厚型防火涂料在石油化工裝置中的應用

路欣(濰坊市消防救援支隊，山東 濰坊 261100)

1 防火涂料在化工裝置中的基礎使用要求與設計原則

1.1 防火涂料的基本使用要求

防火涂料在防火裝置中使用要求比較明顯，當真正意義上要對鋼結構的防火表層進行保護材料的涂抹時，無論在任何場所都必須具備：第一，安全而且沒有毒；第二，非常容易和鋼構件進行完美的結合；第三，在最開始的耐火極限里面必須可以有效進行鋼結構保護作用；第四，在鋼結構進行受火發生時允許變形，使涂在表層的防火保護材料就不至于產生很大的破壞程度，而且還可以較好地保持原始的形態；第五，性價比要較合理。除此之外，在進行選擇鋼結構防火措施時，必須要考慮鋼結構所在的位置，如：在這個點需要保護的構件性質是什么、所采取防護措施之后的構件添加重量是多少。

1.2 石油化工企業對防火保護的具體要求

第一，油類火災中它的升溫速度非常快，從可靠性和安全性的角度來看，必須使用厚型防火的涂料。

第二，石化企業的設施大多數都會是在露天平臺，室外的環境會比室內較為嚴酷很多。因此，涂料在室外長期接受風吹雨打日曬雨淋，那就應該選擇有耐水性、耐凍性、耐曬性且強度較高的防火材料。其實根據國內外許多的工程所得的經驗和教訓，基本企業都是選用無機防火涂料中密度非常高或者強度非常高的水硬性防火涂抹。因為這類涂料的質量和效果是非常優質的，具有很強的耐水性和抗凍性，比較適合在露天鋼結構里面。

第三，一般會根據現場所處的環境特點對場地進行分析，會了解油罐和石油管道的防火涂料是否具備同等的耐溶性和耐凍性能等。一般情況下，這些都是能夠經得起高溫氧化產生的腐蝕作用。

第四，一般在發生火災時，許多油罐和管道可能發生爆炸情況。但是處于比較好的、優質的儲罐和石油運輸管道，防火涂料都是非常好且經得起火災爆炸所產生的影響和沖擊波。所以在要求油罐和石油運輸管道粉末涂料的要求上，就需要選擇高強度和依附力強的涂料，否則就必須選取其他的防護加固措施。

1.3 防火材料在石油化工裝置里的設計原則

一般情況下，企業都會對石油化工裝置的安全性進行了解。如果在使用防火涂料進行防火保護措施時，應做出如下檢查：了解石油輸入管道是否需要水冷；了解安全距離是多大；了解之后就不會受到爆炸氣流的強烈沖擊，也可以更好地將油罐和石油輸入管道的表面進行防火的保護。因此，在進行防火涂料的化工裝置設計中有多種原則要求。

1.3.1 控溫原則

在防火涂料的應用設計中，需要對用水冷卻進行降溫的儲罐進行制定，使用最佳的辦法就是進行設置降溫的一個夾層處理，然后在夾層的外表進行涂抹。油罐石油出入管道一般在正常的情況下面來看，如果是處于表層的防火涂料，它是可以起到一個隔熱作用，同時還可以防止罐內的溫度在太陽下大幅度升溫。如果針對升溫這個問題，就需要對罐里面都進行降溫，也可以通過夾層里面的水分進行冷卻。

在發生火災時，它不僅可以用防火涂料提供防火的保護措施，還可以更好地利用冷卻水對涂抹表皮的油料進行冷卻效果。因為它提供的防火屏障較優質才會被廣泛使用，這樣就可以大大提升儲罐的耐火性。有雙重的好處，一方面可以幫助消防人員爭取時間，另一方面可以預防油罐在高溫情況下發生爆炸的意外情況發生。

1.3.2 防爆、防炸原則

當然也會有間距較小時發生火災導致發生爆炸的可能性，這是因為在爆炸時會產生沖擊力，導致問題的擴散。如果可以選取強度高且保護能力非常好的專用涂抹材料，那么就可以減少事故的發生。最佳的情況下是要先設置降溫夾層，并且在夾層的表皮進行涂抹專用的防火涂料，然后再涂抹的表層進行設置鋼質面板，這樣也可以抵抗爆炸時所產生的沖擊力。所以當鄰近的油罐發生爆炸時，爆炸一般情況都是表面產生沖擊波，其次才會轉作用于鋼制面板上。所以在圖層的表面應當選用具備保護強度較高的涂料進行涂抹，這樣也可以保證在沖擊波的作用下，不會受到影響和破壞。還有一種情況就是在爆炸時沖擊力比較小時，也可以采用涂抹表層和額外進行設計使用鋼絲網的措施來進行代替鋼板，這樣是可以降低成本也可以起到保護作用[1]。

2 化工裝置中防火涂料的使用原則與應用方向

2.1 防火涂料在石油化工企業中的使用原則

在進行防火涂料選用時，可以根據化工裝置環境火災特點，然后進行通過綜合的評價進行考慮，從所有防火涂料里面進行優質選擇。在國家法律中，明確規定防火涂料的研制，GB 50160—2008《石油化工企業設計防火規范》[2]明確要求：承重鋼結構，應采取耐火保護措施：單個容積等于或大于5 m的甲、乙、類液體設備的承重鋼構架、支架、裙座；在爆炸危險區范圍內，且毒性為極度和高度危害的物料設備的承重鋼構架、支架、裙座；操作溫度等于或高于自燃點的單個容積等于或大于5 m3的乙B、丙類液體設備承重鋼構架、支架、裙座；加熱爐爐底鋼支架；在爆炸危險區范圍內的主管廊的鋼管架；在爆炸危險區范圍內的高徑比等于或大于8，且總重量等于或大于25 t的非可燃介質設備的承重鋼構架、支架和裙座。承重鋼結構的下列部位應覆蓋耐火層，覆蓋耐火層的鋼構件，其耐火極限不應低于1.5 h。其實換一種說法來說就是必須采用無機型且可以適用的防火材料，正確的選擇對防火性能來說非常重要[3]。

2.2 防火涂料在石油化工裝置中的應用方向

防火涂料在各種化工企業當中的應用情況比較常見，在防火涂料應用中存在多種形式的材料選擇和材料使用。例如厚型防火涂料，薄型防火涂料以及目前新形勢下所出現的超薄防火涂料。其中對于厚型防火涂料來說，它基本運用于建筑物及構筑物的鋼筋結構表面，其應用方向與應用性能體現的優勢都能夠作為相應石油化工裝置當中的最佳應用選擇。

2.2.1 厚型防火涂料在石油化工裝置中的性能體現

在基礎性的石油化工裝置當中，其性能體現主要表現在后期防護涂料的厚度以及耐火極限上。從厚型防火涂料的厚度上說，一般在8～50 mm之間，防火極限在0.5～3.0 h之間，是一種能夠進行長期使用且有效保護相關相建筑的防火涂料。通過研究應用表明，在石油化工裝置當中使用厚型防火涂料可以具有不膨脹且低燃性的特點，能夠有效防止石油化工裝置在使用過程當中所遭受的升溫危害的情況。對于大部分的石油化工企業來說，在化工裝置的應用中使用厚型防火涂料可以有效地節約成本，降低技術難度，相關專業人員的掌握要求也較低。

2.2.2 厚型防火涂料在石油化工裝置中的應用

在通常的石油化工企業中，石油化工裝置通常會出現由于火災和相應的爆炸情況產生一定的危害性結果。因此在企業的綜合設計層面上會對各種石油化工裝置使用防火涂料，其中就以厚型防火涂料在使用化工裝置當中的應用最為常見。由于厚型防火涂料其耐溫效果較好，可以在一般情況下極限耐火超過2 h以上，有效地保護石油化工裝置當中的鋼層結構。從綜合性層面上考慮，厚型防火涂料在各種建筑與裝置中的使用不僅集中表現在石油化工企業中，更多的是有高層居民建筑樓以及相關的多層建筑工程中。從厚型防火涂料在石油化工裝置當中應用的可靠性與材料選擇方向上來說，都會相比其他的材料更加有優勢。厚型防火涂料及材料的選擇會更具有輕便與無機、無害的材料選擇[4]。

2.2.3 厚型防火涂料在石油化工裝置中應用的未來發展

在厚型防火涂料對于石油化工裝置有非常大的應用價值的發展情況當中，各種材料的優化選用以及后期的裝置保障性強的優勢，使得厚型防火涂料得到了石油化工企業的青睞。但就目前科技的進步與時代的發展來看，厚型防火涂料在后期的運營發展升級當中也會面臨一系列的問題。

譬如首先表現在厚型防火涂料應用升級當中的問題，就是前期的防火效果好，但是隨著時代的進步與各種極端天氣的頻發，使得應用厚型防火涂料使用下的化工裝置會被各種化學材料腐蝕的較為嚴重，以此所形成的是不能夠有效長期的發揮裝置的防護作用。此外厚型防火涂料不僅會對各種化學材料的腐蝕比較嚴重，甚至在后期的相應建筑防護當中，也會由于時間的使用較長而出現表體脫落或者對機械撞擊等敏感的現象。對于化工企業而言，進行厚型防火涂料的升級和取代性材料的選擇，已成為目前經濟發展環境當中的重要考慮方向。因此就目前國內外的研究現狀表明，想要尋找到完美替代厚型防火涂料的材料，利用環氧防火涂料就成了最佳優化選擇，并且已經成為目前大部分建筑工程與相應化工裝置時使用當中的主要材料。從整體優點上看，環氧防火涂料無論是在流動性還是封閉性上，都相比于厚型防護涂料更有優質發展前景。因此，未來的石油化工企業應當從這一層面入手，進行更多的升級與發展。

3 結語

綜上所述來看，在進行防火涂料對化工儲罐以及石油管道進行考量時，是需要進行不斷地試驗每一項材料是否能夠達標，只有達標了才可以不斷提高保護基材的功能。計劃進行科學且安全的方法進行實施，可以很好地避免火災的破壞，在合理選擇防火涂料時，針對生產廠家進行調整狀態以及生產戰略的調整，嚴格要求開發新型產品在石化企業的安全設計中合理選擇適合自己必需的防火材料進行涂裝，必須全面地接受所有單位同步進行制定相關的法律法規，嚴格按照標準進行實施。