美國石油行業安全標準NFPA 30—2012變更簡析

孫波浪 李洋 呂鑫 馬霖 馬偉平

（1.中國石油管道公司北京輸油氣分公司；2.中國石油天然氣股份有限公司管道濟南輸油分公司；3.中國石油天然氣股份有限公司管道西安輸油氣分公司；4.中國石油管道科技研究中心）

美國石油行業安全標準NFPA 30—2012變更簡析

孫波浪1李洋2呂鑫3馬霖3馬偉平4

（1.中國石油管道公司北京輸油氣分公司；2.中國石油天然氣股份有限公司管道濟南輸油分公司；3.中國石油天然氣股份有限公司管道西安輸油氣分公司；4.中國石油管道科技研究中心）

新版《安全生產法》加大了石油行業重大事故問責力度，對提升石油行業安全標準技術水平具有重要意義。介紹了美國國家消防協會NFPA基本情況，以及美國易燃易爆危險液體的綜合性技術標準NFPA 30—2012。結合新版NFPA 30—2012修訂內容，闡述了美國在大型儲罐設計、操作、檢測、維護和安全管理等方面最新技術進展，包括低溫儲罐和常壓儲罐設計標準；儲罐通風口、充裝管線等設計標準；預防儲罐過量充裝和溢流保護措施和程序；防火型儲罐性能要求；人口密集區儲罐固定式消防系統設計要求等。最后，提出了根據NFPA 30—2012修訂內容完善國內標準SY/T 6344—2010的建議。

安全；標準；儲罐；管道；場所；消防

隨著新版《安全生產法》（2014版）和《環境保護法》（2015版）頒布實施，加大了石油行業重大事故的問責力度[1]。油氣管道和大型儲罐輸送儲存介質具有高壓力、易燃易爆的特性，一旦發生油氣泄漏事故會造成嚴重損失和環境污染，例如青島11.22中石化輸油管道泄漏爆炸事故，造成62人遇難，136人受傷，經濟損失7.5億元[2]。近年來國內已開展了中國和美國在管道技術標準領域的研究工作，包括管道試壓、輸送工藝設計、清管技術、管道標識和管道報廢處置等領域[3]。因此，持續跟蹤研究美國管道技術標準的先進經驗和制修訂信息，對于提高我國石油行業標準技術水平具有重要意義。

1 美國石油行業安全標準簡介

美 國 國 家 消防協會(National Fire Protection Association，NFPA)成立于1896年，總部在馬薩諸塞州昆西市，是一個國際性技術與教育組織，擁有150名集體會員和75 000名個人會員。宗旨是減少火災造成的生命財產損失，NFPA致力于制定防火規范標準及技術法規，NFPA標準具有很高的權威性、通用性和指導性，很多NFPA標準被納入美國國家標準。

NFPA 30—2012《易燃和可 燃液體 規范/ Flammable and Combustible Liquids Code》是美國易燃易爆危險液體的綜合性技術標準，其中與石油行業相關的是工藝管道設施、鋼質固定式儲罐、移動式儲罐和壓力容器、油品裝卸設施以及電氣設備系統安全等內容。石油行業標準SY/T 6344—2010由石油工業安全專業標準化委員會制定，修改采標NFPA 30—2003版。新版NFPA 30—2012代表了目前美國在大型儲罐設計、操作、檢測、維護和安全管理等方面的技術水平和發展趨勢，有必要研究NFPA 30—2003版重要技術性變更信息。

限于篇幅，本研究著重列出新版NFPA 30—2012新修訂的重要技術性條款，以及與NFPA 30—2003的重要差異，以供國內標準制修訂管理機構和安全管理人員參考。為表述方便，NFPA 30—2012簡稱2012版，NFPA 30—2003簡稱2003版。

2 NFPA 30—2012和NFPA 30—2012重要技術性條款變更

2.1 范圍

2.1.1 易燃和可燃液體類型

2003版為易燃和可燃液體的儲存、處理和使用，2012版為易燃和可燃液體的儲存、處理和使用，包括廢液。2012版在易燃和可燃液體種類中新增了酒精類消毒液 （Alcohol—Based Hand Rub，ABHR），適用范圍和涵蓋內容更廣泛。

2.1.2 儲罐類型

2003版為易燃和可燃液體在容量超過3000 L的移動式罐和容器；考慮不同類型儲罐的設計容量差異性，2012版為易燃和可燃液體在容量超過2500 L的移動式罐、容量超過3000 L的常壓儲罐以及容量不超過450 L的散裝儲罐。

2.2 規范性引用文件

新增以下規范性引用文件：NFPA 20《固定式消防泵安裝標準》、NFPA 68《爆燃通風防護標準》、NFPA 326《儲罐和容器的進入、清洗和維修安全標準》和NFPA 5000《建筑結構和安全規范》等。

2.3 術語和定義

2012版新增下列術語和定義：

◇ “建筑設施分區”分類法，根據儲存危險液體量風險等級和建筑耐火等級，劃分為“控制區”、“防火區”和“內部儲液區”；

◇ “場所”分類法，分為集會場所、商業場所、教育場所、工業場所、居住場所和儲存場所；

◇“跨接”、“接地”、“燃燒（爆炸）極限下限（LFL）”、“最大允許物質量”、“低溫液體”、“液體密封性”、“非金屬移動式儲罐”和“緊急泄放通風”等術語和定義。

2.4 地上儲罐

2.4.1 低溫液體儲罐設計標準

2003版為儲罐按照液體溫度低于-17.5℃儲存設計，工程設計應特別考慮；考慮近年來高等級鋼材制造工藝和性能參數的改進，2012版為儲罐按照液體溫度低于-18℃儲存設計，工程設計應特別考慮。

2.4.2 常壓儲罐設計標準

2012版新增12項常壓罐設計標準，包括API Std 650《焊接鋼制儲油罐》、UL 2080《可燃和易燃液體防火型儲罐標準》等。2012版修訂了操作壓力限值，規定為常壓罐操作壓力不超過6.9 kPa，其他罐不超過3.5 kPa；新增“緊急泄放條件下臥式罐操作壓力不超過17 kPa”。

2012版常壓儲罐新增防火型儲罐類型，指在液態烴火災下可不產生物理損壞、限制熱量傳遞至主罐以及具備經過評定的絕熱層的常壓儲罐。

2.4.3 低壓儲罐設計標準

2012版新增2項低壓儲罐設計標準，即API 620《大型焊接低壓儲罐設計與建造推薦做法》和ASME《非燃燒式壓力容器》。

2.4.4 儲罐通氣口設計

2012版新增儲罐通風口應在儲罐最大允許液位之上的要求。針對地上儲罐火災暴露保護時緊急排氣措施和計算方法，2012版與2003版無變化，反映了在預防儲罐真空變形方面仍持保守謹慎態度。

2.4.5 儲罐充裝管線

考慮儲罐底部油品雜質沉積，注入管線造作擾動可能影響油品性質，2012版新增充裝管線高度設計要求，即從儲罐頂部進入的充裝管線末端應距離罐底在150 mm之內。

2.4.6 儲罐試驗

2012版新增新建儲罐可不進行密封性試驗的條件，即從工廠預制期間至現場安裝期間儲罐內部或者密封間隙空間均保持真空狀態。2012版新增按照制造商建議進行儲罐周期性密封性試驗的要求。

2.4.7 儲罐操作

2005年英國邦斯菲爾德油庫火災爆炸是歐洲最大的一次工業火災爆炸事故，財產損失和賠償費用高達10億英鎊，主要原因就是儲罐防止過量充裝的計量系統發生故障，大量油品溢出沖擊儲罐加強圈形成油瀑，撞擊地面形成高濃度爆炸蒸氣云[4]。鑒于該事故的經驗教訓，2012版新增針對容量大于5000 L、儲存I級液體（閃點低于37.8℃）或II級液體（閃點在37.8～60℃）的地上儲罐應制定預防儲罐過量充裝的程序或相應設備，按照API 2350《石油設施處儲罐過量充裝保護》制定書面程序，確定系統故障條件下的報警和聯鎖功能，系統故障應包括但不局限于以下內容：

◇主供電設施失停電；

◇液位探測系統電路或者報警與信號電路的斷路、短路或接地故障；

◇液位探測系統控制設備和信號裝置的失效或故障。

2012版新增在儲罐易遭受洪水災害威脅的區域，應定期對操作人員進行遭受洪水條件下控制設備和應急程序方面的培訓。

2.4.8 儲罐檢測維護

2012版新增儲罐檢查和維護應參照API Std 653《儲罐檢驗、維修、改造和翻建》進行，重點針對儲罐通風裝置、緊急通風裝置和過量充裝保護裝置應進行檢查和維護，此外還應關注儲罐長時間儲存油品性質變化情況，以及儲存非水溶性液體儲罐底部排水情況。

2.4.9 儲罐安全距離

儲罐間距是影響儲罐安全性最重要的設計參數，儲罐距離直接影響油庫面積、土地征用和建設投資[5]。針對儲罐間距、著火儲罐及相鄰儲罐冷卻、儲罐與地界線、公路和建筑物安全距離等重要儲罐安全設計參數，2012版和2003版無變化，雖然近年來研發了新型的儲罐自動滅火系統、罐底泡沫注入技術、大功率消防炮等，考慮大型儲罐火災爆炸事故的嚴重性，在儲罐安全距離方面美國標準仍持保守謹慎態度。

2.4.10 儲罐消防

2012版新增對于容量大于190 m3、儲存I級液體的立式常壓固定頂儲罐，如果處于人口密集區，存在對相鄰地界范圍內火災風險，應按照NFPA標準設置固定消防系統，例如NFPA 11《低中高倍數泡沫滅火系統標準》、NFPA 15《固定式水噴霧消防系統標準》、NFPA 25《水系消防系統的檢查、測試和維護標準》。

2012版新增防火型儲罐技術要求，包括絕熱層應減少傳遞至主罐的熱量，主罐溫升不超過144℃，單點最大溫升不超過204℃，不允許出現液體泄漏、罐壁和支撐立柱失效，按照UL 2080《可燃和易燃液體防火型儲罐標準》測試絕熱層的耐火時間不少于2 h。

2003版規定雙層密封罐容量不超過45 400 L；2012版規定儲存Ⅰ類液體，雙層密封罐容量不超過45 400 L，儲存Ⅱ類和Ⅲ類液體，雙層密封罐容量不超過75 700 L。

2012版新增在沒有提供防火墻保護措施的情況下，儲罐與地界限、公路和其他建筑物距離應比有防火墻情形下增加一倍，但最大距離不超過90 m。

2012版新增儲存溫度在其閃點或閃點之上的I級液體、II級或III級液體的儲罐建筑物應提供排氣通風裝置（機械或自然通風方式），排氣通風速度應足以將建筑物內蒸汽的濃度維持在燃燒極限下限的25%或以下。

2.5 地下儲罐

針對地下儲罐安裝、位置開挖、埋設深度、覆蓋物、填土回填等內容，2012版和2003版無變化，僅修改了地下儲罐通風管設計要求，即2003版為Ⅰ級液體儲罐通風管排出口要在室外，并且距離地面高度不低于3.6 m；2012版為Ⅰ級液體儲罐通風管排出口要在室外，應高于充裝管線開口，并且距離地面高度不低于3.6 m。

2.6 管道系統

2012版新增液體管道系統設計、制造、安裝、試驗和檢測應執行ASME B31《工藝管道系統》，因此管道系統安全性在2012版中進行了刪減處理，其中修訂了管道密封性處置要求，即2012新版將管道密封性定義修改為管道系統應保持密封，一旦管道系統泄漏造成危險，應按管轄部門接受的方法進行修理，或將管道系統中的液體和蒸汽排空，管道系統進行封存不再使用。

2.7 容器和移動式罐儲存

2012版新增容器和移動式罐設計、制造、安裝、試驗和檢測應執行UL 2080《可燃和易燃液體防火型儲罐標準》，因此容器和移動式罐安全性在2012版中進行了刪減處理，其中修訂了容器和移動式罐與相鄰構筑物安全距離，即2012版規定為在未施加保護措施情形下，桶、移動式儲罐和中型散裝容器的存放位置與最近的橫梁、銜架、主梁或其他屋頂或頂篷構件之間的距離不應小于915 mm。此外2012版新增了移動式罐儲存區安全標識推薦做法，即采用“警告”“易燃”“遠離火源”等字樣，字體最小高度不低于200 mm，采用與背景具有強烈對比效果的顏色等。

3 結論和建議

1）綜上所述，新版NFPA 30—2012主要技術更新表現在以下幾個方面：

◇低溫儲罐和常壓儲罐設計標準；

◇儲罐通風口、充裝管線等設施設計標準；

◇強制要求油庫制定預防儲罐過量充裝和溢流保護措施和程序；

◇防火型儲罐性能要求；

◇處于人口密集區儲罐固定式消防系統設計要求。

2）針對儲罐緊急通風排氣、儲罐安全距離等直接影響儲罐安全性和可靠性的重要技術參數，考慮大型儲罐火災爆炸事故的嚴重性，2012版和2003版未做變更。

3）針對管道系統、容器和移動式罐，考慮到已有成熟先進的美國石油協會和美國機械工程師協會的技術標準，在其安全性措施方法進行了刪減處理，保持與相關技術標準的協調性和一致性。

4）NFPA 30—2012是石油行業安全領域的綜合性標準，涵蓋管道行業重要的設備設施，石油行業標準SY/T 6344—2010采標NFPA 30—2003年代已久遠，建議根據NFPA 30—2012在儲罐設計、操作、維護、檢測、消防、安全標識等領域更新的技術內容，對SY/T 6344—2010《易燃和可燃液體規范》進行修訂。

[1]鄭洪龍，黃維和.油氣管道及儲運設施安全保障技術發展現狀及展望[J].油氣儲運，2017（11）：1-7.

[2]牟善軍，張樹才，王延平，等.歷史中特大管道燃爆事故反思[J].中國安全生產科學技術，2014（1）：69-72.

[3]李連星，陸瀟，梁昌晶.國外油氣管道投產技術標準先進性綜述[J].石油規劃設計，2015，26（4）：8-10，39.

[4]張鶴然，孟虎林，齊龍.基于邦斯菲爾德油庫事故的儲罐安全改進探討[J].石油石化節能，2015，5（2）：43-46.

[5]陳雪梅，宋義偉，郝瑞梅.大型油庫儲油罐區安全設計[J].油氣田地面工程，2011（8）：53-54.

10.3969/j.issn.2095-1493.2017.08.017

2017-06-13

（編輯 李珊梅）

孫波浪，工程師，2003年畢業于西南石油大學（油氣儲運工程專業），從事原油和天然氣長輸工作，E-mail：sunbolang@agp.com.kz，地址：河北省廊坊市固安縣通宇花園4#樓2單元502，065500。