜满足现行国家标准《供配电系统设计规范》GB50052所规定的一级负荷供电要求。当只能采用二级负荷供电时,应设柴油机或其他内燃机直接驱动的备用消防泵,并应设蓄电池满足自控通讯要求。当条件受限制或技术、经济合理时,也可全部采用柴油机或其他内燃机直接驱动消防泵。
9.1.3重要消防用电设备当采用一级负荷或二级负荷双回路供电时,应在最末一级配电装置或配电箱处实现自动切换。其配电线路宜采用耐火电缆。
9.2防雷
9.2.1站场内建筑物、构筑物的防雷分类及防雷措施,应按现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB50057的有关规定执行。
9.2.2工艺装置内露天布置的塔、容器等,当顶板厚度等于或大于4mm时,可不设避雷针保护,但必须设防雷接地。
9.2.3可燃气体、油品、液化石油气、天然气凝液的钢罐,必须设防雷接地,并应符合下列规定:1避雷针(线)的保护范围,应包括整个储罐。2装有阻火器的甲B乙类油品地上固定顶罐,当顶板厚度等于或大于4mm时,不应装设避雷针(线),但必须设防雷接地。3压力储罐、丙类油品钢制储罐不应装设避雷针(线),但必须设防感应雷接地。4浮顶罐、内浮顶罐不应装设避雷针(线),但应将浮顶与罐体用2根导线作电气连接。浮顶罐连接导线应选用截面积不小于25mm2的软铜复绞线。对于内浮顶罐,钢质浮盘的连接导线应选用截面积不小于16mm2的软铜复绞线;铝质浮盘的连接导线应选用直径不小于1.8mm的不锈钢钢丝绳。
9.2.4钢储罐防雷接地引下线不应少于2根,并应沿罐周均匀或对称布置,其间距不宜大于30m。
9.2.5防雷接地装置冲击接地电阻不应大于10Ω,当钢罐仅做防感应雷接地时,冲击接地电阻不应大于30Ω。
9.2.6装于钢储罐上的信息系统装置,其金属外壳应与罐体做电气连接,配线电缆宜采用铠装屏蔽电缆,电缆外皮及所穿钢管应与罐体做电气连接。
9.2.7甲、乙类厂房(棚)的防雷,应符合下列规定:1厂房(棚)应采用避雷带(网)。其引下线不应少于2根,并应沿建筑物四周均匀对称布置,间距不应大于18m。网格不应大于10m×10m或12m×8m。2进出厂房(棚)的金属管道、电缆的金属外皮、所穿钢管或架空电缆金属槽,在厂房(棚)外侧应做一处接地,接地装置应与保护接地装置及避雷带(网)接地装置合用。
9.2.8丙类厂房(棚)的防雷,应符合下列规定:1在平均雷暴日大于40d/a的地区,厂房(棚)宜装设避雷带(网)。其引下线不应少于2根,间距不应大于18m。2进出厂房(棚)的金属管道、电缆的金属外皮、所穿钢管或架空电缆金属槽,在厂房(棚)外侧应做一处接地,接地装置应与保护接地装置及避雷带(网)接地装置合用。
9.2.9装卸甲B、乙类油品、液化石油气、天然气凝液的鹤管和装卸栈桥的防雷,应符合下列规定:1露天装卸作业的,可不装设避雷针(带)。2在棚内进行装卸作业的,应装设避雷针(带)。避雷针(带)的保护范围应为爆炸危险1区。
3进入装卸区的油品、液化石油气、天然气凝液输送管道在进入点应接地,冲击接地电阻不应大于10Ω。
9.3防静电
9.3.1对爆炸、火灾危险场所内可能产生静电危险的设备和管道,均应采取防静电措施。
9.3.2地上或管沟内敷设的石油天然气管道,在下列部位应设防静电接地装置:1进出装置或设施处。2爆炸危险场所的边界。3管道泵及其过滤器、缓冲器等。4管道分支处以及直线段每隔200~300m处。
9.3.3油品、液化石油气、天然气凝液的装卸栈台和码头的管道、设备、建筑物与构筑物的金属构件和铁路钢轨等(做阴极保护者除外),均应做电气连接并接地。
9.3.4汽车罐车、铁路罐车和装卸场所,应设防静电专用接地线。
9.3.5油品装卸码头,应设置与油船跨接的防静电接地装置。此接地装置应与码头上油品装卸设备的防静电接地装置合用。
9.3.6下列甲、乙、丙A类油品(原油除外)、液化石油气、天然气凝液作业场所,应设消除人体静电装置:1泵房的门外。2储罐的上罐扶梯入口处。3装卸作业区内操作平台的扶梯入口处。4码头上下船的出入口处。
9.3.7每组专设的防静电接地装置的接地电阻不宜大于100Ω。
9.3.8当金属导体与防雷接地(不包括独立避雷针防雷接地系统)、电气保护接地(零)、信息系统接地等接地系统相连接时,可不设专用的防静电接地装置。
10液化天然气站场
10.1一般规定
10.1.1本章适用于下列液化天然气站场的工程设计:1液化天然气供气站;2小型天然气液化站。
10.1.2液化天然气站场内的液化天然气、制冷剂的火灾危险性应划为甲A类。
10.1.3液化天然气站场爆炸危险区域等级范围,应根据释放物质的相态、温度、密度变化、释放量和障碍等条件按国家现行标准的有关规定确定。
10.2区域布置
10.2.1站址应选在人口密度较低且受自然灾害影响小的地区。
10.2.2站址应远离下列设施:1大型危险设施(例如,化学品、炸药生产厂及仓库等);2大型机场(包括军用机场、空中实弹靶场等);3与本工程无关的输送易燃气体或其他危险流体的管线;4运载危险物品的运输线路(水路、陆路和空路)。
10.2.3液化天然气罐区邻近江河、海岸布置时,应采取措施防止泄漏液体流入水域。
10.2.4建站地区及与站场间应有全天候的陆上通道,以确保消防车辆和人员随时进入和站内人员在必要时安全撤离。
10.2.5液化天然气站场的区域布置应按以下原则确定:1液化天然气储存总容量不大于3000m3时,可按本规范表3.2.2和表4.0.4中的液化石油气站场确定。2液化天然气储存总容量大于或等于30000m3时,与居住区、公共福利设施的距离应大于0.5km。3液化天然气储存总容量介于第1款和第2款之间时,应根据对现场条件、设施安全防护程度的评价确定,且不应小于本条第1款确定的距离。
4本条1~3款确定的防火间距,尚应按本规范第10.3.4条和第10.3.5条规定进行校核。10.2区域布置
4本条1~3款确定的防火间距,尚应按本规范第10.3.4条和第10.3.5条规定进行校核。
10.3站场内部布置
10.3.1站场总平面,应根据站的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,按功能分区集中布置。
10.3.2单罐容量等于或小于265m3的液化天然气罐成组布置时,罐组内的储罐不应超过两排,每组个数不宜多于12个,罐组总容量不应超过3000m3。易燃液体储罐不得布置在液化天然气罐组内。
10.3.3液化天然气设施应设围堰,并应符合下列规定:1操作压力小于或等于100kPa的储罐,当围堰与储罐分开设置时,储罐至围堰最近边沿的距离,应为储罐最高液位高度加上储罐气相空间压力的当量压头之和与围堰高度之差;当罐组内的储罐已采取了防低温或火灾的影响措施时,围堰区内的有效容积应不小于罐组内一个最大储罐的容积;当储罐未采取防低温和火灾的影响措施时,围堰区内的有效容积应为罐组内储罐的总容积。2操作压力小于或等于100kPa的储罐,当混凝土外罐围堰与储罐布置在一起,组成带预应力混凝土外罐的双层罐时,从储罐罐壁至混凝土外罐围堰的距离由设计确定。3在低温设备和易泄漏部位应设置液化天然气液体收集系统;其容积对于装车设施不应小于最大罐车的罐容量,其他为某单一事故泄漏源在10min内最大可能的泄漏量。4除第2款之外,围堰区均应配有集液池。5围堰必须能够承受所包容液化天然气的全部静压头,所圈团液体引起的快速冷却、火灾的影响、自然力(如地震、风雨等)的影响,且不渗漏。6储罐与工艺设备的支架必须耐火和耐低温。
10.3.4围堰和集液池至室外活动场所、建(构)筑物的隔热距离(作业者的设施除外),应按下列要求确定:1围堰区至室外活动场所、建(构)筑物的距离,可按国际公认的液化天然气燃烧的热辐射计算模型确定,也可使用管理部门认可的其他方法计算确定。2室外活动场所、建(构)筑物允许接受的热辐射量,在风速为0级、温度21℃及相对湿度为50%条件下,不应大于下述规定值:1)热辐射量达4000W/m2界线以内,不得有50人以上的室外活动场所;2)热辐射量达9000W/m2界线以内,不得有活动场所、学校、医院、监狱、拘留所和居民区等在用建筑物;3)热辐射量达30000W/m2界线以内,不得有即使是能耐火且提供热辐射保护的在用构筑物。3燃烧面积应分别按下列要求确定:1)储罐围堰内全部容积(不包括储罐)的表面着火;2)集液池内全部容积(不包括设备)的表面着火。
10.3.5本规范第10.3.4条2款1)、2)项中的室外活动场所、建筑物,以及站内重要设施不得设置在天然气蒸气云扩散隔离区内。扩散隔离区的边界应按下列要求确定:1扩散隔离区的边界应按国际公认的高浓度气体扩散模型进行计算,也可使用管理部门认可的其他方法计算确定。2扩散隔离区边界的空气中甲烷气体平均浓度不应超过2.5%;3设计泄漏量应按下列要求确定:1)液化天然气储罐围堰区内,储罐液位以下有未装内置关闭阀的接管情况,其设计泄漏量应按照假设敞开流动及流通面积等于液位以下接管管口面积,产生以储罐充满时流出的最大流量,并连续流动到。压差时为止。储罐成组布置时,按可能产生最大流量的储罐计算;2)管道从罐顶进出的储罐围堰区,设计泄漏量按一条管道连续输送10min的最大流量考虑;3)储罐液位以下配有内置关闭阀的围堰区,设计泄漏量应按照假设敞开流动及流通面积等于液位以下接管管口面积,储罐充满时持续流出1h的最大量考虑。
10.3.6地上液化天然气储罐间距应符合下列要求:1储存总容量小于或等于265m3时,储罐间距可按表10.3.6确定。储存总容量大于265m3时,储罐间距可按表10.3.6确定,并应满足本规范第10.3.4条和第10.3.5条的规定。2多台储罐并联安装时,为便于接近所有隔断阀,必须留有至少0.9m的净距。3容量超过0.5m3的储罐不应设置在建筑物内。
10.3.7气化器距建筑界线应大于30m,整体式加热气化器距围堰区、导液沟、工艺设备应大于15m;间接加热气化器和环境式气化器可设在按规定容量设计的围堰区内。其他设备间距可参照本规范表5.2.1的有关规定。
10.3.8液化天然气放空系统的汇集总管,应经过带电热器的气液分离罐,将排放物加热成比空气轻的气体后方可排入放空系统。禁止将液化天然气排入封闭的排水沟内。
10.4消防及安全
10.4.1液化天然气设施应配置防火设施。其防护程度应根据防火工程原理、现场条件、设施内的危险性,结合站界内外相邻设施综合考虑确定。
10.4.2液化天然气储罐,应设双套带高液位报警和记录的液位计、显示和记录罐内不同液相高度的温度计、带高低压力报警和记录的压力计、安全阀和真空泄放设施。储罐必须配备一套与高液位报警联锁的进罐流体切断装置。液位计应能在储罐运行情况下进行维修或更换,选型时必须考虑密度变化因素,必要时增加密度计,监视罐内液体分层,避免罐内“翻混”现象发生。
10.4.3火灾和气体泄漏检测装置,应按以下原则配置:1装置区、罐区以及其他存在潜在危险需要经常观测处,应设火焰探测报警装置。相应配置适量的现场手动报警按钮。2装置区、罐区以及其他存在潜在危险需要经常观测处,应设连续检测可燃气体浓度的探测报警装置。3装置区、罐区、集液池以及其他存在潜在危险需要经常观测处,应设连续检测液化天然气泄漏的低温检测报警装置。4探测器和报警器的信号盘应设置在其保护区的控制室或操作室内。
10.4.4容量大于或等于30000m3的站场应配有遥控摄像、录像系统,并将关键部位的图像传送给控制室的监控器上。
10.4.5液化天然气站场的消防水系统,应按如下原则配置:1储存总容量大于或等于265m3的液化天然气罐组应设固定供水系统。2采用混凝土外罐的双层壳罐,当管道进出口在罐顶时,应在罐顶泵平台处设置固定水喷雾系统,供水强度不小于20.4L/min·m2。3固定消防水系统的消防水量应以最大可能出现单一事故设计水量,并考虑200m3/h余量后确定。移动式消防冷却水系统应能满足消防冷却水总用水量的要求。4罐区以外的其他设施的消防水和消火栓设置见本规范消防部分。
10.4.6液化天然气站场应配有移动式高倍数泡沫灭火系统。液化天然气储罐总容量大于或等于3000m3的站场,集液池应配固定式全淹没高倍数泡沫灭火系统,并应与低温探测报警装置联锁。系统的设计应符合现行国家标准《高倍数、中倍数泡沫灭火系统设计规范》GB50196的有关规定。
10.4.7扑救液化天然气储罐区和工艺装置内可燃气体、可燃液体的泄漏火灾,宜采用干粉灭火。需要重点保护的液化天然气储罐通向大气的安全阀出口管应设置固定干粉灭火系统。
10.4.8液化天然气设施应配有紧急停机系统。通过该系统可切断液化天然气、可燃液体、可燃冷却剂或可燃气体源,能停止导致事故扩大的运行设备。该系统应能手动或自动操作,当设自动操作系统时应同时具有手动操作功能。
10.4.9站内必须有书面的应急程序,明确在不同事故情况下操作人员应采取的措施和如何应对,而且必须备有一定数量的防护服和至少2个手持可燃气体探测器。
附录A石油天然气火灾危险性分类举例
注:石油产品的火灾危险性分类应以产品标准中确定的闪点指标为依据。经过技术经济论证,有些炼厂生产的轻柴油闪点若大于或等于60℃,这种轻柴油在储运过程中的火灾危险性可视为丙类。闪点小于60℃并且大于或等于55℃的轻柴油,如果储运设施的操作温度不超过40℃,其火灾危险性可视为丙类。
附录B防火间距起算点的规定
1公路从路边算起。2铁路从中心算起。3建(构)筑物从外墙壁算起。4油罐及各种容器从外壁算起。5管道从管壁外缘算起。6各种机泵、变压器等设备从外缘算起。7火车、汽车装卸油鹤管从中心线算起。8火炬、放空管从中心算起。9架空电力线、架空通信线从杆、塔的中心线算起。10加热炉、水套炉、锅炉从烧火口或烟囱算起。11油气井从井口中心算起。12居住区、村镇、公共福利设施和散居房屋从邻近建筑物的外壁算起。13相邻厂矿企业从围墙算起。
本标准用词说明
1为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:1)表示很严格,非这样做不可的用词:正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”。2)表示严格,在正常情况下均应这样做的用词:正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”。3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;表示有选择,在一定条件下可以这样做的用词,采用“可”。2本规范中指明应按其他有关标准、规范执行的写法为“应符合……的规定”或“应按……执行”。
1总则
1.0.1油气田生产和管道输送的原油、天然气、石油产品、液化石油气、天然气凝液、稳定轻烃等,都是易燃易爆产品,生产、储运过程中处理不当,就会造成灾害。因此,在工程设计时,首先要分析各种不安全的因素,对其采取经济、可靠的预防和灭火技术措施,以防止火灾的发生和蔓延扩大,减少火灾发生时造成的损失。
1.0.3我国于1998年4月29日颁布了《消防法》,又于2002年6月29日颁布了《安全生产法》。这两部法律的颁布实施,对于依法加强安全生产监督管理,防止和减少生产安全事故,保障人民群众生命和财产安全,促进经济发展有重要意义。石油天然气工程的防火设计,必须遵循这两部法律确定的方针政策。我国石油天然气工程的防火设计又具有自己的特点。油气站场由于主要为油气田开发服务,必须设置在油气田上或附近,站址可选择性较小。站场的类型繁多,规模和复杂程度相差悬殊,且布局分散。站场周围的自然环境和人文环境复杂多变,许多油气站场地处沙漠、戈壁和荒原,自然条件恶劣,交通不便,人烟稀少,缺乏水源。所以石油天然气站场的防火设计必须结合实际,针对不同地区和不同种类的站场,根据具体情况合理确定防火标准,选掸适用的防火技术,做到保证生产安全,经济实用。
本章所列术语,仅适用于本规范。
3.2.1本条规定了确定石油天然气站场等级的原则,仍采用原规范第3.0.3条第1款的内容。有些石油天然气站场,如油气输送管道的各种站场和气田天然气处理的各种站场,一般仅储存或输送油品或天然气、液化石油气一种物质。还有一些站场,如油气集中处理站可能同时生产和储存原油、天然气、天然气凝液、液化石油气、稳定轻烃等多种物质。但是这些生产和储存设施一般是处在不同的区段,相互保持较大的距离,可以避免火灾情况下不同种类的装置、不同罐区之间的相互干扰。从原规范多年执行情况看,生产和储存不同物质的设施分别计算规模和储罐总容量,并按其中等级较高者确定站场等级是切实可行的。
3.2.3天然气站场的生产过程都是带压生产,天然气站场火灾危险性大小除天然气站场的生产规模外,还同天然气站场生产工艺过程的繁简程度有很大关系。相同规模和压力的天然气站场,生产工艺过程的繁简程度不同时,天然气站场的工艺装置数量、储存的可燃物质、占地面积、火灾危险性等差别很大。生产规模为50×104m3/d含有脱硫、脱水、硫磺回收等净化装置的天然气净化厂和生产规模为400×104m3/d的脱硫站、脱水站的工艺装置数量、储存的可燃物质、占地面积都基本相当。因此,天然气站场的等级应以天然气净化厂的规模为基础,并考虑天然气脱硫、脱水站生产工艺的繁简程度。天然气处理厂主要是对天然气进行脱水、轻油回收、脱二氧化碳、脱硫,生产工艺比较复杂。天然气处理厂的级别划分应与天然气净化厂一致。
4.0.1区域布置系指石油天然气站场与所处地段其他企业、建(构)筑物、居民区、线路等之间的相互关系。处理好这方面的关系,是确保石油天然气站场安全的一个重要因素。因为石油天然气散发的易燃、易爆物质,对周围环境存在着发生火灾的威胁,而其周围环境的其他企业、居民区等火源种类杂而多,对其带来不安全的因素。因此,在确定区域布置时,应根据其周围相邻的外部关系,合理进行石油天然气站场选址,满足安全距离的要求,防止和减少火灾的发生和相互影响。合理利用地形、风向等自然条件,是消除和减少火灾危险的重要一环。当一旦发生火灾事故时,可免于大幅度地蔓延以及便于消防人员作业。
4.0.3江河内通航的船只大小不一,尤其是民用船、水上人家,经常在船上使用明火,生产区泄漏的可燃液体一旦流入水域,很可能与上述明火接触而发生火灾爆炸事故,从而对下游的重要设施或建筑物、构筑物带来威胁。因此,当生产区靠近江河岸时,宜布置在重要建、构筑物的下游。
4.0.5石油天然气站场与相邻厂矿企业的石油天然气站场生产、储存、输送的可燃物质性质相同或相近,而且各自均有独立的消防系统。因此,当石油天然气站场与相邻厂矿企业的石油天然气站场毗邻布置时,其防火间距按本规范表5.2.1、表5.2.3执行。
5.1.1为了安全生产,石油天然气站场内部平面布置应结合地形、风向等条件,对各类设施和工艺装置进行功能分区,防止或减少火灾的发生及相互间的影响。
5.1.2为防止事故情况下,大量泄漏的可燃气体扩散至明火地点或火源不易控制的人员集中场所引起爆燃,故规定可能散发可燃气体的场所和设施,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。甲、乙类液体储罐布置在地势较高处,有利于泵的吸人,有条件时还可以自流作业。但从安全角度考虑,若毗邻油罐区的低处布置有工艺装置、明火设施,或是人员集中的场所,将会酿成大的事故,所以宜将油罐布置在站场较低处。在山区或在丘陵地区建设油气站场,由于地形起伏较大,为了减少土石方工程量,场区一般采用阶梯式竖向布置,为防止可燃液体流到下一个台阶上,本规范这次修订明确规定“阶梯间应有防止泄漏可燃液体漫流的措施”。为防止泄漏的可燃液体进入排洪沟而引起火灾,规定甲、乙类可燃液体储罐不宜紧靠排洪沟布置,但允许在储罐与排洪沟之间布置其他设施。
5.1.3油气站场内锅炉房、35kV及以上的变(配)电所、加热炉及水套炉是站场的动力中心,又是有明火和散发火花的地点,遇有泄漏的可燃气体会引起爆炸和火灾事故,为减少事故的可能性,宜将其布置在油气生产区的边部。
5.1.4空分装置要求吸人的空气应洁净,若空气中含有可燃气体,一旦被吸入人空分装置,则有可能引起设备爆炸等事故,因此应将空分装置布置在不受可燃气体污染的地段,若确有困难,亦可将吸风口用管道延伸到空气较清洁的地段。
5.1.5汽车运输油品、天然气凝液、液化石油气和硫磺的装卸车场及硫磺仓库等布置在场区边缘部位,独立成区,并宜设单独的出入口的原因是:(1)车辆来往频繁,行车过程中又可能因摩擦而产生静电或因排烟管可能喷出火花,穿行生产区是不安全的。(2)装卸车场及硫磺仓库是外来人员和车辆来往较多的区域,为有利于安全管理,限制外来人员活动的范围,独立成区,设单独的出入口是必要的。
5.1.6为安全生产,石油天然气站场内输送油品、天然气、液化石油气及天然气凝液的管道,宜在地面以上敷设,一旦泄漏,便于及时发现和检修。
5.1.7设置围墙或围栏系从安全防护考虑;规定一、二、三级油气站场内甲、乙类设备、容器及生产建(构)筑物至围墙(栏)的距离,是考虑到围墙以外的明火无法控制,需要有一定的间距,以保证生产的安全。规定道路与围墙的间距是为满足消防车辆的通道要求;站场的最小通道宽度应能满足移动式消防器材的通过。在小型站场,应考虑在发生事故时,生产人员能迅速离开危险区。
5.1.8站场绿化,可以美化环境,改善小气候,又可减少环境污染。但绿化设计必须结合站场生产的特点,在油气生产区应选择含水分较多的树种,且不宜种植绿篱或灌木丛,以免引起油气积聚和影响消防。可燃液体罐组内地面及土筑防火堤坡面种植草皮可减少地面的辐射热,有利于减少油气损耗,有利于防火。但生长高度必须小于15cm,且能保持一年四季常绿。液化烃罐区在液化烃切水时,可能会有少量泄漏,为避免泄漏的气体就地积聚,液化烃罐组内严禁绿化。
5.2.2根据石油工业和石油炼厂的事故统计,工艺生产装置或加工过程中的火灾发生几率,远远大于油品储存设施的火灾几率。装置火灾一般影响范围约10m,因工艺生产装置发生的火灾,而波及全装置的不多见,多因及时扑救而消灭于火灾初起时。其所以如此,一是因为装置内有较为完备的消防设备,另外,也因为在明火和散发火花的设备、场所与油气工艺设备之间有较大的、而且是必要的防火间距。装置内部工艺设备和建(构)筑物的防火间距是参照现行国家标准《石油化工企业设计防火规范》GB50160的防火间距标准而制定的,《石油化工企业设计防火规范》考虑到液化烃泄漏后,可燃气体的扩散范围为10~30m,其蒸气压高于甲B、乙类液体,其危险性较甲B、乙类液体大,将甲A类密闭工艺设备、泵或泵房、中间储罐离明火或散发火花的设备或场所的防火间距定为22.5m。所以本次修订石油天然气工程设计防火规范,也将甲A类密闭工艺设备、油泵或油泵房、中间储罐离明火或散发火花的设备或场所的防火间距定为22.5m。
5.2.5油田注水储水罐天然气密闭隔氧是目前注水罐隔氧、防止管道与设备腐蚀的有效措施。按照原规范《原油和天然气工程设计防火规范》GB50183-93确定的防火间距已使用了多年,本条保留了原规范的内容。
5.2.6加热炉附属的燃料气分液包、燃料气加热器是加热炉的一部分,所以规定燃料气分液包、燃料气加热器与加热炉防火间距不限;但考虑到部分边远小站的燃料气分液包有可能就地排放凝液,故规定其排放口距加热炉的防火间距应不小于15m。
5.3.1从安全出发,站场内铺设管道、装置检修、车辆及人员来往,或因事故切断等阻碍了入口通道,当另设有出入口及通道时,消防车辆、生产用车及工作人员就可以通过另一出人口进出。
5.3.4当石油天然气站场采用阶堤式布置并且阶堤高差大于2.5m时,为避免车辆从上阶的道路冲出,砸坏安装在下阶的生产设施,规定上阶道路边缘应设护墩、矮墙等设施,加以保护。
6.1.1对于天然气处理站场由可燃气体引起的火灾,扑救或灭火的最重要、最基本的措施是迅速切断气源。在进出站场(或装置)的天然气总管上设置紧急截断阀,是确保事故时能迅速切断气源的重要措施。为确保原料天然气系统的安全和超压泄放,在进站场的天然气总管上的紧急截断阀前,应设置安全阀和泄压放空阀。截断阀应设在安全、操作方便的地方,以便事故发生时能及时关闭而不受火灾等事故的影响。紧急切断阀可根据工程情况设置远程操作、自动控制系统,以便事故时能迅速关闭。三、四级天然气站场一旦发生事故,影响较大,故规定进出三、四级天然气站场的天然气管道截断阀应有自动切断功能。
6.1.2、6.1.3集中控制室是指站场内的集中控制中心,仪表控制间是指站场中单元装置配套的仪表操作间。两者既有相同之处,也有其规模大小、重要程度不同之别,故分两条提出要求。集中控制室要求独立设置在爆炸危险区以外,主要原因它是站场中枢,加之仪表设备数量大,又是非防爆仪表,操作人员比较集中,属于重点保护建筑。在爆炸危险区以外可减少不必要的灾害和损失,又有利于安全生产。油气生产的站场经常散发油气,尤其油气中所含液化石油气成分危险性更大,它的相对密度大,爆炸危险范围宽,当其泄漏时,蒸气可在很大范围接近地面之处积聚成一层雾状物,为防止或减少这类蒸气侵入仪表间,参照现行国家标准《爆炸和火灾危险场所电力装置设计规范》GB50058的要求,故规定了仪表间室内地坪高于室外地坪0.6m。为保证集中控制室和仪表间是一个安全可靠的非爆炸危险场所,非防爆仪表设备又能正常运行,本条中又规定了含有甲、乙类液体,可燃气体的仪表引线严禁直接引入集中控制室和不得引入仪表间的内容。但在特殊情况下,小型站场的小型仪表控制间,仅有少量的仪表,且又符合防爆场所的要求时,方可引入。
6.1.4化验室是非防爆场所,室内有非防爆电气设备和明火设备,所以不应将石油天然气的人工采样管引入化验室内,以防止因泄漏而发生火灾爆炸事故。
6.1.5站内石油天然气管道不穿过与其无关的建筑物,对于施工、日常检查、检修各方面都比较方便,减少火灾和爆炸事故的隐患,规定了本条要求。
6.1.7目前设备、管道保冷层材料尚无合适的非燃烧材料可选用,故允许用阻燃型泡沫塑料制品,但其氧指数不应低于30。
6.1.8本条是为保证设备和管道的工艺安全而提出的要求。
6.1.9站场的生产设备宜露天或棚式布置,不仅是为了节省投资,更重要的是为了安全。采用露天或棚式布置,可燃气体便于扩散。“工艺特点”系指生产过程的需要。“受自然条件限制”系指属于严寒地区或风沙大、雨雪多的地区。
6.1.10自动截油排水器(自动脱水器)是近年来经生产实践证明比较成熟的新产品,能防止和减少油罐脱水时的油品损失和油气散发,有利于安全防火、节能、环保,减少操作人员的劳动强度。
6.1.11含油污水是要挥发可燃气的。明沟或有盖板而无覆土的沟槽(无覆土时盖板经常被搬走,且易被破坏,密封性也不好),易受外来因素的影响,容易与火源接触,起火的机会多,着火后火势大,蔓延快,火灾的破坏性大,扑救也困难。所以本条规定应排入含油污水管道或工业下水道,连接处应设置有效的水封井,并采取防冻措施。本条的含油污水排出系统指常压自流排放系统。调研中了解到,一些村民在石油天然气站场围墙外用火,引燃外排污水中挥发的可燃气体,并将火源引到站场内,造成火险。为防止事故时油气外逸或站场外火源蔓延到围墙内,规定在围墙处应增设水封和暗管。
6.1.12储罐进油管要求从储罐下部接入,主要是为了安全和减少损耗。可燃液体从上部进入储罐,如不采取有效措施,会使油品喷溅,这样除增加油品损耗外,同时增加了液流和空气摩擦,产生大量静电,达到一定的电位,便会放电而发生爆炸起火。所以要求进油管从油罐下部接入。当工艺要求需从上部接入时,应将其延伸到储罐下部。
6.1.14为防止可燃气体通过电缆沟串进配电室遇电火花引起爆炸,规定本条要求。
6.1.15使用没有净化处理过的天然气作为锅炉燃料时,往往有凝液析出,容易使燃料气管线堵塞或冻结,使燃料气供给中断,炉火熄灭。有时由于管线暂时堵塞,使管线压力增高,将堵塞物排除,供气又开始,向炉堂内充气,甚至蔓延到炉外,容易引起火灾,故作了本规定。还应指出,安装了分液包还需加强管理,定期排放凝液才能真正起到作用。以原油、天然气为燃料的加热炉,由于油、气压力不稳,时有断油、断气后,又重新点火,极易引起爆炸着火。在炉膛内设立“常明灯”和光敏电阻,就可防止这类事故发生。气源从调节阀前接管引出是为避免调节阀关闭时断气。
6.2.1油气集输过程中所用的加热炉、锅炉与其附属设备、燃料油罐应属于同一单元,同类性质的防火间距其内部应有别于外部。站场内不同单元的明火与油罐,由于储油罐容量比加热炉的燃料抽罐容量大,作用也不相同,所以应有防火距离。而加热炉、锅炉与其燃料油罐之间防火间距如按明火与原油储罐对待,就要加大距离,使工艺流程不合理。
6.2.4液化石油气泵泄漏的可能性及泄漏后挥发的可燃气体量都大于甲、乙类油品泵,故规定应分别布置在不同房间内。
6.2.5电动往复泵、齿轮泵、螺杆泵等容积式泵出口设置安全阀是保护性措施,因为出口管道可能被堵塞,或出口阀门可能因误操作被关闭。
6.2.6机泵出口管道上由于未装止回阀或止回阀失灵,曾发生过一些火灾、爆炸事故。
6.3.1可燃气体压缩机是容易泄漏的设备,采用露天或棚式布置,有利于可燃气体扩散。单机驱动功率等于或大于150kW的甲类气体压缩机是重要设备,其压缩机房是危险性较大的厂房,为便于重点保护,也为了避免相互影响,减少损失,故推荐单独布置,并规定在其上方不得布置含甲、乙、丙类介质的设备。
6.3.2内燃机和燃气轮机排出烟气的温度可达几百摄氏度,甚至可能排出火星或灼热积炭,成为点火源。如某油田注水站,因柴油机排烟管出口水封破漏不能存水,风吹火星落在泵房屋顶(木板泵房,屋面用油毡纸挂瓦)引起火灾;又如某输油管线加压泵站,采用柴油机直接带输油泵,发生刺漏,油气溅到排烟管上引起着火。由这些事故可以看出本条规定是必要的。
6.3.3燃气和燃油加热炉等明火设备,在正常情况下火焰不外露,烟囱不冒火,火焰不可能被风吹走。但是,如果可燃气体或可燃液体大量泄漏,可燃气体可能扩散至加热炉而引起火灾或爆炸,因此,明火加热炉应布置在散发可燃气体的设备的全年最小频率风向的下风侧。
6.3.6本条是防止燃料气漏入设备引发爆炸的措施。
6.3.7本条是装置停工检修时,保证可燃气体、可燃液体不会串入装置的安全措施。
6.3.8可燃气体压缩机,要特别注意防止吸入管道产生负压,以避免渗进空气形成爆炸性混合气体。多级压缩的可燃气体压缩机各段间应设冷却和气液分离设备,防止气体带液体进入缸内而发生超压爆炸事故。当由高压段的气液分离器减压排液至低压段的分离器内或排油水到低压油水槽时,应有防止串压、超压爆破的安全措施。
6.3.9本条系参照国家标准《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92(1999年版)第4.6.17条规定的。
6.3.10硫磺成型装置的除尘器所分离的硫磺粉尘,是爆炸性粉尘,而电除尘器是火源。
6.3.11本条的闭合防护墙,其作用与可燃液体储罐周围的防火堤相近。目的是当液硫储罐发生火灾或其他原因造成储罐破裂时,防止液体硫磺漫流,以便于火灾扑救和防止烫伤。
6.3.13固体硫磺仓库宜为单层建筑。如采用多层建筑,一旦发生火灾,固体硫磺熔化、流淌会增加火灾扑救的难度。同时,单层建筑的固体硫磺库也符合液体硫磺成型的工艺需要且便于固体硫磺装车外运。目前,国内各天然气净化厂的固体硫磺仓库均为单层建筑。每座固体硫磺仓库的面积限制和仓库内防火墙的设置要求,是根据现行国家标准《建筑设计防火规范》的有关规定确定的。
6.4.1经调研发现,沉降罐顶部气相空间烃类气体的浓度与油品性质、进罐污水含油率、顶部积油厚度等多种因素有关,有些沉降罐气体空间烃浓度能达到爆炸极限范围,具有一定的火灾危险性。为了保证生产安全,降低沉降罐的火灾危险性,规定沉降罐顶部积油厚度不得超过0.8m。
6.4.2、6.4.3采用天然气密封工艺的采出水处理站,主要工艺容器顶部经常通入天然气,与普通采出水处理站相比火灾危险性较大,故规定按四级站场确定防火间距。其他采出水处理站,如污油量不超过500m3,沉降罐顶部积油厚度不超过0.8m时,可按五级站场确定防火间距。
6.4.4规定污油罐及污水沉降罐顶部应设呼吸阀、液压安全阀及阻火器的目的是防止罐体因超压或形成真空导致破裂,造成罐内介质外泄。同时防止外部火源引爆引燃罐内介质。每个呼吸阀及液压安全阀均应配置阻火器,它们的性能应分别满足《石油储罐呼吸阀》SY/T0511、《石油储罐液压安全阀》SY/T0525.1、《石油储罐阻火器》SY/T0512的要求。
6.4.5调研中发现,油田采出水处理工艺中的沉降罐是否设防火堤做法不一致,但多数沉降罐没设防火堤。如果沉降罐不设防火堤,为了保证安全应限制沉降罐顶部积油厚度不超过0.8m。
6.4.7油田采出水处理工艺中的污油污水泵房室内地坪如果低于室外地坪,容易集聚可燃气体,故规定配机械通风设施。风机入口应设在底部。
6.4.8本条主要从防止采出水容器液位超高冒顶、超压破坏并防止火灾蔓延等方面做出了具体规定。
6.5.1油罐建成地上式具有施工速度快、施工方便、土方工程量小,因而可以降低工程造价。另外,与之相配套的管线、泵站等也可建成地上式,从而也降低了配套工程建设费,维修管理也方便。但由于地上油罐目标暴露,防护能力差,受温度影响大,油气呼吸损耗大,在军事油库和战略储备油罐等有特殊要求时,可采用覆土式或人工洞式。根据工艺要求可设置小型地下钢油罐,如零位油罐。钢油罐与非金属油罐比,具有造价低、施工快、防渗防漏性能好、检修容易、占地面积小、便于电视观测及自动化控制,故油罐要求采用钢油罐。
6.5.4随着石油工业的发展,油罐的单罐容量越来越大,浮顶油罐单罐容量已经达到10×104m3及以上,固定顶油罐也达到了2×104m3,面对日益增大的罐容量和库容量,参照国内外的大容量油库设计规定和经验,为节约土地面积,适当加大油罐组内的总容量,既是必要的,也是可行的。
6.5.5一个油罐组内,油罐座数越多发生火灾的机会就越多,单罐容量越大,火灾损失及危害也越大,为了控制一定的火灾范围和灾后的损失,故根据油罐容量大小规定了罐组内油罐最多座数。由于丙B类油品油罐不易发生火灾,而罐容小于1000m3时,发生火灾容易扑救,因此,对应这两种情况下,油罐组内油罐数量不加限制。
6.5.6油罐在油罐组内的布置不允许超过两排,主要是考虑油罐火灾时便于消防人员进行扑救操作,因四周都为油罐包围,给扑救工作带来较大的困难,同时,火灾范围也容易扩大,次生灾害损失也大。储存丙B类油品的油罐,除某炼油厂外,其他油库站场均未发生过火灾事故,单罐容量小于1000m3的油罐火灾易扑灭,影响面也小,故这种情况的油罐可以布置成不越过4排,以节省投资和用地。为了火灾时扑救操作需要和平时维修检修的要求,立式油罐排与排之间的距离不应小于5m,卧式油罐排与排之间的距离不应小于3m。
注:以下有两种情况例外:1单个容量不超过477m3的原油罐,如位于孤立地区的采油设施冲,其间距不需要大于0.9m。2仅储存ⅢB级液体的储罐,假如它们不位于储存Ⅰ级或Ⅱ级液体储罐的同一防火堤或排液通道中,其间距不需要大于0.9m。美国NFPA30规范按闪点划分液体的火灾危险性等级,Ⅰ级——闪点<37.8℃,Ⅱ级——闪点≥37.8℃到<60℃,ⅢA——闪点≥60℃至<93℃,ⅢB级——闪点≥93℃。2)原苏联标准《石油和石油制品仓库设计标准》1970年版规定,浮顶罐或浮船罐罐组总容积不应超过120000m3,浮顶罐间距为0.5D,但不大于20m;浮船罐的间距为0.65D,但不大于30m。固定顶罐罐组总容量在储存易燃液体(闪点≤45℃)时不应超过80000m3,罐间距为0.75D,但不大于30m;在储存可燃液体(闪点>45℃)时不应超过120000m3,罐间距为0.5D,但不大于20m。原苏联标准《石油和石油产品仓库防火规范》CHип2.11.03-93对油罐组总容量、单罐容量和罐间距的规定见表2。
罐组总容量不超过4000m3,单罐容量不大于400m3的一组小罐,罐间距不做规定。3)英国石油学会(IP)石油安全规范第2部分《分配油库的设计、建造和操作》(1998版)规定:a固定顶罐罐组总容量不应超过60000m3,罐间距为0.5D,但不小于10m,不需要超过15m;浮顶油罐罐组总容量不超过120000m3,罐径等于或小于45m时罐间距10m,罐径大于45m时罐间距15m。b罐组总容量不超过8000m3,罐直径不大于10m和高度不大于14m的一组小罐,罐间距只需按建造和操作方便确定。
6.5.8地上油罐组内油罐一旦发生破裂,爆炸事故,油品会流出油罐以外,如果没有防火堤油品就到处流淌,必须筑堤以限制油品的流淌范围。但位于山丘地区的油罐组,当有地形条件的地方,可设导油沟加存油池的设施来代替防火堤的作用。卧式油罐组,因单罐容量小,只设围堰,保证安全即可。
6.5.10油罐罐壁与防火堤内基脚线的间距为罐壁高度的一半是原规范的规定,本处不作变动。在山边的油罐罐壁距挖坡坡脚间距取为3m,一是防止油流从这个方向射流出罐组,安全可以保证。二是3m间距是可以满足抢修要求。为节约用地作此规定。
6.5.11本条是对防火堤内有效容积的规定。1固定顶油罐,油品装满半罐的油罐如果发生爆炸,大部分是炸开罐顶,因为罐顶强度相对较小,且油气聚集在液面以上,一旦起火爆炸,掀开罐顶的很多,而罐底罐壁则能保持完好。根据有关资料介绍,在19起油罐火灾导致油罐破坏事故中,有18起是破坏罐顶的,只有一次是爆炸后撕裂罐底的(原因是罐的中心柱与罐底板焊死)。另外在一个罐组内,同时发生一个以上的油罐破裂事故的几率极小。因此,规定油罐组防火堤内的有效容积不小于罐组内一个最大油罐的容积是合适的。2浮顶(内浮顶)油罐,因浮船下面基本没有气体空间,发生爆炸的可能性极小,即使爆炸,也只能将浮顶盘掀掉,不会破坏油罐罐体。所以油品流出油罐的可能性也极小,即使有些油品流出,其量也不大。故防火堤内的有效容积,对于浮顶油罐来说,规定不小于最大罐容积的一半是安全合理的。
6.6.2不超过两排的规定主要是方便消防操作,如果超过两排储罐,对中间储罐的灭火非常不利,而且目前所有防火规范对储罐排数的规定均为两排,所以规定了该条款。为了方便灭火,满足火灾条件下消防车通行,规定罐组周围应设环行消防路。
6.6.6规定球罐到防护墙的距离为储罐直径的一半,卧式储罐到防护墙的距离不小于3m,主要考虑夏季降温冷却和消防冷却时防止喷淋水外溅,同时兼顾一旦储罐有泄漏时不至于喷到防护墙外扩大影响范围。APIStd2510(2001版)第11.3.5.3条规定“围堤内的容积应考虑该围堤内扣除其他容器或储罐占有的容积后,至少为最大储罐容积的100%。”
6.6.9全压力式液化石油气储罐之间的距离要求,主要考虑火灾事故时对邻罐的热辐射影响,并满足设备检修和管线安装要求。国家标准《建筑设计防火规范》GBJ16-87(2001年版)和《城镇燃气设计规范》GB50028-93(2002年版)对全压力式储罐的间距均规定为储罐的直径。国家标准《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92(1999年版)规定“有事故排放至火炬的措施的全压力式液化石油气储罐间距为储罐直径的一半”。考虑到液化石油气储罐的火灾危害大、频率高,并且一般石油站场的消防力量不如石化厂强大,有些站场的排放系统不如石化厂完善,所以罐间距仍保持原规范的要求,规定为1倍罐径。全冷冻式储罐防火间距参照美国防火协会标准《液化石油气的储存和处置》NFPA58(1998版)第9.3.6条“若容积大于或等于265m3,其储罐间的间距至少为大罐直径的一半”;APIStd2510(2001版)第11.3.1.2条规定“低温储罐间距取较大罐直径的一半。”
6.6.10API2510第3.5.2条规定“容器下面和周围区域的斜坡应将泄漏或溢出物引向围堤区域的边缘。斜坡最小坡度应为1%”。API2510第3.5.7条规定“若用于液化石油气溢流封拦的堤或墙组成的圈围区域内的地面不能在24小时内耗尽雨水,应设排水系统。设置的任何排水系统应包括一个阀或截断闸板,并位于圈围区域外部易于接近的位置。阀或截断闸板应保持常闭状态。”
6.6.12为了防止进料时,进料物流与储罐上部存在的气体发生相对运动,产生静电可能引起的火灾。规定进料为储罐底部进入。储罐长期使用后,储罐底板、焊缝因腐蚀穿孔或法兰垫片处泄漏时,为防止液化石油气泄漏出来,向储罐注水使液化石油气液面升高,将漏点置于水面以下,减少液化石油气泄漏。为防止储罐脱水时跑气的发生,根据目前国内情况采用二次脱水系统,另设一个脱水容器或称自动切水器,将储罐内底部的水先放至自动切水器内,自动切水器根据天然气凝液及液化石油气与水的密度差,将天然气凝液及液化石油气由自动切水器顶部返回储罐内,水由自动切水器底部排出。是否采用二次脱水设施,应根据产品质量情况确定。
6.6.13安装远程操纵阀和自动关闭阀可防止管路发生破裂事故时泄漏大量液化石油气。全冷冻式液化石油气储罐设真空泄放装置是根据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92(1999年版)第5.3.11条、APIStd2510(2001版)第11.5.1.2条确定的。
6.6.14《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92(1999年版)第5.3.16条规定液化烃储罐开口接管的阀门及管件的压力等级不应低于2.0MPa。考虑石油企业系统常用设计压力为1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa等管道等级,因此,压力等级为等于或大于2.5MPa。
6.6.15天然气凝液和液化石油气安全排放到火炬,主要为了在储罐发生火灾时,可以泄压放空到安全处理系统,不致因高温烘烤使储罐超压破裂而造成更大灾害。若有条件,也可将受火灾威胁的储罐倒空,以减少损失和防止事故扩大。
6.7.1我国目前装车鹤管有三种:喷溅式、液下式(浸没式)和密闭式。对于轻质油品或原油,应采用液下式(浸没式)装车鹤管。这是为了降低液面静电位,减少油气损耗,以达到避免静电引燃油气事故和节约能源,减少大气污染。为了防止和控制油罐车火灾的蔓延与扩大,当油罐车起火时,立即切断油源是非常重要的。紧急切断阀设在地上较好,如放在阀井中,井内易积存油水,不利于紧急操作。
6.7.2考虑到在栈桥附近,除消防车道外还有可能布置别的道路,故提出本条要求,其距离的要求是从避免汽车排气管偶尔排出的火星,引燃装油场的油气为出发点提出来的。
6.7.3本条第6款的防火间距是参照国家标准《建筑设计防火规范》GBJ16-87(2001年版)第4.4.10条制定的。因本规范规定甲、乙类厂房耐火等级不宜低于二级;汽车装油鹤管与其装油泵房属同一操作单元,其间距可缩小,故参照《建筑设计防火规范》GBJ16-87(2001年版)第4.4.9条注④将其间距定为8m;汽车装油鹤管与液化石油气生产厂房及密闭工艺设备之间的防火间距是参照美国防火协会标准《煤气厂液化石油气的储存和处理》NFPA59有关条文编写的。
6.7.4液化石油气装车作业已有成熟操作管理经验,若与可燃液体装卸共台布置而不同时作业,对安全防火无影响。液化石油气罐车装车过程中,其排气管应采用气相平衡式或接至低压燃料气或火炬放空系统,若就地排放极不安全。曾有类似爆炸、火灾事故就是就地排放造成的。
6.7.9本条主要规定了液化石油气灌装站内储罐与有关设施的防火间距。灌装站内储罐与泵房、压缩机房、灌瓶间等有直接关系。储罐容量大,发生火灾造成的损失也大。为尽量减少损失,按罐容量大小分别规定防火间距。1储罐与压缩机房、灌装间、倒残液间的防火间距与国家标准《建筑设计防火规范》GBJ16-87(2001年版)表4.6.2中一、二级耐火的其他建筑一致,且与现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB50028一致。2汽车槽车装卸接头与储罐的防火间距,美国标准APIStd2510、NFPA59均规定为15m,现行国家标准《城镇燃气设计规范》与本规范表6.7.9均按罐容量大小分别提出要求。以实际生产管理和设备质量来看,我国的管道接头、汽车排气管上的防火帽,仍不十分安全可靠。如带上防火帽进站,行车途中防火帽丢失的现象仍然存在。从安全考虑,本表按储罐容量大小确定间距,其数值与燃气规范一致。3仪表控制间、变配电间与储罐的间距,是参照现行国家标准《城镇燃气设计规范》的规定确定的。
6.8.1本条是设置安全阀的要求。1顶部操作压力大于0.07MPa(表压)的设备,即为压力容器,应设置安全阀。2蒸馏塔、蒸发塔等气液传质设备,由于停电、停水、停回流、气提量过大、原料带水(或轻组分)过多等诸多原因,均可能引起气相负荷突增,导致设备超压。所以,塔顶操作压力大于0.03MPa(表压)者,均应设安全阀。
6.8.4本条是参照国家标准《城镇燃气设计规范》GB50028-93(2002年版)的有关规定制定的。
6.8.5国内早期设计的克劳斯硫回收装置反应炉采用爆破片防止设备超压破坏。但在爆破片爆破时,设备内的高温有毒气体排入装置区大气中,污染了操作环境,甚至危及操作人员的人身安全。由于克劳斯硫磺回收反应炉、再热炉等设备的操作压力低,可能产生的爆炸压力亦低,采用提高设备设计压力的方法防止超压破坏不会过分增加设备壁厚。有时这种低压设备为满足刚度要求而增加的厚度就足以满足提高设计压力的要求。因此,采用提高设备设计压力的方法防止超压破坏,不会增加投资或只需增加很小的投资。化学当量的烃-空气混合物可能产生的最大爆炸压力约为爆炸前压力(绝压)的7~8倍。必要时可用下式计算爆炸压力:
Pe=Pf·Te/Tf·(me/mf)(1)
式中Pe——爆炸压力(kPa)(绝压);Pf——混合气体爆炸前压力(kPa)(绝压);Te/Tf——爆炸时达到温度及爆炸前温度(K);me/mf——爆炸后及爆炸前气体标准体积比(包括不参加反应的气体如N2等)。
6.8.6为确保放空管道畅通,不得在放空管道上设切断阀或其他截断设施;对放空管道系统中可能存在的积液,及由于高压气体放空时压力骤降或环境温度变化而形成的冰堵,应采取防止或消除措施。1高、低压放空管压差大时,分别设置通常是必要的。高、低压放空同时排入同一管道,若处置不当,可能发生事故。例如,四川气田开发初期,某厂酸性气体紧急放空管与DN100原料气放空管相连并接入40m高的放空火炬,发生过原料气与酸气同时放空时,由于原料气放空量大、压力高(4MPa),使紧急放空管压力上升,造成酸性气体系统压力升高,致使酸性气体水封罐防爆孔憋爆的事故。高、低压放空管分别设置往往还可降低放空系统的建设费用,故大型站场宜优先选择这样的放空系统。2当高压放空气量较小或高、低压放空的压差不大(例如其压差为0.5~1.0MPa)时,可只设一个放空系统,以简化流程。这时,必须对可能同时排放的各放空点背压进行计算,使放空系统的压降减少到不会影响各排放点安全排放的程度。根据美国石油学会标准《泄压和减压系统导则》APIRP521规定,在确定放空管系尺寸时,应使可能同时泄放的各安全阀后的累积回压限制在该安全阀定压的10%左右。
注:当q值大于6.3kW/m2时,操作人员不能迅速撤离的塔上或其他高架结构平台,梯子应设在背离火炬的一侧。3)计算方法:①火炬筒出口直径:
式中d——火炬筒出口直径(m);W——排放气质量流率(kg/s);m——马赫数;T——排放气体温度(K);K——排放气绝热系数;M——排放气体平均分子量;P——火炬筒出口内侧压力(kPa)(绝压)。火炬筒出口内侧压力比出口处的大气压略高。简化计算时,可近似为等于该处的大气压。必要时可按下式计算:
式中P0——当地大气压(kPa)(绝压);V——气体流速(m/s)。②火焰长度及火焰中心位置:火焰长度随火炬释放的总热量变化而变化。火焰长度L可按图1确定。
火炬释放的总热量按下式计算:
Q=HL·W(4)
式中Q——火炬释放的总热量(kW);HL——排放气的低发热值(kJ/kg)。风会使火焰倾斜,并使火焰中心位置改变。风对火焰在水平和垂直方向上的偏移影响,可根据火炬筒顶部风速与火炬筒出口气速之比,按图2确定。火焰中心与火炬筒顶的垂直距离Yc及水平距离Xc,按下列公式计算:
③火炬筒高度:火炬筒高度按下列公式计算(参见图3)。
式中H——火炬筒高度(m);Q——火炬释放总热量(kW);F——辐射率,可根据排放气体的主要成分,按表4取值;q——允许热辐射强度(kW/m2),按表3规定取值;Yc、Xc——火焰中心至火炬筒顶的垂直距离及水平距离(m);R——受热点至火炬筒的水平距离(m);h——受热点至火炬筒下地面的垂直高差(m);τ——辐射系数,该系数与火焰中心至受热点的距离及大气相对湿度、火焰亮度等因素有关,对明亮的烃类火焰,当上述距离为30~150m时,可按下式计算辐射系数:
式中r——大气相对湿度(%);D——火焰中心至受热点的距离(m)(见图3)。
2液体、低热值气体、空气和惰性气体进入火炬系统,将影响火炬系统的正常操作。有资料介绍,热值低于8.37MJ/m3的气体不应排入可燃气体排放系统。
6.8.8从保护环境及安全上考虑,可燃气体应尽量通过火炬系统徘放,含硫化氢等有毒气体的可燃气更是如此。美国石油学会标准《泄压和减压系统导则》APIRP521认为:可燃气体直接排入大气,当排放口速度大于150m/s时,可燃气体与空气迅速混合并稀释至可燃气体爆炸下限以下是安全的。
6.8.9甲、乙类液体排放时,由于状态条件变化,可能释放出大量叫燃气体。这些气体如不经分离,会从污油系统扩散出来,成为火灾隐患。故在这类液体放空时应先进入分离器,使气液分离后再分别引入各自的放空系统。设备、容器内残存的少量可燃液体,不得就地排放或排入边沟、下水道,也是为了减少火灾事故隐患,并有利于保护环境。
6.8.10积存于管线和分离设备中的硫化铁粉末,在排入大气时易自燃,成为火源。四川某输气管道末站分离器放空管管口曾发生过这种情况。故应在这种排污口设喷水冷却设施。
6.8.12天然气管道清管器收发筒排污已实现低压排放。经分离后排放,可在保证安全的前提下减少占地。
6.9.1根据不同生产火灾危险性类别,正确选择建(构)筑物的耐火等级,是防止火灾发生和曼延扩大的有效措施之一。火灾实例中可以看出,由于建筑物的耐火等级与生产火灾危险性类别不相适应而造成的火灾事故,是比较多的。当甲、乙类火灾危险性的厂房采用轻型钢结构时,对其提出了要求。从火灾实例说明,钢结构着火之后,钢材虽不燃烧,但其耐火极限较低,一烧就跨,500℃时应力折减一半,相当于三级耐火等级的建筑。采用单层建筑主要从安全出发,加强防护,当一旦发生火灾事故时,可及时扑救初期的火灾,防止蔓延。
6.9.2有油气散发的生产设备,为便于扩散油气,不使聚集成灾,故应为敞开式的建筑形式。若必须采用封闭式厂房,则应按现行国家标准《建筑设计防火规范》的规定,设置强制通风和必保的泄压面积及措施,保证防火防爆的安全。事实说明,具有爆炸危险的厂房,设有足够的泄压面积,一旦发生爆炸事故时,易于通过泄压屋顶、门窗、墙壁等进行泄压,减少人员伤亡和设备破坏。
6.9.3对隔墙的耐火要求,主要是为了防止甲、乙类危险性生产厂房的可燃气体通过孔洞、沟道侵入不同火灾危险性的房间内,引起火灾事故。天然气压缩机房和油泵房,均属甲、乙类生产厂房,在综合厂房布置时,应根据风频风向、防火要求等条件,尽量布置在厂房的某一端部,并用防护隔墙与其他用房隔开,其目的在于一旦发生火灾、爆炸事故,能减少其对其他生产厂房的影响。
6.9.4门向外开启和甲、乙类生产厂房的门不得少于两个的规定,是为了确保发生火灾事故时,生产操作人员能迅速撤离火场或火灾危险区,确保人身安全。建筑面积小于或等于100m2时,可设一个向外开启的门,这是原规范的规定,并且符合现行国家标准《建筑设计防火规范》的要求。
6.9.5供甲、乙类生产厂房专用的10kV及以下的变、配电间,须采用无门窗洞口的防火墙隔开方能毗邻布置,为的是防止甲、乙类厂房内的可燃气体通过孔洞、沟道流入变配电室(所),以减少事故的发生。配电室(所)在防火墙上所开的窗,要求采用固定甲级防火窗加以密封,同样是为了防止可燃气体侵入的措施之一。
6.9.6甲、乙类工艺设备平台、操作平台,设两个梯子及平台间用走桥连通,是为了防止当一个梯子被火焰封住或烧毁时,可通过连桥或另一个梯子进行疏散操作人员。
7.1.1站外管道的敷设方式可分为埋地敷设、地面架设及管堤敷设几种。一般情况下,埋地敷设较其他敷设方式经济安全,占地少,不影响交通和农业耕作,维护管道方便,故应优先采用。但在地质条件不良的地区或其他特殊自然条件下,经过经济对比,如果采用埋地敷设投资大、工程量大、对管道安全及寿命有影响,可考虑采用其他敷设方式。
7.1.2管线穿跨越铁路、公路、河流等的设计还可参照《输油管道工程设计规范》GB50253、《输气管道工程设计规范》GB50251以及《油气集输工程设计规范》等国家现行标准的有关规定执行。
7.1.4阴极保护通常有强制电流保护和牺牲阳极保护两种。行业标准《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》SY0007-1999规定了“外加电流阴极保护的管道”与其他管道、埋地通信电缆相遇时的要求。交流电干扰主要来自高压交流电力线路及其设施、交流电气化铁路及其设施,对管线的影响比较复杂。交流电力系统的各种接地装置是交流输电线路放电的集中点,危害性最大,《钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范》SY0007-1999根据国内外研究成果,提出了管线与交流电力系统的各种接地装置之间的最小安全距离。
7.1.5集输管道与架空送电线路平行敷设时的安全距离,是参照国家标准《66kV及以下架空电力线路设计规范》GB50061-97和行业标准《110~500kV架空送电线路设计技术规程》DL/T5092-1999确定的。
7.2.2天然气凝液是液体烃类混合物,前苏联标准《大型管线》СНИП-2.05.06-85将20℃温度条件下,其饱和蒸气压力小于0.1MPa的烃及其混合物,视为稳定凝析油或天然汽油,故在本规范中将其划在稳定轻烃一类中。
20℃温度条件下,其饱和蒸气压力大于或等于0.1MPa的天然气凝液管道,目前各油田所建管道均在DN200以下,故本规范限定在小于或等于DN200。管道沿线按地区划分等级,选用不同的设计系数是国际标准《石油及天然气行业管道输送系统》ISO13623-2000所要求的。《油田油气集输设计规范》SY/T0004-98规定野外地区设计系数为0.6,通过其他地区时的设计系数可参照国家标准《输油管道工程设计规范》GB50253-2003选取。天然气凝液管道与建(构)筑物、公路的距离是参考《城镇燃气设计规范》GB50028-93(1998年版),在考虑了按地区等级选取设计系数后取其中最小值得出的。
7.3.2我国气田产天然气部分携带有H2S、CO2。干天然气中H2S、CO2不产生腐蚀。湿天然气中H2S、CO2的酸性按《天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料要求》SY/T0599-1997界定。该规范中对酸性天然气系统的定义是:含有水和硫化氢的天然气,当气体总压大于或等于0.4MPa(绝压),气体中硫化氢分压大于或等于0.0003MPa(绝压)时称酸性天然气。天然气中二氧化碳含量的酸性界定值日前尚无标准。行业标准《井口装置和采油树规范》SY/T5127—2002的附录A表A.2对CO2腐蚀性界定可供参考,见表5。
从表中可以看到,当CO2分压≥0.21MPa时不论是酸性环境(天然气中含有H2S)还是非酸性环境中都将有腐蚀发生,应采取防腐措施。表中所列数值为非流动流体的腐蚀性,含水天然气中影响CO2腐蚀的因素除CO2分压外,还有气体流速、流态、管道内表面特征(粗糙度、清洁度)、温度、H2S含量等,在设计中应予考虑。
7.3.3输送脱水后含H2S、CO2的干天然气不会发生酸性腐蚀。但实际运行中由于各种因素如脱水深度及控制管理水平等影响往往达不到预期的干燥效果,污物清除不干净特别是有积水。当酸性天然气进入管道后,H2S、及CO2的水溶液将对管线产生腐蚀,甚至出现硫化物应力腐蚀的爆管或生成大量硫化铁粉末在管道中形成潜在的危害。投产前干燥未达到预期效果造成危害事故已发生多次,因此,投产前的干燥是十分重要的。管道干燥结束后,如果没有立即投入运行,还应当充入干燥气体,保持内压大于0.2MPa的干燥状态下密封,防止外界湿气重新进入管道。
7.3.4气田集输管道输送酸性天然气时,管道的腐蚀余量取值按国家现行油气集输设计标准规范执行。集气管道输送含有水和H2S、CO2等酸性介质时,管壁厚度按下式计算:
式中C——腐蚀裕量附加值(cm)(根据腐蚀程度及采取的防腐措施,C值取0.1~0.6cm);其他符号意义及取值按现行国家标准《输气管道工程设计规范》GB50251执行,但输送酸性天然气时,F值不得大于0.6。
7.3.5气田集输管道上间隔一定距离设截断阀,其主要目的是方便维修和当管道破坏时减少损失,防止事故扩大。长距离输气管道是按地区等级以不等间距设置截断阀,集输管道原则上可参照输气管道设置。但对输送含硫化氢的天然气管道为减少事故的危害程度和环境污染的范围,特别是通过人口稠密区时截断阀适当加密,配置感测压降速率控制装置,以便事故发生时能及时切断气源,最大限度地减少含硫天然气对周围环境的危害。
7.3.6气田集输系统设置清管设施主要清除气田天然气中的积液和污物以减少管道阻力及腐蚀。清管设计应按现行国家标准《输气管道工程设计规范》GB50251中有关规定执行。
8.1.1石油天然气站场的消防设施,应根据其规模、重要程度、油品性质、储存容量、存储方式、储存温度、火灾危险性及所在区域消防站布局、消防站装备情况及外部协作条件等综合因素,通过技术经济比较确定。对容量大、火灾危险性大、站场性质和所处地理位置重要、地形复杂的站场,应适当提高消防设施的标准。反之,应从降低基建投资出发,适当降低消防设施的标准。但这一切,必须因地制宜,结合国情,通过技术经济比较来确定,使节省投资和安全生产这一对应的矛盾得到有机的统一。
8.1.2采油、采气井场、计量站、小型接转站、集气站、配气站等小型站场,其特点是数量多、分布广、单罐容量小。若都建一套消防给水设施,总投资甚大;这类站功能单一布局分散,火灾的影响面较小,不易造成重大火灾损失,故可不设消防给水设施,这类站场应按规范要求设置一定数量的小型移动式灭火器材,扑救火灾应以消防车为主。
8.1.3防火系统的火灾探测与报警应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》的有关规定,由于某些场所适宜选用带闭式喷头的传动管传递火灾信号,许多工程也是这样做的,为了保证其安全可靠制订了该条文。
8.1.4因为本规范6.4.1条规定“沉降罐顶部积油厚度不应超过0.8m”,并且沉降罐顶部存油少、油品含水率较高,消防设施标准应低于油罐。
8.1.5目前,消防水泵、消防雨淋阀、冷却水喷淋喷雾等消防专用产品已成系列,为保证消防系统可靠性,应优先采用消防专用产品。防火堤内过滤器至冷却喷头和泡沫产生器的消防管道、采出水沉降罐上设置的泡沫液管道容易锈蚀,若用普通钢管,管内锈蚀碎片将堵塞管道和喷头,故规定采用热镀锌钢管。为保证管道使用寿命应先套扣或焊接法兰、环状管道焊完喷头短接后,再热镀锌。
8.1.6内浮顶储罐的浮顶又称浮盘,有多种结构形式。对于浅盘或铝浮盘及由其他不抗烧非金属材料制作浮盘的内浮顶储罐,发生火灾时,沉盘、熔盘的可能性大,所以应按固定顶储罐对待。对于钢制单盘或双盘式内浮顶储罐,浮盘失效的可能性极小,所以按外浮顶储罐对待。
8.2.3消防站是战备执勤、待机出动的专业场所,其建筑必须功能齐全,既满足快速反应的需要,又符合环保标准。本条除按传统做法提出一般要求外,还特别规定了:“消防车库应有排除发动机废气设施。滑竿室通向车库的出口处应有废气阻隔装置”。由于消防站的设计必须满足人员快速出动的要求。因此,传统的房屋功能组合,总是把执勤待机室和消防车库连在一起。火警出动时,人员从二楼的待机室通过滑竿直接进入消防车库。过去由于消防车库未有排除废气设施,室内通风又不好,加之滑竿出口处不密封,发动车时的汽车尾气,通过滑竿口的抽吸作用,将烟抽到二楼以上人员活动的场所,常常造成人员集体中毒。这样的事故在我国西部和北方地区的冬季经常发生。为保证人身健康,创造良好的、无污染的工作和生活环境,本条对此作出明确规定,以解决多年来基层反映最强烈的问题。
8.2.5本条是按独立消防站所配车辆的最大总荷载,规定一次出动应带到火场的灭火剂总量,也是扑救重点保卫对象一处火灾的最低需要量。“按灭火剂总量1:1的比例保持储备量”是指除水以外的其他灭火剂。目前在我国常用的,主要是各种泡沫灭火剂和各类干粉灭火剂,如表8.2.5所列。
8.2.6加强消防通信建设,是实现消防现代化、推进消防改革与发展的重要环节。现行国家标准《消防通信指挥系统设计规范》GB50313是国家强制性技术法规,油气田和管道系统消防站应严格按照该规范要求,建设消防通信线路,保证“119”火灾报警专线和调度专线;实现有线通信数字化;实现有线、无线、计算机通信的联动响应;达到45s完成接受和处理火警过程的法规要求。依托社会公用网或公安专用网,建设消防虚拟的信息传输网络。
8.3.1根据石油天然气站场的实际情况,本条对消防用水水源作了较具体的规定和要求。若天然水源较充足,可以就地取用;配制泡沫混合液用水对水温的要求详见现行国家标准《低倍数泡沫灭火系统设计规范》GB50151。处理达标的油田采出水能满足消防的水质、水温要求时,可用于消防给水。当油田采出水用作消防水源时,采出水的物理化学性质应与采用的泡沫灭火剂相容,不能因为水质、水温不符合要求而降低泡沫灭火剂的性能。
8.3.2目前,石油天然气站场内的消防供水管道有两种类型,一种是敷设专用的消防供水管,另一种是消防供水管道与生产、生活给水管道合并。经过调查,专用消防供水管道由于长期不使用,管道内的水质易变质;另外,由于管理工作制度不健全,特别是寒冷地区,有的专用消防供水管道被冻裂,如采用合并式管道时,上述问题即可得到解决又可节省建设资金。为了减轻火灾对生产、生活用水的干扰,规定系统水量应为消防用水量与70%生产、生活用水量之和。生产用水量不包括油田注水用水量。
8.3.3环状管网彼此相通,双向供水安全可靠。储罐区是油气站场火灾危险性最大、可燃物最多的区域;天然气处理厂的生产装置区是全厂生产的关键部位,根据多年生产经验应采用环状供水管网,可保证供水安全可靠。其他区域可根据具体情况采用环网或枝状给水管道。为了保证火场用水,避免因个别管段损坏而导致管网中断供水,环状管网应用阀门分割成若干独立段,两阀门之间的消火栓数量不宜超过5个。对寒冷地区的消火栓井、阀池和管道应有可靠的防渗、保温措施,如大庆油田由于地下水位较高,消火栓井、阀池内进水,每到冬季常有消火栓、阀门、管道被冻裂,不能正常使用。
注:L——测点至试验油罐中心的距离;D——试验油罐直径;H——试验油罐高度。
注:1当风速达到8~10m/s时,油品的燃烧速度可增加30%~50%。2D为储罐直径。火焰高度与油罐直径有关。国内试验:直径5.4m、22.3m敞口汽油高度越接近1.5D;德国试验:小罐3.0D、大罐1.7D。
2对于浮顶罐,发生全液面火灾的几率极小,更多的火灾表现为密封处的局部火灾,所以本规范与《石油库设计规范》及《石油化工企业设计防火规范》一样,设防基点均为浮顶罐环形密封处的局部火灾。环形密封处的局部火灾的火势较小,如某石化总厂发生的两起浮顶罐火灾,其中10000m3轻柴油浮顶罐着火,15min后扑灭,而密封圈只着了3处,最大处仅为7m长,相邻油罐无需冷却。3卧式油罐的容量相对较小,并且不乏长径比超过2倍的,为尽可能做到安全、合理,故将冷却范围与其直径和长度一并考虑。
8.4.10烟雾灭火系统是我国自主研究开发的一项主要用于甲、乙、丙类液体固定顶和内浮顶储罐的自动灭火技术。在其30多年的使用过程中,有多起成功灭火的案例,也有失败的教训。业内普遍认为它不如低倍数泡沫灭火系统可靠。另外,至今所进行的7次原油固定顶储罐灭火试验所用原油为密度0.9129g/cm3、初馏点84℃、190℃以下馏出体积量5%的大港油田原油;2002年4月在大庆油田进行的3000m3原油罐低压烟雾灭火试验,其原油190℃以下组分也不超过12%。为此,将烟雾灭火系统应用场所限定在偏远缺水处的四、五级站场,并且将凝析原油储罐排除。本规定与原规范1993年版规定的不同处,就是增加了油罐区总容量和凝析油限制。对于偏远缺水处的四、五级站场,考虑到其规模较小、取水困难、交通闭塞、供电质量差、且油田产量低等,若设置泡沫灭火系统和防冷却水系统或消防站,不少油田难以承受其高昂的开发成本。然而,多数站场远离居民区、且转油站的储罐只有事故时才储油,即使发生火灾不能及时扑灭,造成的危害和损失也较小。所以从全局的角度,设置烟雾灭火系统是可行的。
8.4.11目前,在石油天然气站场中,总容量不大于200m3、且单罐容量不大于100m3的立式油罐区很少,主要分布在长庆油田,且为转油站的事故油罐。这类站场规模较小,且储罐事故时才储油,即使发生火灾也基本不会造成大的危害和损失,所以规定可不设灭火系统和消防冷却水系统。目前,我国油气田单井拉油的井场卧式油罐区中,多数总容量不超过200m3,少数总容量达到500m3,但单罐容量不超过100ms。这类站场的卧式油罐区多为临时性的,且火灾案例极少,设灭火系统和消防冷却水系统往往难以操作。所以,规定可不设灭火系统和消防冷却水系统。
8.5.3天然气凝液、液化石油气罐区发生火灾后,其固定系统与辅助水枪(水炮)大都同时使用,所以固定系统的消防用水量应按储罐固定式消防冷却用水量与移动式水枪用水量之和计算。设置半固定式消防冷却水系统的罐区,着火后需冷却的面积基本不会超过120m2,所以规定消防用水量不应小于20L/s。这与现行国家标准《建筑设计防火规范》、《城镇燃气设计规范》的规定是相同的。
8.5.6现行国家标准《建筑设计防火规范》、《城镇燃气设计规范》与本规范一样,均按储罐区总容量和单罐容量分为三个级别,分别规定了水枪用水量。由于石油化工企业单罐容量100m3以下的储罐极少,所以《石油化工企业设计防火规范》以储罐容积400m3为界分了两个级别,分别规定了与上述规范相同的水枪用水量。而石油天然气站场中单罐容量100m3以下的储罐为数不少,故采纳了《建筑设计防火规范》与《城镇燃气设计规范》的规定。不过上述各规范的规定并不矛盾。
8.5.8本条为水喷雾固定式消防冷却水系统设置的基本要求,现行国家标准《石油化工企业设计防火规范》也做了类似的规定,与之相比,本规定只是增加了对储罐支撑的冷却要求。
8.5.9本条主要依据是现行国家标准《石油化工企业设计防火规范》的规定。主要目的是保证系统各喷头的工作压力基本一致,发生火灾时便于及时开启系统控制阀,以及防止因管道锈蚀等堵塞喷头。
8.6.2由于扑救火灾常用Φ19mm手持水枪,其枪口压力一般控制在0.35MPa以内,可由一人操作,若水压再高则操作困难。当水压为0.35MPa时,其水枪充实水柱射高约为17m,而Φ19mm的水枪每支控制面积一般为50m2左右,当三级站场装置区的高大塔架和设备群发生火灾时,难以用手持水枪有效灭火。而固定消防炮亦属岗位应急消防设施,一人可以操作,并能及时向火场提供较大的消防水(泡沫、干粉等)量和足够射程的充实水柱,达到对初期火灾的控火、灭火及保护设备的目的。水炮的喷嘴宜为直流-水雾两用喷嘴,以便于分别保护高大危险设备和地面上的危险设备群。炮的设置距离和出水量是参考国内外有关企业资料和国内此类产品确定的。
8.6.3本条是在原规范7.1.11条的基础上参照国家标准《气田天然气净化厂设计规范》SY/T0011-96第6.1.5.6款和《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92(1999年版)第7.6.5条有关规定编制的。
8.6.4、8.6.5这两条是参照《建筑设计防火规范》有关条款并结合油气站场的厂房、库房、调度办公楼等的特点,提出了建筑物消防给水设施的范围和原则。
8.6.6干粉灭火剂用于扑灭天然气初期火灾是一种灭火效果好、速度快的有效灭火剂,而碳酸氢钠是BC类干粉中较成熟、较经济并广泛应用的灭火剂。二氧化碳等气体的灭火性能好、灭火后对保护对象不产生二次损害,是扑救站内重点保护对象压缩机组及电器控制设备火灾的良好灭火剂,故在本规范作了这一规定。扑救天然气火灾最根本的措施是截断气源,但是,当火灾蔓延,对设备(可用水降温,不致于造成损害)的冷却、建筑物的灭火和消防人员的保护等,水具有不可替代的重要作用,因此,凡水源充足、有条件的场站设置消防给水系统是十分必要的。有的压气站位于边远山区、沙漠腹地、人迹罕至、水资源匮乏、规模较小等诸多因素的存在,则不作硬性规定,适当留有余地,这与国外敞开式压缩机组不设水消防一致。
8.6.7无论是装置区域还是全厂,凡采用计算机监控的控制室都有人值守,一旦出现火警,值班人员都能立即发现,若是机柜、线路发生火灾事故,计算机亦会显示故障报警,而发生初期火警值班人员可用手提式灭火器及时扑灭。目前,国内天然气生产装置的中央控制室大多设置有火灾自动报警系统,同时配备了一定数量的手提式气体(干粉)灭火器,经生产运行考核是可行的。据考察国外类似工业生产的计算机控制室,除火灾报警系统外,多采用手提式灭火器。所以,控制室内不要求设置固定式气体自动灭火系统。若使用气体自动灭火系统,一旦发生火灾,气体即自动释放,值班人员必须撤离,但控制室值班人员需要坚守岗位,甚至需采取一系列手动切换措施的操作,否则可能造成更大事故。因此,在有人值守的控制室内设置固定自动气体消防,不利于及时排除故障,确保安全生产。
8.7.2本条规定的依据与思路同第8.7.1条。一、二、三级油品站场以及除偏僻缺水处的四级油品站场,按本规范规定应设置消防冷却水系统与泡沫灭火系统。为此,从经济、安全的角度规定这些站场的装卸站台宜设置消防冷却水系统与泡沫灭火系统。对其消防冷却水与泡沫混合液用量的规定,一方面考虑不超过油罐区的流量;另一方面火车装卸站台的用量要能供给一台水炮和泡沫炮,汽车装卸站台的用量要能供给2支以上水枪和1支泡沫枪;再者考虑到冷却顶盖的需要,规定带顶盖的消防水用量要大些。
8.7.3尽管国内外火车、汽车液化石油气装卸站台装卸过程的火灾案例不多,但其运行中的火灾案例并不少,有的还造成了重大人员伤亡。所以,LPG列车或汽车槽车一旦在装卸过程中发生泄漏,如不能及时保护,可能发生灾难性爆炸事故。为了降低风险,规定火车、汽车液化石油气装卸站台宜设置消防给水系统和干粉灭火设施。另外,设有装卸站台的石油天然气站场都有LPG储罐,并且都设有消防给水系统,本规定执行起来并不困难。此外,现行国家标准《汽车加油加气站设计与施工规范》规定液化石油气加气站应设消防给水系统。关于消防冷却水量,火车站台是参照本规范第8.5.6条水枪用水量的规定,并取了最大值,主要考虑能供给一台水炮冷却着火罐及出两支以上水枪冷却邻罐;汽车站台参照了《汽车加油加气站设计与施工规范》对采用埋地储罐的一级加气站消防用水量的规定。
8.8.1消防泵房分消防供水泵房和消防泡沫供水泵房两种。中小型站场一般只设消防供水泵房不设消防泡沫供水泵房,大型站场通常设消防供水泵房和消防泡沫供水泵房两种,这时宜将两种消防泵房合建,以便统一管理。确定消防泵房规模时,凡泡沫供水泵和冷却供水泵均应满足扑救站场可能的最大火灾时的流量和压力要求。当采用环泵式比例混合器时,泡沫供水泵的流量还应增加动力水的回流损耗,消耗水量可根据有关公式计算。当采用压力比例混合器时,进口压力应满足产品使用说明书的要求。为确保泡沫供水泵和冷却供水泵能连续供水,一、二、三级站场的消防供水泵和泡沫供水泵均应设备用泵,如果主工作泵规格不一致,备用泵的性能应与最大一台泵相等。
8.8.3油罐一旦起火爆炸、储油外溢,将会向低洼处流淌,尤其在山区,若消防泵房地势比储罐区低,流淌火焰将会直接威胁消防泵房。另外,消防泵房位于油罐区全年最小频率风向的下风侧,受火灾的威胁最小。从消防泵房的安全考虑,本条规定消防泵房的地势不应低于储罐区,且在储罐区全年最小风频风向的下风侧。
8.8.4本条是为确保消防设备和人员安全而规定。
8.8.6通信设施首先能进行119火灾专线报警,同时满足向上级主管部门进行火灾报警的要求。
8.9.1灭火器轻便灵活机动,易于掌握使用,适于扑救初起火灾,防止火灾蔓延,因此,油气站场的建(构)筑物内应配置灭火器。建筑物内灭火器的配置标准可按现行国家标准《建筑灭火器配置设计规范》执行,本规范不再单独做出规定。
8.9.2现行国家标准《建筑灭火器配置设计规范》GBJ140-1990(1997年版),第4.0.6条规定:甲、乙、丙类液体储罐,可燃气体储罐的灭火器配置场所,灭火器的配置数量可相应减少70%。但从调查了解,油罐区很少发生火灾,以往油气站场油罐区都没有配置过灭火器;并且灭火器只能用来扑救零星的初起火灾,一旦酿成大火。就不起作用了,而需依靠固定式、半固定式或移动式泡沫灭火设施来扑灭火灾。灭火器的配置经认真计算,并与公安部消防局进行协商后,确定了一个符合大型油罐防火实际的数值,同时根据固定顶油罐和浮顶油罐火灾时,由于燃烧面积的大小不同,分别做出了10%和5%的规定,减少了配置数量。考虑到阀组滴漏、油罐冒顶。在罐区内、浮盘上可能发生零星火灾。因此,可根据储罐大小不同,每个罐可配置1~3个灭火器,用于扑救初起火灾。随着油、气田开发及深加工处理能力的扩大,油气生产厂、站内出现了露天生产装置区,如原油稳定和天然气深冷、浅冷装置等,而这些装置占地面积也较大,而且设有消防给水,结合这种情况,根据国家标准对配置数量也做了适当的调整。
8.9.3现行国家标准《建筑灭火器配置设计规范》做出了具体规定,详见该规范第3.0.4条及附录四。
8.9.4天然气压缩机厂房相对比较重要,灭火器的配置应高于现行国家标准《建筑灭火器配置设计规范》的规定。配置大型推车式灭火器是合理的。
9.1.1本条规定是为了确保一、二、三级石油天然气站场在发生火灾事故时,消防泵有两个动力源,能可靠工作。很多一、二、三级石油天然气站场(如油气田的集中处理站、长输管道的首、末站)都要求采用一级负荷供电。在有双电源的情况下,首先应该考虑消防泵全部用电作为动力源,可以节省投资,方便维护管理。但是有些一、二、三级石油天然气站场地处边远,或达不到一级负荷供电的要求,只能采用二级负荷供电。现在柴油机或其他内燃机驱动消防泵快速启动技术已经成熟,因此将其作为电动泵的备用泵,是可以保证消防泵可靠工作的。有的一、二、三级石油天然气站场除消防泵功率较大外,其余设备负荷都较小,如果经过技术、经济比较,当全部采用柴油机或其他内燃机直接驱动消防泵更合理时,也可以采用这种方案。
9.1.2石油天然气站场的消防泵房及其配电室是比较重要的场所,应保证其有可靠照明,需设以直流电源连续供电不少于20min的应急照明灯。
9.1.3本条规定是为了以电作为动力源时备用消防泵能自动投入,并提高消防设备电缆抵御火灾的能力。
9.2.2本条与现行国家标准《石油化工企业设计防火规范》一致。当露天布置的塔、容器顶板厚度等于或大于4mm时,对雷电有自身保护能力,不需要装设避雷针保护。当顶板厚度小于4mm时,为防止直击雷击穿顶板引起事故,需要装设避雷针保护工艺装置的塔和容器。
9.2.4钢储罐防雷主要靠做好接地,以降低雷击点的电位、反击电位和跨步电压,所以防雷接地引下线不得少于2根。其间距是指沿罐周长的距离。
9.2.5规定防雷接地装置冲击接地电阻值的要求,是根据现行国家标准《建筑物防雷设计规范》的规定。因为现场实测只能得到工频接地电阻值与土壤电阻率,而钢储罐防雷接地引下线接地点至接地最远端一般都不大于20m,所以,可用表9进行接地装置冲击接地电阻与工频接地电阻的换算。如土壤电阻率在表列两个数值之间时,用插入法求得相应的工频接地电阻值。
9.2.6本条规定是采用等电位连接的方法,防止信息系统被雷电过电压损坏,避免雷电波沿配线电缆传输到控制室。
9.2.7甲、乙类厂房(棚)的防雷:1该厂房(棚)属爆炸和火灾危险场所,应采取现行国家标准《建筑物防雷设计规范》中第二类防雷建筑物的防雷措施,装设避雷带(网)防直击雷。2当金属管道、电缆的金属外皮、所穿钢管或架空电缆金属槽被雷直击,或在附近发生雷击时,都会在其上产生雷电过电压。将其在厂房(棚)外侧接地,接地装置与保护接地装置及避雷带(网)接地装置合用,可以使雷电流在甲、乙类厂房(棚)外侧就泄入地下,避免过电压进入厂房(棚)内。
9.2.8丙类厂房(棚)的防雷:1丙类厂房(棚)属火灾危险场所,防雷要求要比甲、乙类厂房(棚)宽一些。在雷暴日大于40d/a的地区才装设避雷带(网)防直击雷。2本款条文说明与9.2.7条第2款相同。
9.2.9装卸甲B、乙类油品、液化石油气、天然气凝液的鹤管和装卸栈桥的防雷:1雷雨天不应也不能进行露天装卸作业,此时不存在爆炸危险区域,所以不必装设防直击雷的避雷针(带)。2在棚内进行装卸作业时,雷雨天可能也要工作,此时就存在爆炸危险区域,所以要装设避雷针(带)防直击雷。1区存在爆炸危险混合物的概率高于2区,在正常情况下就可能产生,而2区只有在事故情况下才有可能产生,所以避雷针(带)只保护1区。3装卸区属爆炸危险场所,进入该区的输油(液化石油气、天然气凝液)管道在进入点接地,可将沿管道传输过来的雷电流泄入地下,避免在装卸区出现雷电火花。接地装置冲击接地电阻按防直击雷要求。
9.3.1石油天然气站场内有很多爆炸和火灾危险场所,在加工或储运油品、液化石油气、天然气凝液时,设备和管道会因摩擦产生大量静电荷,如不通过接地装置导入地下,就会聚集形成高电位,可能产生放电火花,引起爆炸着火事故。因此,对其应采取防静电措施。
9.3.2石油天然气管道只有在地上或管沟内敷设时,才会产生静电。本条规定可以防止静电在管道上的聚积。
9.3.3本条规定是为了使铁路、汽车的装卸站台和码头的管道、设备、建筑物与构筑物的金属构件、铁路钢轨等(做阴极保护者除外)形成等电位,避免鹤管与运输工具之间产生电火花。
9.3.4本条规定是为了导走汽车罐车和铁路罐车上的静电。
9.3.5为消除油船在装卸油品过程中产生的大量静电荷,需在油品装卸码头上设置跨接油船的防静电接地装置。此接地装置与码头上油品装卸设备的防静电接地装置合用,可避免装卸设备连接时产生火花。
9.3.6由于人们普遍穿着的人造织物服装极易产生静电,往往聚积在人体上。为防止静电可能产生的火花,需在甲、乙、丙A类油品(原油除外)、液化石油气、天然气凝液作业场所的入口处设置消除人体静电的装置。此消除静电装置是指用金属管做成的扶手,在进入这些场所前应抚摸此扶手以消除人体静电。扶手应与防静电接地装置相连。
9.3.7静电的电位虽高,电流却较小,所以每组专设的防静电接地装置的接地电阻值一般不大于100Ω即可。
9.3.8因防静电接地装置要求的接地电阻值较大,当金属导体与其他接地系统(不包括独立避雷针防雷接地系统)相连接时,其接地电阻值完全可以满足防静电要求,故不需要再设专用的防静电接地装置。
10.1.2制冷剂的主要成分是乙烯、乙烷或丙烷,所以火灾危险性属于甲A类。
10.1.4这是液化天然气设施设计和建造的通行做法,如美国防火协会的《液化天然气(LNG)生产、储存及输送标准》NFPA59A,以及美国联邦政府规章《液化天然气设施:联邦安全标准》49CFR193部分等,世界各国普遍采用。我国也正在参照国外标准制定相应的国家标准,规范所有组件的设计和建造要求。
10.2.4本条参照NFPA59A2.1工厂现场准备中的要求编制。
10.3.2本条是针对小型储罐提出的要求。这是参照《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92(1999年版)全压力式储罐布置要求和山东淄博市煤气公司液化天然气供气站储罐区内建有12台106m3立式储罐建设经验而定。总容量3000m3是根据本章的划分等级确定的。易燃液体储罐不得布置在液化天然气罐组内,在NFPA59A中也有明确规定。
10.3.3本条参照美国标准NFPA59A和49CFR193编制。NFPA59A规定围堰区内最小盛装容积应考虑扣除其他容器占有容积以及雪水积集后,至少为最大储罐容积100%。子母罐应看作单容罐而设围堰。
10.3.4本条参照美国标准NFPA59A和49CFR193编制。关于隔离距离的确定,上述标准均规定采用美国天然气研究协会GRI0176报告中有关“LNG火灾”所描述的模型:“LNG火灾辐射模型”进行计算。本条改为“国际公认”,实际指此模型。目标物中“辐射量达4000W/m2界线以内”的条款,在NFPA59A中为5000W/m2。考虑到在4000W/m2辐射量处对人的损害是20s以上感觉痛,未必起泡的界限,5000W/m2人更难于接受,故改为4000W/m2。另外,NFPA59A中规定,围堰为矩形且长宽比不大于2时,可用如下公式决定隔离距离:
式中d——到围堰边沿的距离(m);A——围堰的面积(m2);F——热通量校正系数,即:对于5000W/m2为3;对于9000W/m2为2;对于30000W/m2为0.8。由于本章将5000W/m2改为4000W/m2,如采用此公式时其值应大于3,经测算约为3.5,但有待实践后修正。
10.3.5本条参照美国标准NFPA59A和49CFR193编制。关于扩散隔离距离确定,上述标准均规定采用美国天然气研究协会GRI0242报告中的有关“利用DEGADIS高浓度气体扩散模型所做的LNG蒸气扩散预测”所描述的模型进行计算。本条改为“国际公认”,实际指此模型。在NFPA59A(2001年版)中还给出一种计算模型,这里就不再列举。
10.3.6本条参照美国标准NFPA59A(2001年版)的2.2.3.6、2.2.4.1、2.2.4.2和2.2.4.3条编制。
10.3.7气化器是液化天然气供气站中将液态天然气变成气态的专有设备。气化器可分为加热式、环境式和工艺蒸发式等类型。加热式又可分为整体式,如浸没燃烧式和间接加热式。环境式其热取自自然界,如大气、海水或地热水等。在本章中常用的气化器为浸没燃烧式和大气式。气化器布置要求参照NFPA59A编制。
10.3.8液化天然气的蒸沸气体可能温度很低,达到-150℃,比空气重。为此气液分离罐内必须配电热器。当放空阀打开时,电加热自动接通,加热排出的气体,使其变得比空气轻并迅速上升,到达排放系统顶部。“禁止将液化天然气排入封闭的排水沟内”是NFPA59A第2.2.2.3条的要求。
10.4.1本条为美国标准NFPA59A第9.1.2条的前半部分。其后半部分是规定评估要求的内容,现摘录供参考。这种评估所要求的最低因素如下:(1)LNG、易燃冷却剂或易燃液体的着火、泄漏及渗漏的检测及控制所需设备的类型、数量及安装位置。(2)非工艺及电气的潜在着火的检测及控制所需设备类型、数量及安装位置。(3)暴露于火灾环境中的设备及建筑物的防护方法。(4)消防水系统。(5)灭火及其他火灾控制设备。(6)包括在紧急停机(ESD)系统内的设备与工艺,包括对子系统的分析,如果存在该系统的话,在火灾发生的紧急情况下必须设置专门的泄压容器或设备。(7)启动ESD系统或其子系统自动操作所需探测器的类型及设置位置。(8)在紧急情况下,每个装置坚守岗位人员及职责和外部人员调配。(9)根据人员在紧急事故情况下的责任,对操作装置的每个人员提供防护设备及进行专门的培训。通常,气体着火(包括LNG着火),只有在燃料源被切断后方可灭火。
10.4.2本条参照美国标准NFPA59A和49CFR193编制。
10.4.3本条参照美国标准NFPA59A(2001年版),第9.3节“火灾及泄漏控制”进行编制。
10.4.4较大型液化天然气站,设施多、占地大,配遥控摄像录像系统在控制室对现场出现的情况进行监视,有助于提高站的安全程度。上海浦东事故气源备用调峰站设有此系统。
10.4.6液化天然气泄漏或着火,采用高倍数泡沫可以减少和防止蒸气云形成;着火时高倍数泡沫不能扑灭火,但可以降低热辐射量。这种类型泡沫会快速烧毁以及需维持1m以上厚度,限制了其应用,但仍在液化天然气设施上广泛采用。目前采取的措施是如何减少泄漏的蒸发面积,减少泡沫用量。国外做过比较,一座57250m3储罐,采用防火堤蒸发表面积为21000m2,采用与罐间隔6m设围墙蒸发表面积降至1060m2,泄漏时蒸发率降低95%,这不仅降低了泡沫用量,同时还不受大风天气等因素影响。更进一步是采用混凝土外罐,泄漏时根本不向外漏出,罐也不用配泡沫系统了。但这种罐在罐顶泵出口以及起下沉没泵时会有液化天然气泄漏,为此需建有集液池。此时集液池应配有高倍数泡沫灭火系统。经国外试验,用于液化天然气的泡沫控制发泡倍数为1:500效果最好。
10.4.7液化天然气储罐通向大气的安全阀出口管应设固定干粉灭火系统,这是从上海浦东事故气源备用调峰站20000m3储罐安装实例得出的。
10.4.8本条是依据NFPA59A编制的。
10.4.9本条在NFPA59A中有详细的要求,这是根据实践总结出来的最基本要求。
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