3.1.1 石油天然气火灾危险性分类应符合下列规定:
1 石油天然气火灾危险性应按表3.1.1分类。
2 操作温度超过其闪点的乙类液体应视为甲B类液体。
3 操作温度超过其闪点的丙类液体应视为乙A类液体。
4 在原油储运系统中,闪点等于或大于60℃、且初馏点等于或大于180℃的原油,宜划为丙类。
注:石油天然气火灾危险性分类举例见附录A。
[条文]
[图示]
3.1.1 目前,国际上对易燃物资的火灾危险性尚无统一的分类方法。国家标准《建筑设计防火规范》GBJ 16-87中的火灾危险性分类,主要是按当时我国石油产品的性能指标和产量构成确定的。我国其他工程建设标准中的火灾危险性分类与《建筑设计防火规范》GBJ 16-87基本一致,只是视需要适当细化。本标准的火灾危险性分类是在现行国家标准《建筑设计防火规范》易燃物质火灾危险性分类的基础上,根据我国石油天然气的特性以及生产和储运的特点确定的。
1 甲A 类液体的分类标准。
在原规范《原油和天然气工程设计防火规范》GB 50183-93中没有将甲类液体再细分为甲A 和甲B ,但在储存物品的火灾危险性分类举例中将37.8℃时蒸气压>200kPa的液体单列,并举例液化石油气和天然气凝液属于这种液体。在该规范条文说明中阐述了液化石油气和天然气凝液的火灾特点,并列举了以蒸气压(38℃)200kPa划分的理由。本规范将甲类液体细分为甲A和甲B,并仍然延用37.8℃蒸气压>200kPa作为甲A类液体的分类标准,主要理由是:
1)国家标准《稳定轻烃》(又称天然气油)GB 9053-1998规定,1号稳定轻烃的饱和蒸气压为74~200kPa,对2号稳定轻烃为<74kPa(夏)或<88kPa(冬)。饱和蒸气压按国家标准《石油产品蒸气压测定(雷德法)》确定,测试温度37.8℃。
2)国家标准《油气田液化石油气》GB 9052.1-1998规定,商业丁烷37.8℃时饱和蒸气压(表压)为不大于485kPa。蒸气压按国家标准《液化石油蒸气压测定法(LPG法)》GB/T 6602-89确定。
3)在40℃时C5和C4组分的蒸气压:正戊烷为115.66kPa,异戊烷为151.3kPa,正丁烷为377kPa,异丁烷为528kPa。按本规范的分类标准,液化石油气、天然气凝液、凝析油(稳定前)属于甲A 类,稳定轻烃(天然气油)、稳定凝析油属于甲B类。
4)美国防火协会标准《易燃与可燃液体规程》NFPA 30和美国石油学会标准《石油设施电气装置物所分类推荐作法》API RP 500将液体分为易燃液体、可燃液体和高挥发性液体。高挥发性液体指37.8℃温度下,蒸气压大于276kPa(绝压)的液体,如丁烷、丙烷、天然气凝液。易烯液体指闪点<37.8℃,并且雷德蒸气压≤276kPa的液体,如汽油、稳定轻烃(天然汽油),稳定凝析油。
2 原油火灾危险性分类
GB 50183-93将原油划为甲、乙类。1993年以后,随着国内稠油油田的不断开发,辽河油田年产稠油800多万吨,胜利油田年产稠油200多万吨,新疆克拉玛依油田稠油产量也达到200多万吨,同时认识到稠油火灾危险性与正常的原油有着明显的区别,具体表现为闪点高、燃点高、初馏点高、沥青胶质含量高。
从稠油的成因可以清楚地知道,稠油(重油)是烃类物质从微生物发展成原油过程中的未成熟期的产物,其轻组分远比常规原油少得多。因此,引起火灾事故的程度同正常原油相比相对小,燃烧速度慢。中油辽河工程有限公司、新疆时代石油工程有限公司、胜利油田设计院针对稠油的这些特点做了大量的现场取样化验分析工作。辽河油田的超稠油取样(以井口样为主)分析结果,闭口闪点大于120℃的占97%,初馏点大于180℃的大于97%;胜利油田的稠油闭口闪点大于120℃的点42%,初馏点大于180℃的占33%;新疆油田的稠油初馏点大于180℃的有1个样品即180℃,占17%。以上这类油品的闭口闪点处在火灾危险性丙类范围内,其中大多数超稠油的闭口闪点在火灾危险性分类中处于丙B类范围内。
因此,通过试验研究和技术研讨确定,当稠油或超稠油的闪点大于120℃、初馏点大于180℃时,可以按丙类油品进行设计。对于其他范围内的油品,要针对不同的操作条件,如掺稀油情况、气体含量情况以及操作温度条件加以区别对待。同时,对于按丙类油品建成的设施,其随后的操作条件要进行严格限制。
美国防火协会标准《易燃与可燃液体规范》NFPA 30,把原油定义为闪点低于65.6℃且没有经过炼厂处理的烃类混合物。美国石油学会标准《石油设施电气装置场所分类推荐作法》API RP 500,在谈到原油火灾危险性时指出,由于原油是多种烃的混合物,其组分变化范围广,因而不能对原油做具体分类。由上述资料可以看出,稠油的火灾危险性分类问题比较复杂。我国近几年开展稠油火灾危险性研究,做了大量的测试和技术研讨,为稠油火灾危险性分类提供了技术依据,但由于研究时间还较短,有些问题,例如,稠油掺稀油后的火灾危险性,还需加深认识和积累实践经验。所以对于稠油的火灾危险性分类,除闭口闪点作为主要指标外,增加初馏点作为辅助指标,具体指标是参照柴油的初馏点确定的。按本规范的火灾危险性分类法,部分稠油的火灾危险性可划分丙类。
3 操作温度对火灾危险性分类的影响。
在原油脱水、原油稳定和原油储运过程中,有可能出现操作温度高于原油闪点的情况。本规范修订时考虑了操作温度对火灾危险性分类的影响。这方面的要求主要依据下列资料:
1)美国防火协会标准《易燃与可燃液体规程》NFPA 30总则中指出,液体挥发性随着加热而增强,当Ⅱ级(闪点≥37.8℃至<60℃)或Ⅲ级(闪点≥60℃)液体受自然或人工加热, 储存、使用或加工的操作温度达到或超过其闪点时,必须有补充要求。这些要求包括对于诸如通风、离开火源的距离、筑堤和电气场所等级的考虑。
2)美国石油学会标准《石油设施电气装置分类推荐作法》API RP 500,考虑操作温度对液体火灾危险性的影响,并将温度高于其闪点的易燃液体或Ⅱ类液体单独划分为挥发性易燃液体。
3)英国石油学会《石油工业典型操作安全规范》亦考虑操作温度对液体火灾危险性的影响,Ⅱ级液体(闪点21~55℃)和Ⅲ级液体(闪点大于55~100℃)按照处理温度可以再细分为Ⅱ(1)、Ⅱ(2)、Ⅲ(1)、Ⅲ(2)级。Ⅱ(1)级或Ⅲ(1)级液体指处理温度低于其闪点的液体。Ⅱ(2)级或Ⅲ(2)级液体指处理温度等于或高于其闪点的液体。
4)国家标准《石油化工企业设计防火规范》GB 50160-92(1999年版)明确规定,操作温度超过其闪点的乙类液体,应视为甲B类液体,操作温度超过其闪点的丙类液体,应视为乙A类液体。
4 轻柴油火灾危险性分类
附录A提供了石油天然气火灾危险性分类示例,并针对轻柴油火灾危险性分类加了一段注,下面说明有关情况:从2002年1月1日起,我国实施了新的轻柴油产品质量国家标准,即《轻柴油》GB 252-2000。该标准规定10号、5号、0号、-10号、-20号等五种牌号轻柴油的闪点指标为大于或等于55℃,比旧标准GB 252-1994的闪点指标降低5~10℃,火灾危险性由丙A类上升到乙B类。在用轻柴油储运设施若完全按乙B类进行防火技术改造,不仅耗资巨大,而且有些要求(例如,增加油罐间距)很难满足。根据近几年我国石油、石化和公安消防部门合作开展的研究,闪点小于60℃并且大于或等于55℃的轻柴油,如果储运设施的操作温度不超过40℃,正常条件挥发的烃蒸气浓度在爆炸下限的50%以下,火灾危险性较小,火灾危险性(例如,热辐射强度)亦较低,所以其火灾危险性分类可视为丙类。
3.2.2 油品、液化石油气、天然气凝液站场按储罐总容量划分等级时,应符合表3.2.2的规定。
注:油品储存总容量包括油品储罐、不稳定原油作业罐和原油事故罐的容量,不包括零位罐、污油罐、自用油罐以及污水沉降罐的容量。
[条文]
[图示]
3.2.2 石油天然气站场的分级,根据原油,天然气生产规模和储存油品、液化石油气、天然气凝液的储罐容量大小而定。因为储罐容量大小不同,发生火灾后,爆炸威力、热辐射强度,波及的范围、动用的消防力量,造成的经济损失大小差别很大。因此,油气站场的分级,从宏观上说,根据油品储罐、液化石油气和天然气凝液储罐总容量来确定等级是合适的。
1 油品站场依其储罐总容量仍分为五级,但各级站场的储罐总容量作了较大调整,这是参照现行的国家有关规范,并根据对油田和输油管道现状的调查确定的。目前,油田和管道工程的站场中已建造许多100000m3油罐,有些站、库的总库容达到几十万立方米,所以将一级站场由原来的大于50000m3增加到大于或等于100000m3。我国一些丛井场和输油管道中间站上的防火击缓冲罐容积已达到500m3,所以将五级站储罐总容量由不大于200m3增加到不大于500m3。二、三、四级站场的总容量也相应调整。
成品油管道的站场一般不进行油品灌桶作业,所以油品储存总容量中未考虑桶装油品的存放量。在大中型站场中,储油罐、不稳定原油作业罐和原油事故罐是确定站场等级的重要因素,所以应计为油品储罐总容量,而零位罐、污油罐、自用油罐的容量较小,其存在不应改变大中型油品站场的等级,故不计入储存总容量。高架罐的设置有两种情况,第一种是大中型站场自流装车采用的高架罐,这种高架罐是作业罐,且容量较小,不计为站场的储存总容量;第二中是拉油井场上的高架罐,其作用是为保证油井连续生产和自流装车,这种高架罐是决定井场划为五级或四级的重要依据,其容量应计为站场油品储罐容量。同样道理、输油管道中间站上的混油罐和防水击缓冲罐也是决定站场划为五级或四级的重要依据,其容量应计为站场油品储罐容量。另外,油气站场上为了接收集气或输气管道清管时排出的少量天然气凝液、水和防冻剂混合物设置的小型卧式容器,如果总容量不大于30m3,可视为甲B类工艺容器。
2 天然气凝液和液化石油气储罐总容量级别的划分,参照现行国家标准《建筑设计防火规范》GBJ 16中有关规定,并通过对6个油田18座气体处理站、轻烃储存站的统计资料分析确定的。6个油田液化石油气和天然气凝液储罐统计结果如下:
储罐总容量在5000m3以上,3座,占16.7%;使用单罐容量有150、200、700、1000m3。
2501~5000m3,5座,占27.8%;使用单罐容量有200、400、1000m3。201~2500m3,1座,占5.6%;使用单罐容量有50、200m3。
200m3以下,1座,占5.6%;使用单罐容量有30m3
以上数字说明,按五个档次确定罐容量和站场等级,可满足要求。所以本次修订仍采用原规范液化石油气和天然气凝液站场的分级标准。
6.5.7 油罐之间的防火距离不应小于表6.5.7的规定。
注:1 浅盘式和浮舱用易熔材料制作的内浮顶油罐按固定顶油罐确定罐间距。
2 表中D为相邻较大罐的直径,单罐容积大于1000m³的油罐取直径或高度的较大值。
3 储存不同油品的油罐、不同型式的油罐之间的防火间距、应采用较大值。
4 高架(位)罐的防火间距,不应小于0.6m。
5 单罐容量不大于300m³,罐组总容量不大于1500m³的立式油罐间距,可按施工和操作要求确定。
6 丙A 类油品固定顶油罐之间的防火距离按0.4D计算大于15m时,最小可取15m。
[条文]
[图示]
6.5.7 油罐与油罐之间的间距,主要是根据下列因素确定:
1 油罐组(区)用地约占油库总面积的3/5~1/2。缩小间距,减少油罐区占地面积,是缩小站场用地面积的一个重要途径。节约用地是基本国策,是制定规范应首要考虑的主题。按照尽可能节约用地的原则,在保护安全和生产操作要求前提下,合理确定油罐之间间距是非常必要的。
2 确定油罐间间距的几个技术要素:
1)油罐着火几率:根据调查材料统计,油罐着火几率很低,年平均着火几率为0.448‰,而多数火灾事故是因操作时不遵守安全防火规定或违反操作规程而造成的。绝大多数站场安全生产几十年,没有发生火灾事故。因此,只要遵守各项安全防火制度和操作规程,提高管理水平,油罐火灾事故是可以避免的。不能因为以前曾发生过若干次油罐火灾事故而增大油罐间距。
2)着火油罐能否引起相邻油罐爆炸起火,主要决定于油罐周围的情况,如某炼油厂添加剂车间的20号罐起火、罐底破裂、油品大量流出,周围又没有设防火堤,油流到处,一片火海。同时,对火灾的扑救又不能短时间奏效,火焰长时间烧烤邻近油罐,而邻罐又多为敞口,故而被引燃。而与着火罐相距仅7m的酒精罐,因处在高程较高处,油流不能到达罐前,该罐就没有引燃起火。再如,上海某厂油罐起火后烧了20min,与其相邻距离2.3m的油罐也没有起火。我们认为,着火罐起火后,就对着火罐和邻近罐进行喷水冷却,油罐上又装有阻火器,相邻油罐是很难引燃的。根据油罐着火实际情况的调查,可以看出真正由于着火罐烘烤而引燃相邻油罐的事故很少。因此,相邻油罐引燃与否是油罐间距考虑的主要问题,但不能因此而无限加大相邻油罐的间距。
3)油罐消防操作要求:油罐间距要满足消防操作的要求。即油罐着火后,必须有一个扑救和冷却的操作场地,其含义有二:一是消防人员用水枪冷却油罐,水枪喷射仰角一般为50°~60°,故需考虑水枪操作人员到被冷却油罐的距离:二是要考虑泡沫产生器破坏时,消防人员要有一个往着火罐上挂泡沫钩管的场地。对于油罐组内常出现的1000~5000m3钢油罐,按0.6D的间距是可以满足上述两项要求的。小于1000m3的钢油罐,当采用移动式消防冷却时,油罐间距增加到0.75D。
4)我国当前有许多站场在布置罐组内油罐时,大都采用0.5~0.7D的间距,经过几十年的时间考验没有出现过问题,足以证明本条规定间距是有事实根据的。
5)浮顶油罐几乎没有气体空间,散发油气很少,发生火灾的可能性很小,即使发生火灾,也只在浮盘的周围小范围内燃烧,比较易于扑灭,也不需要冷却相邻油罐,其间距更可缩小,故定为0.4D。
3 国外标准规范对油罐防火间距的要求:
1)美国防火协会标准《易燃与可燃液体规范》NFPA 30(2000版)的要求见表1。
注:以下有两种情况例外:
1 单个容量不超过477m3的原油罐,如位于孤立地区的采油设施中,其间距不需要大于 0.9m。
2 仅储存ⅢB级液体的储罐,假如它们不位于储存Ⅰ级或Ⅱ级液体储罐的同一防火堤或排液通道中,其间距不需要大于0.9m。
美国NFPA 30规范按闪点划分液体的火灾危险性等级,Ⅰ级——闪点<37.8℃,Ⅱ级——闪点≥37.8℃到<60℃,ⅢA级——闪点≥60℃至<93℃,ⅢB级——闪点≥93℃。
2)原苏联标准《石油和石油制品仓库设计标准》1970年版规定,浮顶罐或浮船罐罐组总容积不应超过120000m3,浮顶罐间距为0.5D,但不大于20m;浮船罐的间距为0.65D,但不大于30m。固定顶罐罐组总容量在储存易燃液体(闪点≤45℃)时不应超过80000m3,罐间距为0.75D,但不小于30m;在储存可燃液体(闪点>45℃)时不应超过120000m3罐间距为0.5D,但不大于20m。
原苏联标准《石油和石油产品仓库防火规范》CHNΠ2.11.03-93对油罐组总容量、单罐容量和罐间距的规定见表2。
罐组总容量不超过4000m3,单罐容量不大于400m3的一组小罐,罐间距不做规定。
3)英国石油学会(IP)石油安全规范第2部分《分配油库的设计、建造和操作》(1998版)规定:
a 固定顶罐罐组总容量不应超过60000m3,罐间距为0.5D,但不小于10m,不需要超过15m;浮顶油罐灌组总容量不超过120000m3,灌径等于或小于45m时罐间距10m,罐径大于45m时罐间距15m。
b 罐组总容量不超过8000m3,罐直径不大于10m和高度不大于14m的一组小罐,罐间距只需按建造和操作方便确定。
6.8.7 火炬设置应符合下列要求:
1 火炬的高度,应经辐射热计算确定,确保火炬下部及周围人员和设备的安全。
2 进入火炬的可燃气体应经凝液分离罐分离出气体中直径大于300μm的液滴;分离出的凝液应密闭回收或送至焚烧坑焚烧。
3 应有防止回火的措施。
4 火炬应有可靠的点火设施。
5 距火炬筒30m范围内,严禁可燃气体放空。
6 液体、低热值可燃气体、空气和惰性气体,不得排入火炬系统。 [条文]
[条文]
[图示]
6.8.7 本条是对火炬设置的要求。
1 火炬高度与火炬筒中心至油气站场各部位的距离有密切关系,热辐射计算的目的是保证火炬周围不同区域所受热辐射均在允许范围内。现将美国石油学会标准《泄压和减压系统导则》API RP 521的有关计算部分摘录如下,供参考。
1)本计算包括确定火炬筒直径、高度,并根据辐射热计算,确定火炬筒中心至必须限制辐射热强度(或称热流密度)的受热点之间的安全距离。火炬对环境的影响,如噪声、烟雾、光度及可燃气体焚烧后对大气的污染,不包括在本计算方法内。
2)计算条件:
①视排放气体为理想气体;
②火炬出口处的排放气体允许线速度与声波在该气体中的传播速度的比值——马赫数,按下述原则取值:
对站场发生事故,原料或产品气体需要全部排放时,按最大排放量计算,马赫数可取0.5;单个装置开、停工或事故泄放,按需要的最大气体排放量计算,马赫数可取0.2。
③计算火炬高度时,按表3确定允许的辐射热强度。太阳的辐射热强度约为0.79~1.04kW/㎡,对允许暴露时间的影响很小。
④火焰中心在火焰长度的1/2处。
注:当q值大于6.3kW/㎡时,操作人员不能迅速撤离的塔上或其他高架结构平台,梯子应设在背离火炬的一侧。
3)计算方法:
①火炬筒出口直径:
式中:d——火炬筒出口直径(m);
W——排放气质量流率(kg/s);
m——马赫数;
T——排放气体温度(K);
K——排放气绝热系统;
M——排放气体平均分子量;
P——火炬筒出口内侧压力(kPa)(绝压)。
火炬筒出口内侧压力比出口处的大气压略高。简化计算时,可近似为等于该处的大气压。必要时可按下式计算:
式中:P
0 ——当地大气压(kPa)(绝压);
V——气体流速(m/s)。
②火焰长度及火焰中心位置:
火焰长度随火炬释放的总热量变化而变化。火焰长度L可按图1确定。
火炬释放的总热量按下式计算:
Q=HL ·W
式中:Q——火炬释放的总热量(kW);
H
L ——排放气的低发热值(kJ/kg)。
风会使火焰倾斜,并使火焰中心位置改变。风对火焰在水平和垂直方向上的偏移影响,可根据火炬筒顶部风速与火炬筒出口气速之比,按图2确定。
火焰中心与火炬筒顶的垂直距离Y
c 及X
c 按下列公式计算:
③火炬筒高度:火炬筒高度按下列公式计算(参见图3)。
(7)火炬筒高度
式中:H——火炬筒高度(m);
Q——火炬释放总热量(kW);
F——辐射率,可根据排放气体的主要成分,按表4取值;
q——允许热辐射强度(kW/㎡),按表3规定取值;
Yc 、Xc ——火焰中心至火炬筒顶的垂直距离及水平距离(m);
R——受热点至火炬筒的水平距离(m);
h——受热点至火炬筒下地面的垂直高差(m);
τ——辐射系数,该系数与火焰中心至受热点的距离及大气相对湿度,火焰亮度等因素有关,对明亮的烃类火焰,当上述距离为30~150m时,可按下式计算辐射系数:
(8)辐射系数
式中:r——大气相对湿度(%);
D——火焰中心至受热点的距离(m)(见图3)。
2 液体、低热值气体、空气和惰性气体进入火炬系统,将影响火炬系统的正常操作。有资料介绍,热值低于8.37MJ/m3的气体不应排入可燃气体排放系统。
7.3.2 天然气集输管道输送湿天然气,天然气中的硫化氢分压等于或大于0.0003MPa(绝压)或输送其他酸性天然气时,集输管道及相应的系统设施必须采取防腐蚀措施。 [条文]
[条文]
[图示]
7.3.2 我国气田产天然气部分携带有H
2 S、CO
2 。干天然气中H
2 S、CO
2 不产生腐蚀。湿天然气中H
2 S、CO
2 的酸性按《天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料要求》SY/T 0599-1997界定。该规范中对酸性天然气系统的定义是:含有水和硫化氢有天然气,当气体总压大于或等于0.4MPa(绝压),气体中硫化氢分压大于或等于0.0003MPa(绝压)时称酸性天然气。
天然气中二氧化碳含量的酸性界定值目前尚无标准。行业标准《井口装置和采油树规范》SY/T 5127-2002的附录A表A.2对CO2 腐蚀性界定可供参考,见表5。
从表中可以看到,当CO2 分压≥0.21MPa时不论是酸性环境(天然气中含有H2 S)还是非酸性环境中都将有腐蚀发生,应采取防腐措施。表中所列数值为非流动流体的腐蚀性,含水天然气中影响CO2 腐蚀的因素除CO2 分压外,还有气体流速、流态、管道内表面特征(粗糙度、清洁度)、温度、H2 S含量等,在设计中应予考虑。
8.4.6 油罐区消防水冷却范围应符合下列规定:
1 着火的地上固定顶油罐及距着火油罐罐壁1.5倍直径范围内的相邻地上油罐,应同时冷却;当相邻地上油罐超过3座时,可按3座较大的相邻油罐计算消防冷却水用量。
2 着火的浮顶罐应冷却,其相邻油罐可不冷却。
3 着火的地上卧式油罐及距着火油罐直径与长度之和的一半范围内的相邻油罐应冷却。 [条文]
[条文]
[图示]
8.4.6 对原规范1993年版第7.3.3条第二款第1项规定地上油罐的冷却范围作了补充。根椐调研,某些油气田中设有卧式油罐。所以,本次修订,补充了对地上卧式油罐冷却要求,并对编写格式和表述方式进行了修改。另外,本规定与现行国家标准《石油库设计规范》、《石油化工企业设计防火规范》及《建筑设计防火规范》的规定基本相同。
1 本款规定是在综合试验和辐射热强度与距离(L/D)平方成反比的热力学理论及现实工程中油罐的布置情况的基础上做出的。
为给相关规范的制定提供依据,有关单位分别于1974年、1976年、1987年,在公安部天津消防科学研究所试验场进行了全敞口汽油储罐泡沫灭火及其热工测试试验。现将有关辐射热测试数据摘要汇总,见表6。不过,由于试验时对储罐进行了水冷却,且燃烧时间仅有2~3min左右,测得的数据可能偏小。即使这样,1974年的试验显示,距离5000m3低液面着火油罐1.5倍直径,测点高度等于着火储罐罐壁高度处的辐射热强度,平均值为2.17kW/㎡,四个方向平均最大值为2.39kW/m3,最大值为4.45kW/㎡;1976年的5000m3汽油储罐试验显示,液面高度为11.3m、测点高度等于着火储罐罐壁高度时,距离着火储罐罐壁1.5倍直径处四个方向辐射热强度平均值为3.07kW/㎡,平均最大值为4.94kW/㎡,最大值为5.82kW/㎡。尽管目前国内外标准、规范并未明确将辐射热强度的大小作为消防冷却的条件,但根据试验测试,热辐射强度达到4kW/㎡时,人员只能停留20s;12.5kW/㎡时,木材燃烧、塑料熔化;37.5kW/㎡时,设备完全损坏。可见辐射热强度达到4kW/㎡时,必须进行水冷却,否则,相邻储罐被引燃的可能性较大。
试验证明,热辐射强度与油品种类有关,油品的轻组分愈多,其热辐射强度愈大。现将相关文献给出的汽油、煤油、柴油和原油的主要火灾特征参数摘录汇总成表7,供参考。由该表可见,主要火灾特征参数值,汽油最高、原油最低。汽油的质量燃烧速度约为原油的1.33倍;火焰高度约为原油的2.14倍;火焰表面的热辐射强度约为原油的1.62倍。所以,只要满足汽油储罐的安全要求,就能满足其他油品储罐的安全要求。
注:L——测点至试验油罐中心的距离;D——试验油罐直径;H——试验油罐高度。
注:1 当风速达到8~10m/s时,油品的燃烧速度可增加30~50%。
敞口汽油储罐的平均火焰高度分别为2.12D、1.56D;日本试验;储罐越大,火焰高度越接近1.5D;德国试验;小罐3.0D、大罐1.7D。
2 对于浮顶罐,发生全液面火灾的几率极小,更多的火灾表现为密封处的局部火灾,所以本规范与《石油库设计规范》及《石油化工企业设计防火规范》一样,设防基点均为浮顶罐环形密封处的局部火灾。环形密封处的局部火灾的火势较小,如某石化总厂发生的两起浮顶罐火灾,其中10000m3轻柴油浮顶罐着火,15min后扑灭,而密封圈只着了3处,最大处仅为7m长,相邻油罐无需冷却。
3 卧式油罐的容量相对较小,并且不乏长径比超过2倍的,为尽可能做到安全、合理,故将冷却范围与其直径和长度一并考虑。
8.6.1 石油天然气生产装置区的消防用水量应根据油气、站场设计规模、火灾危险类别及固定消防设施的设置情况等综合考虑确定,但不应小于表8.6.1的规定。火灾延续供水时间按3h计算。
注:五级站场专指生产规模小于50×104 m³/d的天然气净化厂和五级天然气处理厂。
[条文]
[图示]
8.6.1 天然气净化处理站场的消防用水量与生产装置的规模、火灾危险性、占地面积等有关。四川某气田由日本设计的卧龙河引进“天然气处理装置成套设备”,天然气处理量为400×104 m3/d,消防用水量为70L/s。连续供给时间按30min计算。通过多年生产考察,消防用水供水强度可减少。根据我国国情和多座天然气净化厂(站)的设计经验、生产运行考核,将消防用水量依据其生产规模类型、火灾危险类别及固定消防设施情况等因素计算确定,而将原第7.3.8条“不宜少于30L/s”具体划分为三档。各级厂站的最小消防用水量可按表8.6.1选用,而将生产规模大于50×104 m3/d的压力站纳入第二档并定为30L/s,是根据德国PLE公司设计并已建成投运的陕京输气管道工程,压气站设置一次消防用水量200~300m3和压缩机房设置气体灭火系统等设施,同时考虑到油气田压气站、注气站的消防供水现状等因素确定的。当压缩机房设有气体灭火系统时,可不设或减少消防用水量。第三档是生产过程较复杂而规模又小于50×104 m3/d的天然气净化厂,因占地面积、着火几率、经济损失等较单一站大,需要一定量的消防用水。但常常处于气田内部生产规模小于200×104 m3/d 的天然气脱水站、脱硫站和生产规模小于或等于50×104 m3/d的压气站则可不设消防给水设施。