关于GB 50183-2004《石油天然气工程设计防火规范》若干问题的探讨

潘永东，韩小红

（1.中国石油华北油田公司质量安全环保处，河北任丘 062552；2.中国石油长庆油田公司技术监测中心，陕西西安 710021）

关于GB 50183-2004《石油天然气工程设计防火规范》若干问题的探讨

潘永东1，韩小红2

（1.中国石油华北油田公司质量安全环保处，河北任丘 062552；2.中国石油长庆油田公司技术监测中心，陕西西安 710021）

GB 50183-2004《石油天然气工程设计防火规范》的颁布实施，为陆上石油天然气生产提供了更为可靠的安全保障。但在标准执行过程中，该规范6.1.6和9.3.6两条与某些相关标准的规定出入较大，给标准执行人员造成了一些疑惑。文章通过对有关条文进行分析、研究，参照其他相关标准，提出了相应的修改意见。

石油天然气；防火规范；问题；探讨

0 引言

GB 50183-2004《石油天然气工程设计防火规范》 （以下简称 《防火规范》）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。该规范于2004年11月4日发布，2005年3月1日正式实施。与原国家标准GB 50183-1993《原油和天然气工程设计防火规范》相比，内容更为全面和合理，符合生产实际，充分体现了安全经济的合理性。但在标准执行过程中发现， 《防火规范》6.1.6和9.3.6两条与某些相关标准的规定出入较大，生产、设计及安全、消防部门经常就此发生争议。

问题1：天然气凝液和液化石油气厂房、可燃气体压缩机厂房以外的建筑面积小于150 m2的甲类火灾危险性厂房内是否需要设置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以外的其他露天或棚室布置的甲类生产设施、储油罐区是否需要设置可燃气体检测报警装置？

问题2：介质为原油的泵房门外、储罐的上罐扶梯入口、装卸作业操作平台的扶梯入口、石油码头上下船出入口等处是否应设置消除人体静电的装置？

鉴于上述两个问题具有一定的普遍性，希望与工程建设、安全生产系统的各位同仁以及标准的起草方共同探讨，以便对标准不断完善。

1 可燃气体检测报警装置设置

1.1 对 《防火规范》6.1.6条的刍议［1-3］

《防火规范》6.1.6规定： “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150 m2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。其他露天或棚室布置的甲类生产设施可不设可燃气体检测报警装置。”

标准条文说明中，关于 “建筑面积大于或等于150 m2的甲类火灾危险性厂房内，应设可燃气体检测报警装置”的规定是这样解释的： “建筑面积大于和等于150 m2的甲类生产厂房等在生产或维修过程中，泄漏的气体聚集危险性大，通风设备也可能失灵。”笔者认为这种解释有不尽合理之处。首先，这种解释与可燃气体的聚集规律并不相符，往往是建筑面积越小，室内空间也越小，可燃气体聚集并达到爆炸极限的速度越快，形成爆炸危险的可能性越大。其次，通风设备是否完好与建筑面积大小并无联系。第三，建筑面积的大小对泄漏气体燃烧、爆炸给员工带来的危害并没有质的区别，员工在此危险环境中所付出的代价是一样的。如：2004年9月12日，某油田一拉油站建筑面积不足50 m2的燃油泵房突然出现管道法兰原油泄漏，由于该泵房没有安装可燃气体检测器，致使员工未能及时发现气体泄漏，大量可燃气体充斥泵房内，待员工发现后处理事故，由于静电原因发生爆炸并引发大火，致使员工当场死亡。

《防火规范》条文说明中还有： “其他露天或棚式安装的甲类生产设施，如露天或棚式安装的油泵和天然气压缩机、露天安装的油气阀组和油气处理设备等，可不设气体浓度检测报警装置，这主要是考虑两方面的情况：一方面是天然气比空气轻，从压缩机和处理容器中漏出的气体不会积聚在地面，而是快速上升并随风扩散。对于挥发性不高的油品，例如原油，出现一般的油品泄漏时仅挥发出少量油蒸气，也会快速随风扩散。所以在露天场地上安装气体浓度检测装置，并不能及时、准确地测定天然气和油品 （高挥发性油品除外）的泄漏。另一方面，在露天或棚式安装的甲类生产设施场地上，如果大量设置气体浓度检测报警装置，不仅需要增加投资，而且日常维护、检验工作量很大，会给长期生产管理造成困难。结合我国石油天然气站场目前还需要有人值守的情况，建议给值班人员配备少量的便携式气体浓度检测仪表，加强巡回检查，及时发现安全隐患。”

从上述条文解释可以看出两个问题：

第一， 该标准是基于天然气密度小于空气密度来考虑的。这里忽视了两个问题，一是未经处理的天然气含有大量密度高于空气密度的C2以上的组分；二是在生产、储存、输送温度条件下甲B类原油泄漏将会挥发大量的C2以上的重组分气体。

第二，该标准基于大量设置可燃气体检测报警装置会增加建设、生产成本这一观念，并以有人值守为前提，力求通过加强值班员工巡回检查来及时发现安全隐患。这里存在三个问题，一是该标准将人的生命与建设、生产成本对立起来，这一点不符合 “安全第一，以人为本”的安全理念，当安全与效益发生矛盾时，应将安全放在首位；二是巡回检查是否可以及时发现危险物质泄漏，这要结合石油天然气生产企业巡检制度来考虑，目前的员工巡检周期大部分为两小时，我们可以想象两个小时的泄漏会是什么局面；三是使用便携式气体浓度检测仪进行检测，人体将直接置身于爆炸火灾气体环境中，无法与危险物质隔离，其检测过程本身就存在危险，不能提倡由人进行固定危险场所可燃气体的监测。

储油罐区和原油装卸设施均属原油储运设施，其可燃气体检测报警装置设置问题在GB 50183-2004中并未明确说明，而在实际应用中人们往往参照 “其他露天或棚室布置的甲类生产设施”来考虑。但从石油工业安全生产实际出发，这两个区域却是油气生产中的要害部位，易发生事故且危害较大，从这一点来看，通过安装可燃气体检测报警装置实时监测可燃气体浓度是非常必要的。从可行性来看，对于储油罐区而言，根据SY/T 0025-1995《石油设施电气装置场所分类》和GB 50058-1992《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》，储油罐区防火堤范围内顶标高以下区域属于气体爆炸危险等级2区，通过可燃气体检测装置及时发现可燃气体是完全可行的。对于原油装卸设施，由于原油装卸温度远高于其凝固点，装卸过程中可燃气体的挥发量较大，且这些挥发气体往往大于空气密度，容易在地面聚集，采用可燃气体检测器进行实时监测也是可行的。

1.2 其他标准对可燃气体检测报警设置的规定［4-7］

除 《防火规范》外，针对上述有争议的区域，SY 6503-2000《可燃气体检测报警使用规范》、SH 3063-1999《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》和GB 17681-1999《易燃易爆罐区安全监控预警系统验收技术要求》等标准也对可燃气体检测报警装置的设置做出了相应的规定。

SY 6503-2000《可燃气体检测报警使用规范》中3.1对可燃气体检测点设置作了基本要求： “油气田易燃、易爆场所应安装可燃气体检测报警器”，4.1.1还强制规定在原油中转站以上的油泵房、计量间、含油污水泵房、阀组间、脱水器操作间等场所安装可燃气体检测报警器。同时推荐在原油沉降罐操作间、原油储罐区、含油污水罐区安装可燃气体检测报警器。原油装卸设施则应符合SH 3063-1999《石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》中4.2.2的规定。SH 3063-1999标准中4.2规定了液化烃、甲B类液体的储罐、装卸设施、泵或压缩机、液化烃灌装站，液化烃、甲B、乙A类液体的装卸码头应装设可燃气体报警器。该规范3.0.1还规定：生产或使用可燃气体的工艺装置和储运设施 （包括甲类气体和液化烃、甲B类液体的储罐区、装卸设施、灌装站等，下同）的2区内及附加2区内，应设置可燃气体检测报警仪。

对于工艺装置，该标准4.1.1规定下列可燃气体、有毒气体的释放源，应设检测器：

（1）甲类气体或有毒气体压缩机、液化烃泵，甲B类或成组布置的乙A类液体泵和能挥发出有毒气体的液体泵的动密封。

（2）在不正常运行时可能泄漏甲类气体、有毒气体、液化烃或甲B类液体和能挥发出有毒气体的液体采样口，不正常操作时可能携带液化烃、甲B类液体和能挥发出有毒气体的液体排液 （水）口。

（3）在不正常运行时可能泄漏甲类气体、有毒气体、液化烃的设备或管法兰、阀门组。

GB 17681-1999《易燃易爆罐区安全监控预警系统验收技术要求》中5.6规定： “根据罐区储存介质的不同性质配备相应性能的气体检测器。有可燃气体的场所，必须选用可燃气体检测器。”

从上述规定可以看出，针对问题一存在争议的区域，三个标准均做了设置可燃气体检测报警装置的规定。另外，GB 50160-1992《石油化工企业设计防火规范》（1999年修订版）的4.6.11和5.1.4也分别规定： “在使用或产生甲类气体或甲、乙A类液体的装置内宜按区域控制和重点控制相结合的原则，设置可燃气体报警器探头。” “在可能泄漏甲类气体和液体的场所内，应设可燃气体报警仪。”

2 原油储罐扶梯入口是否设置消除人体静电装置

消除人体静电装置的设置主要是基于 “消除危险静电源，防止某处产生并积累足够的静电量，形成达到或超过周围介质击穿场强的局部电场强度，发生静电放电”[8]这一静电危害防治理论所采取的措施，它所涉及的标准较多，主要有以下几项：

GB 12158-1990《防止静电事故通用导则》，SH 3097-2000《石油化工静电接地设计规范》，GB 50183—2004《石油天然气工程设计防火规范》。

GB 12158-1990《防止静电事故通用导则》关于静电防护的基本措施中4.1.2规定： “使静电荷尽快对地泄漏。 在存在静电引爆危险的场所，所有属静电导体的物体必须接地。对金属物体应采用金属导体与大地作导通性连接，对金属以外的静电导体及亚导体则应作间接接地。……”依据此条规定，当人体进入爆炸火灾危险区域时，人体静电应通过间接接地尽快泄入大地，设置消除人体静电装置[9]。

SH 3097-2000《石油化工静电接地设计规范》在4.10.1中规定：操作人员在可能产生静电危害的场所，应徒手或徒手戴防静电手套触摸接地金属物体后方可进入工作场所。同时在4.4.3、4.5.2、4.6.4中分别对进入铁路栈台、汽车站台、码头等作业区的入口处做出了设置接地金属棒的规定。针对储油罐区，4.2.5中有更明确的规定：为消除人体静电，在扶梯进口处，应设置接地金属棒，或在已接地的金属栏杆上留出1 m长的裸露金属面［10］。

《防火规范》9.3.6规定： “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：泵房的门外，储罐的上罐扶梯入口处，装卸作业区内操作平台的扶梯入口处，码头上下船的出入口处。”

从这一规定可以看出，介质为原油的泵房门外、储罐的上罐扶梯入口、装卸作业操作平台的扶梯入口、石油码头上下船出入口等处不需要设置消除人体静电装置，这与其他两项标准的规定截然不同。

从油品危险性来看， 《防火规范》附录A中甲、乙、丙A类油品都包含着原油，主要是指由于不同产地的原油火灾危险性差异较大，因而划定为不同的火灾危险类别，但与相对应类别其他油品比较，其火灾危险性质是一样的。从生产实际出发，原油生产、储存、输送温度均要超过其凝固点，油气挥发是不可避免的，原油挥发出可燃气体的主要成分是C1～C3，甚至更高，其最小点火能非常低 （甲烷：0.28 mJ；乙烷：0.24 mJ；丙烷：0.25 mJ）。另外，从SY/T 0025-1995《石油设施电气装置场所分类》和GB 50058-1992《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的有关规定中可以看出，作业人员在打开储罐量油孔、透光孔，拆卸呼吸阀、阻火器或进行原油装卸作业时，人体所处的环境属于气体爆炸危险等级1区，此时人体携带静电进行作业是非常危险的，从这一方面看，绝不能将原油划定在甲、乙、丙A类油品之外。

当然，原油与其他油品在静电特性方面的确存在着很大差异，但本条文所规定的是在哪些地方、哪些情况下设置消除 “人体静电”装置，这与生产介质的静电特性没有丝毫关系。在这方面，同样找不到将原油划定在甲、乙、丙A类油品之外的根据。

基于上述分析，结合GB 12158-1990、SH 3097-2000等两个标准的规定，可以确认， 《防火规范》9.3.6条规定中的 “（原油除外）”是不正确的。

另外，带有静电的人体进入有静电敏感电子器件的控制室内，如在操作过程中放电，其电磁辐射将会对电子设备产生干扰。在检修过程中，这种放电将有可能使电子器件失效或潜在失效。从这一观点出发，带有静电敏感电子器件的控制室门外，也应设置人体静电释放装置。

3 对有关标准条文的修改建议

3.1 关于 《防火规范》6.1.6的修改建议

根据上述分析，结合SY 6503-2000、SH 3063-1999、 GB 17681-1999、 GB 50160-1992等标准的规定，建议将GB 50183-2004标准6.1.6修改为： “生产、使用或产生甲类气体、液体的生产厂房、工艺装置以及露天或棚室布置的甲类生产、储运设施，甲、乙A类液体装卸码头应设可燃气体检测报警装置。露天或棚室布置的甲类气体生产、储运设施，应根据可能泄漏物质密度大小按照露天装置来考虑。”

3.2 关于 《防火规范》9.3.6的修改建议

根据上述分析，结合GB 12158-1990、SH 3097-2000等标准的规定，同时考虑 “当气体爆炸危险场所的等级属0区或1区，且可燃物的最小点燃能量在0.25 mJ以下时，工作人员应穿无静电点燃危险的工作服”这一要求，建议将GB 50183-2004标准9.3.6修改为：“甲、乙、丙A类油品、液化石油气、天然气凝液等厂房门外、储罐的上罐扶梯入口、装卸作业操作平台的扶梯入口、石油码头上下船的出入口等处 （气体爆炸危险等级0区或1区以外区域）以及带有静电敏感电子器件的控制室门外应设消除人体静电装置。”

［1］ GB 50183-2004，石油天然气工程设计防火规范［S］.

［2］ SY/T 0025-1995，石油设施电气装置场所分类［S］.

［3］GB 50058-1992,爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范［S］.

［4］ SY 6503-2000,可燃气体检测报警使用规范［S］.

［5］SH 3063-1999,石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范［S］.

［6］GB 17681-1999,易燃易爆罐区安全监控预警系统验收技术要求［S］.

［7］ GB 50160-1992,石油化工企业设计防火规范［S］.

［8］刘尚合，谭志良，武占成．静电防护工程的研究与进展[J]．中国工程科学,2000,2(11)∶20-23.

［9］ GB 12158-1990,防止静电事故通用导则［S］.

［10］ SH 3097-2000,石油化工静电接地设计规范［S］.

Discussion on some problems in GB 50183-2004 “Code for Fire Protection Design of Petroleum and Natural Gas Engineering”

PAN Yong-dong（Quality Safety and Environmental Protection Division of PetroChina Huabei Oilfield Company,Renqiu 062552， China），HAN Xiao-hong

The promulgation and implementation of GB 50183-2004 “Code for Fire Protection Design of Petroleum and Natural Gas Engineering”provide more reliable security for land oil and gas production,yet the items of 6.1.6 and 9.3.6 of the code have some discrepancies from the provisions of some relevant standards,which brings certain doubts in the code implementation.After studying the relevant items and provisions and referring to other standards,the authors bring forward corresponding suggestions for code revision.

oil and natural gas;fire protection;problem;discussion

T-652.6

C

1001－2206（2010）02－0137－04

潘永东 （1962-），男，河北保定人，1983年毕业于华东石油学院机械系化工机械专业，高级工程师，国家注册安全工程师，国家一级建造师，长期从事油气田工程建设技术、质量及油气生产安全管理工作。

2009-03-31；

2009-11-12