石油化工園區(qū)公共工藝管廊防火間距的研究

1、    石油化工園區(qū)公共工藝管廊防火間距的研究    趙海波 閔甦宏摘      要： 隨著石油化工園區(qū)這種新的業(yè)態(tài)形式的出現(xiàn)，產(chǎn)生了一些傳統(tǒng)石化領域未曾出現(xiàn)過的公共設施。由于技術標準的滯后，使得由此帶來的一系列新的防火問題因為無章可循、無法可依而不能得到有效解決，并因此產(chǎn)生了許多消防安全隱患。在對現(xiàn)有國家、行業(yè)和地方相關規(guī)范和條文收集、分析、整理、歸納的基礎上，形成了可用于指導石油化工園區(qū)公共化工工藝管廊等進行定性、分類，以及確定與其相關的各種防火間距的理論和方法，并由此匯集成所需要的標準系列，既有效地

2、解釋了石化企業(yè)內(nèi)外各種防火間距的差異和矛盾，又能夠很好地用于指導各種與公共工藝管廊防火間距相關的規(guī)劃、設計和審查工作。關  鍵  詞：  業(yè)態(tài)形式;管廊防火間距;定性;分類：tq 022.5       ： a       ： 1671-0460（2019）03-0563-04abstract： with the emergence of petrochemical parks， there are some public facilities

3、that have never been seen in the traditional petrochemical fields. due to the lag of technical standards， a series of new fire prevention problems cannot be effectively solved because there are no rules to follow， and thus a lot of potential fire safety problems have arisen. on the basis of collecti

4、ng， analyzing， sorting out and summarizing the relevant national， industrial and local codes and provisions， the theories and methods were put forward to define and classify the public chemical process piping racks in petrochemical parks， as well as to determine the various fire prevention spacing r

5、elated to them. the collected standard series can not only effectively explain the differences and contradictions between internal and external fire protection spacing in petrochemical enterprises， but also can be well used to guide the planning， design and review of fire protection spacing related

6、to public process piping racks.key words： petrochemical parks; fire protection spacing of piping racks; definition; classification石化園區(qū)作為一種新型的業(yè)態(tài)，在中國出現(xiàn)和發(fā)展的歷史還很短，在涉及石化園區(qū)的公共管廊與園區(qū)企業(yè)、各種生產(chǎn)設施和公共設施之間的防火間距問題上，國內(nèi)尚缺乏系統(tǒng)而完整的技術標準，這也給此方面的消防監(jiān)督管理工作帶來了很大的障礙。中央政府及有關部門已經(jīng)意識到了這方面技術標準的空白，以及由此可能帶來的嚴重問題。國務院辦公廳在國辦發(fā)201688號文件印發(fā)

7、的危險化學品安全綜合治理方案中，特別提出了盡快制修訂包括化工園區(qū)油氣輸送管道外部安全防護距離在內(nèi)的相關標準的要求。由于石化園區(qū)的公共管廊敷設在石化園區(qū)幾乎所有的主要道路沿線，也涉及到園區(qū)幾乎所有的企業(yè)和單位，是一種不折不扣的大型易燃易爆危險設施，因此，在規(guī)劃和設計時，必須考慮到其與沿途各類生產(chǎn)及儲存企業(yè)和設施，以及公共建筑、鐵路、道路、橋梁、變電站、加油站、消防站、電力塔架等公共設施的防火間距問題1。研究人員在國內(nèi)現(xiàn)行，并與之相關的各種技術規(guī)范的基礎上，經(jīng)過系統(tǒng)的梳理和研究，形成了既有法可依，又能夠適用于石化園區(qū)公共管廊等設施防火間距問題的解決方法，并據(jù)此完成了本防火設計方案。1  

8、概 述根據(jù)“一體化、大型化、規(guī)模化、專業(yè)化、園區(qū)化”的基本原則，由若干個石油化工企業(yè)按照產(chǎn)業(yè)鏈統(tǒng)一規(guī)劃、集中布置，并輔之于必要的公用工程和設施，以及配套公共辦公、管理和生活設施而形成的石油化工園區(qū)（以下簡稱園區(qū)），已經(jīng)并正在成為國內(nèi)石油化工行業(yè)的主流和發(fā)展方向。石油化工園區(qū)作為一個有機結合的整體，石油化工園區(qū)與外界之間，園區(qū)公共區(qū)域與廠區(qū)之間，組成園區(qū)整體的各個企業(yè)和單位各自內(nèi)部，以及它們相互之間，必然地出現(xiàn)了人員、物質、能量和信息的流動與交換。這些傳輸需要借助交通運輸網(wǎng)，還需要通過規(guī)模龐大和復雜的工藝物料管網(wǎng)、公用工程管網(wǎng)、油氣輸送管網(wǎng)、以及電力、電信及信號傳輸網(wǎng)等各種傳輸系統(tǒng)。公共工藝管廊

9、是一種石化園區(qū)特有的，設置在園區(qū)公共區(qū)域，用于集中敷設各種液體或氣體物料輸送管道的公共設施。公共工藝管廊沿園區(qū)公共道路的一側建設，可以聯(lián)系道路沿線的企業(yè)。通過管廊的路由設計，最終串聯(lián)起區(qū)內(nèi)所有企業(yè)，使得沿途企業(yè)均能夠利用管廊獲得或輸出各種物料。根據(jù)沿途的條件和需求，公共工藝管廊可分為架空工藝管廊和埋地工藝管廊等等。一般公共工藝管廊采用分層的方式，其中敷設的工藝管道從十幾根至數(shù)十根不等。管廊的寬度有數(shù)米甚至達到十多米，最高的管廊更加達到20 m以上。一個大型石油化工園區(qū)的公共工藝管廊往往長達幾十公里。服務于幾十家到上百家企業(yè)，無形中，在園區(qū)內(nèi)形成了一個龐大的流動的易燃易爆危險設施。但是，如何保證

10、這些傳輸與交換的安全性，尤其是消防安全，則是必須凌駕于其經(jīng)濟性之上的首要因素。為了節(jié)省土地和使用方便，公共工藝管廊往往毗鄰沿途企業(yè)圍墻而設置，與企業(yè)內(nèi)部的各種危險裝置和設施僅一墻之隔。公共工藝管廊的危險性和重要性，使得沿線企業(yè)和其他公共設施在規(guī)劃、設計時，都不應該忽視它的存在，也不能簡單地將其視作企業(yè)內(nèi)部管廊，必須對其與公共工藝管廊的防火間距給出特別規(guī)定，以保證自身的安全和公共工藝管廊的安全。然而，目前既有的技術法規(guī)與標準主要側重于石化企業(yè)內(nèi)部的防火設計問題2。在涉及石油化工園區(qū)的公共區(qū)域與廠區(qū)之間，園區(qū)包括公共工藝管廊在內(nèi)的各種公共設施與企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)設施之間的消防安全關系，尤其是防火間距問題

11、上，國內(nèi)目前尚沒有制定專門的技術標準。在現(xiàn)有的技術標準中，與此相關的規(guī)定既少，又不全面，也比較分散。這種實際需求與技術標準不相適應的狀況已經(jīng)嚴重影響了國內(nèi)石油化工園區(qū)的規(guī)劃、設計和建設。面對這種無章可循，無據(jù)可查的困難，國內(nèi)石油化工園區(qū)普遍采用了以下做法：回避、擱置、各行其是、后推。由此產(chǎn)生的問題在國內(nèi)各個石化園區(qū)中普遍存在，有些甚至已經(jīng)構成了重大火災隱患。為了規(guī)范石油化工園區(qū)公共工藝管廊及其他公共設施的規(guī)劃、設計和建設，也為了規(guī)范園區(qū)各企業(yè)與園區(qū)公共區(qū)域和公共設施的防火關系，避免因為規(guī)范不周導致規(guī)劃、設計和建設的失誤，造成重大消防安全隱患的產(chǎn)生，筆者對上述公共工藝管廊的消防安全問題進行了專項

12、研究。2  公共工藝管廊的定性與分類2.1  根據(jù)使用特性分類將石油化工園區(qū)公共工藝管廊中可能敷設的主要工藝管道分為六類：（1）公用工程管道連接園區(qū)內(nèi)各個石化企業(yè)與園區(qū)內(nèi)外的公用工程，用于提供或接收包括給水、再生水、熱水、蒸汽、壓縮空氣、氮氣、氫氣、氧氣、污水、凝結水、低溫回水等公用流體的管道。（2）油氣長輸管道采用陸路長輸?shù)男问?，從石化園區(qū)外向園區(qū)輸入石油、成品油、液化石油氣、天然氣等危險性流體的管道，在到達園區(qū)內(nèi)第一個分輸站、門站、減壓站或末站之前的部分;或從園區(qū)內(nèi)向外輸出這些危險性流體的管道，在園區(qū)內(nèi)首站、注入站或接收站之后的部分。（3）地區(qū)輸油（輸氣）輸送管道1系指

13、與本企業(yè)生產(chǎn)無關的輸油管道、輸氣管道。（4）庫外管道3在園區(qū)的同一個石油庫不同區(qū)域的儲罐區(qū)之間、儲罐區(qū)與易燃和可燃液體裝卸區(qū)之間，以及兩個毗鄰石油庫之間輸送流體的管道。（5）廠間管道4在同一個園區(qū)內(nèi)的多個廠區(qū)之間或廠區(qū)與廠外設施之間，用于輸送生產(chǎn)原料、產(chǎn)品、蒸汽等的地上管道、地下管道、線纜等。（6）企業(yè)火炬放空氣體輸送管道從石化企業(yè)生產(chǎn)裝置向火炬或集中火炬區(qū)輸送放空氣體的專用管道，敷設在公共區(qū)域的部分。以上這些管道可能同時敷設在園區(qū)公共工藝管廊上。2.2  火災危險性分類從消防的角度，園區(qū)公共工藝管廊中敷設的工藝管道則應該按照其輸送流體的火災危險性被分為四種：（1）高危險性工藝管道專

14、指輸送包括液化烴在內(nèi)的甲a類液體的工藝管道。（2）中危險性工藝管道輸送甲乙類可燃液體（除甲a類以外）、甲乙類可燃氣體、氫氣、氧氣等危險性流體的工藝管道。（3）低危險性工藝管道輸送除上述危險性流體以外的其他具有一定危險性流體（如丙類液體、含油污水、水蒸氣、壓縮空氣等）的工藝管道。（4）非危險性工藝管道輸送除上述危險性流體以外介質的工藝管道。公共工藝管廊的分類定性是建立在此基礎上的。而公共工藝管廊（含架空和埋地）定性的目的，是為了確定與之相關的防火間距問題。2.3  園區(qū)的公共工藝管廊分類公共工藝管廊的重要性，在于其中敷設的管道眾多，關系到園區(qū)內(nèi)眾多企業(yè)的生產(chǎn)和安全，一旦發(fā)生事故，將可能

15、影響到整個園區(qū)。管道的危險性由它所輸送的流體的危險性（包括流體的化學和物理性質）決定，而管廊中敷設的管道的危險性，不僅在于管道的自身或與其首尾相連的企業(yè)或設施，更在于由管道引起的火災爆炸事故，將會導致管廊的損害，威脅到與其相鄰的裝置、設施、設備或建構筑物，乃至影響整個園區(qū)的安危。因此，公共工藝管廊的危險性是由敷設于其上的危險性最大的管道決定的，也就是由流動于其中的危險性最大的流體決定的。在所有的危險性流體中，甲a類液體是最危險的，因此，我們將敷設有甲a類液體輸送管道的管廊稱為高風險性公共工藝管廊。以此類推，園區(qū)的公共工藝管廊共被劃分為了四種：（1）高危險性公共工藝管廊含有高危險性工藝管道的公共

16、工藝管廊。（2）中危險性公共工藝管廊不含有高危險性工藝管道，但含有中危險性工藝管道的公共工藝管廊。（3）低危險性公共工藝管廊不含有高、中危險性工藝管道，但含有低危險性工藝管道的公共工藝管廊。（4）非危險性公共工藝管廊僅含有非危險性工藝管道的公共工藝管廊。當然，在石化園區(qū)中，由于建設周期的不同和變化，公共工藝管廊的某些管段中敷設的工藝管道可能是不確定的，或者是可能變化的，這時，必須要確定該段公共工藝管廊的危險性類別時，就應該按照可能敷設的危險性類別最高的管道確定。因為與公共工藝管廊相關的防火間距，是與公共工藝管廊的危險性密切相關的，所以公共工藝管廊根據(jù)危險性進行分類的重要意義，正是為了科學地確定

17、與之相關的防火間距，以避免因為防火間距不足而帶來危險，或因為防火間距過大而造成土地資源的浪費。3  公共工藝管廊與相鄰石化企業(yè)的防火間距3.1  石化企業(yè)內(nèi)裝置、設備和建筑物的危險性分類公共工藝管廊與相鄰石化企業(yè)防火間距的實質是管廊與企業(yè)內(nèi)裝置、設備和建構筑物的間距。針對相同危險性類別的公共工藝管廊，石化企業(yè)內(nèi)不同危險性或不同重要性的工藝裝置、設備和建筑物的防火間距應該是不同的5。因此，為區(qū)別對待，我們根據(jù)與現(xiàn)行國家石油化工企業(yè)防火設計規(guī)范（簡稱石化規(guī)）相一致的原則，將石油化工園區(qū)企業(yè)內(nèi)的工藝裝置、設備、建構筑物等按照危險性和重要性分為三類：（1）主要危險性設施石化企業(yè)內(nèi)，

18、列入石化規(guī)表4.1.9中的液化烴罐組、甲、乙類液體罐組、可能攜帶可燃液體的高架火炬、甲乙類工藝裝置或設施、全廠性或區(qū)域性重要設施。（2）其他危險性設施石化企業(yè)內(nèi)，雖不屬主要危險性設施，但仍具有燃燒、爆炸危險性或重要性的裝置、設施、設備、儲罐和建構筑物。（3）非危險設施石化企業(yè)內(nèi)，本身不具有火災爆炸危險性的設施、設備、建構筑物等。3.2  公共工藝管廊與石化企業(yè)內(nèi)主要危險性設施防火間距的確定現(xiàn)行的國家規(guī)范中沒有明確“公共工藝管廊”與相鄰石化企業(yè)的防火關系。（1）石化規(guī)第4.1.9條和表4.1.9中卻規(guī)定了石化企業(yè)圍墻外，架空或埋地敷設的 “地區(qū)油氣輸送管道（包括液化烴、石油、成品油、天

19、然氣等）”與企業(yè)內(nèi)“主要危險性設施”的防火間距。這種架空或埋地敷設的 “地區(qū)油氣輸送管道”與本文研究的“公共工藝管廊”，有著非常相似的性質。（2）石油化工工廠布置設計規(guī)范gb 50984- 2014，3.4.7條規(guī)定廠間管道地面敷設方式一般要求與周圍設施的安全間距較大。上述防火間距雖然只針對“地區(qū)油氣輸送管道”而言，但是，從消防安全的角度，更關注的并不是管道的使用性質，而是它的火災危險性，也就是管道內(nèi)輸送的流體的火災危險性。因此，輸送同樣危險性介質，且流量相同的管道，就其自身來講，可能用途不一，重要性也不同，不管屬于油氣長輸管道、地區(qū)油氣輸送管道、庫外管道、還是廠間管道，只要它們敷設在公共工藝

20、管廊中，它們對管廊的危險性，對相鄰企業(yè)或設施的危險性，對園區(qū)的影響就是一樣的。這樣，便將石化規(guī)中關于架空或埋地敷設的 “地區(qū)油氣輸送管道”與企業(yè)內(nèi)“主要危險性設施”的防火間距的規(guī)定，引入到了架空的或埋地的“公共工藝管廊”研究的范疇，推出了高危險性和中危險性公共工藝管廊（包括架空管廊和埋地管廊）與相鄰石化企業(yè)內(nèi)各種“主要危險性設施”的防火間距。在這里，將公共工藝管廊中的高危險性工藝管道，等同于石化規(guī)表4.1.9所述“地區(qū)油氣輸送管道”中的“液化烴管道”;中危險性工藝管道等同于“地區(qū)油氣輸送管道”中的“原油及成品油管道”和“輸氣管道”。如此，便使得與高危險性和中危險性公共工藝管廊相關的防火間距，可以借用石化規(guī)的相關規(guī)定而得到明確。除此以外，為了完整性，還借鑒了石化規(guī)表4.1.9中，關于“丙類裝置與設施的防火間距可按甲乙類裝置與設施的規(guī)定減少25%”的規(guī)定，將與輸送丙類液體、含油污水、水蒸氣、壓縮空氣等低危險性流體的低危險性管道相關的防火間距，按照中危險性管道減少25%來確定，同理，也將低危險性公共工藝管廊相關的防火間距按照中危險性管廊減少25%來確定。要求高危險性工藝管道宜集中布置且距離最短，便于節(jié)約用地。這同樣也是有規(guī)范依據(jù)的。3.3  園區(qū)公共工藝管廊防火間距的起止點現(xiàn)實中的公共工藝管廊都有一定的寬度，大型的公