石油化工企业设计防火规范若干问题的探讨

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  【摘 要】 近些年,我国的石油化工企业发展迅速,已经成为我国国民收入的重要组成部分。石油化工企业的生产过程具有连续性强、自动化程度高,生产环节具有易燃易爆的特点,一旦发生事故,其损失相当严重,不仅影响生产装置的正常运行,而且会造成重大的伤亡事故。国家也逐渐加大了对石油化工企业电气安全设计问题的重视程度,使之受到了社会各界的高度关注。因此设计人员需要对石油化工企业电气安全进行较为系统的设计。本课题以《石油化工企业设计防火规范》给石油化工企业在消防设计层面提出的相关要求为基准,对于预防火灾相关设计和施行中的问题作了总结归纳,充分考虑实际情况作了完善和改良,以此来确保相关行业在生产时能科学安全,进一步促使其长期稳定发展。
  【关键词】 石话企业;设计防火;设计;问题探讨
  引言:
  随着我国综合实力的不断增强,国际地位的不断提升,石油行业的重要性逐渐突显出来,已经成为促进我国经济发展的重要力量。然而由于石化企业生产过程中涉及的原料、中间产物和成品往往具有易爆、易燃及易腐蚀的特点,在发生火灾或泄漏的情况下,若无有效的防火安全对策,则会引发严重的事故,危及人员生命安全,给企业带来巨大财产损失。因此,化工企业要重视生产安全性与防火安全问题,针对自身生产现状采取相应的对策以提高生产的安全性通过实际的实践和考察,作者发现在目前现有的相关规章体制中依旧存在一些漏洞和不足之处,有许多的有关预防火灾的规范需要得以完善和健全。
  一、 当前我国石化企业生产环境以及防火安全现状
  1、简单介绍石油化工企业的生产环境
  石油化工企业在生产、加工、运输石油的过程中很容易产生爆炸性气体或爆炸性的粉尘,存在爆炸源,产生了很严重的安全隐患。我们主要将生产环境分为爆炸性环境和火灾危险两种,针对这种情况,在进行安全设计时一定要充分考虑相关的环境因素。
  (1)爆炸性环境
  所谓爆炸性环境就是含有爆炸性气体或粉尘的环境,如果在含有爆炸性气体的环境中发生引爆火花或处于高温条件下就会发生爆炸;爆炸性粉尘主要包括镁粉、铝粉等,在含氧量较低的环境中容易着火、一些可燃导电粉尘如石墨、焦炭等,会于氧气发生反应燃烧、可燃性非导电粉尘如聚乙烯、硫磺等、可燃纤维如棉花、人造纤维四种类型。
  (2)火灾危险环境
  所谓火灾危险环境是在加工、生产、运输石油的过程中有可能引起火灾危险的区域,这些区域中一般都含有一些能够引起火灾的物质,如:闪点比环境温度高的可燃液体、在高温环境下容易自燃的液体,还有不能形成爆炸粉尘混合物的悬浮物等
  2、我国石化企业防火安全现状
  (1)化工设备火灾风险高
  当前,随着化工工艺日趋复杂,处理能力日益提高,化工设备呈现出高度集中化、自動化、连续化的特点,能量储存集中的特点。另外,石油化工生产具有高温、高压、深度冷冻的特点。在这样的条件下,加上多数介质具有程度不等的腐蚀性,生产设备、容器、管道易遭到破坏,从而引起介质的泄漏,造成火灾、爆炸事故。
  (2)发生火灾时扑救难度大
  由于化工企业施工现场装置复杂,一旦发生化学物品燃烧爆炸,容易快速蔓延,形成立体火灾。再加上火场毒害性大,易产生次生灾害等因素会增大扑救难度,同时还会威胁到施救人员的人身安全。
  (3)事故发生后易造成环境污染
  通常化工生产过程中会产生“三废”排放物,同时在生产产品及其相关联物质时也会产生一些杂质物,这些都具有一定的腐蚀性与毒性,这些工业毒物如果没有意外排放到江河中或大气中将会造成水资源污染与大气污染,甚至造成人员伤亡事故。化工企业事故处置过程中产生的消防用水直接排放也会造成严重污染。
  二、化工企业防火安全对策
  1、合理选址布局
  化工企业应根据生产特点和工艺流程对作业现场进行合理选址及布局,提高其作业区域规范化,严格按照相关防火设计标准要求规范防火间距与耐火等级,例如,对于有爆炸危险性的车间不能设置在半地下室或地下室;对于易爆易燃作业场所应独立一处,且要远离明火散发地点,一般应保持超过25米的距离。根据火灾危险性类别、生产流程、生产特点将工艺生产装置与其他建筑物分区布置,例如,将易燃易爆危险物品集中放置在专库区域,且建筑耐火级应高于2级,这样可以减少相互影响,做到合理安全布置,提高防火水平。
  2、厂房合理设计
  (1)石化厂房的装置铺砌和竖向布置
  在《石油化工厂区竖向布置设计规范》中,对于厂房的装置铺砌做了明确说明,适合铺砌的是检修、生产操作、消防运输等场地。通过这种方式,能有效地划清场地之间的位置,这样就能为检修和消防赢得时间,方便其开展工作。所以,在当前的相关规范体制中,需要增设一点,那就是“装置竖向布置设计应使泄漏危险物料和消防溅洒物在装置内滞留时间最短”的相关内容。
  (2)石化厂房的层数设计
  一般情况下,在进行建筑设计时,主要考虑的是怎样在有限的空间里最大限度的布置建筑,使其得到充分的利用,对于消防的重视度不足,尤其是厂房具有很多层的时候,要特别注重消防安全问题。在楼板或者平台上,要建设相关的设施,防止可燃物的下漏。设备最好不要放置在多层,避免发生火灾时难以逃离。在《建筑设计防火规范》中,对于厂房的层数设计就有了明确的说明,目的就是为了能及时方便的疏散人群,将火灾造成的损失降到最低。
  (3)石化厂房的高度
  通常来说,石化企业的厂房不能高于三十二米。由于当前国内的消防设备最高的灭火高度是二十四米,所以,在建造石化厂房时就需要在这个高度之内,避免一旦发生火灾无法及时进行扑救。不但如此,要考虑到消防人员的登高水平,通过考察和测试,多数的消防员在二十三米的高度是可以开展救火工作的,再往上的高度,要进行救火工作就会受到能力的限制。   (4)改进健全当前的预防火灾的相关规范体制
  在当前的相关规范体制中,主要是规定了仓库的面积、消防道路,对于装置的整体面积或者是最大面积并未作出明确的限定。这样显然是不够安全的,在控制火灾方面也是有所欠缺的。所以,在现有的规范体制中,需要补充上述不足,再具体的实践过程中,也要依据实际情况,对石化企业的占地面积作出限定。
  3、钢结构设计
  按照AIP2218,下列类似结构及设备需要做防火设计,主要有火灾危险区域内具有火灾危险设备的支撑钢结构、火灾危险区域内火灾危险设备与无火灾危险设备的支撑钢结构、火灾危险区域内无火灾危险设备的支撑钢结构、火灾危险区域内管架下大型泵的钢结构、火灾危险区域内空冷器管架的支撑钢结构等五类支撑性钢结构,分别见图2、3、4、5、6。
  4、对于石化工业可燃物的危险系数作出有效区分
  由于石化工业的特殊性,许多的物质都是易燃物,虽然当前的规范体制中对于其相关的危险系数做了划分,但是依旧不够完善。火灾危险区域大小需根据量化分析结果及环境因数决定。一般情况下,液体碳氢化化物火灾危险区域考虑从设备或液体火灾水平方向考虑6—12米,垂直方向考虑从液体表面向上6—12米。但液化石油气的容器或泄露储存区域水平方向需考虑巧米。装卸可燃易燃液体的码头水平方向需考虑30米,垂直方向考虑从水平面到码头表面。根据确定的火灾危险设备及火灾危险区域范围,可画出防火危险区域图,见图l。
  5、生产过程中的防火措施
  为了防止火灾发生,应根据生产工艺特点采取相适应的防火措施,具体如下。
  (1) 严格按照相关操作规程
  加强对各个岗位人员上岗前的培训,提高其对生产工艺流程的熟悉与掌握,认识相关化工原材料的性质,了解与掌握化工设备的使用方法,具备基本的事故应急能力。
  (2) 加强对设备参数的控制
  应时刻密切观察与控制化工设备与管道的压力情况,了解不同管道压力与各种设备耐压强度之间的关系,控制好设备正负压的调整,定期做好耐压检测工作,确保相关安全装置已安装好,如压力计、放空管、安全阀等。
  (3)确保化工生产设备、输送管线及储存容器等封闭性管理
  一旦发现有泄漏现象应立即采取应急措施与救援对策,将危险系数降到最低。
  (4)控制化工材料的比例与投料速度
  在进行化学反应过程中,应控制好投入材料的速度,精确投入材料的数量比例,如果没有控制好投入材料的数量与速度将会致使化学反应过于剧烈而引起火灾爆炸事故。
  (5)严格控制反应物料温度
  在化学反应过程中,所有的反应物料都具有一定的温度条件才能发生正确的反应,若反应时的温度超过所需要的温度,则会导致反应物发生爆炸或着火。
  6、建立健全防火管理制度
  为了降低化工企业生产过程中火灾发生的几率,应建立健全防火管理制度,加强对化工生产过程中的相关管理。完善防火安全管理,建立健全安全生产责任制度,将消防安全责任层层落实到各个部门及相关负责人员,明确分工,加强消防措施,提高生产安全性。建立加强消防体系。根据国家相关设计防火规范进行火灾危险分类,根据火灾危险类型采取不同防火工艺。做好关键、重点部位的工艺防火体系完善工作。
  7、加强对化工从业人员的整体素质水平培训
  当前,我国化工企业中存在很多从业人员业务素质水平不高的问题,为了提高从业人员业务素质水平,应加强对化工从业人员的整体素质水平培训,定期开展专业知识与技能培训,通过实地演习和专家讲解提高从业人员的综合素质水平,提高其安全生产意识,使其熟练掌握化工设备安全使用方法,掌握相关化学产品的化学性质及相关施工处理方法。另一方面,应严格化工从业人员持证上岗,确保化工生产质量。
  8、依据实际情况,需要设立相关的紧急装置
  (1)需要增加应急消防设备的后备电源
  通常来说,我们在考虑消防问题时,都是按照我们自身的理想化的思想去做出思考的。比如说,通常会考虑到,假设发生火灾,而现有的建筑或者是相关设备能在不被灭火的情况下坚持多长时间,能不发生爆炸的可能等等。假设遇到强降雨、滑坡、泥石流等等自然灾害,消防人员不能及时的到达火灾现场,又或者是因为其它种种原因导致现有的消防设备不能有效地使用,在这种情况下,就必须要考虑到后备电源的稳定性问题。而且,要确保后备电源与相关的消防设备能科学合理的链接,一旦外部供电系统停止供电,后备电源要能进行自动切换,保证能有效地进行自主消防工作。
  (2)需要增加应急的切断阀门
  通过实际的考察和研究发现,导致石化工业出现重大火灾的主要有以下两个方面的原因所在:首先,用于生产的油泵以及其它的相关生产设备出现故障或损坏,会产生大量的热量,从而引起了石油的燃烧,最终导致了火灾的发生,这类火灾在火灾总量中占据了17个百分点。其次,由于管道系统或者是相关的阀门出现泄漏,导致许多易燃物质外泄出来,从而引起了火灾,这类火灾比较常见,在火灾总量中占据了32个百分点。在现有的石化工业中,依据相关的规范体制规定,在相应的设施上设立了相关的安全控制系统,但是这些系统并不能有效地、及时地切断易燃物质的外泄,主要是在火灾发生时给人们警示、紧急停车、连锁等。假设在高位设施的底部出料的位置设立应急的切断阀门,那么,一旦发生火灾,就可以及时地切断易燃物质的外泄通道,能有效控制火势,很大限度的减少火灾带来的损失。在国外的许多国家,在设计石化工业设备时,都十分注重上述问题。许多国家在相关的规范体制中对于设立应急切断阀门做出了明确的说明和规定,已经成为考核石化工业是否标准的一个普遍规定,许多的公司也将设立应急切断阀门纳入到了公司的规章制度中,以此来规范石化工业的设计工作。但是从当前国内现有的相关规范体制中来看,对于设立应急切断阀门并没有明确的说明,或者只是简单的带过,并不具体和详细。所以,对于现有的规范体制中,要将上述问题加以解决和完善,以此来确保石化工业的安全有效生产。
  三、结束语
  综上所述,在石化工业中,火灾的预防控制问题是十分重要的,不但是关系到人身安全问题,也会涉及到经济的发展问题。在具体的操作实践过程中,不但是要依照现有的相关规范体制来进行设计和生产,同时,也要提升石化企业的安全防控意识,对现有的相关规范体制做出适时的完善和改进。充分结合石化企业的相关实际情况,做出科学合理的设计规划,对于火灾的预防控制做出深入的研究,找到科学合理的解决议案。
  参考文献:
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