厚型防火涂料在石油化工装置中的应用

路欣(潍坊市消防救援支队，山东 潍坊 261100)

1 防火涂料在化工装置中的基础使用要求与设计原则

1.1 防火涂料的基本使用要求

防火涂料在防火装置中使用要求比较明显，当真正意义上要对钢结构的防火表层进行保护材料的涂抹时，无论在任何场所都必须具备：第一，安全而且没有毒；第二，非常容易和钢构件进行完美的结合；第三，在最开始的耐火极限里面必须可以有效进行钢结构保护作用；第四，在钢结构进行受火发生时允许变形，使涂在表层的防火保护材料就不至于产生很大的破坏程度，而且还可以较好地保持原始的形态；第五，性价比要较合理。除此之外，在进行选择钢结构防火措施时，必须要考虑钢结构所在的位置，如：在这个点需要保护的构件性质是什么、所采取防护措施之后的构件添加重量是多少。

1.2 石油化工企业对防火保护的具体要求

第一，油类火灾中它的升温速度非常快，从可靠性和安全性的角度来看，必须使用厚型防火的涂料。

第二，石化企业的设施大多数都会是在露天平台，室外的环境会比室内较为严酷很多。因此，涂料在室外长期接受风吹雨打日晒雨淋，那就应该选择有耐水性、耐冻性、耐晒性且强度较高的防火材料。其实根据国内外许多的工程所得的经验和教训，基本企业都是选用无机防火涂料中密度非常高或者强度非常高的水硬性防火涂抹。因为这类涂料的质量和效果是非常优质的，具有很强的耐水性和抗冻性，比较适合在露天钢结构里面。

第三，一般会根据现场所处的环境特点对场地进行分析，会了解油罐和石油管道的防火涂料是否具备同等的耐溶性和耐冻性能等。一般情况下，这些都是能够经得起高温氧化产生的腐蚀作用。

第四，一般在发生火灾时，许多油罐和管道可能发生爆炸情况。但是处于比较好的、优质的储罐和石油运输管道，防火涂料都是非常好且经得起火灾爆炸所产生的影响和冲击波。所以在要求油罐和石油运输管道粉末涂料的要求上，就需要选择高强度和依附力强的涂料，否则就必须选取其他的防护加固措施。

1.3 防火材料在石油化工装置里的设计原则

一般情况下，企业都会对石油化工装置的安全性进行了解。如果在使用防火涂料进行防火保护措施时，应做出如下检查：了解石油输入管道是否需要水冷；了解安全距离是多大；了解之后就不会受到爆炸气流的强烈冲击，也可以更好地将油罐和石油输入管道的表面进行防火的保护。因此，在进行防火涂料的化工装置设计中有多种原则要求。

1.3.1 控温原则

在防火涂料的应用设计中，需要对用水冷却进行降温的储罐进行制定，使用最佳的办法就是进行设置降温的一个夹层处理，然后在夹层的外表进行涂抹。油罐石油出入管道一般在正常的情况下面来看，如果是处于表层的防火涂料，它是可以起到一个隔热作用，同时还可以防止罐内的温度在太阳下大幅度升温。如果针对升温这个问题，就需要对罐里面都进行降温，也可以通过夹层里面的水分进行冷却。

在发生火灾时，它不仅可以用防火涂料提供防火的保护措施，还可以更好地利用冷却水对涂抹表皮的油料进行冷却效果。因为它提供的防火屏障较优质才会被广泛使用，这样就可以大大提升储罐的耐火性。有双重的好处，一方面可以帮助消防人员争取时间，另一方面可以预防油罐在高温情况下发生爆炸的意外情况发生。

1.3.2 防爆、防炸原则

当然也会有间距较小时发生火灾导致发生爆炸的可能性，这是因为在爆炸时会产生冲击力，导致问题的扩散。如果可以选取强度高且保护能力非常好的专用涂抹材料，那么就可以减少事故的发生。最佳的情况下是要先设置降温夹层，并且在夹层的表皮进行涂抹专用的防火涂料，然后再涂抹的表层进行设置钢质面板，这样也可以抵抗爆炸时所产生的冲击力。所以当邻近的油罐发生爆炸时，爆炸一般情况都是表面产生冲击波，其次才会转作用于钢制面板上。所以在图层的表面应当选用具备保护强度较高的涂料进行涂抹，这样也可以保证在冲击波的作用下，不会受到影响和破坏。还有一种情况就是在爆炸时冲击力比较小时，也可以采用涂抹表层和额外进行设计使用钢丝网的措施来进行代替钢板，这样是可以降低成本也可以起到保护作用[1]。

2 化工装置中防火涂料的使用原则与应用方向

2.1 防火涂料在石油化工企业中的使用原则

在进行防火涂料选用时，可以根据化工装置环境火灾特点，然后进行通过综合的评价进行考虑，从所有防火涂料里面进行优质选择。在国家法律中，明确规定防火涂料的研制，GB 50160—2008《石油化工企业设计防火规范》[2]明确要求：承重钢结构，应采取耐火保护措施：单个容积等于或大于5 m的甲、乙、类液体设备的承重钢构架、支架、裙座；在爆炸危险区范围内，且毒性为极度和高度危害的物料设备的承重钢构架、支架、裙座；操作温度等于或高于自燃点的单个容积等于或大于5 m3的乙B、丙类液体设备承重钢构架、支架、裙座；加热炉炉底钢支架；在爆炸危险区范围内的主管廊的钢管架；在爆炸危险区范围内的高径比等于或大于8，且总重量等于或大于25 t的非可燃介质设备的承重钢构架、支架和裙座。承重钢结构的下列部位应覆盖耐火层，覆盖耐火层的钢构件，其耐火极限不应低于1.5 h。其实换一种说法来说就是必须采用无机型且可以适用的防火材料，正确的选择对防火性能来说非常重要[3]。

2.2 防火涂料在石油化工装置中的应用方向

防火涂料在各种化工企业当中的应用情况比较常见，在防火涂料应用中存在多种形式的材料选择和材料使用。例如厚型防火涂料，薄型防火涂料以及目前新形势下所出现的超薄防火涂料。其中对于厚型防火涂料来说，它基本运用于建筑物及构筑物的钢筋结构表面，其应用方向与应用性能体现的优势都能够作为相应石油化工装置当中的最佳应用选择。

2.2.1 厚型防火涂料在石油化工装置中的性能体现

在基础性的石油化工装置当中，其性能体现主要表现在后期防护涂料的厚度以及耐火极限上。从厚型防火涂料的厚度上说，一般在8～50 mm之间，防火极限在0.5～3.0 h之间，是一种能够进行长期使用且有效保护相关相建筑的防火涂料。通过研究应用表明，在石油化工装置当中使用厚型防火涂料可以具有不膨胀且低燃性的特点，能够有效防止石油化工装置在使用过程当中所遭受的升温危害的情况。对于大部分的石油化工企业来说，在化工装置的应用中使用厚型防火涂料可以有效地节约成本，降低技术难度，相关专业人员的掌握要求也较低。

2.2.2 厚型防火涂料在石油化工装置中的应用

在通常的石油化工企业中，石油化工装置通常会出现由于火灾和相应的爆炸情况产生一定的危害性结果。因此在企业的综合设计层面上会对各种石油化工装置使用防火涂料，其中就以厚型防火涂料在使用化工装置当中的应用最为常见。由于厚型防火涂料其耐温效果较好，可以在一般情况下极限耐火超过2 h以上，有效地保护石油化工装置当中的钢层结构。从综合性层面上考虑，厚型防火涂料在各种建筑与装置中的使用不仅集中表现在石油化工企业中，更多的是有高层居民建筑楼以及相关的多层建筑工程中。从厚型防火涂料在石油化工装置当中应用的可靠性与材料选择方向上来说，都会相比其他的材料更加有优势。厚型防火涂料及材料的选择会更具有轻便与无机、无害的材料选择[4]。

2.2.3 厚型防火涂料在石油化工装置中应用的未来发展

在厚型防火涂料对于石油化工装置有非常大的应用价值的发展情况当中，各种材料的优化选用以及后期的装置保障性强的优势，使得厚型防火涂料得到了石油化工企业的青睐。但就目前科技的进步与时代的发展来看，厚型防火涂料在后期的运营发展升级当中也会面临一系列的问题。

譬如首先表现在厚型防火涂料应用升级当中的问题，就是前期的防火效果好，但是随着时代的进步与各种极端天气的频发，使得应用厚型防火涂料使用下的化工装置会被各种化学材料腐蚀的较为严重，以此所形成的是不能够有效长期的发挥装置的防护作用。此外厚型防火涂料不仅会对各种化学材料的腐蚀比较严重，甚至在后期的相应建筑防护当中，也会由于时间的使用较长而出现表体脱落或者对机械撞击等敏感的现象。对于化工企业而言，进行厚型防火涂料的升级和取代性材料的选择，已成为目前经济发展环境当中的重要考虑方向。因此就目前国内外的研究现状表明，想要寻找到完美替代厚型防火涂料的材料，利用环氧防火涂料就成了最佳优化选择，并且已经成为目前大部分建筑工程与相应化工装置时使用当中的主要材料。从整体优点上看，环氧防火涂料无论是在流动性还是封闭性上，都相比于厚型防护涂料更有优质发展前景。因此，未来的石油化工企业应当从这一层面入手，进行更多的升级与发展。

3 结语

综上所述来看，在进行防火涂料对化工储罐以及石油管道进行考量时，是需要进行不断地试验每一项材料是否能够达标，只有达标了才可以不断提高保护基材的功能。计划进行科学且安全的方法进行实施，可以很好地避免火灾的破坏，在合理选择防火涂料时，针对生产厂家进行调整状态以及生产战略的调整，严格要求开发新型产品在石化企业的安全设计中合理选择适合自己必需的防火材料进行涂装，必须全面地接受所有单位同步进行制定相关的法律法规，严格按照标准进行实施。