溫航
(廣東寰球廣業工程有限公司,廣東 廣州 510130)
石油庫設置對城市經濟生活貢獻巨大,而石油庫對城市基礎設施存在依賴關系。但石油是易燃易爆品,在儲存過程中稍有不慎就可能產生極為嚴重的后果。石油庫一旦發生火災,將會給國家財產和人民生命安全帶來巨大的損失,嚴重影響城市的經濟生活。為防止油庫火災的發生,首先應從設計抓起,在石油庫總圖設計中優化方案,做到“預防為主,防消結合”,防患于未然。
總圖優化是一項政策性、技術性、經濟性和目的性很強的綜合性工作。可根據油庫地面建設點多、面廣、單項工程大而少、系統工程規模大等特點,使油庫內的油、水、電、路、信各龐大系統工程形成一個整體,按照國家和石油化工行業現行有關規定,與管道走向、安全生產、環境保護、遠近期發展等情況相結合,在滿足安全使用的前提下,盡量減少土地使用面積。
庫址選擇時除考慮近期油庫建設用地應有足夠的面積以外,還要考慮企業未來發展用地的面積。隨著國家對油氣需求量的不斷加大,大多數石油化工企業都會擴建,因此一般油庫在選擇庫址及確定面積時應預留一定的發展用地,應根據對市場的猜測估計油庫的發展規模,合理預留用地,避免造成浪費。在做庫址選擇工作時應注意以下幾點:
城市總體規劃中,各類用地是有功能分區的。石油庫選址首先應符合這一功能分區。
要避免石油庫對周邊環境造成不良影響,防止劣化原有環境,注意對大氣、水體、山林、風景名勝、文物古跡的保護,防止可能產生的廢水、廢氣造成的環境污染。
石油庫一般靠近海邊布置,并與碼頭位置相協調。其優點是便于油品的裝卸,輸油管線距離短。但也有一定的危害性:油庫如果發生大火,油品就會流人水域,造成大面積的火災;造成海水污染,破壞生態環境;如果發生海嘯,海水會淹沒油庫。如設在海邊,應增大防火堤內有效容積。《石油庫設計規范》(以下簡稱《規范》)規定,浮頂罐的防火堤內有效容積為油罐組內一個最大油罐容量的50%。在這種情況下,應增大到100%為宜,以防止火災發生時油品流入水域,并應適當提高防洪標準。
石油庫的建設,必將以城市為依托,需利用城市的水、電、路等基礎設施,要注意周邊設施能否滿足項目建設的需求。
石油庫選址是一項政策性、技術性和經濟性很強的復雜的綜合性工作,既要落實庫址的位置,又要解決庫址與相鄰企業及城市之間的關系。同時,庫址選擇涉及面較多,既涉及周邊環境與單位,又與政府行業管理密切相關。在選址過程中應詳細介紹項目建設的意義及對當地經濟建設的作用與貢獻,聽取、協調各相關政府部門的意見,爭取得到相關部門的支持。
在做油庫總平面布置時做到總圖優化需要注意以下幾點:
油罐是石油庫的核心設備。近年來,油罐向大型化方向迅速發展。采用大型油罐的理由有以下幾點:
2.1.1 節約占地
油罐區占地面積約占石油庫總面積的1/3-1/2。因此,節省油罐區占地面積,可減少石油庫總占地面積。油罐區占地面積的確定,不僅要滿足儲罐之間防火距離的要求,還要滿足防火堤內有效容積及相鄰防火堤之間消防空地的要求。在場地條件允許的條件下,應盡可能采用大型油罐,從而達到節約占地的目的。
2.1.2 可減少配套材料
在總庫容一定的條件下,增大單臺罐容可減少油罐數量,并相應減少相配套的管道、配件、儀表和閥門的用量。這不僅節約投資,而且減少泄漏點,對保護環境和減少火災危險都具有現實意義。
2.1.3 方便操作管理
儲罐數量較少時,在操作、檢尺、維修、消防等方面都比較方便。
2.1.4 降低呼吸損耗及能耗
油罐的呼吸損耗主要位于浮頂與管壁的密封處。在總庫容一定的條件下,單臺罐容增大,油罐數量減少,密封帶的總長度縮短,泄漏點就會減少。
在儲存粘度較高的原油時,為了保持一定的儲存溫度,便于輸送,儲罐需要保溫加熱。而儲罐的熱損耗主要表現在浮盤和管壁上。總庫容一定時,儲罐數量減少,從而浮盤與管壁的表面積減小,則總的熱損耗減小。
綜上所述,大型化是油罐發展的必然趨勢。
在總平面布置中,要按照儲油區、油品裝卸區、輔助生產區、行政管理區分區布置,做到功能分區明確。在油罐布置時,需要考慮火焰輻射熱、油氣擴散、油品性質、儲罐類型、撲救條件、消防力量等因素。油罐之間的防火距離,必須滿足《規范》表6.0.5的要求。油罐之間的距離直接影響到石油庫的總面積。油罐之間保持一定的安全距離,可以避免當一個罐著火時,不危及相鄰罐,具備一定的撲救和冷卻的操作場地。在考慮油罐間距時不能走極端,不能因為要防止火災而將間距無限制增大,也不能因為要節約用地而將間距縮小。只要按規范布置,在一般條件下就可滿足防火要求。
在總平面布置中,應嚴格按照《規范》表5.0.3的規定,合理布置消防泵房的位置,避免將其布置在油罐的下坡處或標高較低的場地。消防泵房的設置應滿足在泡沫消防水泵啟動后,將泡沫混合液輸送到最遠保護對象的時間不超過5min。消防冷卻水泵和泡沫消防水泵應采用電動泵,電源為雙電源,泵的啟動應為自動控制。并配備備用泵。
在山區丘陵地帶建設石油庫時,由于地形復雜,沒有大片平坦的場地,一般采取臺階式布置。臺階式布置的優點是可以利用高差,實現油品的自流作業,從而達到節約能源的目的。但這種布置也有缺點,一旦上部油罐發生火災,油火就會順坡而下,引發整個罐區的火災。
解決這個問題最有效、實用的辦法就是利用防火堤。防火堤在減小油庫火災造成的損失方面起著重要的作用。具體而言,防火堤的作用有以下幾個方面:
油罐發生火災后,阻止油罐內的油晶漫延到其它場地;阻止相鄰罐組及沿地面滾來的外來油火的侵襲;正常生產時,由于油罐內的油品一般屬于可能造成污染的液體,操作過程中管道閥門又有滴漏,設置防火堤便于進行污水處理;便于夏天收集罐體的噴淋冷卻水;可以沿著臺階自下而上逐漸增大油罐防火堤的有效容積。特別是最上層臺階的油罐,對于浮頂罐,有效容積應增大到油罐組內一個最大油罐容量的100%以上。這樣雖然增加了防火堤占地面積,從而增加了油庫占地面積,但對于防止罐區大火漫延是十分有利的。
油庫火災的發生多是先爆炸后燃燒。爆炸發生時,固定消防設施可能遭到破壞,不能再發揮作用。消防冷卻水泵和泡沫消防水泵以電為動力,如果缺少備用電源,或者火災中電源被燒斷或切斷,使得泵無法啟動;有些消防設施的手動閥門設在罐區內,發生火災時,無法接近閥門操作;由于管理不善,使得固定消防設施年久失修,發生火災時,無法使用。火災發生時,如果以上情況再發生,那就是雪上加霜,只能干著急,眼睜睜地看著大火燃燒了。
所以在設計中,要從消防實戰出發,多考慮各種不利情況的發生,防患于未然。除了設置固定消防設施、配備消防車外,還應配備足夠數量的移動消防設施,包括移動式消防水炮、移動式泡沫滅火裝置等。真正做到有備無患。
石油庫總圖設計中需要考慮的其它因素還有很多,如本文未提及的工程地質、防洪、交通運輸條件等。要達到優化設計,必須具有全局觀點、長遠觀點,把經濟效益、社會效益和環境效益,近期利益和長遠利益統一起來,統籌兼顧,綜合考慮。
[1]雷明.廠址選擇[J].科學技術文獻出版社,1992.
[2]GB 50074-2002石油庫設計規范.中國計劃出版社,2003.
[3]武銅柱.大型立式油罐發展綜述,石油化工設備技術,2004.