石油化工儲罐是石化企業(yè)的重要組成部分，并且其安全性關系著石化企業(yè)的正常運營，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、著火、爆炸等事故時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(qū)進行了消防安全設計。 關鍵詞：石化儲罐；易燃易爆；提前報警；消防設計

一、概述

隨著我國經(jīng)濟發(fā)展，對能源的依賴性越來越大，石油化工行業(yè)的投資規(guī)模不斷擴大，并且在生產(chǎn)過程中使用的原材料、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)場所不斷涌現(xiàn)。隨著貴州西南部（地處黔桂滇三省區(qū)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，為確保消防安全，有必要對境內(nèi)石油化工企業(yè)的儲罐區(qū)進行火災安全設計。

二、 儲罐區(qū)的火災致因

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

1、靜電。由于石油及其相關產(chǎn)品在儲存、輸運等過程中難免會發(fā)生液體間的流動、摩擦?；蛘呤图捌湎嚓P產(chǎn)品的跑、冒、漏等情況的出現(xiàn)，都會導致石油及其相關產(chǎn)品產(chǎn)生很高電位的靜電。實踐證明，液化氣在高速噴射時產(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，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，只要電位差達到300V 以上，就會發(fā)生靜電放電現(xiàn)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，此外還有比較罕見的球形雷。雷電的災害主要表現(xiàn)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(qū)的危害很大。如果儲罐區(qū)缺少必要的防雷電設施，儲罐區(qū)的防護設施出現(xiàn)問題，防雷設施因管理疏漏， 會導致避雷效果降低或喪失，將會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(tǒng)失效，儲罐安全附件失效等都會使儲罐出現(xiàn)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產(chǎn)品過程中， 由于錯誤操作、違章操作、盲目指揮和設備檢修保養(yǎng)不善很容易導致出現(xiàn)物料的跑、冒、滴、漏事故，以及在輸送作業(yè)中，泵密封不嚴，開關、法蘭連接不嚴，擅自提高本的輸送壓力，使管線破裂，或管子連接不牢，造成管線連接處脫落跑氣。引起泄漏，繼而導致火災爆炸的惡性事故。

5、機械碰撞。在石油及其相關產(chǎn)品生產(chǎn)、使用、運輸、儲存過程中都會涉及到機械設備的使用，在操作過程中難免會發(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；使用時間長；價格適中 。

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

1、可燃氣體探測器。在石油或其相關產(chǎn)品發(fā)生泄漏時，必然會產(chǎn)生大量的可燃蒸汽，一旦遇到火源必然會發(fā)生火災爆炸事故，對這些可燃氣體的檢測就顯得至關重要了?？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測定可燃氣體濃度 。當可燃氣體進入探測器時，在鉑絲表面引起氧化反應（無焰燃燒），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，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系。

2、液位檢測器。在石油或其相關產(chǎn)品入罐過程中，液體在罐內(nèi)部的液位高度對儲罐的安全有著重要的影響，直接關系著儲罐區(qū)的安全。液位檢測器包括：

（1）壓強型連續(xù)光纖液位測量系統(tǒng)。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，通過壓強變化使光纖F-P腔的腔長發(fā)生變化，測量出反射回的信號光的光強的變化，據(jù)此實時檢測出液位的高度變化。該產(chǎn)品優(yōu)點：①傳感頭本征無源，為純光學、機械件，實現(xiàn)非電檢測，本質(zhì)安全，防爆，能避免產(chǎn)生電火花，可進行易燃易爆儲液的液位測量，無電安全。②連續(xù)性液位測量，實現(xiàn)了實時測量和監(jiān)控。③實現(xiàn)非接觸檢測，對被測對象無干擾、無污染。④耐腐蝕，可在有毒液體中進行檢測。⑤從檢測液體開始到檢測信號輸出的響應時間短，信號傳輸距離遠，實時顯示液位高度。⑥測量精度高、動態(tài)范圍大、線性好、可靠性高、高絕緣性，抗電磁干擾、抗雷電干擾。⑦體積小，安裝簡易，性價比高，易于維護。

（2）連續(xù)型光纖液位測量系統(tǒng)。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, 通過測出這兩組光纖反射信號的光強之比，通過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,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關。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(jù)此推算出液位的高度變化。該產(chǎn)品優(yōu)點：①傳感頭本征無源，為純光學件，可進行易燃易爆儲液的液位測量，無電安全。②連續(xù)性液位測量，實現(xiàn)了實時測量和監(jiān)控。③無接觸測量，抗化學腐蝕，可對多種儲液測量，包括對有毒液體進行檢測。④可進行多路測量，彼此無串擾。⑤結(jié)構(gòu)簡單和信號遠距離傳輸。⑥測量精度高、動態(tài)范圍大、線性好、可靠性高、抗電磁干擾能力強。⑦性價比高，易于維護。

3、定點液位探測器。基本原理：1個LED和1個的光電接收器被放入熱塑塑料的半圓球內(nèi)，根據(jù)光的全反射原理，當無液體覆蓋時，LED光經(jīng)全反射被光電接收器收到。當液面覆蓋球表面時，因液體的折射率較大，部分LED光折射進入液體中，光電接收器收到的光能量就大幅減少。根據(jù)光電接收器輸出電信號的變化，就可知有無液體。該產(chǎn)品優(yōu)點：①實現(xiàn)非接觸檢測，對被測對象無干擾、無污染；②實現(xiàn)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從檢測液體開始到檢測信號輸出的響應時間短；⑥能檢測兩種(油、水等)液體界面；⑦體積小，安裝簡易，價格低廉。

4、火焰探測器?；鹧嫣綔y器又稱感光式火災探測器，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較長的紅外光輻射敏感的紅外探測器；第三種是同時探測火焰中波長較短的紫外線和波長較長的紅外線的紫外/紅外混合探測器。優(yōu)點:響應速度快，探測距離遠，環(huán)境適應性好缺點：價格高

5、感煙探測器。由于石油或其化工產(chǎn)品在燃燒過程中會產(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行探測，能夠?qū)梢姷幕虿豢梢姷臒熿F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型探測器，它是在電離室內(nèi)含有少量放射性物質(zhì)，可使電離室內(nèi)空氣成為導體，允許一定電流在兩個電極之間的空氣中通過，射線使局部空氣成電離狀態(tài)，經(jīng)電壓作用形成離子流，這就給電離室一個有效的導電性。當煙粒子進入電離化區(qū)域時，它們由于與離子相接合而降低了空氣的導電性，形成離子移動的減弱。當導電性低于預定值時，探測器發(fā)出警報。

（2）光電感煙探測器也是點型探測器，它是利用起火時產(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(jù)煙粒子對光線的吸收和散射作用。光電感煙探測器又分為遮光型和散光型兩種。根據(jù)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，無線型煙感。

（3）紅外光束感煙探測器是線型探測器，它是對警戒范圍內(nèi)某一線狀窄條周圍煙氣參數(shù)響應的火災探測器。它同前面兩種點型感煙探測器的主要區(qū)別在于線型感煙探測器將光束發(fā)射器和光電接受器分為兩個獨立的部分，使用時分裝相對的兩處，中間用光束連接起來。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(tǒng)的選擇

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

進行相應的滅火固定水噴淋裝置。為防止火災時儲罐超溫超壓而引發(fā)爆炸，要對著火罐及周邊鄰罐及時降溫，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(tǒng)。罐區(qū)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，為便于消防車向管網(wǎng)供水，還應設水泵接合器，且至少2個。罐區(qū)內(nèi)應設消火栓，其間距一般為60m，裝卸區(qū)、增壓泵房、加熱氣化區(qū)等重點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(qū)應設固定帶架水槍，其供水壓力對球罐不小于0．35 MPa，對臥罐不小于0．25 MPa。

五、電氣設計

（1）罐區(qū)消防用電應為二級負荷，并采取單獨供電回路。

（2）罐區(qū)、泵區(qū)、裝卸區(qū)等均為防爆區(qū)，其供電設備的設計應符合GB50058-92《爆炸和火災危險場所電力裝置設計規(guī)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(jù)GB50160—92《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》第823條規(guī)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(zhuǎn)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。電氣連接的跨接線應采用截面不小于6 mm2 的銅線，靜電接地的電陽值應小于100歐姆。