4.2 工厂总平面布置

4.2.1石油化工企业的生产特点：
1 工厂的原料、成品或半成品大多是可燃气体、液化烃和可燃液体。 
2 生产大多是在高温、高压条件下进行的，可燃物质可能泄漏的几率高，火灾危险 性较大。
3 工艺装置和全厂储运设施占地面积较大，可燃气体散发较多，是全厂防火的重点； 水、电、蒸气、压缩空气等公用设施，需靠近工艺装置布置；工厂管理是全厂生产指挥中心，人员集中，要求安全、环保等。
    根据上述石油化工企业的生产特点，为了安全生产，满足各类设施的不同要求，防止或减少火灾的发生及相互间的影响，在总平面布置时，应结合地形、风向等条件，将上述工艺装置、各类设施等划分为不同的功能区，既有利于安全防火，也便于操作和管理。
4.2.3在山丘地区建厂，由于地形起伏较大，为减少土石方工程量，厂区大多采用阶梯式竖向布置。若液化烃罐组或可燃液体罐组，布置在高于工艺装置、全厂性重要设施或人员集中场所的阶梯上，则可能泄漏的可燃气体或液体若漫流到下一个阶梯，易发生火灾事故。因此，储存液化烃或可燃液体的储罐应尽量布置在较低的阶梯上。如因受地形限制或有工艺要求时，可燃液体原料罐也可布置在比受油装置高的阶梯上，但为了确保安全，应采取防止泄漏的可燃液体流入工艺装置、全厂性重要设施或人员集中场所的措施。如：阶梯上的可燃液体原料罐组可设钢筋混凝土防火堤或土堤；防火堤内有效容积不小于一台最大储罐的容量；罐区周围可采用路堤式道路等措施。
4.2.4若将液化烃或可燃液体储罐紧靠排洪沟布置，储罐一旦泄漏，泄漏的可燃气体或液体易进入排洪沟；而排洪沟顺厂区延伸，难免会因明火或火花落入沟内，引起火灾。因此，规定对储存大量液化烃或可燃液体的储罐不宜紧靠排洪沟布置。
4.2.5 空分站要求吸入的空气应洁净，若空气中含有乙炔及其他可燃气体等，一旦被吸入空分装置，则有可能引起设备爆炸等事故。如1997年我国某石油化工企业空分站因吸 入甲烷等可燃气体，引起主蒸发器发生粉碎性爆炸造成重大人员伤亡和财产损失。因此，要求将空分站布置在不受上述气体污染的地段，若确有困难，也可将吸风口用管道延伸到空气较清洁的地段。
4.2.6全厂性高架火炬在事故排放时可能产生“火雨”，且在燃烧过程中，还会产生大量的热、烟雾、噪声和有害气体等。尤其在风的作用下，如吹向生产区，对生产区的安全有很大威胁。为了安全生产，故规定全厂性高架火炬宜位于生产区全年最小频率风向的上风侧。
4.2.7汽车装卸设施、液化烃灌装站和全厂性仓库等，由于汽车来往频繁，汽车排气管可能喷出火花，若穿行生产区极不安全；而且，随车人员大多是外单位的，情况比较复杂。为了厂区的安全与防火，上述设施应靠厂区边缘布置，设围墙与厂区隔开，并设独立出入口直接对外，或远离厂区独立设置。
4.2.8泡沫站应布置在非防爆区，为避免罐区发生火灾产生的辐射热使泡沫站失去消防作用，并与现行国家标准《低倍数泡沫灭火系统设计规范》GB 50151相协调，规定“与可燃液体罐的防火间距不宜小于20m。”
4.2.9由厂外引入的架空电力线路的电压一般在35kV以上，若架空伸入厂区，一是需留有高压走廊，占地面积大，二是一旦发生火灾损坏高压架空电力线，影响全厂生产。若采用埋地敷设，技术比较复杂也不经济。为了既有利于安全防火，又比较经济合理，故规定总变电所应布置在厂区边缘，但宜尽量靠近负荷中心。距负荷中心过远，由总变电所向各用电设施引线过多过长也不经济。
4.2.10  消防站服务半径以行车距离和行车时间表示，对现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016规定的丁、戊类火灾危险性较小的场所则放宽要求，以便区别对待。行车车速按每小时30km考虑，5min的行车距离即为2.5km。当前我国石油化工厂主要依靠移动消防设备扑救火灾，故要求消防车的行车时间比较严格，若主要依靠固定消防设施灭火，行车时间可适当放宽。故执行本条时，尚应考虑固定消防设施的设置情况。为使消防站能满足迅速、安全、及时扑救火灾的要求，故对消防站的位置做出具体规定。
4.2.11绿化是工厂的重要组成部分，合理的绿化设计既可美化环境，改善小气候，又可防止火灾蔓延，减少空气污染。但绿化设计必须紧密结合各功能区的生产特点，在火灾危险性较大的生产区，应选择含水分较多的树种，以利防火。如某厂在道路一侧的油罐起火，道路另一侧的油罐未加水喷淋冷却保护，只因有行道树隔离，仅树被大火烤黄烤焦但未起火，油罐未受威胁。可见绿化的防火作用。假如行道树是含油脂较多的针叶树等，其效果就会完全相反，不仅不能起隔离保护作用，甚至会引燃树木而扩大火势。因此，选择有利防火的树种是非常重要的。但在人员集中的生产管理区，进行绿化设计则以美化环境、净化空气为主。
在绿化布置形式上还应注意，在可能散发可燃气体的工艺装置、罐组、装卸区等周围地段，不得种植绿篱或茂密的连续式的绿化带，以免可燃气体积聚，且不利于消防。
    可燃液体罐组内植草皮是南方某些厂多年实践经验的结果，由于罐组内植草皮，有利于降低环境温度，减少可燃液体挥发损失，有利于防火。但生长高度不得超过15cm，而且应能保持四季常绿，否则，冬季枯黄反而对防火不利。
为避免泄漏的气体就地积聚，液化烃罐组内严禁任何绿化。否则，不利于泄漏的可燃气体扩散，一旦遇明火引燃，危及储罐安全。
4.2.12
1 制定防火间距的原则和依据：
1）防止或减少火灾的发生及发生火灾时工艺装置或设施间的相互影响。参考国外有关火灾爆炸危险范围的规定，将可燃液体敞口设备的危险范围定为22.5m，密闭设备定为15m。
2）辐射热影响范围。根据天津消防研究所有关油罐灭火实验资料：5000m³油罐火灾，距罐壁D（22.86m）、距地面H（13.63m）的测点，辐射热强度最大值为4.92kW/m²，平均值为3.21 kW/m²；100m³油罐火灾，距罐壁D（5.42m）、距地面H（5.51m）的测点，辐射热强度最大值为12.79 kW/m²，平均值为8.28 kW/m²。 
3）火灾几率及其影响范围。根据1954~1984年炼油厂较大火灾事例的统计分析，各类设施的火灾比例：工艺装置为69%、储罐为10%、铁路装卸站台为5%、隔油池为3%、其他为13%。其中火灾比例较大的装置火灾影响范围约10m。1996~2002年石油化工企业较大火灾事例的统计分析，各类设施的火灾比例：工艺装置为66%、储罐为19%、铁路装卸站台为7%、隔油池为3%、其他为5%。国外调研装置火灾影响范围约50ft（15m）。 
4）重要设施重点保护。对发生火灾可能造成全厂停产或重大人身伤亡的设施， 均应重点保护，即使该设施火灾危险性较小，也需远离火灾危险性较大的场所，以确保其安全。在本次修订中，为了突出对人员的保护，贯彻“以人为本”的理念，将重要设施分为两类。发生火灾时可能造成重大人身伤亡的设施为第一类重要设施，制定了更大的防火间距。如：全厂性办公楼、中央控制室、化验室、消防站、电信站等；发生火灾时影响全厂生产的设施为第二类重要设施，也制定了较大的防火间距。如：全厂性锅炉房和自备电站、变电所、空压站、空分站、消防水泵房、新鲜水加压泵房、循环水场冷却塔等。
5）减少对厂外公共环境的影响。国外石油化工企业非常重视在事故状态下对社会公共环境的影响，厂内危险设备距厂区围墙（边界）的间距一般较大，将火灾事故状态下一定强度的辐射热控制在厂区围墙内。在本次修订中，适当加大了厂内危险设备与厂区围墙的间距，可以使爆炸危险区范围控制在厂区围墙内，并将厂内的火灾影响范围有效控制在厂区围墙内；同时也可降低厂外明火及火花对厂内危险设备的威胁。
6）消防能力及水平。石油化工企业在长期生产实践过程中，总结了丰富的消防 经验，扑救工艺装置火灾有得力措施，尤其是油罐消防技术比较成熟，消防设备也更加先进，在设计上也提高了企业的整体消防能力和水平。防火间距的制定结合目前的消防能力和水平，并为扑救火灾创造条件。
7）扑救火灾的难易程度。一般情况下，油罐的火灾、工艺装置重大火灾爆炸事故扑救较困难，其他设施的火灾比较容易扑救。
8）节约用地。在满足防火安全要求的前提下，尽可能减少工程占地。
9）与国际接轨。在结合我国国情、满足安全生产要求的基础上，参考国外有关 标准，吸取先进技术和成功经验。 
2  制定防火间距的基本方法。组成石油化工企业的设施种类繁多，各有其特点，因此，在制定防火间距时，首先对主要设施（如工艺装置、储罐、明火及重要设施）之间进行分析研究，确定其防火间距，然后以此为基础对其他设施进行对照，再综合分析比较，逐一制定防火间距。其中，对建筑物之间的防火间距，本规范未作规定的均按现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016执行。
3  执行本规范表4.2.12时，需注意以下问题：
1）工厂内工艺装置、设施之间防火间距按此表执行，工艺装置或设施内防火间距不按此表执行。
2）工艺装置、设施之间的防火距离，无论相互间有无围墙，均以装置或设施相邻最近的设备或建筑物作为起止点(装置储罐组以防火堤中心线作为起止点)。防火间距起止点的规定见本规范附录A。 
3）工艺装置的防火间距：①工艺装置均以装置或装置内生产单元的火灾危险性确定与相邻装置或设施的防火间距。②炼油装置以装置的火灾危险性确定与相邻装置或设施的防火间距；但对于联合装置应以联合装置内各装置的火灾危险性确定与相邻装置或设施的防火间距，联合装置内重要的设施（如：控制室、变配电所、办公楼等）均比照甲类火灾危险性装置确定与相邻装置或设施的防火间距；当两套装置的控制室、变配电所、办公室相邻布置时，其防火间距可执行现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016。焦化装置的焦炭池和硫磺回收装置的硫磺仓库可按丙类装置确定与相邻装置或设施的防火间距。③石油化工装置以装置内生产单元的火灾危险性确定与相邻装置或设施的防火间距；装置内重要的设施（如：控制室、变配电所、办公楼等）均比照甲类火灾危险性单元确定与相邻装置或设施的防火间距；当两套装置的控制室、变配电所、办公室相邻布置时，其防火间距可执行现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016。
4）与可燃气体、液化烃或可燃液体罐组的防火间距，均以相邻最大容积的单罐确定。因罐组内火灾的影响范围取决于单罐容积的大小，大罐影响范围大，小罐影响范围小。国外标准也以单罐为准。含可燃液体的酸性水罐、废碱液等储罐，与相邻设施的防火间距按其所含可燃液体的最大量确定。
 5）与码头装卸设施的防火间距，均以相邻最近的装卸油臂或油轮停靠的泊位确定。
 6）与液化烃或可燃液体铁路装卸设施的防火间距，均以相邻最近的铁路装卸线 （中心线）、泵房或零位罐等确定。
 7）与液化烃或可燃液体汽车装卸台的防火间距无论相互间有无围墙，均以相邻最近的装卸鹤管、泵房或计量罐等确定。
 8）与高架火炬的防火间距，即使火炬筒附近设有分液罐等，均以火炬筒中心确定。火炬之间的防火间距要保证辐射热不影响相邻火炬的检修和运行，同时考虑风向、火焰长度等因素，其他要求详见第4.1.9条条文说明。
 9）与污水处理场的防火间距，指与污水处理场内隔油池、污油罐的防火间距，与污水处理场内其他设备或建（构）筑物的防火间距，见表4.2.12注10、注2。
10）当石油化工企业与同类企业相邻布置时，石油化工企业内的设施与厂区围墙（同类企业相邻侧）的间距，满足消防操作、检修、管线敷设等要求即可。
11）对于石油化工企业内已建装置或设施改扩建工程，已建装置或设施与厂区围墙的间距不能满足本规范要求时，可结合历史原因及周边现状考虑。
12）消防站作为消防的重要设施必须考虑自身人员和设备的安全。消防站内24h 有人值班，与一些重大危险区域应保持一定的安全间距，故规定与甲类装置的防火间距不小于50m。
4 可燃液体储罐采用氮气密封，既能防止油气与空气接触，又能避免油气向外扩散，对安全防火有利，其效果类似浮顶罐。
   可燃液体采用密闭装卸，设油气密闭回收系统，可防止或减少油气就地散发，极大地减少火灾爆炸事故发生的可能性。
5 当为本石油化工企业设置的输油首末站布置在石油化工企业厂区内时，执行石油化工企业总平面布置的防火间距。
6 工艺装置或装置内单元的火灾危险性分类举例见表5～表7。 

表5  工艺装置或装置内单元的火灾危险性分类举例（炼油部分）

表6  工艺装置或装置内单元的火灾危险性分类举例（石油化工部分）

 
表7 工艺装置或装置内单元的火灾危险性分类举例（石油化纤部分）