3.2  油罐组防火堤的布置3.2.1  本条是对防火堤内油品储罐分组布置的要求:    1  火灾危险性相同或相近的油品储罐,具有相同或相近的火灾特点和防护要求,布置在同一个罐组内有利于油罐之间相互调配和采取统一的消防设施,可节省输油管道和消防管道,提高土地利用率,也方便了管理。考虑到石油化工企业进行改建、扩建的过程中,有些储罐可能改作储存其他物料,从而造成同一罐组内物料的火灾危险性类别不同,但从其危险性来看,由于其容量比较小,不会造成大的危害,因此,规定“当单罐容积小于或等于1000m3时,火灾危险性类别不同的常压储罐也可布置在同一防火堤内,但应设置隔堤将其分开。”    2  沸溢性油品是指含水并在燃烧时具有热波特性的油品,如原油、渣油、重油等。这类油品含水率一般为0.3%~4.0%。沸溢性油品消防时,油品容易从油罐中溢出来,导致火油流散,扩大火灾范围,影响非沸溢油品储罐的安全,故不宜布置在同一罐组内。但泄压罐一般为空罐,并不储存油品,可以单独成组布置。    3  液化石油气、液化天然气、天然气凝液储罐是在外界物理条件作用下,由气态变成液态的储存方式,这样的储罐往往是在常温情况下压力增大,储罐处在内压力较大的状态下,储存物质的闪点低、爆炸下限低。一旦出现事故,就是瞬间的爆炸,而且,除了切断气源外还没有有效的扑救手段,事故危害的距离和范围都非常大,产生的次生灾害严重。而无论何种油品储罐,均为常温常压液态储存,事故分跑、冒、滴、漏和裂罐起火燃烧,可以采取有效的扑救措施,事故的可控制性也较大。火灾危险性质不一样,事故性质和波及范围不一样,消防和扑救措施不相同的这两种储罐,是不能同组布置在一起的。    4  可燃液体的压力储罐的储存形式、发生火灾时的表现形态、采取的消防措施等与液化烃全压力储罐相似,因此,可以与液化烃全压力储罐同组布置。    5  低压储罐是指设计操作的气体或蒸汽压力高于2.5磅每平方英寸(表压,0.017MPa)而低于15磅每平方英寸(表压,0.1MPa)的储罐。可燃液体的低压储罐的储存形式、采取的消防冷却措施等与可燃液体的常压储罐相似;可燃液体采用低压储罐储存时,减少了油气挥发损耗,比常压储罐储存更安全。因此可燃液体的低压储罐可与可燃液体的常压储罐同组布置。    6  地上立式油罐、高位油罐、卧式油罐的罐底标高、管线标高等均不相同,消防要求也不尽相同,放在一个罐组内对操作、管理、设计和施工等都不方便,故不宜同组布置。3.2.2  本条对同一防火堤内油罐数量及容量作出限制:    1~3  随着石油工业的发展,油罐的单罐容量越来越大,浮顶油罐单罐容量已经达到15×104m3及以上,固定顶油罐也达到了5×104m3及以上,且自动化控制水平及消防水平也有很大提高,面对日益增大的罐容量和库容量,参照国内外的大容量油库设计规定和经验,在考虑安全的前提下,为节约土地,合理考虑平面布局,故规定固定顶油罐组及固定顶与浮顶、内浮顶组成的混合油罐组不应大于120000m3;钢浮盘内浮顶油罐组不应大于360000m3;易熔材料浮盘内浮顶油罐组不应大于240000m3;外浮顶油罐组不应大于600000m3。混合罐组在设计中经常出现,由于浮顶、内浮顶油罐发生整个罐内表面火灾事故的频率为1.2×10-4/(罐·年),目前还没有着火的浮顶、内浮顶油罐引燃邻近油罐的案例。所以浮顶、内浮顶油罐比固定顶油罐安全性高,故规定浮顶、内浮顶油罐的容积可折半计算。    4  一个油罐组内,油罐座数越多发生火灾的机会就越多,单罐容量越大,火灾损失及危害也越大,为了控制火灾范围和灾后的损失,故根据油罐容量大小规定了罐组内油罐最多座数。由于丙B类油品油罐不易发生火灾,而罐容小于1000m3时,发生火灾容易扑救,因此,对这两种情况下油罐组内油罐数量不加限制。    5  油罐在油罐组内的布置不允许超过2排,主要是考虑油罐火灾时便于消防人员进行扑救操作。如超过2排,因四周都为油罐包围,将给扑救工作带来较大的困难,同时,火灾范围也容易扩大,次生灾害损失也大。储存丙B类油品、单罐容量小于1000m3的油罐火灾发生概率小,容易扑灭,影响面也小,故这种情况的油罐可以布置成不越过4排,以节省投资和用地。丙B类液体储罐不容易起火,且扑救容易,尤其是润滑油罐从未发生过火灾,因此润滑油罐的单罐容积和排数不作限制,可集中多排布置。3.2.3  本条规定了油罐罐壁到防火堤内堤脚线的距离,对于隔堤到油罐罐壁的距离,设计人员可以根据操作要求确定,规范不再作出规定。油罐罐壁与防火堤内堤脚线的间距为罐壁高度的一半,是考虑到油罐罐壁破裂或穿孔的概率较高的部位及最大喷射水平距离等因素规定的,最大喷射水平距离约为罐壁高度的一半。在山边的油罐罐壁距挖坡坡脚间距取为3m,是因为一不存在油流从这个方向射流出罐组的可能,安全可以保证;二是3m间距可以满足抢修要求。为节约用地作此规定。3.2.4  为了满足消防要求,油罐组之间应设置消防车道,当受地形条件限制时,两个罐组防火堤外侧坡脚线之间应留有不小于7m的空地,主要是为了满足油罐区发生火灾时,考虑到消防作业时的通行要求,便于对事故油罐的各个侧面进行扑救,同时,也能减小事故油罐组对相邻油罐组的影响。3.2.5  本条是对防火堤内有效容积的规定。    固定顶油罐,油品装满半罐的油罐如果发生爆炸,大部分是炸开罐顶。因为罐顶强度相对较小,且油气聚集在液面以上,一旦起火爆炸,掀开罐顶的很多,而罐底罐壁则能保持完好。根据有关资料介绍,在19起油罐火灾导致油罐破坏事故中,有18起是破坏罐顶的,只有一次是爆炸后撕裂罐底的(原因是罐的中心柱与罐底板焊死)。另外在一个罐组内,同时发生一个以上的油罐破裂事故的几率极小。因此,规定油罐组防火堤内的有效容积不小于罐组内一个最大油罐的容积是合适的。    虽然国内外火灾事故实例中,尚未出现过浮顶油罐罐底破裂的事故,但一旦发生此类重大事故,产生的大量泄漏可燃液体不仅会对周围设施产生火灾事故威胁,对周围环境也将产生重大污染及影响。因此,本次修订将原条文浮顶、内浮顶油罐防火堤内有效容积改为油罐组内一个最大油罐的容积,以将可能泄露的大量可燃液体控制在防火堤内。    防火堤内有效容积:日本规范规定为防火堤内最大储罐容积的110%,美国消防规范NFPA 30《易燃和可燃液体规范》(Flam-mable&Commbustible Liquids Code)规定为防火堤内最大储罐容积的100%。油罐破裂,存油全部流出的情况虽然罕见,但一旦发生破裂,其产生的后果是非常严重的。例如:20世纪50年代,英国一台20000m3油罐在上水试压时发生脆性破裂,水在瞬间流出油罐,冲毁防火堤并冲入泵房,造成灾害;1974年,日本三菱石油水岛炼厂一台50000m3油罐,由于不均匀沉降,在罐体底部角焊缝处发生破裂,沿罐壁撕开,罐中油品瞬时冲出将防火堤冲毁,油品四处蔓流;1997年,某石化厂4#原油罐由于罐底搭接焊缝开裂24.5m,造成大量原油泄漏,1500t原油流入污油池,5500t原油流入水库;1998年,该石化厂1#原油罐由于罐基础局部下沉,罐底搭接焊缝开裂,造成大量原油泄漏,1000t原油流入隔油池,400t原油流入污油池,3000t原油流入水库。以上事例表明,油罐罐底发生破裂的可能性是存在的。因此,规定防火堤内有效容积不应小于罐组内最大一个储罐有效容量。这包括了浮顶、内浮顶油罐组。3.2.6  防火堤内有效容积对应的计算液面是液体外溢的临界面,故防火堤顶面应比计算液面高出0.2m。防火堤的下限高度规定为1.0m,是为了掩护消防人员操作受不到热辐射的伤害,防止消防水及泡沫液外溢,另一方面也限制罐组占地过大的现象发生。立式油罐组的防火堤堤高上限规定为3.20m,主要是考虑在基本满足消防人员操作视野要求的前提下,将防火堤规定为一个较高的高度,在同样占地面积情况下,使防火堤的有效容积能达到一个较大值,对节约用地具有积极意义。3.2.7  防火堤有效容积的计算,设计人员常常有错误发生。为统一计算方法,本条给出计算公式,公式中各参数的图示见图1。图1  防火堤有效容积计算示意3.2.8  本条对防火堤内地面的设计作出要求:    1  对于大部分地区,为了排除雨水或消防水,堤内地面一般要设置0.5%的设计地面坡度。调研发现,湿陷性黄土、膨胀土、盐渍土地区,在降雨或喷淋试水后地面产生沉降或膨胀,可能危害到储罐和防火堤的基础安全,所以对于特殊土类应采取预防措施,防止水害。    2  南方地区,四季常青,堤内种植草坪,既可降低地面温度,又可美化环境。    3  堤内设置巡检道是为了便于日常的维护与巡检作业。    4  对土壤渗透性很强的地区,为防止储罐渗漏物对附近地下水源及环境的污染,提出堤内地面应采取防渗漏措施的要求。3.2.9  储罐组堤内雨水排放的问题是有关安全的一个重要方面,目前许多储罐区场地的雨水排放设备不完善。为彻底解决这个问题,杜绝因此而带来的安全隐患,本条规定储罐区应设置安全可靠的截油排水设备、避免油流的外泄。对不存在环境污染的的地段,在年累积降雨量不大于200mm或降雨在24h内可渗完的,可不设雨水排除设施。3.2.10  防火堤内设计地坪如果高于堤外消防道路路面或地面,不仅加大防火堤高,使防火堤设计断面加大,而且不安全。利用地形处理成内低外高的布置方式,可大大提高储罐组的安全性(如秦皇岛油库、舟山国家石油储备基地)。所以,当地形条件允许时,宜采用储罐组内地坪下沉、堤外道路高路基的布置方式。3.2.11  大型储罐在检修时,往往要进出大型起重设备和车辆,如果不设置进出储罐组的道路,势必要在防火堤上扒出缺口,即使再恢复,也难以达到原有的强度和严密性。所以,本条要求设置进出储罐组的坡道,并从防火堤顶越过。3.2.12  油罐除了可能发生破裂事故外,在使用过程中冒罐、漏油等事故也时有发生。为了把油罐事故控制在最小的范围内,把一定数量的油罐用隔堤分开是非常必要的,使污染及扑救在尽可能小的范围内进行,以减小损失。沸溢性油品储罐在着火时易向罐外沸溢出泡沫状的油品,为了限制其影响范围,不管油罐容量大小,规定其最多两个罐一隔。对于非沸溢性的丙B类油品储罐,由于其事故概率低,且出现事故时易于扑灭、影响范围小,故规定可不设置隔堤。根据隔堤的定义及功能,将隔堤的高度规定为0.5m~0.8m是合适的,既满足功能的要求,又简化了结构尺寸。

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