石油化工儲罐是石化企業(yè)的重要組成部分，并且其安全性關(guān)系著(zhù)石化企業(yè)的正常運營(yíng)，但是又由于石油化工儲罐儲存物質(zhì)的易燃易爆性，發(fā)生泄漏、著(zhù)火、爆炸等事故時(shí)的后果直接危害到石化企業(yè)的生存，企業(yè)職工的生命健康和周邊居民生命健康和財產(chǎn)的安全，故做好事故提前報警和預防工作顯得尤為重要。因此在這里對石化企業(yè)的儲罐區進(jìn)行了消防安全設計。 關(guān)鍵詞：石化儲罐；易燃易爆；提前報警；消防設計

一、概述

隨著(zhù)我國經(jīng)濟發(fā)展，對能源的依賴(lài)性越來(lái)越大，石油化工行業(yè)的投資規模不斷擴大，并且在生產(chǎn)過(guò)程中使用的原材料、半成品、成品以及傳輸設備等都屬于易燃易爆物質(zhì)，極易引發(fā)火災和爆炸事故，大量易燃、易爆、高危險、高災害的工業(yè)場(chǎng)所不斷涌現。隨著(zhù)貴州西南部（地處黔桂滇三省區交界處的黔西南布依族苗族自治州）新興工業(yè)“金三角”的快速建設，以落戶(hù)黔西南州的湖北宜化化工集團、貴州金宏化工集團、及中石化、中石油各網(wǎng)站為主干的化工基礎設施如雨后春筍般快速成長(cháng)，為確保消防安全，有必要對境內石油化工企業(yè)的儲罐區進(jìn)行火災安全設計。

二、 儲罐區的火災致因

通過(guò)對近十年來(lái)全國各地石油化工類(lèi)火災事故的調研和文獻資料分析可知，石油化工儲罐類(lèi)火災發(fā)生的主要原因主要有如下幾點(diǎn)：

1、靜電。由于石油及其相關(guān)產(chǎn)品在儲存、輸運等過(guò)程中難免會(huì )發(fā)生液體間的流動(dòng)、摩擦?；蛘呤图捌湎嚓P(guān)產(chǎn)品的跑、冒、漏等情況的出現，都會(huì )導致石油及其相關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)生很高電位的靜電。實(shí)踐證明，液化氣在高速?lài)娚鋾r(shí)產(chǎn)生的靜電電位高達9 0 0 0V ，特別是氣體中伴有其它微粒物質(zhì)時(shí)，其靜電危險性更大，而當帶電體與不帶電或靜電電位很低的物體相接近時(shí)，只要電位差達到300V 以上，就會(huì )發(fā)生靜電放電現象，并產(chǎn)生火花，導致火災爆炸。

2、雷（電）擊。雷擊主要包括直擊雷、感應雷及雷電侵入，此外還有比較罕見(jiàn)的球形雷。雷電的災害主要表現為雷電所造成的雷擊具有極大的破壞性雷電對液化氣罐區的危害很大。如果儲罐區缺少必要的防雷電設施，儲罐區的防護設施出現問(wèn)題，防雷設施因管理疏漏， 會(huì )導致避雷效果降低或喪失，將會(huì )因雷電災害造成重大的火災爆炸事故。

3、設備故障。儲存液化石油器的設備質(zhì)量低劣，儲罐降溫系統失效，儲罐安全附件失效等都會(huì )使儲罐出現火災或者爆炸事故。

4、人員失誤。生產(chǎn)、使用和儲存石油及其相關(guān)產(chǎn)品過(guò)程中， 由于錯誤操作、違章操作、盲目指揮和設備檢修保養不善很容易導致出現物料的跑、冒、滴、漏事故，以及在輸送作業(yè)中，泵密封不嚴，開(kāi)關(guān)、法蘭連接不嚴，擅自提高本的輸送壓力，使管線(xiàn)破裂，或管子連接不牢，造成管線(xiàn)連接處脫落跑氣。引起泄漏，繼而導致火災爆炸的惡性事故。

5、機械碰撞。在石油及其相關(guān)產(chǎn)品生產(chǎn)、使用、運輸、儲存過(guò)程中都會(huì )涉及到機械設備的使用，在操作過(guò)程中難免會(huì )發(fā)生碰撞，導致因局部撞擊而發(fā)生火災爆炸事故。

三、探測器選型與設計

選型原則：早期事故探測，如：可燃氣體探測，火焰探測等；響應快速；安裝維護方便；使用時(shí)間長(cháng)；價(jià)格適中 。

由于石油化工的原料、及其半成品、產(chǎn)成品的特點(diǎn)，在發(fā)生事故時(shí)其易燃性，突發(fā)性，所以在出現事故時(shí)，要在短時(shí)間內探測到事故的發(fā)生是至關(guān)重要的。

1、可燃氣體探測器。在石油或其相關(guān)產(chǎn)品發(fā)生泄漏時(shí)，必然會(huì )產(chǎn)生大量的可燃蒸汽，一旦遇到火源必然會(huì )發(fā)生火災爆炸事故，對這些可燃氣體的檢測就顯得至關(guān)重要了?？扇細怏w探測器分為：催化型可燃氣體探測器是利用難熔金屬鉑絲加熱后的電阻變化來(lái)測定可燃氣體濃度 。當可燃氣體進(jìn)入探測器時(shí)，在鉑絲表面引起氧化反應（無(wú)焰燃燒），其產(chǎn)生的熱量使鉑絲的溫度升高，而鉑絲的電阻率便發(fā)生變化。半導體可燃氣體探測器要用靈敏度較高的氣敏半導體元件，它在工作狀態(tài)時(shí)，遇到可燃氣體，半導體電阻下降，下降值與可燃氣體濃度有對應關(guān)系。

2、液位檢測器。在石油或其相關(guān)產(chǎn)品入罐過(guò)程中，液體在罐內部的液位高度對儲罐的安全有著(zhù)重要的影響，直接關(guān)系著(zhù)儲罐區的安全。液位檢測器包括：

（1）壓強型連續光纖液位測量系統。其基本工作原理是基于在正常的大氣壓力下測量液體壓強來(lái)計算出液位的高度。它利用液位高度的不同，其壓強不同的原理，通過(guò)壓強變化使光纖F-P腔的腔長(cháng)發(fā)生變化，測量出反射回的信號光的光強的變化，據此實(shí)時(shí)檢測出液位的高度變化。該產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)：①傳感頭本征無(wú)源，為純光學(xué)、機械件，實(shí)現非電檢測，本質(zhì)安全，防爆，能避免產(chǎn)生電火花，可進(jìn)行易燃易爆儲液的液位測量，無(wú)電安全。②連續性液位測量，實(shí)現了實(shí)時(shí)測量和監控。③實(shí)現非接觸檢測，對被測對象無(wú)干擾、無(wú)污染。④耐腐蝕，可在有毒液體中進(jìn)行檢測。⑤從檢測液體開(kāi)始到檢測信號輸出的響應時(shí)間短，信號傳輸距離遠，實(shí)時(shí)顯示液位高度。⑥測量精度高、動(dòng)態(tài)范圍大、線(xiàn)性好、可靠性高、高絕緣性，抗電磁干擾、抗雷電干擾。⑦體積小，安裝簡(jiǎn)易，性?xún)r(jià)比高，易于維護。

（2）連續型光纖液位測量系統。其原理是將探頭做成等間距錯位式三光纖探頭，由一組入射光纖,兩組反射光纖組成。其中,兩組反射光纖與被測液體表面距離不同, 通過(guò)測出這兩組光纖反射信號的光強之比，通過(guò)計算就可以推出被測液位的高度量。兩接收光纖的光強比僅與光纖端面到反射面的距離有關(guān),而與光源強度、反射面的反射率以及光纖傳輸損耗等因素均無(wú)關(guān)。光纖端面到反射面的距離變化，則兩接收光纖的光強比就變化，據此推算出液位的高度變化。該產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)：①傳感頭本征無(wú)源，為純光學(xué)件，可進(jìn)行易燃易爆儲液的液位測量，無(wú)電安全。②連續性液位測量，實(shí)現了實(shí)時(shí)測量和監控。③無(wú)接觸測量，抗化學(xué)腐蝕，可對多種儲液測量，包括對有毒液體進(jìn)行檢測。④可進(jìn)行多路測量，彼此無(wú)串擾。⑤結構簡(jiǎn)單和信號遠距離傳輸。⑥測量精度高、動(dòng)態(tài)范圍大、線(xiàn)性好、可靠性高、抗電磁干擾能力強。⑦性?xún)r(jià)比高，易于維護。

3、定點(diǎn)液位探測器?；驹恚?個(gè)LED和1個(gè)的光電接收器被放入熱塑塑料的半圓球內，根據光的全反射原理，當無(wú)液體覆蓋時(shí)，LED光經(jīng)全反射被光電接收器收到。當液面覆蓋球表面時(shí)，因液體的折射率較大，部分LED光折射進(jìn)入液體中，光電接收器收到的光能量就大幅減少。根據光電接收器輸出電信號的變化，就可知有無(wú)液體。該產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)：①實(shí)現非接觸檢測，對被測對象無(wú)干擾、無(wú)污染；②實(shí)現非電檢測，本質(zhì)安全，防爆；能用于易燃、易爆物等設施中；③具有高精度、高絕緣性，抗電磁干擾、抗雷電干擾；④敏感元件的尺寸小，可用于檢測微量液體；⑤從檢測液體開(kāi)始到檢測信號輸出的響應時(shí)間短；⑥能檢測兩種(油、水等)液體界面；⑦體積小，安裝簡(jiǎn)易，價(jià)格低廉。

4、火焰探測器?；鹧嫣綔y器又稱(chēng)感光式火災探測器，它是用于響應火災的光特性，即探測火焰燃燒的光照強度和火焰的閃爍頻率的一種火災探測器?；鹧嫣綔y器有三種：一種是對火焰中波長(cháng)較短的紫外光輻射敏感的紫外探測器；另一種是對火焰中波長(cháng)較長(cháng)的紅外光輻射敏感的紅外探測器；第三種是同時(shí)探測火焰中波長(cháng)較短的紫外線(xiàn)和波長(cháng)較長(cháng)的紅外線(xiàn)的紫外/紅外混合探測器。優(yōu)點(diǎn):響應速度快，探測距離遠，環(huán)境適應性好缺點(diǎn)：價(jià)格高

5、感煙探測器。由于石油或其化工產(chǎn)品在燃燒過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量的濃煙，所以安裝感煙探測器，對早期的火災預測具有較強的幫助。對火災形成早期的煙霧進(jìn)行探測，能夠對可見(jiàn)的或不可見(jiàn)的煙霧粒子響應的火災探測器。分為離子型，光電型，紅外對射型，激光型等。

（1）離子感煙式探測器是點(diǎn)型探測器，它是在電離室內含有少量放射性物質(zhì)，可使電離室內空氣成為導體，允許一定電流在兩個(gè)電極之間的空氣中通過(guò)，射線(xiàn)使局部空氣成電離狀態(tài)，經(jīng)電壓作用形成離子流，這就給電離室一個(gè)有效的導電性。當煙粒子進(jìn)入電離化區域時(shí)，它們由于與離子相接合而降低了空氣的導電性，形成離子移動(dòng)的減弱。當導電性低于預定值時(shí)，探測器發(fā)出警報。

（2）光電感煙探測器也是點(diǎn)型探測器，它是利用起火時(shí)產(chǎn)生的煙霧能夠改變光的傳播特性這一基本性質(zhì)而研制的。根據煙粒子對光線(xiàn)的吸收和散射作用。光電感煙探測器又分為遮光型和散光型兩種。根據接入方式和電池供電方式等的不同，又可分為聯(lián)網(wǎng)型煙感，獨立型煙感，無(wú)線(xiàn)型煙感。

（3）紅外光束感煙探測器是線(xiàn)型探測器，它是對警戒范圍內某一線(xiàn)狀窄條周?chē)鸁煔鈪淀憫幕馂奶綔y器。它同前面兩種點(diǎn)型感煙探測器的主要區別在于線(xiàn)型感煙探測器將光束發(fā)射器和光電接受器分為兩個(gè)獨立的部分，使用時(shí)分裝相對的兩處，中間用光束連接起來(lái)。紅外光束感煙探測器又分為對射型和反射型兩種。

四、滅火系統的選擇

根據《建筑防火設計規范》，可以確定石油或其產(chǎn)品的火災大部分為B類(lèi)火災，這里不考慮其他特殊情況。并且根據《建筑防火設計規范》對儲罐區的消防用水量進(jìn)行設置。

進(jìn)行相應的滅火固定水噴淋裝置。為防止火災時(shí)儲罐超溫超壓而引發(fā)爆炸，要對著(zhù)火罐及周邊鄰罐及時(shí)降溫，設置固定水噴淋裝置是行之有效的措施之一。一般其供水壓力不得小于0．2 MPa，供水強度不得小于0．15 ，著(zhù)火罐和相鄰罐分別按其全表面積和一半表面積計算用水量。

消火栓系統。罐區消防給水管網(wǎng)應采用環(huán)行管網(wǎng)，給水干管不應少于2條，管徑不應小于160 mm，為便于消防車(chē)向管網(wǎng)供水，還應設水泵接合器，且至少2個(gè)。罐區內應設消火栓，其間距一般為60m，裝卸區、增壓泵房、加熱氣化區等重點(diǎn)部位附近應設置箱式消火栓，其保護半徑約為30m，消火栓用水量為20～45 (視儲罐大小而定)。大型罐區應設固定帶架水槍?zhuān)涔┧畨毫η蚬薏恍∮?．35 MPa，對臥罐不小于0．25 MPa。

五、電氣設計

（1）罐區消防用電應為二級負荷，并采取單獨供電回路。

（2）罐區、泵區、裝卸區等均為防爆區，其供電設備的設計應符合GB50058-92《爆炸和火災危險場(chǎng)所電力裝置設計規范》的要求。

（3）由于液化石油氣儲罐壁厚一般都大于4 mm，根據GB50160—92《石油化工企業(yè)設計防火規范》第823條規定，液化石油氣儲罐可不設避雷裝置，但需作防雷接地，其電阻值應小于10歐姆。所有儲存和輸轉液化石油氣的金屬設備、容器、管道等都應有總好的電氣連接和接地。電氣連接的跨接線(xiàn)應采用截面不小于6 mm2 的銅線(xiàn)，靜電接地的電陽(yáng)值應小于100歐姆。