根据有关分析,湿式可燃气体储罐在工作时一般不会发生爆炸,大多为在检修时因处理不当或违章焊接引起爆炸。但这种储罐爆炸一般不会发生二次或连续爆炸,因而也不大可能导致很大的伤亡和损失,只是碎片飞出可能伤人或砸坏建筑物。
3)考虑施工安装的需要,大、中型可燃气体储罐施工安装所需的距离一般为20m-25m。根据储气罐扑救实践,人员与罐体之间至少要保持15m-20m的间距。
4)现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB50028、《钢铁冶金企业设计防火规范》GB50414对不同容积可燃气体储罐与建筑物、储罐、堆场的防火间距也均有要求。《城镇燃气设计规范》中表格第五档为“大于200000m3”,没有规定储罐容积上限,这主要是因为考虑到安全性、经济性等方面因素,城镇中的燃气储罐容积不会太大,一般不大于200000m3。大型的可燃气体储罐主要集中在钢铁等企业中。本规范在确定l00000m3-300000m3可燃气体储罐与建筑物、储罐、堆场的防火间距要求时,主要是基于辐射热计算、国内部分钢铁企业现状与需求和此类储罐的实际火灾危险性。
5)干式储气罐的活塞和罐体间靠油或橡胶夹布密封,当密封部分漏气时,可燃气体泄漏到活塞上部空间,经排气孔排至大气。当可燃气体密度大于空气时,不易向罐顶外部扩散,比空气小时,则易扩散,故前者防火间距应按表4.3.1增加25%,后者可按表4.3.1的规定执行。
6)小于20m3的储罐,可燃气体总量及其火灾危险性小,与其使用燃气厂房的防火间距可不限。 7)湿式可燃气体储罐的燃气进出口阀门室、水封井和干式可燃气体储罐的阀门室、水封井、密封油循环泵和电梯间,均是储罐不宜分离的附属设施。为节省用地,便于运行管理,这些设施间可按工艺要求布置,防火间距不限。
4.3.2可燃气体储罐(区)之间的防火间距应符合下列规定:
1湿式可燃气体储罐或干式可燃气体储罐之间及湿式与干式可燃气体储罐的防火间距,不应小于相邻较大罐直径的1/2;
2固定容积的可燃气体储罐之间的防火间距不应小于相邻较大罐直径的2/3; 3固定容积的可燃气体储罐与湿式或干式可燃气体槠罐的防火间距,不应小于相邻较大罐直径的1/2;
4数个固定容积的可燃气体储罐的总容轵大于200000m3时,应分组布置。卧式储罐组之间的防火间距不应小于相邻较大罐长度的一半;球形储罐组之间的防火间距不应小于相邻较大罐直径,且不应小于20m。
【条文说明】4.3.2本条为强制性标准条文。可燃气体储罐或储罐区之间的防火间距,是发生火灾时减少相互间的影响和便于灭火救援和施工、安装、检修所需的距离。鉴于干式可燃气体储罐与湿式可燃气体储罐火灾危险性基本相同且罐体高度均较高,故储罐之间的距离均规定不应小于相邻较大罐直径的一半。固定容积的可燃气体储罐设计压力较高、火灾危险性较湿式和干式可燃气体储罐大,卧式和球形储罐虽形式不同,但其火灾危险性基本相同。故均规定为不应小于相邻较大罐的2/3。
固定容积的可燃气体储罐与湿式或干式可燃气体储罐的防火间距,不应小于相邻较大罐的半径,主要考虑在一般情况下后者的直径大于前者,本条规定可以满足灭火救援和施工安装、检修需要。
我国在实施天然气“西气东输”工程中,已建成一批大型天然气球形储罐,当设计压力为
1.0MPa-1.6MPa时,容积相当于50000m3-80000m3、100000m3-160000m3。据此,与燃气管理和燃气规范归口单位共同调研,并对其实际火灾危险性进行研究后,将储罐分组布置的规定调整为“一组固定容积的可燃气体储罐总容积大于等于200000m3(相当于设计压力为1.0MPa时的10000m3球形储罐2台)时,应分组布置。”。由于本规范只涉及到储罐平面布置的规定,未全面、系统地规定其他相关消防安全技术要求。设计时,不能片面考虑储罐区的总容量与间距的关系,而需根据现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB50028等标准的规定进行综合分析,确定合理和安全可靠的技术措施。
4.3.3氧气储罐与建筑物、储罐、堆场等的防火间距应符合下列规定:
1湿式氧气储罐与建筑物、储罐、堆场等的防火间距不应小于表4.3.3的规定;
表4.3.3湿式氧气储罐与建筑物、储罐、堆场等的防火间距(m) 名称 明火或散发火花地点
湿式氧气储罐(总容积V,m) V≤1000 10000<V≤50000 V>50000 25 30 35 3
甲、乙、丙类液体储罐,可燃材料堆场,甲类仓库,室外变、配电站 民用建筑 ―、二级 其他建筑 三级 四级 20 18 10 12 14 3
25 20 12 14 16 5
30 25 14 16 18 注:固定容积氧气储罐的总容积按储罐几何容积(m)和设计储存压力(绝对压力,10Pa)的乘积计算。
2氧气储罐之间的防火间距不应小于相邻较大罐直径的1/2; 3氧气储罐与可燃气体储罐的防火间距不应小于相邻较大罐的直径;
4固定容积的氧气储罐与建筑物、储罐、堆场等的防火间距不应小于表4.3.3的规定; 5氧气储罐与其制氧厂房的防火间距可按工艺布置要求确定; 6容积不大于50m3的氧气储罐与其使用厂房的防火间距不限。
注:1m液氧折合标准状态下800m气态氧。
【条文说明】4.3.3本条为强制性标准条文。氧气为助燃气体,其火灾危险性属乙类,通常储存于钢罐内。氧气储罐与民用建筑,甲、乙、丙类液体储罐,可燃材料堆场的防火间距,主要考虑这些建筑在火灾时的相互影响和灭火救援的需要;与制氧厂房的防火间距可按现行国家标准《氧气站设计规范》GB50030的有关规定,根据工艺要求确定。确定防火间距时,将氧气罐视为一、二级耐火等级建筑,与储罐外的其他建筑物的防火间距原则按厂房之间的防火间距考虑。
氧气储罐之间的防火间距不小于相邻较大储罐的半径,则是灭火救援和施工、检修的需要;与可燃气体储罐之间的防火间距不应小于相邻较大罐的直径,主要考虑可燃气体储罐发生爆炸时危及氧气储罐和灭火救援的需要。
本条表4.3.3中总容积小于或等于1000m3的湿式氧气储罐,一般为小型企业和一些使用氧气的事业单位的氧气储罐;总容积为1000m3-50000m3者,主要为大型机械工厂和中、小型钢铁企业的氧气储罐;总容积大于50000m3者,为大型钢铁企业的氧气储罐。
3
3
4.3.4液氧储罐与建筑物、储罐、堆场等的防火间距应符合本规范第4.3.3条相应容积湿式氧气储罐防火间距的规定。液氧储罐与其泵房的间距不宜小于3m。 医疗卫生机构中的医用液氧储罐气源站的液氧储罐应符合下列规定:
1单罐容积不应大于5m3,总容积不宜大于20m3; 2相邻储罐之间的距离不应小于最大储罐直径的0.75倍;
3医用液氧储罐与医疗卫生机构外的建筑的防火间距应符合本规范第4.3.3条的规定,与医疗卫生机构内的建筑的防火间距应符合现行国家标准《医用气体工程技术规范》GB50751的规定。
【条文说明】4.3.4确定液氧储罐与其他建筑物、储罐或堆场的防火间距时,要将液氧的储罐容积按1m液氧折算成800m3标准状态的氧气后进行。如某厂有1个100m3的液氧储罐,则先将其折算成800×100=80000(m3)的氧气,再按本规范第4.3.3条第三档(V>50000m3)的规定确定液氧储罐的防火间距。
液氧储罐与泵房的间隔不宜小于3m的规定,与国外有关规范规定和国内有关工程的实际作法一致的。根据分析医用液氧储罐的火灾危险性及其多年运行经验,为适应医用标准调整要求和医院建设需求,将医用液氧储罐的单罐容积和总容积分别调整为5m3和20m3。医用液氧储罐与医疗卫生机构内建筑的防火间距,国家标准《医用气体工程技术规范》GB50751-2012已有明确规定。医用液氧储罐与医疗卫生机构外建筑的防火间距,仍要符合本规范第4.3.3条的规定。
3
4.3.5液氧储罐周围5m范围内不应有可燃物和沥青路面。
【条文说明】4.3.5当液氧储罐泄漏的液氧气化后,与稻草、木材、刨花、纸屑等可燃物以及溶化的
沥青接触时,遇到火源容易引起猛烈的燃烧,致使火势扩大和蔓延,故规定其周围一定范围内不应存在可燃物。
4.3.6可燃、助燃气体储罐与铁路、道路的防火间距不应小于表4.3.6的规定。
表4.3.6可燃、助燃气体储罐与铁路、道路的防火间距(m)
厂内道路路边 主要 次要 可燃、助燃气体储罐 25 20 15 10 5 【条文说明】4.3.6可燃、助燃气体储罐发生火灾时,对铁路、道路威胁较甲、乙、丙类液体储罐小,故防火间距的规定较本规范表4.2.9的要求小些。
名称 厂外铁路线中心线 厂内铁路线中心线 厂外道路路边 4.3.7液氢、液氨储罐与建筑物、储罐、堆场等的防火间距可按本规范4.4.1条相应容积液化石油气储罐防火间距的规定减少25%确定。
【条文说明】4.3.7液氢的闪点为-50℃,爆炸极限范围为4.0%-75.0%,密度比水轻(沸点时0.07)。液氢发生泄漏后会因其密度比空气重(在-25℃时,相对密度1.04)而使气化的气体沉积在地面上,当温度升高后才扩散,并在空气中形成爆炸性混合气体,遇到点火源即会发生爆炸而产生火球。氢气是最轻的气体,燃烧速度最快(测试管的管径D=25.4mm,引燃温度400℃,火焰传播速度为4.85m/s,在化学反应浓度下着火能量为1.5×10-5J)。
液氢为甲类火灾危险性物质,燃烧、爆炸的猛烈程度和破坏力等均较气态氢大。参考国外规范,本条规定与建筑物、甲、乙、丙类液体储罐和堆场等的防火间距,按本规范对液化石油气储罐的有关防火间距,即表4.4.1条规定的防火间距减小25%。
液氨为乙类火灾危险性物质,与氟、氯等能发生剧烈反应。氨与空气混合到一定比例时,遇明火能引起爆炸,其爆炸极限为15.5%-25%。氨具有较高的体积膨胀系数,超装的液氨气瓶极易发生爆炸。为适应工程建设需要,对比液氨和液氢的火灾危险性,参照液氢的有关规定,明确了液氨储罐与建筑物、储罐、堆场的防火间距。
4.3.8液化天然气气化站的液化天然气储罐(区)与站外建筑等的防火间距不应小于表4.3.8的规定,与表4.3.8未规定的其他建筑的防火间距,应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB50028的规定。
表4.3.8液化天然气气化站的液化天然气储罐(区)与站外建筑等的防火间距(m)
液化天然气储罐(区)(总容积V,m) 名称 V≤10 10 310 30 22 30 集中放散装置的天然气放散总管 45 20 30 27 32 40 45 50 55 65 25 25 27 32 35 40 45 55 20 高速,I、II级,城市快速 公路(路边) 其他 架空电力线(中心线) 20 15 1.5倍杆高 25 20 1.5倍杆高,但35kV及以上架空电力线不应小于40m 40 1.5倍杆高 70 30 80 35 15 10 2.0倍杆高 1.5倍杆高 40 30 架空通信线(中心线) 铁路(中心线) I、II级 其他 国家线 企业专用线 1.5倍杆高 40 50 25 60 30 注:居住区、村镇指1000人或300户及以上者;当少于1000人或300户时,相应防火间距应按本表有关其他民用建筑的要求确定。 【条文说明】4.3.8本条为强制性标准条文。液化天然气是以甲烷为主要组分的烃类混合物,液化天然气的自燃点、爆炸极限均比液化石油气的高。当液化天然气的温度高于-112℃时,液化天然气的蒸气比空气轻,易向高处扩散:而液化石油气蒸气比空气重,易在低处聚集而引发火灾或爆炸,以上特点使液化天然气在运输、储存和使用上比液化石油气要安全。 本条表4.3.8中规定的液化天然气储罐和集中放散装置的天然气放散总管与站外建、构筑物的防火间距,总结了我国液化石油气气化站的建设与运行管理经验。 4.4液化石油气储罐(区)的防火间距 4.4.1液化石油气供应基地的全压式和半冷冻式储罐(区)与明火或散发火花地点和基地外建筑的防火间距不应小于表4.4.1的规定,与表4.4.1未规定的其他建筑的防火间距应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB50028的规定。 表4.4.1液化石油气供应基地的全压式和半冷冻式储罐(区)与 明火或散发火花地点和基地外建筑的防火间距(m) 3液化石油气储罐(区)(总容积V,m) 名称 30 5000 架空电力线(中心线) I、II级 架空通信线(中心线) III、麵 国家线 铁路(中心线) 企业专用线 30 60 25 应符合本规范第10.2.1条的规定 40 1.5倍杆高 70 80 30 35 100 40 注:1防火间距应按本表储罐区的总容积或单罐容积的较大者确定。 2当地下液化石油气储罐的单罐容积不大于50m,总容积不大于400m时,其防火间距可按本表的规定减少50%。 3居住区、村镇指1000人或300户及以上者;当少于1000人或300户时,相应防火间距应按本表有关其他民用建筑的要求确定。 【条文说明】4.4.1本条为强制性标准条文。液化石油气是以丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等低碳氢化合物为主要成份的混合物,闪点低于-45℃,爆炸极限范围为2%-9%,为火灾和爆炸危险性高的甲类火灾危险性物质。液化石油气通常以液态形式常温储存,饱和蒸气压随环境温度变化而变化,一般在0.2MPa-1.2MPa。lm3液态液化石油气可汽化成250m3-300m3的气态液化石袖气,与空气混合形成3000m3-15000m3的爆炸性混合气体。 液化石油气着火能量很低(3×10-4J-4×10-4J),电话、步话机、手电筒开关时产生的火花即可成为爆炸、燃烧的点火源,火焰扑灭后易复燃。液态液化石油气的密度为水的一半(0.5t/m3-0.6t/m3),发生火灾后 33 用水难以扑灭;气态液化石油气的比重比空气重一倍(2.0kg/m-2.5kg/m),泄漏后易在低洼或通风不良处窝存而形成爆炸性混合气体。此外,液化石油气储罐破裂时,罐内压力急剧下降,罐内液态液化石油气会立即气化成大量气体,并向上空喷出形成蘑菇云,继而降至地面向四周扩散,与空气混合形成爆炸性气体。一旦被引燃即发生爆炸,继之大火以火球形式返回罐区形成火海,致使储罐发生连续性爆炸。因此,一旦液化石油气储罐发生泄漏,危险性高,危害极大。 本条表4.4.1将液化石油气储罐和储罐区分为7档,按单罐和罐区不同容积规定了防火间距。第一档主要为工业企业、事业等单位和居住小区内的气化站、混气站和小型灌装站的容积规模。第二档为中小城市调峰气源厂和大中型工业企业的气化站和混气站的容积规模。第三、四、五档为一般是大中型灌瓶站,大、中城市调峰气源厂的容积规模。第六、七档主要为特大型灌瓶站,大、中型储配站、储存站和石油化工厂的储罐区。为更好地控制液化石油气储罐的火灾危害,本次修订时,经与国家标准《液化石油气厂站设计规范》编制组协商,将其最大总容积限制在10000m3。 注2:埋地液化石油气储罐运行压力较低,且压力稳定,通常不大于0.6MPa,比地上储罐安全,故参考国内外有关规范其防火间距减一半。为了安全起见,限制了单罐容积和储罐区的总容积。 有关防火间距规定的主要确定依据:. 1)根据液化石油气爆炸实例,当储罐发生液化石油气泄漏后,与空气混合并遇到点火源发生爆炸形成后,危及范围与单罐和罐区的总容积、破坏程度、泄漏量大小、地理位置、气象、风速以及消防设施和扑救情况等因素有关。当储罐和罐区容积较小,泄漏量不大时,爆炸和火灾的波及范围,近者20m-30m,远者50m-60m。当储罐和罐区容积较大,泄漏量很大时,爆炸和火灾的波及范围通常在100m-300m,有资料记载,最远可达1500m。 2)参考了美国消防协会《国家燃气规范》NFPA59-2008规定的非冷冻液化石油气储罐与建筑物的防火间距、英国石油学会《液化石油气安全规范》规定的炼油厂及大型企业的压力储罐与其他建筑物的防火间距和日本液化石油气设备协会《一般标准》JLPA001:2002的规定。 3)总结了本规范执行情况,考虑了当前我国液化石油气行业设备制造安装、安全设施装备和管理的水平等现状。液化石油气单罐容积大于l000m3和罐区总容积大于5000m3的储存站,属特大型储存站,万一发生火灾或爆炸,其危及的范围也大,故有必要加大其防火间距要求。 3 3 4.4.2液化石油气储罐之间的防火间距不应小于相邻较大罐的直径。 数个储罐的总容积大于3000m3时,应分组布置,组内储罐宜采用单排布置。组与组相邻储罐之间的防火间距不应小于20m。 【条文说明】4.4.2本条为强制性标准条文。对于液化石油气储罐之间的防火间距,要考虑当一个储罐发生火灾时,能减少对相邻储罐的威胁,同时要便于施工安装、检修和运行管理。多个储罐的布置要求,主要考虑要减少发生火灾时的相互影响,并便于灭火救援,保证至少有一只消防水枪的充实水柱能达到任一储罐的任何部位。