建筑防火石油化工防火.docx

1、建筑防火石油化工防火建筑防火-石油化工防火学习要求：通过本章的学习，应了解石油化工生产及储存的火灾危险性及特点，掌握石油化工企业厂区平面布置、石油化工生产工艺及储存的防火要点，熟悉石油化工物料装卸、输送的形式及防火措施和厂内仓库的防火设计要点等相关内容。石油化工企业是指以石油、天然气及其产品为原料，生产、储运各种石油化工产品的炼油厂、石油化工厂、石油化纤厂或其联合组成的生产加工企业。石油化工生产的生产链相当冗长，其衍生物也十分繁多，生产工艺不乏高温、高压、蒸馏、裂解等，具有相当大的危险性。第一节石油化工火灾危险性及特点一、石油化工火灾危险性（一）原料、中间体及产品具有易燃易爆性石油化工生产过程

2、中的各种原料、中间体、产品和废弃物等分别以气、液、固态存在，具有相应的理化特性和火灾爆炸危险特性。石油及其产品的主要成分是由碳和氢两种元素（约占组成元素的96%99%）组成的碳氢化合物。碳氢化合物简称烃，它是石油加工和利用的主要对象。石油产品可分为：石油燃料、石油溶剂与化工原料、润滑剂、石蜡、石油沥青、石油焦等六类。其中，石油燃料产量最大（约占石油产品总量的90%），润滑剂品种最多。石油产品的特性主要有：易燃、易爆、易挥发、易扩散、易流淌、易集聚静电、易受热膨胀、毒害和腐蚀性等。（二）工艺装置泄漏易形成爆炸性混合物按照功能不同，石化工艺装置可分为炉（加热炉、裂解炉等）、器（反应器、换热器、分离

3、器等）、罐（原料罐、中间产品罐、成品罐等）、塔（分馏塔、吸收塔等）、泵（油泵、酸泵、水泵等）、机（通风机、鼓风机、压缩机等）以及管（设备与设备间种类繁多、纵横交错的工艺管线）等。与其它生产工艺装置相比，石化生产工艺装置具有高低不一、物料处理量大、操作控制难、动态设备与静态设备并存等特点。工艺装置因设计不合理、材质缺陷、焊接质量差、密封不严、操作失误或受物料腐蚀、磨蚀等因素影响会导致物料泄漏，引起火灾或爆炸事故。由于装置结构不一，内装物料性质不同，各类装置的火灾危险性不尽相同，例如，其火灾爆炸危险性主要取决于物料的火灾爆炸危险性、催化剂（引发剂）的危险性、工艺控制参数以及反应器的形式和构造等。（

4、三）温度、压力等参数控制不当易引发爆炸和火灾石油化工生产中对物料流量、流速、原料配比、温度、压力等工艺参数要求十分严格。参数稍有差错，其发生的化学反应完全不同。如流量过大，能导致反应速度加快，反应不彻底，进而增加后续设备的火灾爆炸危险。如流速过快，不仅能导致反应不完全，而且对于醇类、醚类等易产生静电的物料，还能增加静电荷的产生和积聚，导致静电类火灾或爆炸事故发生。（四）违章操作等人为因素引发火灾爆炸等事故石油化工生产中，每一套工艺装置都有相应的操作规程。严格按照操作规程作业，能减少或消除火灾隐患。但由于种种原因，在生产和设备检修过程中因违反操作规程而造成的火灾或爆炸时有发生。在近年来的石油化工

5、生产中，由于违反操作规程导致火灾或爆炸事故所占比例较大。二、石油化工火灾特点石油化工生产过程是通过一系列的物理、化学变化完成的，其工艺操作大多在高温高压下进行，反应复杂、连续性强，这就决定了其突出的特点是生产危险性大、发生火灾的几率高，发生火灾后常伴有爆炸、复燃以及立体、大面积、多点等形式的燃烧，易造成人员重大伤亡和财产重大损失。其火灾特点主要有：（一）爆炸与燃烧并存，易造成人员伤亡在石油化工生产过程中，常伴随着物理爆炸和化学爆炸，或先爆炸后燃烧，或先燃烧后爆炸，或爆炸与燃烧交替进行。爆炸会使管线、设备、装置破裂，造成物料流淌，建筑结构破坏和人员伤亡（二）燃烧速度快、火势发展迅猛石油化工企业原

6、料和产品大都为易燃易爆气体、液体，一旦发生火灾，燃烧速度快、火势发展迅猛，能在较短时间内形成大面积火灾，并发生连锁反应。（三）易形成立体火灾由于可燃气体和可燃液体具有良好的扩散性和流动性，石油化工企业大型设备和管道破坏时，化工原料流体将会急速涌泄而出，容易造成大面积流淌火灾；又由于生产设备高大密集呈立体布置，框架结构孔洞多，发生火灾时，容易通过楼板孔洞、通风管道、楼梯间等流动扩散，从而使火灾蔓延扩大，火势难以有效控制，易形成大面积立体火灾。（四）火灾扑救困难石油化工装置工艺复杂、自动化程度高，火灾蔓延速度快、涉及面广、燃烧时间长，且存在爆炸的危险性、气体的毒害性、物料的腐蚀性，对火灾扑救中灭火

7、剂的选择、安全防护、灭火方法等要求高、针对性强，给扑救工作带来很多困难；火灾时，需要足够的灭火力量和灭火剂，才能有效地控制火势。第二节生产防火石油化工生产工艺复杂，易燃易爆，必须高度重视生产工艺防火。石油化工生产工艺包括两大分支：一是石油炼制体系，将石油加工成各种燃料油、润滑油、石蜡、沥青等产品；二是石油化工体系，将石油通过分馏、裂解、分离、合成等一系列过程生产各种石油化工产品。生产过程大致分为三个阶段：其一为基本有机化工生产过程。以石油和天然气为起始原料，经过炼制、热裂解、分离等步骤制得三烯（乙烯、丙烯、丁二烯）、三苯（苯、甲苯、二甲苯）、乙炔和萘等基本有机原料的生产过程。 其二为有机化工生

8、产过程。在“三烯、三苯、乙炔、萘”的基础上，通过各种合成步骤制得醇、醛、酮、酸、酯、醚、酚、腈、卤代烃等有机原料的生产过程。其三为高分子化工生产过程。在以上基本有机原料和有机原料的基础上，通过各种聚合、缩合步骤制得合成纤维、合成塑料、合成橡胶等最终产品的生产过程。一、装置布置石油化工生产主要有常减压、催化裂化、延迟焦化、催化重整、加氢、电精制、硫黄回收、气体分离、脱硫醇、烷基化、溶剂油、润滑剂等装置。在厂区内合理布置工艺装置，是保证工艺流程合理，以取得较好经济利益的重要条件，同时也是保证安全生产的重要条件。在安排它们的位置时，要考虑它们的火灾危险类别，合理进行布置。1）工艺生产装置区域内的露天

9、设备、储罐、建筑物、构筑物等，宜按生产流程集中合理布置。2）工艺生产装置区域内的设备宜布置在露天敞开式或半敞开式的建（构）筑物内，按生产流程、地势、风向等要求，分别集中布置。明火设备应集中布置在区域内的边缘部位，放在散发可燃气体设备、建（构）筑物的侧风向或上风向。但是有飞火的明火设备，应该布置在上述设备的建（构）筑物的侧风向，并应该远离可能泄漏液化石油气、可燃气体、可燃蒸气的工艺设备及储罐。3）有火灾爆炸危险的甲、乙类生产设备、建（构）筑物宜布置在装置区的边缘，其中有爆炸危险和高压的设备，一般布置在一侧，必要时设置在防爆构筑物内。4）容器组、大型容器等危险性较大的压力设备和机器应远离仪表室、变

10、电所、配电所、分析化验室及人员集中的办公室与生活室。仪表室、变电所、分析化验室、压缩机房、泵房等建筑物的屋顶上，不应设置液化气体、易燃及可燃液体的容器。5）自控仪表室、变配电室不应与有可能泄漏液化石油气及散发相对密度大于0.7的可燃气体甲类生产设备、建筑物相邻布置。如必需相邻布置时，应用密封的不燃性实体墙或走廊相隔，必要时宜采取室内正压通风设施，其地面标高要高出装置地面0.6m以上。6）在一座厂房内有不同生产类别，因为安全需要隔开生产时，应用不开孔洞的防火墙隔开。在同一建筑物内布置有多种毒害物质时，应按产品毒性大小予以隔开，储存有害物质的储罐，尽可能布置在室外或敞开式建筑物内。7）有害物质的工

11、艺设备，应布置在操作地点的下风侧。在多层建筑物内，设置有散发有害气体及粉尘的工艺设备时，应尽可能布置在建筑物上层，如需布置在下层时，则应有防止污染上层空气的有效措施。8）可燃气体及易燃液体的在线自动分析仪器室，应设置在生产现场或与分析化验室等辅助建筑物相隔开的单独房间内。9）工艺生产装置内设备、建筑物平面布置的防火间距，不应小于表4-2-1的规定。表4-2-1设备、建筑物平面布置的防火间距（单位：m）项目控制室、机柜间、变配电所、化验室、办公室明火设备操作温度低于自燃点的工艺设备操作温度等于或高于自燃点的工艺设备含可燃液体的污水池、隔油池、酸性污水罐、含油污水罐丙类物品仓库、乙类物品储存间备注

12、可燃气体压缩机或压缩机房装置储罐（总容）积其他工艺设备或房间可燃气体液化烃可燃液体可燃气体液化烃可燃液体2001000m350100m31001000m3甲乙甲乙甲A甲B乙A乙B丙A甲乙甲A甲B乙A乙B丙A控制室、机柜间、变配电所、化验室、办公室-1515915922.515915915159151515-续：明火设备1522.5915922.515915922.51594.51515-操作温度低于自燃点的工艺设备可燃气体压缩机或压缩机房甲1522.5-97.51597.597.5997.59915-乙99-7.57.597.57.5-7.5-4.5-9注1装置储罐（总容积）可燃气体20010

13、00m3甲151597.5-97.5997.59915注2乙997.57.5-7.5-7.57.597.59液化烃50100m3甲A22.52.5159-97.5997.515915注：1.单机驱动功率小于150kW的可燃气体压缩机，可按操作温度低于自燃点的“其他工艺设备”确定其防火间距。2.装置储罐（组）的总容积应符合石油化工企业设计防火规范（GB 50160-2008）第5.2.22条的规定。当装置储罐的总容积：液化烃储罐小于50m3、可燃液体储罐小于100m3、可燃气体储罐小于200m3时，可按操作温度低于自然点的“其他工艺设备”确定其防火间距。3.查不到自燃点时，可取250%。4.装置

14、储罐组的防火设计应符合石油化工企业设计防火规范（GB 50160-2008）第6章的有关规定。5.丙8类液体设备的防火间距不限。6.散发火花地点与其他设备防火间距同明火设备。7.表中“”表示无防火间距要求或执行相关规范，“*”表示装置储罐集中成组布置。二、工艺操作防火在石油化工生产中，“对加工物质的危险性认识不足”、“误操作问题”、“化学工艺问题”三类因素是主要的致灾因素。实践证明，只有通过有效的管理才能对危险性进行有效的控制，做到人、物和管理有机结合。（一）要保证原材料和成品的质量有的原材料或成品含有某种杂质时，就会给以后生产或储运过程留下事故隐患，因此要有专人负责领发料，建立专门制度，配料

15、时应取样化验分析，核对品种、成分、数量，除去有害杂质，以保证原料的纯净。（二）要严格掌握原料的配比催化剂对化学反应的速度影响很大，如果配比失误，多加了催化剂，就可能发生危险。可燃、易燃物与氧化剂进行反应的生产，应严格控制氧化剂的投量。在某一配比条件下能够形成爆炸性混合物的生产，应控制在爆炸极限范围以外，或添加水蒸气、氮气等惰性气体进行稀释，以减少生产过程中的火灾爆炸危险。（三）防止加料过快过多在化学反应中，投料要有一定的速度和数量，不然，可能会引起剧烈的化学反应，造成跑冒物料，甚至发生火灾爆炸。对于放热反应过程，则会造成发热量过大，当冷却能力不足时，可能发生危险。一次投料的生产，如果投料过量，

16、物料升温后体积膨胀，可能造成设备或容器爆裂。因此，液化气体和易燃液体应按设备容积的80%装料，过量则有发生设备或容器爆裂的危险。（四）注意物料的投料顺序石油、化工生产，必须严格按照一定的投料顺序进行操作。例如，氯化氢合成应先投氢后投氯，三氯化磷生产应先投磷后投氯，硫磷酯与一甲胺反应时，应先投硫磷酯，再滴加一甲胺，否则有发生燃烧爆炸的危险。（五）防止跑、冒、滴、漏生产设备、储存容器和输送管线等都要密闭，否则，漏出的易燃液体、可燃气体，随时都有发生火灾爆炸的危险。（六）严格控制温度反应物料都是在适当的温度下进行反应，如果超温，反应物就有可能分解着火或发生爆炸。化学反应在升温过快、过高或冷却降温设施

17、发生故障时，可能引起剧烈反应而发生冲料或爆炸。有时化学反应由于温度下降而造成反应速度减慢或停滞，当反应温度恢复正常时，由于未反应的物料过多发生剧烈反应而爆炸。有时由于温度下降使物料冻结，堵塞管道甚至造成设备、管道破裂，跑、漏易燃易爆物料而发生火灾爆炸。因此，必须按照操作规程进行，严格控制温度。（七）严格控制压力生产用的反应器和设备只能承受一定的压力，如果压力过高，可能造成设备、管道爆裂或化学反应剧烈而发生爆炸。正压生产的设备、管道等如果形成负压，把空气吸入设备、管道内，与易燃易爆物质形成爆炸性混合物，有发生火灾爆炸的危险。负压生产的设备、管道，如果出现正压情况，易跑、漏易燃易爆物料而发生危险。

18、在各种不同压力下生产的设备和管道，要防止高压系统的压力窜入低压系统造成设备、管道爆裂。高压设备、管道和容器应有足够的耐压强度，并安装安全阀、压力计等安全装置，定期进行检查。（八）防止搅拌中断有的生产过程如果中断搅拌可能造成散热不良，或局部反应剧烈而发生危险。因此，为防止中断搅拌，应考虑安装二路电源或采取其他安全措施（如人工搅拌等）。（九）严守操作规程操作人员要熟悉生产工艺流程，操作时严格按照操作规程操作，并了解原材料性质和设备特点，一旦出现险情时能迅速处置。（十）做好抽样探伤由于石油化工设备及受压容器，在温度应力、交变应力、介质强烈腐蚀等恶劣条件的作用下，容易出现泄漏，造成火灾和中毒事故。所以

19、，每年都要作抽样探伤，必要时，还要做100%的检查。三、泄压排放石油化工生产的工艺装置和设备、储存运输设备，常常需要排放可燃气体或蒸气，为了确保排放安全，防止火灾爆炸事故发生，排放设施必须从工艺上和设计上采取相应的安全措施。安全泄压装置是化工过程中必不可少的安全附件，当被保护系统内介质压力超过规定值时，泄压装置动作并向外排放介质，防止压力继续升高而导致承压设备破坏。（一）泄压排放设施种类泄压排放设施按其功能分为两种：一种是正常情况下排放，如生产装置开车时，工艺设备吹扫时和停车检修时，需将设备内的废气、废液排空；化工产品的储存区和装卸区，为保证系统在工艺上和安全上的需要，把可燃蒸气和气体排入大气

20、。另一种是事故情况下排放，当反应物料发生剧烈反应，采取加强冷却，减少投料等措施难以奏效，不能防止反应设备超压、超温而发生爆燃或分解爆炸事故时，应将设备内物料及时排放，防止事故扩大；或紧急情况下自动启动安全阀、爆破片动作泄压；或火灾时，为了安全，将危险区域的易燃物料放空。甲、乙、丙类的设备均应有这些事故紧急排放设施。常用可燃气体或蒸气的排放系统可以利用专门的设施，或利用通常的工艺管道和容器进行排放。大型的石油化工生产装置都是通过火炬排放易燃易爆气体。火炬系统是指将气体送至火炬的管线、火炬管（火炬筒）、燃料气管道、惰性气体管道、火炬点火、控制及信号装置等。可燃气体、蒸气或有毒气体经分离罐分离处理，

21、对捕集下来的液滴或污液进行回收或经地下排污管排至安全地点；其气态物经防止回火的密封罐导入火炬系统，焚烧后排放到大气中。中小型企业设置专用火炬进行排放有困难时，可将易燃易爆无毒的气体通过放空管（排气筒）直接排入大气，一般放空管安装在化学反应器、储运容器等设备上。 （二）火炬系统的安全设置1.防火间距全厂性火炬，应布置在工艺生产装置、易燃和可燃液体与液化石油气等可燃气体的贮罐区、装卸区，以及全厂性重要辅助生产设施及人员集中场所全年最小频率风向上风侧。火炬与甲、乙、丙类工艺装置，隔油池，天然气等石油气压缩机房，液化石油气等可燃气体罐区和灌装站、油品罐区、仓库以及其他全厂性重要设施等的防火间距，应符合

22、石油化工企业设计防火规范GB50160的要求。距火炬筒30m范围内严禁可燃气体放空。2.火炬高度火炬高度设计应充分考虑事故火炬出现最大排放量时热辐射强度对人员和设备的影响。火炬的高度依据顶端火焰的辐射热对地面上人员的热影响，或大风时火焰长度及倾斜度对邻近构筑物及生产装置的热影响确定，应使火焰的辐射热不致影响人身及设备的安全。3.排放能力火炬的排放能力应根据正常运转时、停车大检修时、全停电或部分停电时、仪器设备故障或发生火灾时等可能出现的排放量中最大可能的排出气量为准。必须保证火炬燃烧嘴具有能处理其中最大的气体排放量的能力。4.保证排出气体处理质量火炬具有净化、排放并使可燃性气态物质燃烧而消除可

23、燃性的作用。当火焰脱离火炬和熄灭时，会有大量的有毒和可燃气体进入大气，因此火炬的顶部应设常明灯或其他可靠的点火设施。火炬燃烧嘴是关系到排出气体处理质量的重要部件，要求其喷出的气流速度要适中，一般控制在音速的15左右，即不能吹灭火焰，也不可将火焰吹飞。5.设置自动控制系统在中央控制室内应安装具有气体排放、输送和燃烧等的参数控制仪表和信号显示装置。主要参数应以极限值信号装置的调节仪表来控制，如送往火炬喷头的可燃气体和辅助燃气的流量低于计算流量的信号，火炬喷头火焰熄灭的信号，高限排放量的信号等。6.设置安全装置为了防止排出的气体带液体，可燃气体放空管道在接入火炬前，应设置分液器。为了防止火焰和空气倒

24、入火炬筒，在火炬筒上部应安装防回火装置。为及时发现空气倒入火炬系统的情况，须设置火炬管内出现真空的信号装置，并能随即进行联锁，以改变吹洗可燃气体和惰性气体的供给量。为了防止气体通过液封时产生水力冲击或发生泄漏，应该在分离器、液封和冷凝液受槽上，安装最高和最低液位的信号装置。为更好地提高火炬装置的耐爆性，还可在排放气体的管道上安装气体的最低余压和流速的自动调节系统。为保证气体的无烟燃烧，应设有自动调节送至火炬喷头的可燃气体和蒸汽比例的调节器。当排放气体中含有乙炔或存在爆炸分解危险时，在火炬筒的入口前，应设置拉西环填料的塔式阻火器。（三）放空管的安全设置1.安装要求放空管一般应设在设备或容器的顶部

25、，室内设备安设的放空管应引出室外，其管口要高于附近有人操作的最高设备2m以上。此外，连续排放的放空管口，还应高出半径20m范围内的平台或建筑物顶3.5m以上；间歇排放的放空管口，应高出10m范围内的平台或建筑物顶3.5m以上；平台或建筑物应与放空管垂直面呈45。2.设置安全装置排放后可能立即燃烧的可燃气体，应经冷却装置冷却后接至放空设施。放空管上应安装阻火器或其他限制火焰的设备，以防止气体在管道出口处着火，并使火焰扩散到工艺装置中去。由于紧急放空管和安全阀放空管口均装于高出建筑物顶部，且排放易燃易爆介质，其冲出气柱较高，容易遭受雷击，因此放空管口应处在防雷保护范围内。当放空气体流速较快时，为防

26、止因静电放电引起事故，放空管应有良好的接地。有条件时，可在放空管的下部连接氮气或水蒸气管线，以便稀释排放的可燃气体或蒸气，或防止雷击着火和静电着火。3.防止大气污染为了防止火灾危险和有害人身健康的大气污染，事故放空大量可燃有毒气体及蒸气时，均须排放至火炬燃烧。排放可能携带腐蚀性液滴的可燃气体，应经过气液分离器分离后，接入通往火炬的管线，不得在装置附近未经燃烧直接放空。（四）安全阀的设置根据国家现行相关法规规定，在非正常条件下，可能超压的下列设备应设安全阀：1）顶部最高操作压力大于等于0.1MPa的压力容器。2）顶部最高操作压力大于0.03MPa的蒸馏塔、蒸发塔和汽提塔（汽提塔蒸汽通人另一蒸馏塔

27、者除外）。3）往复式压缩机各段出口或电动往复泵、齿轮泵、螺杆泵等容积式泵的出口（设备本身已有安全阀者除外）。4）凡与鼓风机、离心式压缩机、离心泵或蒸汽往复泵出口连接的设备不能承受其最高压力时，鼓风机、离心式压缩机、离心泵或蒸汽往复泵的出口。5）可燃气体或液体受热膨胀，可能超过设计压力的设备。6）顶部最高操作压力为0.030.1MPa的设备应根据工艺要求设置。第三节储运防火一、储存设施防火在石油化工企业日常生产运行中，油品储存主要靠储罐存放。不同类型的储罐由于其所处环境以及结构形式的不同，储存油料的安全性也不同。（一）储罐种类1.按储罐的设计内压分类一般可分为常压储罐、低压储罐和压力储罐。常压储

28、罐的最高设计内压为6kPa（表压），低压储罐的最高实际内压为103.4kPa（表压）。设计内压大于103.4kPa（表压）的储罐为压力储罐。大多数油料，如原油、汽油、柴油、润滑油等均应采用常压储罐储存。液化石油气、丙烷、丙烯、丁烯等高蒸气压产品一般采用压力储罐储存（低温液化石油气除外）。只有常温下饱和蒸气压较高的轻石脑油或某些化工物料采用低压储罐储存。2.按储罐安装位置不同分类一般分为地上储罐、地下储罐、半地下储罐。地上储罐是指建于地面上，罐内最低液面高于附近地坪的储罐，通常由钢板焊接而成。这种储罐的优点是投资少、建设周期短、日常维护和管理方便，是应用最多的储罐。其缺点是占地面积大、油料蒸发损

29、耗较大、火灾危险性大。地下储罐是指罐内最高液面低于附近（周围4m范围内）地坪0.2m的储罐。半地下储罐是指罐底埋深不小于罐壁高度的一半，且罐内最高液面不高于储罐附近（周围4m范围内）地坪3m的储罐。其优点是油料蒸发损耗低、火灾危险性小、油料着火也不易危及相邻储罐，对消防设施的设置要求减少，有一定的隐蔽能力。3.按储罐的材质分类一般分为金属储罐和非金属储罐。金属储罐是使用钢板焊接而成的容器，具有造价低、不易渗漏、不裂纹、能承受较高的内压、施工方便、大小形状不受限制、易于清洗和检修、安全可靠及适合于储存各类油料等优点，因而得到了广泛应用。其缺点是易受腐蚀、易增加轻油蒸发损耗以及储存黏油加热时易损失热量，降低效率等。非金属储罐其顶底采用钢筋混凝土制作。其优点是可以大量节省钢材，抗腐蚀性能好，材料热导率小、热损失较少，可以提高热利用率。用于储存原油或轻质油料时，气体空间的温度变化较小，可以减少油料的蒸发损耗。其缺点是储存轻质油料时易发生渗漏，一旦发生基础沉陷，易使储罐破坏且不易修复。4.按储罐结构形状分类一般可分为立式圆筒状、卧式圆筒状和特殊形状三类。立式储罐按罐顶结构又可分为固定顶储罐和活动顶储罐两类。固定顶有锥顶和拱顶两种。活动顶有外浮顶和内浮顶两种。卧式储罐有圆筒形和椭圆形两种。特殊形状的储罐有球形罐、扁球形罐、水