油氣站庫油泵房防爆及泄壓設(shè)計(jì)探究

張正偉

新疆油田公司消防支隊(duì)

1 油品轉(zhuǎn)輸泵房火災(zāi)危險(xiǎn)性

油品轉(zhuǎn)輸泵房屬于密閉空間，屬于防火防爆區(qū)域，輸送的油品具有易燃、易爆特性，尤其是輸送輕質(zhì)油品的泵房，油蒸氣濃度高，爆炸危險(xiǎn)性更大，對(duì)于長(zhǎng)距離輸送的油品，其輸送溫度很高，甚至高于其燃點(diǎn)，一旦發(fā)生泄漏，會(huì)很快發(fā)生閃爆。另外，輸油泵的轉(zhuǎn)動(dòng)部位摩擦和撞擊、輸油泵發(fā)生故障以及電氣線路隱患都有可能產(chǎn)生火花而引燃油品。

輸油泵工作時(shí)屬于一級(jí)釋放源，轉(zhuǎn)輸過程中在其密封、閥門、儀表安裝等部位會(huì)釋放出可燃?xì)怏w，按照現(xiàn)行國家規(guī)范GB 50074-2014《石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求，易燃液體的爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分要求，易燃液體泵房?jī)?nèi)部應(yīng)劃分為1區(qū)[1]。

2 泄壓部位的選取

（1）應(yīng)避開人員密集場(chǎng)所和主要交通道路，并且靠近有爆炸危險(xiǎn)的部位，因?yàn)橛斜ㄎｋU(xiǎn)的甲、乙類廠房爆炸后，高壓氣流夾雜大量的爆炸物碎片從泄壓口噴出，對(duì)周圍的人員、車輛和設(shè)備等均具有一定破壞性。

（2）不應(yīng)布置在公共走道或貴重設(shè)備的正面或附近，以減小對(duì)人員和設(shè)備的傷害，因?yàn)閷?duì)于爆炸時(shí)易形成尖銳碎片而四面噴射的材料對(duì)巡檢人員、貴重設(shè)備及其他設(shè)施有嚴(yán)重的破壞作用。

（3）考慮季節(jié)差異，采取適當(dāng)?shù)姆乐狗e雪和雨水的措施，對(duì)于我國北方和西北、東北等嚴(yán)寒或寒冷地區(qū)，由于積雪和冰凍時(shí)間長(zhǎng)，易增加屋面上泄壓面積的單位面積荷載而使其產(chǎn)生較大靜力慣性，導(dǎo)致泄壓受到影響。

（4）對(duì)于揮發(fā)氣體密度小于空氣的輕的油品來說，應(yīng)將屋頂作為泄壓面積，頂棚應(yīng)盡量平整、無死角，且上部空間要求通風(fēng)良好，可以避免當(dāng)爆炸介質(zhì)比空氣輕時(shí)，為防止氣流向上在死角處積聚而不易排除，導(dǎo)致氣體達(dá)到爆炸濃度[2]。

3 泄壓設(shè)施的選取

輸油泵房應(yīng)選用輕質(zhì)、低強(qiáng)度材料作為爆炸泄壓設(shè)施，包括采用質(zhì)量不大于60kg/m2的輕質(zhì)屋面板、輕質(zhì)墻體、易于泄壓的門窗、安全玻璃，如圖1。

圖1 廠房泄壓設(shè)施選取示意圖

首先，從材質(zhì)本身來說，這樣門窗的單位質(zhì)量輕、玻璃受壓易破碎、墻體屋蓋材料容重較小。另外，用于泄壓的門窗還可采用模形木塊固定，門窗上用的金屬百頁、插銷等的斷面可稍小，門窗向外開啟。第三，降低泄壓面積構(gòu)配件的單位質(zhì)量，也可減小承重結(jié)構(gòu)和不作為泄壓面積的圍護(hù)構(gòu)件所承受的超壓，從而減小爆炸所引起的破壞。

4 泄壓面積的計(jì)算

轉(zhuǎn)輸油品泵房泄壓面積的大小跟廠房的容積有直接關(guān)系，根據(jù)國家現(xiàn)行規(guī)范GB 50016-2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的要求[3]。對(duì)廠房的長(zhǎng)徑比進(jìn)行判斷，長(zhǎng)徑比是建筑平面幾何外形尺寸中的最長(zhǎng)尺寸與其橫截面周長(zhǎng)的積和4.0倍的建筑橫截面積之比。長(zhǎng)徑比小于3的，直接按公式確定，但當(dāng)廠房的長(zhǎng)徑比大于3時(shí)，宜將其劃分為長(zhǎng)徑比不大于3的多個(gè)計(jì)算段，各計(jì)算段中的公共截面不得作為泄壓面積：

式中：

A—泄壓面積，m2；

V—廠房的容積，m3；

C—泄壓比，m2/m3。

以汽油轉(zhuǎn)輸泵房為例，建筑平均高度6.5m，平面投影為長(zhǎng)方形，長(zhǎng)邊為36.0m，寬邊為12.0m，如圖2，其泄壓面積的計(jì)算方法為：

（1）計(jì)算該廠房的長(zhǎng)徑比為4.3，因此需要將該廠房劃分為長(zhǎng)徑比不大于3的兩段，劃分后每段廠房的長(zhǎng)徑比為2.15。

圖2 汽油轉(zhuǎn)輸泵房案例模型

（2）計(jì)算每段廠房的泄壓面積，其中通過查閱規(guī)范可得C汽油=0.11m2/m3。

（3）計(jì)算整個(gè)廠房的泄壓面積。

5 防火防爆措施

（1）對(duì)于散發(fā)的較空氣重的可燃?xì)怏w，會(huì)在建筑的下部空間靠近地面或地溝、洼地等處積聚。所以泵房不應(yīng)設(shè)置地溝，確需設(shè)置時(shí)，其蓋板應(yīng)嚴(yán)密，地溝應(yīng)采取防止氣體在地溝積聚的有效措施，且應(yīng)在不相鄰廠房連通處采用防火材料密封。

（2）為防止地面因摩擦打出火花引發(fā)爆炸，采用絕緣材料作整體面層時(shí)，應(yīng)采取防靜電措施，另外，其內(nèi)表面應(yīng)平整、光滑，并易于清掃。

（3）油品轉(zhuǎn)輸泵房?jī)?nèi)電設(shè)備應(yīng)選用防爆電器，電氣線路敷設(shè)用采取防爆接線盒等方式，對(duì)于電氣開關(guān)接線孔、預(yù)留孔等部位，應(yīng)采取嚴(yán)密封堵措施。

（4）按照規(guī)范要求配備滅火器材，滅火級(jí)別用跟其火災(zāi)危險(xiǎn)性相符，配備滅火毯，發(fā)生泄漏火災(zāi)時(shí)，可迅速覆蓋滅火。

（5）有爆炸危險(xiǎn)區(qū)域與相鄰區(qū)域連通處，應(yīng)設(shè)置門斗等防護(hù)措施。門斗的隔墻應(yīng)為耐火極限不低于2.00h的防火隔墻，門應(yīng)采用甲級(jí)防火門并應(yīng)與樓梯間的門錯(cuò)位設(shè)置。

[1] 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB 50074-2014 石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2014

[2] 黃鄭華,黃峰.輸油泵房的防火與滅火[J].油氣儲(chǔ)運(yùn),2001,(12):53-55,58,7

[3] 住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB 50016-2014 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].北京:中國計(jì)劃出版社,2014