每項石油化工新建、改建、擴建項目,都要嚴格執行石油化工安全標準規范。設計院編制設計文件,生產企業、地方職業安全衛生和消防部門審查設計文件,都要以國家、行業的安全標準規范為依據。一方面,石化廠安全內容涉及面廣、標準條款繁多;另一方面,如果設計時就沒有充分考慮項目的安全性,工藝方案、大型設備、裝置布局等重大事宜一旦確立之后,再發現問題往往很難整改,將會埋下重大隱患。所以,在設計文件中,如何系統、科學、正確地使用安全標準規范,是石化設計單位、生產企業和政府安全消防部門十分關注的問題。本文將繁多的、紛雜的標準條款進行歸納分類,提出化工項目使用安全標準規范的8大技術要點。
正確選用標準規范(2)
標準有修訂周期,所以初步設計文件中要采用最新版本的標準,同時,選用標準目錄要齊全。對于石油化工建設項目來講,主要的安全標準有:GB50160-92《石油化工企業設計防火規范》(1999年版)、SH3047-93《石油化工企業職業安全衛生設計規范》、GB50058-92《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》、GBJ16-87《建筑設計防火規范》(1997年版)、SH3063-1999《石油化工企業可燃性氣體和有毒氣體檢測報警設計規范》。另外,根據項目實際情況,還應選用GB12158-90《防止靜電事故通用導則》、SH3093-1999《石油化工企業衛生防護距離》、GB50057-94《建筑物防雷設計規范》、GB150-98《鋼制壓力容器》、GB50033-91《工業企業采光設計標準》、GB50034-92《工業企業照明設計標準》、GB50151-92《低倍數泡沫滅火系統設計規范》等等。
謹慎選擇廠址和布置(3)
石油化工廠廠址選擇是安全生產的基礎,如果廠址選擇不對,一定要堅決更改廠址,否則后患無窮。在地震斷層和基本烈度九度以上的地震區、松土地段、山區或丘陵的窩風地帶、壩或堤決潰后可能淹沒的地區,應避免建廠。石油化工裝置(設施)與居民居住區之間的衛生防護距離應滿足SH3093-1999標準表2.0.1,基本要求是大于500mm,避免毒物泄漏、火災爆炸殃及居民。工廠應位于城鎮、居住區全年最小頻率風向的上風側。公路和地區架空電力線路,嚴禁穿越生產區。
工廠總平面布置應在滿足安全間距的前提下,合理布置,節約用地。為防止或減少火災的發生及相互間的影響,需要將生產裝置、罐區、水電氣公用工程、生產指揮中心等部署在不同的功能區。采取階梯式布置時,階梯間應有防止泄漏的可燃液體漫流的措施。人員集中場所(如控制室)、明火或散發火花地點(如加熱爐),宜位于生產區全年最小頻率下風側,避免生產區油氣刮過來。全廠性高架火炬宜位于生產區全年最小頻率風向的上風側,避免事故排放時火炬產生火雨刮到生產區。要對照GB50160-92標準的表3.1.7逐項計算核對罐組、火炬、生產裝置與周邊居住房、工廠、鐵路線、公路、高壓線等廠外設施的安全間距,要求在20~120m以上。
保證安全間距(4)
因為初步設計時要選定工藝線路,確定爐、塔、罐、大型機組的生產能力,決定控制室、廠房、配電室及各種大型設備的位置,所以安全間距是初步設計審查的關鍵內容。
GB50160-92標準中表3.2.11列出裝置、罐區及廠內重要設施之間的安全間距,需要逐項計算核對。主要有裝置與裝置之間10~30m以上,裝置與罐區(裝卸站)之間15~60m以上,鐵路線及物料運輸道路與裝置設施之間10~25m以上,加熱爐等明火及散發火花地點與裝置設施之間15~60m以上。
裝置內設備與設備之間、設備與建筑之間的安全間距按照GB50160-92表4.2.1核對。一般控制室與設備之間的間距應大于15m,加熱爐等明火設施與壓縮機房、儲罐的間距在15~22.5m以上。
確定安全性的生產工藝(5)
按照SH3047-93標準第4章至第7章,對生產工藝的本質安全性進行核對,如果生產工藝本身就存在缺陷,會給生產裝置埋下災難性隱患,所以生產工藝的安全性必須有充分的論證。如煉油廠催化裂化裝鈍化劑時應采用負壓吸入方式;延遲焦化焦碳塔的吹汽、冷焦放空氣應進入回收系統。制硫含硫化氫尾氣應送焚燒爐焚燒。乙烯廠環氧丙烷裝置液氯應使用氣化器氣化,氣化的氯氣應經過緩沖罐再進入氯化系統;醋酸儲罐排出的氣體經水洗處理,烯烴廠溶液聚合法和本體聚合法的烯烴裝置應使用惰性氣體(如氮氣)作干燥和輸送介質;本體法聚苯乙烯裝置的熔融聚合物應經真空脫除揮發物,切膠應在氮氣保護下進行;聚氯乙烯樹脂漿料離心分離前要經過真空脫除單體。橡膠廠丁二烯回收系統應將氧含量不合格的回收單體排至火炬;裝置內不應設氫氰酸儲罐?;蕪S渣油系統應設循環回路吹掃系統。
健全消防設施和消防道路(6)
GB50160-92對消防道路、消防設施進行了要求,建筑物消防設施需按照GBJ16-87設計。另外,還有《水噴霧滅火系統設計規范》、《低倍數泡沫滅火系統設計規范》等標準可供參考。
消防站的服務范圍,按行車路程計應小于2.5km。消防車輛應以大型消防車為主,且應配備干粉或干粉-泡沫聯用車。消防站須設置接受火災報警的設施和通訊系統。
工藝裝置區、液化烴儲罐區四周應設環行消防車道,消防道路路寬大于6m,轉彎半徑大于12m,凈空高度大于5m。對于生產裝置,當裝置寬度大于60m時,應設貫通式消防通道,通道寬度大于4m、凈空高度大于4.5m。罐組內一般儲罐不應超過2排,罐組周圍需有環行消防通道或設有回車場的盡頭式消防車道。
大型石油化工企業的工藝裝置區、罐區等,應設獨立的穩高壓消防給水系統,壓力為0.7~1.2MPa。消防給水管道應環狀布置,進水管不應少于2條,消火栓之間的間距需小于60m。消防用水量應為90-450L/s,用水量應對照GB50160第7.3.6條設計。消防池的容量也應核算,對于工藝裝置火災延續供水時間不應小于3h。大型可燃液體儲罐、消防車撲救困難的可燃液體罐區,需設固定式泡沫滅火系統。容積大于100m3的液化烴儲罐需設固定式消防冷卻水系統。
保證構筑物安全(7)
裝置的控制室,變配電室、化驗室、辦公室和生活間,應位于爆炸危險區外??刂剖页蚓哂谢馂奈kU性的設備側的外墻,應為無門作、洞口的非燃燒材料的實體墻,對于化肥合成、煉油加氫、乙烯裂解等爆炸危害力大的裝置,其面向裝置一側宜為防爆墻。同一建筑物內,布置有不同火災危險性類別的房間時,其中間隔墻應為防火墻。甲、乙、丙類房間的安全疏散門,至少為2個。
有爆炸危險的甲、乙類廠房,如乙烯、氫氣壓縮機廠房等,宜采用輕質屋蓋以利于泄壓,門、窗、輕質屋蓋、輕質墻的泄壓面積與廠房體積的比值應為0.05~0.22,爆炸威力強的廠房,應大于0.22,應設排風設施,屋頂應有通風口。
單層鋼框架的梁柱、多層鋼框架10m以下的梁柱、加熱爐鋼支架等應覆蓋耐火層,耐火層的耐火極限不應低于1.5h,應使用厚型無機并能適用于烴類火災的防火涂料。
電器防爆設計(8)
電器防爆應執行GB50058-92。有易燃氣體、易燃液體的裝置、罐區,按照第2.2.1條-第2.3.19條繪制出爆炸危險區域圖,劃出0區、1區、2區,根據不同區域選擇相應的本安型、隔爆型、正壓型、增安型等電器設施。有爆炸性、可燃性粉塵的環境,按照第3.2.1條~3.3.2條繪制爆炸性粉塵環境危險區域圖,劃出10區、11區,根據不同區域采取相應防爆措施。