缩略图

化工设计工作中常用标准规范的研究及应用

作者

祝峰

山东鸿运工程设计有限公司淄博华中分公司

0 引言

近些年来,我国化工行业的快速发展,为了满足不同类型化工企业的建设需要,国家或者行业协会发布、更新了大量的标准规范,笔者作为化工工程设计行业的从业者,这些年在研究学习,使用一些标准规范时,对其中的一些条文,标准规范中没有详细解释(或者存在歧义)的内容,通过大量的设计实践,以及与本行业专家的沟通,形成了一些理解。

1《石油化工企业设计防火标准》(2018 年版 )GB50160-2008 相关条文的应用

《石油化工企业设计防火标准》第4.2.8A 规定:

事故水池和雨水监控池宜布置在厂区边缘较低处,可与污水处理场集中布置。事故水池距明火地点的防火间距不应小于 25m ,距可能携带可燃液体的高架火炬的防火间距不应小于 60m 。

该条对事故水池的布置提出了相关要求,并且说明了与明火地点或高架火炬最低的防火距离,但对事故水池与其他设施之间的防火间距问题没有说明,且后续的条文中也没有其他针对事故水池的要求。前期很多项目在进行设计时都是按照火灾危险性戊类与其他设施进行布置。在 2019 年更新了《化工建设项目环境保护设计规范》GB50483-2019,其第 6.6.3 条第 4 款规定,事故废水中含有甲乙丙类物质时,火灾类别按丙类设计,但要按甲类管理。但词条文虽然针对事故水池的火灾危险性进行了说明,但放到石油化工企业,或者执行《石油化工企业设计防火标准》的其他化工企业,具体怎么做是个较为棘手的问题。

因在化工厂建设过程中,事故水池是一个不可或缺的设施,故在随后的设计工作中遇到了相当多的这个问题。根据我多年的设计经验,我在项目设计的过程中,对事故水池主要按照三个方法进行处理:

事故水池内含有甲乙丙类物料,其性质与隔油池类似,在进行布置时,与周围防火间距,按照石化规要求的隔油池与周边设施的防火间距作为最小的间距。

因事故水量较大,厂区土地紧张时,将事故水池加盖板,并覆土500mm 以上,以石化规要求的丙类埋地储罐与周边设施的防火间距最为最小间距。

事故水池无盖板,不覆土,以石化规要求的丙类储罐周边设施的防火间距最为最小间距。

目前这三种方法,在后续的政府审查过程中被证明没有问题,都是可行的,且取得了较好的反馈。

《石油化工企业设计防火标准》第5.3.5 条规定:

罐组的专用泵区应布置在防火堤外,与储罐的防火间距应符合下列规定

距甲A 类储罐不应小于15m

距甲B、乙类固定顶储罐不应小于 12m ,距小于或等于 500m3 的甲B、乙类固定顶储罐不应小于10m

距浮顶及内浮顶储罐、丙 a 类储罐不应小于 10m ,距小于或等于500m3 的内浮顶储罐、丙A 类固定顶储罐不应小于8m

5.3.6 规定:

除甲A 类以外的可燃液体储罐的专用泵区单独布置时,应布置在防火堤外,与可燃液体储罐的防火间距不限

这两条说明了泵与储罐防火间距的情况,但未说明泵与防火堤的间距情况,后续在进行布置时遇到了较多的问题,比如足够高的储罐,在储罐与防火堤布置满足要求的同时,与泵之间的间距已经能够满足这两个条文的相关要求了。但在后续审查过程中,遇到较多专家认为这种不合适,后来通过与相关专家沟通,并结合工艺管道的布局情况,泵区与防火堤的间距至少要满足《建筑设计防火标准》GB50016-2014 4.2.7 注 2 的要求:不小于 5m 。如此处理后,既能满足满足工艺配管的需要,又能很好的兼顾了后续审查过程中专家让找依据的难题,取得了良好的效果。

《石油化工企业设计防火标准》7.1.4 条规定:

永久性的地上、地下管道不得穿越或跨越与其无关的工艺装置、系统单元或储罐组;

再此条文中对系统单元无详细解释,我认为系统单元与功能有关,例如完成装卸车相关功能的鹤管,不能跨越或穿越该鹤管上方,与装卸车区域的围墙无关,这种理解目前存在争议,但大部分情况也是被业主和专家认可的。

《石油化工企业设计防火标准》第8.4.3 条规定:

工艺装置、辅助生产装置及建筑的消防水量应符合下列规定:

(1)工艺装置的的消防水量应根据其规模、火灾危险类别及消防设施的设置情况等综合考虑确定。当确定有困难时,可按表 8.4.3 条选定;火灾延续时间不应小于 3h 。

虽然该规范条文解释中解释了如何计算水量,且对其表 8.4.3 条取值的来源进行了说明,但现在普遍的现象是地方住建、消防大队不认可个人按规范计算的水量,即使认可也需要在表8.4.3 的范围内,甚至要取其上限。但表 8.4.3 条消防水量的取值范围仅有大中型装置的范围,无小型装置的范围,如果根据规范条文解释中说明了取值的来源,以及相关的计算方法,计算出水量,往往会被地方住建、消防大队相关专家否决,故在经历了几次否决后,再进行小型装置的设计时,消防水量采用中型装置的下限设计,可以很好的满足监管的要求,取得了不错的效果。

2《建筑防火通用规范》GB55037-2022 相关条文的应用

2.1《建筑防火通用规范》第 3.2.1 条规定:

甲类厂房与人员密集场所的防火间距不应小于 50m

但该规范本身对人员密集场所无相关定义,通过查询《中华人民共和国消防法》人员密集场所,是指公众聚集场所,医院的门诊楼、病房楼,学校的教学楼、图书馆、食堂和集体宿舍,养老院,福利院,托儿所,幼儿园,公共图书馆的阅览室,公共展览馆、博物馆的展示厅,劳动密集型企业的生产加工车间和员工集体宿舍,旅游、宗教活动场所等,但范围内没有厂内相关设施,针对厂内相关设施,考虑到《石油化工工厂布置设计规范》GB50984 2.0.25 相关规定,厂区内在人员为 40 人 * 小时 / 天以上的场所为人员集中场所,考虑到厂内人员集中场所主要为厂前区的办公楼、控制室等设施,通过该规范实施后设计项目情况,将厂前区的办公楼、控制室等人员集中场所与厂内甲类厂房或装置之间的防火间距以此为最小间距,得到了较好的反馈。

3《化工企业总图运输设计规范》GB50489-2009 相关条文的应用

3.1 本标准 5.3.3 条规定了机械通风冷却塔与相邻建筑物、构筑物的最小水平距离,且其注5 说明小型机械通风冷却塔与相邻设施可适当减少。

但该标准对小型机械通风冷却塔没有定义,且水平距离减少多少也没有规定,通过查询《机械通风冷却塔工艺设计规范》GB/T50392-2016 3.1.2规定小型凉水塔为 1000m3/h 以下的凉水塔,通过多年的设计验证,针对1000m3/h 以下的凉水塔,按照该条间距减少 25% 得到了基本全部审查专家的认可。

4《建筑设计防火规范》GB50160-2014 相关条文的应用

4.1 本标准第 3.6.4 条规定了甲类厂房泄爆泄压面积的计算方法,但对多层厂房具体怎么计算,是按照每层分别计算,还是按照整体计算没有说明。我通过多年的设计经验,有以下几种方式:

(1)厂房为单层门式钢架厂房,这种厂房按照整体计算没有疑问

(2)厂房为多层框架厂房,如果设备每层布置,且不互通,这种按照每层计算。

(3)厂房为多层框架厂房,如果设备每层布置,但大量设备(例如反应釜、蒸馏塔)穿层,这种就要分成两种情况进行计算:

1)仅仅设备穿层,这种按照每层单独计算

2)设备穿层,同时操作区采用透空率大于 50% 的格栅板进行分割,这种按照整体计算

5 结论

以上是多年设计工作,对一些条文的理解,同时这些理解帮助我解决了很多设计中遇到的难题,经过多个项目的验证,在实际应用中取得了较好的效果。

参考文献:

[1]《石油化工企业设计防火标准》(2018 年版 )GB50160-2008

[2]《化工建设项目环境保护设计规范》GB50483-2019

[3]《建筑防火通用规范》GB55037-2022

[4]《化工企业总图运输设计规范》GB50489-2009

[5]《建筑设计防火规范》GB50160-2014