GB50160与NFPA30关于可燃液体储罐区布置的差异
2019-01-09
(中国五环工程有限公司,武汉 湖北 430223)
随着改革开放的不断深入及国家“一带一路”倡议的大力实施,越来越多的国内工程公司走出国门去开拓国际市场,在国际工程领域所占比重越来越大。在国内工程领域,中国标准扮演着重要角色,已被广泛采用,而在海外,美国标准却为主流标准,被大多数国家所认可;对于在国内经常使用中国标准的工程公司,熟悉、了解美国标准并能甄别出其与中国标准的差异,对国内工程公司在海外发展的进程尤为重要。
在化工厂内,储罐是很常见的储存设备,基于管理方便及安全等方面考虑,储罐一般集中布置在工厂的边缘处,储罐区的布置要满足工艺、操作、检修、防火安全等要求,对于可燃液体储罐区来说,防火安全尤为重要,布置是否合理,直接关系到储罐区的安全,可燃液体储罐的火灾危险性、分组情况、布置的排数、防火堤的设置、储罐的布置间距等又是基于防火安全考虑的一些影响布置的重要因素。关于化工厂内可燃液体储罐区布置的防火安全要求,国内主要采用的标准有GB 50160《石油化工企业设计防火规范》,其为国家强制性标准,由中华人民共和国住房和城乡建设部与中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局联合发布,在国内被广泛采用;与其对应的主要美标为NFPA30FlammableandCombustibleLiquidsCode,由美国消防协会发布,其在国际上被广泛认可和采用。本文将以GB 50160—2008《石油化工企业设计防火规范》与NFPA 30—2018FlammableandCombustibleLiquidsCode要求为例,对比分析两个标准中关于可燃液体地上立式储罐在布置方面的要求。
1 可燃液体火灾危险性分类
储存介质的火灾危险性是确定布置的一个重要依据,介质的火灾危险性越大,同等条件下越易着火且火势也越大,产生的危害也就越大。评判可燃液体火灾危险性最直接的指标是蒸汽压,蒸汽压越高,危险性越大;由于可燃液体的蒸汽压普遍较低,很难测量,所以世界各国都是根据可燃液体的闪点(闭杯法)来确定其火灾危险性,闪点越低,危险性越大[1]。
GB50160与NFPA30两个标准都把介质的火灾危险性作为可燃液体储罐区布置的一个重要依据,两个标准也都是基于闪点对可燃液体的火灾危险性进行的分类,不同之处在于两个标准对可燃介质分类的闪点取值分界点有所不同,两个标准中关于可燃液体的具体分类及分类标准见表1、2。
表1 GB 50160关于液化烃、可燃液体的火灾危险性分类[1]
注:1.操作温度超过其闪点的乙类液体视为甲B类液体;
2.操作温度超过其闪点的丙A类液体视为乙A类液体;
3.操作温度超过其闪点的丙B类液体视为乙B类液体;
4.操作温度超过其沸点的丙B类液体视为乙A类液体。
表2 NFPA30关于可燃、易燃液体的火灾危险性分类[2]
2 可燃液体储罐区的区域布置
在化工厂内,储存了大量可燃液体的储罐区是一个重大危险源,其一般都布置在厂区边缘,地势较低且人员活动相对稀少的地方,整个储罐区距公共道路、建筑物、其他设施也都需要设置一定的安全间距,这样既可以降低其对毗邻设施造成的重大影响,也可避免一些活动对可燃液体储罐区造成影响。
GB50160与NFPA30对于储罐区与毗邻设施的安全间距都做了要求,确定此间距主要的考虑因素都为储罐区自身情况(如储存介质的火灾危险性、储罐类型、储罐的容积等)、所毗邻设施的情况(如设施类别、重要性等),但两个标准对于具体的间距及影响此间距的具体因素有所不同,详细情况见表3。
表3 可燃液体储罐区与毗邻设施间距及影响间距的因素[2]
3 储罐的分组布置
布置在一个防火堤内的一个或多个储罐称为一个罐组,罐区分组布置有利于罐区分类管理,同时降低事故储罐的影响范围及整体风险。
GB50160有明确储罐分组布置的概念,其从储存介质的火灾危险性、介质稳定性、罐容、储罐数量等多方面考虑,来把可燃液体储罐进行分组布置;而NFPA30基本没有储罐分组的概念,只要求液化石油气储罐与其他可燃液体储罐不要布置在一个防火堤内,其他可燃液体储罐均可布置在一个防火堤内,但储罐之间需要根据储存介质火灾危险性、介质稳定性、罐容等因素,采用隔堤或导液沟把这些储罐相互隔开,两个标准对于可燃液体储罐的具体分组要求见表4。
表4 关于可燃液体储罐分组的要求[1,2]
续表
4 罐组内储罐布置间距
基于防火安全考虑,罐组内可燃液体储罐之间的布置间距主要从储罐的着火概率、着火储罐的影响范围、消防操作要求、经济因素等方面综合考虑,一旦储罐着火,合理的布置间距可以避免着火储罐引燃邻近储罐并方便消防人员灭火,可有效控制受损范围。
基于防火安全方面考虑,GB50160与NFPA30两个标准都对罐组内储罐的布置间距进行了规定,测量基准都为罐壁到罐壁,考虑对象都为储存介质的火灾危险性、储罐型式、储罐大小等因素,不同之处在于对两罐之间布置间距要求的具体数值不同,间距要求见表5、6。
表5 GB50160关于相邻可燃液体地上储罐的最小布置间距要求[1]
注:1.表中D为相邻较大罐的直径,单罐容积大于1 000m3的储罐取直径或高度的较大值;
2.储存不同类别液体或不同型式的相邻储罐的防火间距采用表中规定的较大值;
3.浅盘式内浮顶罐的防火间距同固定顶罐;
4.可燃液体的低压储罐,其防火间距按固定顶罐考虑;
5.储存丙B类可燃液体的浮顶罐,其防火间距大于15m时,可取15m。
表6 NFPA30关于相邻稳定可燃液体地上储罐的最小布置间距要求[2]
注:1.对于偏远地区生产设施内的原油储罐,当单罐容积不超过480m3时,两储罐间距无最小0.9m的要求;
2.储存ⅢB类液体的储罐,当其与Ⅰ或Ⅱ类液体储罐未布置在一个围挡区内时,两ⅢB类液体储罐间距无最小0.9m的要求;当其与Ⅰ或Ⅱ类液体储罐布置在一个围挡区内时,两ⅢB类液体储罐最小间距同ⅢA类液体储罐;
3.不稳定液体储罐与其他不稳定液体储罐或Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类液体储罐的最小布置间距为两罐直径和的一半。
5 储罐泄漏液体的控制
可燃液体地上储罐一旦发生破裂事故,可燃液体便会四处漫流,为避免这种情况发生,通常的做法是设置防火围堤或远程收集池,防火围堤可以避免泄漏的液体四处漫流,远程收集池可以引导泄漏的液体流至固定的池子以避免液体无序漫流;当多个储罐同组布置时,为避免个别储罐发生小的泄漏,少量泄漏液体波及整个罐组区域,储罐间一般需再采取隔离措施(隔堤或导液沟)。防火围堤及其内部的再隔离措施的设置一般需要考虑堤容、防火堤的型式、防火堤与储罐的间距等。
GB50160与NFPA30总体思想也都是采取设置防火堤或存液池的方式来防止破裂储罐液体四处漫流,但在具体的设置要求上有些差异,两标准关于储罐泄漏的控制要求见表7。
表7 GB50160与NFPA30关于储罐泄露液体的控制要求[1,2]
6 罐区消防道路的设置
当可燃液体储罐区发生火灾时,为便于灭火,储罐区都需要设置消防道路,消防道路的设置需要考虑储罐区的大小、消防设施的覆盖范围等因素。GB50160对可燃液体储罐区消防道路的设置有明确的要求,而NFPA30对这一块则未做要求,可燃液体储罐消防道路的设置见表8。
表8 可燃液体储罐区消防道路的设置要求[1]
7.结语
基于可燃液体储罐区的布置要求及防火消防考虑,GB50160与NFPA30两个标准的相同之处为:①总体理念相同,都为储罐一旦发生泄漏或火灾时要有措施降低其对邻近储罐的影响以方便灭火;②影响储罐布置的主要因素相同,都为储存介质的火灾危险性、储罐的容积等;③采取的措施基本相同,都为设置围挡、拉开储罐布置间距等。其不同之处为:同样的影响因素下,储罐的布置所采取防火措施的具体要求不同,如储罐布置间距的具体取值、防火堤的具体高度等。因此,当国内工程公司走出国门时,了解中外标准的具体差异,将更有利于其对国外标准的正确使用。