石油化工園區公共工藝管廊防火間距的研究

趙海波 閔甦宏

摘 ?????要： 隨著石油化工園區這種新的業態形式的出現，產生了一些傳統石化領域未曾出現過的公共設施。由于技術標準的滯后，使得由此帶來的一系列新的防火問題因為無章可循、無法可依而不能得到有效解決，并因此產生了許多消防安全隱患。在對現有國家、行業和地方相關規范和條文收集、分析、整理、歸納的基礎上，形成了可用于指導石油化工園區公共化工工藝管廊等進行定性、分類，以及確定與其相關的各種防火間距的理論和方法，并由此匯集成所需要的標準系列，既有效地解釋了石化企業內外各種防火間距的差異和矛盾，又能夠很好地用于指導各種與公共工藝管廊防火間距相關的規劃、設計和審查工作。

關 ?鍵 ?詞： ?業態形式;管廊防火間距;定性;分類

中圖分類號：TQ 022.5 ??????文獻標識碼： A ??????文章編號： 1671-0460（2019）03-0563-04

Abstract： With the emergence of petrochemical parks， there are some public facilities that have never been seen in the traditional petrochemical fields. Due to the lag of technical standards， a series of new fire prevention problems cannot be effectively solved because there are no rules to follow， and thus a lot of potential fire safety problems have arisen. On the basis of collecting， analyzing， sorting out and summarizing the relevant national， industrial and local codes and provisions， the theories and methods were put forward to define and classify the public chemical process piping racks in petrochemical parks， as well as to determine the various fire prevention spacing related to them. The collected standard series can not only effectively explain the differences and contradictions between internal and external fire protection spacing in petrochemical enterprises， but also can be well used to guide the planning， design and review of fire protection spacing related to public process piping racks.

Key words： Petrochemical parks; Fire protection spacing of piping racks; Definition; Classification

石化園區作為一種新型的業態，在中國出現和發展的歷史還很短，在涉及石化園區的公共管廊與園區企業、各種生產設施和公共設施之間的防火間距問題上，國內尚缺乏系統而完整的技術標準，這也給此方面的消防監督管理工作帶來了很大的障礙。中央政府及有關部門已經意識到了這方面技術標準的空白，以及由此可能帶來的嚴重問題。國務院辦公廳在國辦發〔2016〕88號文件印發的《危險化學品安全綜合治理方案》中，特別提出了盡快制修訂包括化工園區油氣輸送管道外部安全防護距離在內的相關標準的要求。由于石化園區的公共管廊敷設在石化園區幾乎所有的主要道路沿線，也涉及到園區幾乎所有的企業和單位，是一種不折不扣的大型易燃易爆危險設施，因此，在規劃和設計時，必須考慮到其與沿途各類生產及儲存企業和設施，以及公共建筑、鐵路、道路、橋梁、變電站、加油站、消防站、電力塔架等公共設施的防火間距問題[1]。

研究人員在國內現行，并與之相關的各種技術規范的基礎上，經過系統的梳理和研究，形成了既有法可依，又能夠適用于石化園區公共管廊等設施防火間距問題的解決方法，并據此完成了本防火設計方案。

1 ?概 述

根據“一體化、大型化、規模化、專業化、園區化”的基本原則，由若干個石油化工企業按照產業鏈統一規劃、集中布置，并輔之于必要的公用工程和設施，以及配套公共辦公、管理和生活設施而形成的石油化工園區（以下簡稱園區），已經并正在成為國內石油化工行業的主流和發展方向。

石油化工園區作為一個有機結合的整體，石油化工園區與外界之間，園區公共區域與廠區之間，組成園區整體的各個企業和單位各自內部，以及它們相互之間，必然地出現了人員、物質、能量和信息的流動與交換。這些傳輸需要借助交通運輸網，還需要通過規模龐大和復雜的工藝物料管網、公用工程管網、油氣輸送管網、以及電力、電信及信號傳輸網等各種傳輸系統。

公共工藝管廊是一種石化園區特有的，設置在園區公共區域，用于集中敷設各種液體或氣體物料輸送管道的公共設施。公共工藝管廊沿園區公共道路的一側建設，可以聯系道路沿線的企業。通過管廊的路由設計，最終串聯起區內所有企業，使得沿途企業均能夠利用管廊獲得或輸出各種物料。

根據沿途的條件和需求，公共工藝管廊可分為架空工藝管廊和埋地工藝管廊等等。一般公共工藝管廊采用分層的方式，其中敷設的工藝管道從十幾根至數十根不等。管廊的寬度有數米甚至達到十多米，最高的管廊更加達到20 m以上。

一個大型石油化工園區的公共工藝管廊往往長達幾十公里。服務于幾十家到上百家企業，無形中，在園區內形成了一個龐大的流動的易燃易爆危險設施。但是，如何保證這些傳輸與交換的安全性，尤其是消防安全，則是必須凌駕于其經濟性之上的首要因素。

為了節省土地和使用方便，公共工藝管廊往往毗鄰沿途企業圍墻而設置，與企業內部的各種危險裝置和設施僅一墻之隔。

公共工藝管廊的危險性和重要性，使得沿線企業和其他公共設施在規劃、設計時，都不應該忽視它的存在，也不能簡單地將其視作企業內部管廊，必須對其與公共工藝管廊的防火間距給出特別規定，以保證自身的安全和公共工藝管廊的安全。然而，目前既有的技術法規與標準主要側重于石化企業內部的防火設計問題[2]。在涉及石油化工園區的公共區域與廠區之間，園區包括公共工藝管廊在內的各種公共設施與企業內部生產設施之間的消防安全關系，尤其是防火間距問題上，國內目前尚沒有制定專門的技術標準。在現有的技術標準中，與此相關的規定既少，又不全面，也比較分散。這種實際需求與技術標準不相適應的狀況已經嚴重影響了國內石油化工園區的規劃、設計和建設。

面對這種無章可循，無據可查的困難，國內石油化工園區普遍采用了以下做法：回避、擱置、各行其是、后推。

由此產生的問題在國內各個石化園區中普遍存在，有些甚至已經構成了重大火災隱患。

為了規范石油化工園區公共工藝管廊及其他公共設施的規劃、設計和建設，也為了規范園區各企業與園區公共區域和公共設施的防火關系，避免因為規范不周導致規劃、設計和建設的失誤，造成重大消防安全隱患的產生，筆者對上述公共工藝管廊的消防安全問題進行了專項研究。

2 ?公共工藝管廊的定性與分類

2.1 ?根據使用特性分類

將石油化工園區公共工藝管廊中可能敷設的主要工藝管道分為六類：

（1）公用工程管道

連接園區內各個石化企業與園區內外的公用工程，用于提供或接收包括給水、再生水、熱水、蒸汽、壓縮空氣、氮氣、氫氣、氧氣、污水、凝結水、低溫回水等公用流體的管道。

（2）油氣長輸管道

采用陸路長輸的形式，從石化園區外向園區輸入石油、成品油、液化石油氣、天然氣等危險性流體的管道，在到達園區內第一個分輸站、門站、減壓站或末站之前的部分;或從園區內向外輸出這些危險性流體的管道，在園區內首站、注入站或接收站之后的部分。

（3）地區輸油（輸氣）輸送管道[1]

系指與本企業生產無關的輸油管道、輸氣管道。

（4）庫外管道[3]

在園區的同一個石油庫不同區域的儲罐區之間、儲罐區與易燃和可燃液體裝卸區之間，以及兩個毗鄰石油庫之間輸送流體的管道。

（5）廠間管道[4]

在同一個園區內的多個廠區之間或廠區與廠外設施之間，用于輸送生產原料、產品、蒸汽等的地上管道、地下管道、線纜等。

（6）企業火炬放空氣體輸送管道

從石化企業生產裝置向火炬或集中火炬區輸送放空氣體的專用管道，敷設在公共區域的部分。

以上這些管道可能同時敷設在園區公共工藝管廊上。

2.2 ?火災危險性分類

從消防的角度，園區公共工藝管廊中敷設的工藝管道則應該按照其輸送流體的火災危險性被分為四種：

（1）高危險性工藝管道

專指輸送包括液化烴在內的甲A類液體的工藝管道。

（2）中危險性工藝管道

輸送甲乙類可燃液體（除甲A類以外）、甲乙類可燃氣體、氫氣、氧氣等危險性流體的工藝管道。

（3）低危險性工藝管道

輸送除上述危險性流體以外的其他具有一定危險性流體（如丙類液體、含油污水、水蒸氣、壓縮空氣等）的工藝管道。

（4）非危險性工藝管道

輸送除上述危險性流體以外介質的工藝管道。

公共工藝管廊的分類定性是建立在此基礎上的。而公共工藝管廊（含架空和埋地）定性的目的，是為了確定與之相關的防火間距問題。

2.3 ?園區的公共工藝管廊分類

公共工藝管廊的重要性，在于其中敷設的管道眾多，關系到園區內眾多企業的生產和安全，一旦發生事故，將可能影響到整個園區。管道的危險性由它所輸送的流體的危險性（包括流體的化學和物理性質）決定，而管廊中敷設的管道的危險性，不僅在于管道的自身或與其首尾相連的企業或設施，更在于由管道引起的火災爆炸事故，將會導致管廊的損害，威脅到與其相鄰的裝置、設施、設備或建構筑物，乃至影響整個園區的安危。因此，公共工藝管廊的危險性是由敷設于其上的危險性最大的管道決定的，也就是由流動于其中的危險性最大的流體決定的。在所有的危險性流體中，甲A類液體是最危險的，因此，我們將敷設有甲A類液體輸送管道的管廊稱為高風險性公共工藝管廊。以此類推，園區的公共工藝管廊共被劃分為了四種：

（1）高危險性公共工藝管廊

含有高危險性工藝管道的公共工藝管廊。

（2）中危險性公共工藝管廊

不含有高危險性工藝管道，但含有中危險性工藝管道的公共工藝管廊。

（3）低危險性公共工藝管廊

不含有高、中危險性工藝管道，但含有低危險性工藝管道的公共工藝管廊。

（4）非危險性公共工藝管廊

僅含有非危險性工藝管道的公共工藝管廊。

當然，在石化園區中，由于建設周期的不同和變化，公共工藝管廊的某些管段中敷設的工藝管道可能是不確定的，或者是可能變化的，這時，必須要確定該段公共工藝管廊的危險性類別時，就應該按照可能敷設的危險性類別最高的管道確定。

因為與公共工藝管廊相關的防火間距，是與公共工藝管廊的危險性密切相關的，所以公共工藝管廊根據危險性進行分類的重要意義，正是為了科學地確定與之相關的防火間距，以避免因為防火間距不足而帶來危險，或因為防火間距過大而造成土地資源的浪費。

3 ?公共工藝管廊與相鄰石化企業的防火間距

3.1 ?石化企業內裝置、設備和建筑物的危險性分類

公共工藝管廊與相鄰石化企業防火間距的實質是管廊與企業內裝置、設備和建構筑物的間距。針對相同危險性類別的公共工藝管廊，石化企業內不同危險性或不同重要性的工藝裝置、設備和建筑物的防火間距應該是不同的[5]。因此，為區別對待，我們根據與現行國家《石油化工企業防火設計規范》（簡稱《石化規》）相一致的原則，將石油化工園區企業內的工藝裝置、設備、建構筑物等按照危險性和重要性分為三類：

（1）主要危險性設施

石化企業內，列入《石化規》表4.1.9中的液化烴罐組、甲、乙類液體罐組、可能攜帶可燃液體的高架火炬、甲乙類工藝裝置或設施、全廠性或區域性重要設施。

（2）其他危險性設施

石化企業內，雖不屬主要危險性設施，但仍具有燃燒、爆炸危險性或重要性的裝置、設施、設備、儲罐和建構筑物。

（3）非危險設施

石化企業內，本身不具有火災爆炸危險性的設施、設備、建構筑物等。

3.2 ?公共工藝管廊與石化企業內主要危險性設施防火間距的確定

現行的國家規范中沒有明確“公共工藝管廊”與相鄰石化企業的防火關系。

（1）《石化規》第4.1.9條和表4.1.9中卻規定了石化企業圍墻外，架空或埋地敷設的 “地區油氣輸送管道（包括液化烴、石油、成品油、天然氣等）”與企業內“主要危險性設施”的防火間距。這種架空或埋地敷設的 “地區油氣輸送管道”與本文研究的“公共工藝管廊”，有著非常相似的性質。

（2）石油化工工廠布置設計規范GB 50984- 2014，3.4.7條規定廠間管道地面敷設方式一般要求與周圍設施的安全間距較大。

上述防火間距雖然只針對“地區油氣輸送管道”而言，但是，從消防安全的角度，更關注的并不是管道的使用性質，而是它的火災危險性，也就是管道內輸送的流體的火災危險性。因此，輸送同樣危險性介質，且流量相同的管道，就其自身來講，可能用途不一，重要性也不同，不管屬于油氣長輸管道、地區油氣輸送管道、庫外管道、還是廠間管道，只要它們敷設在公共工藝管廊中，它們對管廊的危險性，對相鄰企業或設施的危險性，對園區的影響就是一樣的。

這樣，便將《石化規》中關于架空或埋地敷設的 “地區油氣輸送管道”與企業內“主要危險性設施”的防火間距的規定，引入到了架空的或埋地的“公共工藝管廊”研究的范疇，推出了高危險性和中危險性公共工藝管廊（包括架空管廊和埋地管廊）與相鄰石化企業內各種“主要危險性設施”的防火間距。

在這里，將公共工藝管廊中的高危險性工藝管道，等同于《石化規》表4.1.9所述“地區油氣輸送管道”中的“液化烴管道”;中危險性工藝管道等同于“地區油氣輸送管道”中的“原油及成品油管道”和“輸氣管道”。如此，便使得與高危險性和中危險性公共工藝管廊相關的防火間距，可以借用《石化規》的相關規定而得到明確。

除此以外，為了完整性，還借鑒了《石化規》表4.1.9中，關于“丙類裝置與設施的防火間距可按甲乙類裝置與設施的規定減少25%”的規定，將與輸送丙類液體、含油污水、水蒸氣、壓縮空氣等低危險性流體的低危險性管道相關的防火間距，按照中危險性管道減少25%來確定，同理，也將低危險性公共工藝管廊相關的防火間距按照中危險性管廊減少25%來確定。要求高危險性工藝管道宜集中布置且距離最短，便于節約用地。這同樣也是有規范依據的。

3.3 ?園區公共工藝管廊防火間距的起止點

現實中的公共工藝管廊都有一定的寬度，大型的公共工藝管廊寬度甚至達到10 m以上。當管廊的位置和企業圍墻的位置確定時，最危險的工藝管道敷設在管廊或管帶的不同部位，其與企業內危險性設施的水平間距會有較大的差異，故按照管廊的固定點（如外緣）來計算與公共工藝管廊與企業內危險性設施的防火間距，其實并不完全合理。

既然這一防火間距取決于公共工藝管廊中最危險的工藝管道，則以距離企業圍墻最近，且最危險的工藝管道，作為公共工藝管廊與企業內危險性設施防火間距的起止點，并不違背上述原則，也更有利于企業土地資源的利用。而以中心線作為管道的基準線，是一種工程慣例，也更方便于表達和掌握。管道的直徑相對于防火間距來講，其差別是微不足道的，加上管道外有無保溫層，以及保溫層的厚度都是不確定的因素，因此，為了統一起見，規定以工藝管道中心線作為防火間距的起止點。

4 ?結束語

本文通過對現有國家、行業和地方相關規范和條文的收集、整理、理解、分析和歸納，形成了建立在現有技術標準基礎之上，可用于指導石油化工園區公共化工工藝管廊等進行定性、分類，以及確定與其相關的各種防火間距的理論和方法，意義重大。我們應該用技術與經濟相結合的原則，使得合理的投入達到最佳的收益[6]。

參考文獻：

[1] GB 50016-2014，建筑設計防火規范[S].

[2] GB 50489-2009，化工企業總圖運輸設計規范[S].

[3] GB 50074-2014，石油庫設計規范[S].

[4] GB 50984-2014，石油化工工廠布置設計規范[S].

[5] GB 50160-2008，石油化工企業防火設計規范[S].

[6] 趙海波.總圖優化與廠區的合理節約用地[J].當代化工， 2009， 38（5）.