国内外储罐消防标准的对比分析

2013-10-31赵云峰姚学军税碧垣

石油工业技术监督 2013年1期

赵云峰姚学军刘冰税碧垣

中国石油管道科技研究中心（河北廊坊 065000）

防火堤是保障油库储罐安全的重要措施之一，事故和自然灾害情况下防火堤的安全保障作用尤为突出。在油品储罐发生溢流甚至破罐等重大的事故中,防火堤可以通过有效控制危险液体的扩散而降低事故造成的影响和损失,被公认为油库控制石油泄漏最有效的手段。目前，我国关于防火堤设计的技术标准主要有GB 50160-2008《石油化工企业设计防火规范》、GB 50183-2004《石油天然气工程设计防火规范》、GB 50351-2005《储罐区防火堤设计规范》,对防火堤的规定较为详细,内容涉及防火堤的设置、容积、强度计算等方面。国外公开标准中关于防火堤的标准主要为美国消防协会的NFPA 30-2003《易燃和可燃液体规范》，这项标准目前已采标为行标SY/T 6344-2010《易燃和可燃液体规范》。此外,俄罗斯标准也有关于防火堤的规定,与我国做法有些不同。另外,在对比分析中还参考了加拿大Enbridge公司的实际做法（表1）。

我国标准在防火堤设计方面与国外标准相比存在一些技术指标上的差异，如防火堤的有效容积、材质、防火堤尺寸等方面的设计。因此，有必要对防火堤的国内外标准进行研究和对比分析，借鉴国外防火堤的较佳做法，以促进国内防火堤技术标准水平的提升，这对保障我国输油站场的安全运营具有重要的意义[1]。

1 标准技术指标对比分析

1.1 防火堤设置

我国对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或者对5级站内不大于500m3的丙类油罐规定可不设防火堤，而国外Enbridge公司对于油品储罐均设置防火堤，或者隔堤，因此我国应该借鉴国外做法，在符合实际条件下尽可能为每个储油罐设置防火堤或隔堤。

1.2 防火堤材质

俄罗斯标准РД 153-39.4-078-01《干线石油管道储罐和石油供应站》1.6.4规定每组地上储罐应当被顶部宽度不小于0.5m的封闭的防火堤围起来，或采用由不可燃材料修筑的防火墙围起来，防火堤或防火墙应考虑溢流液体的液压。

表1 国外防火堤相关标准

NFPA 30-2003《易燃与可燃液体规范》22.11.2.4规定防火堤的墙壁应采用土、钢、混凝土或砖石，做到不漏液和能承受满水时的静水压。

Enbridge公司则一般采用土堤做防火堤材料，当土源有困难时，考虑采用钢筋混凝土做防火堤。

通过对比分析可知，国外标准均优先选用土堤，在实践中，我国则采用混凝土堤，这可能是与混凝土堤施工较为方便，占地面积较小，承压强度大等因素有关。不足之处，我国标准对防火堤的防火涂料并没有给出具体的技术指标要求，这样不能保证所用材料均符合消防安全要求[2]。

1.3 防火堤高度及顶部宽度

俄罗斯标准РД 153-39.4-078-01《干线石油管道储罐和石油供应站》1.6.5规定每组储罐防火堤或防火墙的高度应当比溢流液体计算容积的液位高0.2m，但不低于1m（针对额定容积在10 000m3以内的储罐）和1.5m（针对额定容积在10 000m3和10 000m3以上的储罐）。

NFPA 30-2003《易燃与可燃液体规范》22.11.2.4规定土墙高度为0.9m以上，墙顶部为平整断面，其宽度不小于0.6m。土墙的坡度应与所建墙的材料的休止角一致。22.11.2.5规定在设有正常通道和应急通道接近油罐，阀门和其他设备的地方，以及防火堤内设置有安全出口时，防火堤的平均高度可以比内部地面高出1.8m。

Enbridge公司防火堤一般高1～1.5m左右，顶宽1.5m左右。

通过比较可以看出，我国标准与俄罗斯标准关于防火堤高度的规定相似。但是俄罗斯标准规定更加细致，规定容积在10 000m3以内的储罐防火堤高度不低于1m，而容积在10 000m3和10 000m3以上的储罐防火堤高度则不低于1.5m。我国标准防火堤的顶部宽度比北美标准规定较窄，国外防火堤的顶部宽度为0.6～1.5m，这可能与欧美国家人体较为宽胖有关，我国在防火堤建设中，可依据实际情况适当增加防火堤顶部宽度，以利于行走方便[3]。

1.4 防火堤构造

我国标准对于土堤的地基，压实系数，以及混凝土堤内侧培土顶面宽度、压实系数均作出了详细的规定，但是对比国外标准，如Enbridge公司做法为防火堤坡度一般底边:高为2:1，如果粘土性能很好，可以粘结紧密，可采用1:1的比例。而我国标准中并为对土堤的坡度作出明确规定，这会造成实际施工时没有相关依据，施工后难以保证土堤不滑坡，这可能也是目前大部分采用混凝土堤的原因之一。建议我国标准借鉴国外做法，对标准中土堤的坡度进行细化规定。

1.5 防火堤距离

对于50 000m3储罐，其罐璧高度为19m，则防火堤与储罐距离为9.5m，而俄罗斯标准规定对于10 000m3以上的储罐，其距离不小于6m，因此，我国标准规定的储罐与防火堤的距离比国外规定的距离较远。

1.6 防火堤容积

API 12R1《生产服役中罐的设置、维护、检测、运行和维修推荐做法》规定防火堤或围墙最低应能容纳最大储罐的容量，并需要考虑积聚雨水的容积(额外10%储罐容积)。

NFPA 30-2003《易燃与可燃液体规范》22.11.2规定防火堤蓄液区的容量应不小于最大储罐的容积（假设是满罐）。对于在防火堤区域内多于一个罐的情况，防火堤蓄液区的有效容量计算应为防火堤内的容积减去最大储罐外的所有储罐在防火堤高度以下的体积。

Enbridge公司的做法是防火堤的容积为在区域内最大罐容的110%，其中包括了最大罐本身在防火堤高度以下的容量。几个大小不同罐组成的防火堤内，也同样考虑最大罐的罐容的100%+10%。

通过比较可以看出，在计算容积时，也计算上最大罐本身低于防火堤设计液面高度以下的容积部分。我国标准在计算容积时，除去了最大罐的基础体积，实际上也将最大罐本身在防火堤设计液面高度下的部分计算在内，与国外标准一致。但是国外对于单罐和罐组区，防火堤的容积均为区域内一个最大罐容的110%，主要考虑了积聚雨水的容积。因此有必要借鉴国外标准规定和做法，考虑更加周全，增加防火堤的有效罐容量。

1.7 防火堤地坪坡度

NFPA 30-2003《易燃与可燃液体规范》22.11.2规定从储罐到防火堤之间，或距储罐至少15m范围，应设置不小于1%的斜坡。

由标准对比可以看出，国外标准规定防火堤内地坪的坡度为1%，而我国仅为0.5%，排水效果不如国外标准，因此，可根据实际情况适当增加防火堤内地坪的坡度。

1.8 防火堤防渗

Enbridge公司在防火堤内地坪底部垫土，然后附上一层膨润土防渗垫（防渗垫铺满地坪及整个防火堤的内坡面，可以使整个防火堤内部均能够防渗），然后再覆土或沙子，覆土或砂的厚度约为2cm。膨润土防水毯的好处：①防透性能优异：膨润土以水止水，具有很高的抗静水压力；②施工简便：对基层要求低，可直接以叠搭方式铺设，负温条件下也可施工；③独有的自愈性：利用膨润土遇水具有膨胀性，它能自愈修补防渗层的缺陷；④耐久、环保：膨润土属于无机材料，不老化，耐久性好。

通过对比可以看出，国内标准对于防火堤内的防渗只做出了要求，但是对于具体的防渗措施没有相关规定，这样会造成实际施工时，防火堤的防渗效果不理想，甚至不采取防渗措施。而Enbridge公司对每个站场均采取防渗措施，并且采用性能较佳，使用方便的膨润土防水毯技术，这种技术在我国也有应用，因此非常值得借鉴。