储油罐和储罐区储油多,危险性大,容易发生火灾和爆炸事故,必须按照有关规定,建立防火、防爆制度,经常进行防火巡查,严格进行消防安全管理,确保消防安全。
(1)储油罐、储罐区防火防爆应按GB50183,GB50074规定。低倍数空气泡沫灭火系统应按GB50151规定。
(2)储罐区应保持整洁,防火堤内应无干草,无油污,无可燃物。
(3)储罐区排水系统应设水封井;排水管在防火堤外应设置阀门;油罐放水时,应有专人监护,及时清除水封井内的残油。
(4)储罐区内不应装设非防爆电气设备和高压架空线路。 (5)储罐区应当按规定设置防火堤,防火堤应保持完好。
(6)储油罐顶部应无油污,无积水。储油罐进出油管线、阀门应采取保温措施。
(7)储油罐顶的透光孔、检尺孔盖、垫片应保持完好,孔盖应盖严密。量油口应装有不打火花的金属垫片。
(8)储油罐上的呼吸阀、液压安全阀底座应装设阻火器。阻火器每季至少检查一次。 (9)储油罐进出油管线应装设韧性软管补偿器。
(10)钢制储油罐罐体应设置防雷防静电接地装置,其接地电阻不应大于10Ω。接地点沿罐底边每30m至少设置一处,单罐接地不应少于两处。
(11)每年春季应全面检查防雷防静电接地装置,测试接地电阻值应符合要求。 (12)浮顶罐的浮船与罐壁之间应用两根截面积不小于25mm的软铜线连接。 (13)储油罐装油量应在安全罐位内运行。
(14)当凝油油位高于加热盘管时,应先用蒸汽立管加热,待凝油溶化后,再用蒸汽盘管加热。 (15)不应穿化纤服装和带铁钉的鞋上罐。在罐顶不应开、关非防爆电筒。 (16)储罐区内油管线动火、清罐作业应执行行业规定。
(17)储油罐着火,应立即报告并停止着火油罐的一切作业。组织灭火并适时启动应急预案。
油罐防火堤的设置有何基本原则?
①地上油罐、半地下油罐(包括带水平通道无密封门的覆土油罐)的油罐组,设防火堤;
②防火堤内的容量应按罐组内的最大罐的容量计算确定;
③防火堤与组内油罐应保持一定距离,即防火堤内坡脚线距立式油罐不应小于罐高的一半,距卧式油罐不应小于3m;
④相邻油罐组的防火堤之间设有消防车道时,其防火堤外基脚线之间的距离不应小于9.5m。
防火堤在设计和建造中应满足哪些要求?
防火堤是阻止油品流散的重要设施,应符合下列要求:
1.防火堤应采用非燃烧材料建造;
2
2.防火堤应能承受所容纳的油品的静压力;
3.防火堤不应渗漏,严禁在防火堤上开洞;
4.油罐组防火堤的人行踏步不应少于两处;
5.防火堤的高度立式油罐宜为1.0~1.6m,卧式油罐不应小于0.5m,且其实高应比计算高度高出0.2m;
6.土质防火堤的堤顶宽度不应小于0.5m,坡度应按土壤的摩擦角确定,一般可采用45度;
7.防火堤内的水排出口,宜设在防火堤一侧,且出口处应设计控制阀门;
8.防火堤内不允许种植农作物及树木。
怎样确定防火堤的有效容量? =
确定防火堤的有效容量,是设计防火堤高、宽、长度的主要依据,一般按下列方式确定。
①对于固定顶油罐,不应小于油罐组内最大一个油罐的容量。
②对于浮顶油罐或内浮顶油罐,不应小于油罐组内最大一个油罐容量的一半。
③当固定顶油罐与浮顶油罐或内浮顶油罐布置在同一油罐组内时,应取以上两款规定的较大值
④半地下油罐的防火堤内的有效容量规定同上,但油罐容量应按其高出地面部分的容量计算。
在什么场所应设置防火分隔堤?
下列场所应设置防火分隔堤;
①当油罐组内油罐的总容量大于2万m3,且油罐座数多于两个时,防火堤内应设防火分隔堤;
②沸溢性油品储罐不论其容量大小,均应两个油罐一隔;
③三、四级石油库的油罐组防火堤内是否设置防火分隔堤,应根据地形条件、油品性
质和消防能力进行综合考虑确定。
设置防火分隔堤的目的和要求是什么?
在防火堤内设置防火分隔堤是为了防止数个油罐组成的油罐组内,当其中一个油罐发生火灾爆炸事故时的影响,减少油品的流散,避免流散油品的火焰直接威胁罐组内的其它油罐,最大限度地控制火灾的范围。
其设置要求主要有两点:
一.是防火分隔堤应比罐组的防火堤顶低0.2~0.3m;
二.是防火分隔堤的材料、构造及做法应符合防火堤设计要求。
装卸油品码头防火设计的主要依据是什么?
目前对装卸油品码头防火设计时,应根据《石油库设计规范调GBJ74一84)中关于“装卸油品码头”的有关规定;在具体设计技术要求方面,还应参照交通部标准《装卸油品码头设计规范》(试行);当然,油码头的防火设计,还应符合国家现行的有关标准、规范,如《建筑设计防火规范》(GBJ16一87)等等。
目前确定油码头与其它码头或建、构筑物安全距离的主要依据是什么?
确定油码头的安全距离主要考虑以下几种因素:
①油船爆炸后的影响范围。如湖南某装油码头一次油驳爆炸和大连港一次油轮爆炸后的影响范围均在300m内;
②调查闰内油码头情况所得到的数据。经调查国内50多个油码头劝了充分利用岸 线,与其它码头的距离,一般均不超过300m,大于300m的仅占调查总数18.5%;
③参考国外有关资料;
④甲、乙类油品码头与丙类油品码头发生火灾的机率不同。根据油码头火灾事故统 计,丙类油品码头只占8.3%,并且丙类油品比甲、乙类油品难于蒸发,却易扑救,因此甲、乙类与丙类油品码头区别要求;
⑤小吨位油轮离开油码头较容易。一般来说,500T位以下的船舶绝大多数为中、高 速柴油机船,船身小,操纵较灵活,故其距离可以适当缩小。
储罐区防火堤设计——防火堤的设置条件
不是所有可燃液体储罐都需要设防火堤。据现行有关规范规定,下列情况之一的储罐、堆场,如有防止液体流散的设施,可不设防火堤:
1. 闪点超过120℃的液体储罐、储罐区。近年沿海地区的新建港区大量出现棕榈油成品油罐区,该油
品为食用油,闪点远大于120℃,属于比较安全的可燃液体。出于运输成本考虑油罐区紧靠码头,用地十分紧张,因此,该类罐区往往不设防火堤,只设置了简易围堤,以保障基本安全。
2. 桶装的乙、丙类液体堆场。例如桶装润滑油等,为便于运输中转,往往不设防火堤。
3. 甲类液体半露天堆场。这类半露天堆场常常是一些有盖无墙的棚房,例如液化石油气实瓶间,一般不设防火堤。
除了上述几类情形,根据现行国家规范的有关规定,甲、乙、丙类液体的地上、半地下储罐或储罐组,应设置非燃烧材料的防火堤。
储罐区防火堤设计——防火堤的基本要求(3)
防火堤的根本目的是临时存放围堤内储罐的事故漏油,防止漏油到处流淌,因此,它的基本要求有两个:其一是防火堤有效容积应能容纳事故漏油;其二是防火堤 的设计强度应能承受所纳油品的静压力。简单地说,就是要满足“装得下”和“装得稳”的要求。
防火堤的有效容积在《建筑设计防火规范》(GBJ16-87,1997年版,以下简称《建规》)和《石油库设计规范》(GBJ74-84,以下简称《石规》都有明确规定:1.对于固定顶罐,不应小于最大罐容量;2.对于内、外浮顶罐,不应小于最大罐容量的一半;3.当固定顶罐与内、外浮顶罐布置在同一组时,取上述两款最大值;4.对于半地下油罐,规定同上,但油罐容量按其高出地面那部分与容量计算。
另外,《建规》和《石规》都规定,防火堤的实际高度(H)应比计算高度(Hj)高出0.2m,也就是说,防火堤的有效容积是指防火堤0.2m以下的实际容积,即H=Hj+0.2(m)。 储罐区防火堤设计——防火堤的尺寸设计(4)
防火堤的尺寸设计,就是要确定防火堤的长(L)、宽(W)、高(H)的实际数值。总的要求是符合有效容积要求即可,这个问题貌似简单,实际上很多问题值得推敲。
1. 防火堤的高度(H):
《建规》的规定是1.0m≤H≤1.6m;《石规》的规定是1.0m≤H≤2.2m;两者不尽一致,笔者认为应该采用《建规》的规定。我国消防队员的平均身高在1.7m左右,1.6m已是消防队员平视的极限高度,为使灭火人员易于观察防火堤内的情况,应当控制防火堤的高度在1.6m左右,这时计算高度Hj=1.6-0.2=1.4m。
有时候,由于受用地面积限制,不得不收缩防火堤长(L)、宽(W)尺寸,迫使防火堤高度(H)超过1.6m时,如何处置?笔者建议在设计时降低防火堤内的地坪标高,这样既提高了防火堤的有效容积又无需扩大防火堤面积。这种做法不但加强了防火堤的结构稳定,而且还使防火堤外的消防车道也构成第二道防火堤,提高储罐区的安全系数。
对于储存量在数十万立方米的大型储罐区,这种方法尤其值得推荐,其积极意义十分显著。
2. 防火堤的长(L)、宽(W):
据上所述,防火堤的高度在1.0m-1.6m之间选择一个合适数据后,就可以根据防火堤的有效容积经计算确定防火堤的长与宽尺寸。同时,在确定防火堤的长与宽以及防火堤本身的截面尺寸时,还应综合考虑以下两个因素:
①防火堤内坡基脚线至立式罐的距离不应小于罐高的一半,至卧式罐的距离不应小于3m;②防火堤外坡基脚线至消防车道的间距宜为5m,至其他建构筑物不应小于10m,或执行其他规范另有规定的较大值。 储罐区防火堤设计——防火隔堤的设计(5)
对于沸溢性液体地上、半地下储罐,《建规》规定每个储罐应设一个防火堤或防火隔堤,而《石规》规定每个隔堤内不应超过两个,两部规范的要求不尽相同。沸溢性液体一般指含水率在0.3%-0.4%的油品,常见的有原油、渣油、重油等,由于这些油品的含水率较高,自由水在火灾的高温作用下汽化,体积急剧膨胀,将浮在上面的着火油品抛出罐体,发生可怕的沸溢现象。油品沸溢会造成火灾蔓延扩大,因此要设防火堤或隔堤来限制油品流淌。笔者认为,只要用地许可,都应尽可能实现“每罐一隔”而不是“每两罐一隔‘。
根据《建规》和《石规》的规定,防火堤高度应高于隔堤高度不少于0.2m,至于防火隔堤的容积,《建规》和《石规》都没有明确规定。笔者认为,应与防火堤的有效容积要求一致,防火隔堤的对象是沸溢油品储罐,其容积如果太小,不能防止油品外溢,则失去了隔堤的意义。诚然,防火隔堤的有效容积是否可算至隔堤堤顶高度而无需减去0.2m高度,这点放宽,还是可以接受的。 储罐区防火堤设计——防火堤的人行踏步设计(6)
上述两部规范规定,防火堤应设人行踏步,且不应少于两处。笔者认为,防火堤内如果设隔堤,隔堤形成的每个区域内应设不少于两处人行踏步,而且,至少应有一处人行踏步设于防火堤(外堤)上,以便于火灾情况下与堤外的直接交通联系。这点往往被设计人员忽视了。 储罐区防火堤设计——防火堤的密封性设计(7)
由于防火堤的最根本目的是在油罐受破坏后临时存放事故漏油,所以对防火堤的设计有一个密封性要求,并能承受所纳油品的静压力,防火堤内的地坪和防火堤本身的选材及施工方法都应充分考虑密封性能,并要注意几个问题:
1.严禁在防火堤上开洞;2.含油污水排水管在出防火堤处应设水封设施,雨水排水管在出防火堤处应设截止阀门;3.工艺管、泡沫管、冷却给水管等管线在穿过防火堤时,应尽可能埋地,从地坪下面穿过防火堤,以确保防火堤的严密性。当明管穿过防火堤时,必须采用非燃烧材料严密填塞。无论以哪种方式过防火堤,都应在防火堤两侧的管线上设置截止阀门。 储罐区防火堤设计——防火堤对操作阀门的保护设计(8)
在发生火灾时,油罐区的一些阀门是必须操作的,例如为了倒罐而开启、关闭某些输油管线阀门;为了灭火而选择开启、关闭某些泡沫管线阀门;为了供应冷却水而选择开启、关闭某些冷却管线阀门;同时关闭排出雨水的管道阀门等等。这些阀门是不应受到大火威胁的。19世纪80年代,我国浙江省某个油罐区着火,就发生过两名工人冒险在防火堤附近操作阀门而被烧至重伤的事故。又如,1983年6月鲁宁输油管线临邑首站发生大火,火势猛烈难以控制,火场指挥员立即作出关闭流向火场的原油管线的阀门的决定,而那里的阀门平常是电力控制的,当时已失效,只能人工操作。这种大型阀门,人工关闭需20分钟,最后工
人们冒着生命危险,在水枪和湿棉被保护下,轮番上阵,终于关闭了阀门,对控制火势发展直至集中力量一举扑灭火灾,起了关键作用。因此,在设计中要考虑对阀门的保护。首先,这些阀门不应设置在防火堤内,而应在防火堤外,否则在火灾下人员难以接近。其次,应局部提高阀门组附近的防火堤高度,使防火堤在着火区与阀门组之间构成一道屏障。 储罐区防火堤设计——防火堤的选材(9)
《建规》和《石规》规定防火堤应采用非燃烧材料。常见的有泥土、块石、钢筋砼、粘土砖这几种材料,符合规范要求,各有优缺点:
1. 泥土堤多见于上世纪五六十代,其截面为梯形,按规范要求,堤顶宽不应小于0.5米,以确保其稳定性。土堤的优点十分明显:经济;缺点是土方量大、占地面积大,并且需要在土堤表面种植草皮防止土壤流失。海上运输成本低。大型油库区多靠码头设置,港区寸土寸金,用地紧张;另外,在海边种植草皮难成活。因此,采用土堤并不理想。
2. 块石堤多在靠山油库区采用,外观厚实,其优点是就地取材、经济可靠,常温下强度与密封性都比较好。其缺点是在油口着火后的高温作用下由于热膨胀和热分散作用,块石容易开裂塌落,甚至完全破坏;另外在扑救火灾时,灭火剂喷射在炽热的石材上,引起表层急剧冷却,在高温作用下岩石的CaCO3分解产物在生石灰CaO再和水化合成Ca(OH)2,加剧岩石破坏,失去防火堤作用。这个不利因素往往被设计人员忽视。
3. 钢筋砼堤比较普通,多见于中小型油罐区,其优点是强度高,密封性好,且占地面积少;其缺点是不经济,施工较复杂,且耐高温性能差。在高温作用下,混凝土会脱水龟裂,强度和密封性都会受到影响。另外,混凝土在高温下受水枪喷射突然冷却时,其抗压强度比热态时还要低;钢筋在500℃的高温下,强度基本上丧失。根据四川消防科研所试验,在500℃的温度下,混凝土强度下降一半。常见的解决方法是在混凝土堤的内侧喷涂一种合适的防火涂料。
4. 砖堤是一种比较理想的防火堤,其耐火性能好,在高温条件下其强度和密封性能没有明显变化,能保证火灾条件下防火堤的稳定。值得指出的是粘土砖耐急冷急热性能好,高温下射水也不容易受破坏。其缺点是造价高。为了承受所纳油品的静压力,砖堤的截面尺寸有一定的要求,多呈梯形截面,再加上基础,整个砖堤的用砖量比较大。 储罐区防火堤设计——结论(10)
综上所述,各种防火堤各有优缺点。设计人员应寻找性能价格比更好的防火堤做法。笔者提出一个不成熟构思,就是“砖+土+砖”的三文治结构。具体做法是内侧砌厚240毫米砖,中间填土(截面为直角梯形),厚度可视实际情形定,这里假设上200毫米宽,下500毫米宽,外侧顺土坡砌厚60毫米砖,形成混合砖堤,堤顶压一皮砖,内、外侧及堤顶抹灰,截面仍呈直角梯形。
这种混合砖堤具有如下优点:
1. 耐火性能好。它具有砖堤的各项优越性能。它的耐火极限之高是无需置疑的,据《建规》附录二所示,光是厚240毫米的砖墙的耐火极限已达8小时。另外,它和砖堤一样,耐急热急冷性能好,使火灾后防火堤基本不受损,减少灾后修补的费用。
2. 与砖堤相比,减少造价。由于堤中间填土,大大减少了用砖量。按同样体量的砖堤计算,这种混合砖堤比砖堤减少用砖量一半以上。
3. 具有土堤一样的厚实、可靠性能。由于它具有一定的截面尺寸,所以有较好的抗剪力性能,能较好地满足“承受所纳油品静压力”要求。另外,堤顶宽度在500毫米以上,可供消防人员站立,有利于灭火。
4. 与土堤相比,减少了占地面积,土堤的堤顶宽不应小于50毫米,则堤底宽度应在160厘米左右。这种混合砖堤的底宽只有80厘米。所以占地面积减少了一半。
储油罐、加油机、管理室和加油站场防火
一、储油罐、加油机、管理室和加油站场防火 1.储油罐的建筑防火要求
(1)加油站的汽油和柴油储罐,应采用卧式圆柱形钢油罐,城市汽车加油站的汽油、柴油储罐应直接埋入地下。汽油储罐严禁设在室内或用盖板掩盖的坑内。储罐容量不宜太大,其单罐容量不应超过15m3,在建筑密度大的地区,宜采用单一品种,只设1油罐,容积不超过10m3,设1台加油泵。
(2)当加油站建在郊区,储罐直接埋入地下有困难时,也可在地上或埋设成半地下式,但应设防火堤。 (3)直埋油罐的进油管、量油孔、呼吸管等结合管,应设在人孔盖上,量油孔应采用铜、铝等有色金属尺槽,以防止钢尺与钢管摩擦打火。
(4)地下油罐应单独设置呼吸管,管径不应小于50mm;呼吸管必须安装阻火器,管口与地面的距离不应小于4m。铅建筑的墙(柱)上敷设的呼吸管,其管口应高于建筑物1m,与门窗的净距不应小于3m。 (5)地下油管入孔,应设在坚固的操作井内。井盖应用碰撞时不产生火花的材料制成。
(6)钢油罐必须作防雷接地,其接地点应不少于2处,接地电阻不宜大于10Ω。当油罐仅作防感应雷接地时,接地电阻不宜大于30Ω,装有阻火器钢油罐,可不装避雷针(线)保护。埋地油罐的罐体、量油孔等金属附件,应作电气连接并接地,接地电阻不宜大于10Ω。储存可燃油品的地下钢罐,可仅作防感应雷接地。
(7)地下卧式油罐,要在首尾两端设有两组接地装置,其电阻值不得大于10Ω。罐体与接地极之间的连接扁铁或导线,要采用螺栓连接,并做沥青等防腐处理。静电接地装置每年应检测2次。 2.加油机安装和检修的安全要求
(1)加油机基础中穿过的油品管线、电源线和接地线的孔洞应用砂土填满,以防止油气逸出。 (2)加油机周围,按石油库爆炸危险场所区域等级划为1级区域。其电气线路应采用电缆敷设和钢管配线,电气设备应选用本质安全型。电源及照明灯的开关,应装在加油站管理室内。 (3)加油机与储油罐之间应用导线连接起来,并接地,以防止两者之间产生电位差。 (4)严禁带电检修电气设备,并应清除设备内部的尘土及异物。
(5)加油机所采用的电气元年应符合国家标准《爆炸环境用防爆电气设备通用要求》的规定,并有国家指定的检查单位发给的防爆合格证书。各电气元件上必须有明显的防爆标志。 (6)泵壳内电线管要做防水弯头。 (7)加油机地线的接法应符合安装说明。
(8)加油机油枪软管,应加强螺旋形金属丝,并用导线与加油机连接,以消除枪口处产生的静电。 (9)接近加油机的人员不得穿易产生静电的服装和有铁钉的鞋,检修操作要使用不发火花的工具,操作时不得有敲击、碰撞现象。检修现场应避免任何火源。
(10)吸油管、油泵、油气分离器、计量器、视油器、输油软管、油枪等机构及各连接管路不得有渗漏现象。
3.管理室的建筑防火安全要求
(1)管理室为一、二级耐火等级的单独建筑。如与其他建筑组合建造时,应用防火墙分隔。加油机罩棚,
应采用现浇钢筋混凝土遮棚,以防止加油站火灾竖向蔓延。
(2)管理室的采暖,应首先利用城市热网、区域锅炉房或临近单位的热源。当无上述条件时,可在加油站内设置小型热水锅炉采暖。该锅炉应设在单独房间内,锅炉间的门窗不得朝向加油机、卸油口油罐及呼吸管口、且门窗距其中径不应小于12m。锅炉排烟口应高于屋顶1.5m,距加油机、卸油口、油罐及呼吸管口距离不应小于12m,且应安装火星熄灭器,严防火星外逸。 4.加油站场地设施的防火安全要求
(1)加油站的四周应设不低于2m高的实体围墙;当与周围建筑物防火距符合要求时,可设金属网或非燃烧材料的棚栏。
(2)为了防止油品流出站外,加油站地面应有一定坡度,并应设置隔油池。 (3)加油站房应设有防雷设施。
(4)加油站应配备大型(推车式)和小型(手提式)的泡沫、干粉灭火器,以及石棉布、砂土等灭火器材。
(5)加油站在进行绿化时,其周围宜植阔叶树。 三、加油站操作中的防火和管理要求 1.一般管理要求
(1)操作人员应掌握本岗位的操作技术和防火安全规定,做到精心操作,防止油品渗漏。
(2)加油站内严禁烟火,并设立醒目的宣传牌,严格用电、用水管理。严禁在加油站内从事可能产生火花的作业,诸如检修车辆,敲击铁器等。
(3)对安全网、呼吸阀、接地线等,应经常检查、测试,保证安全好用。
(4)严禁携带一切危险品入站;加油站内严禁闲杂人员随意出入和逗留。管车进站加油时,乘客必须先下车,待加油完毕,车辆驶出站外再上车。 (5)雷击时应停止加油、卸油作业。 2.卸油操作防火
油槽车向地下油罐卸油,是加油站火灾危险性最大的一个工作过程。卸油的方法,按照CB50156-2002《汽车加油加气站设计与施工规范》的规定必须采用密闭卸油方式,但是还有利用槽车的高位差敞开自流卸油的现象。这会导致大量的油蒸气从油罐进油口、量油口和放散管等处逸出,这些油蒸气与空气的混合物,遇到火源就会发生燃烧爆炸。而在卸油过程中还容易产生静电。因此,敞开式卸油操作时,必须特别注意防火安全。
(1)油槽车的排气管应安装防火罩。在自流卸油时应关闭发动机。同时停止加油作业(罐区与加油区分开的除外),做好安全警戒,及时安排接卸。
(2)在油槽车卸油时,应有专人监护,司机应先在油槽车规定的部位接好临时接地线,并坚守岗位,严防行人靠近。卸油完毕,稳油5min后,复测油罐存量,以防测油尺和油液面、油罐间静电放电,造成大灾。 (3)在卸油前,一定要对油罐进行计量,核对油罐的存油量后才能卸油,以防止卸油时冒顶跑油。卸油时要严格控制油的流量,在油品没有淹没进油管品前,油的流速应控制在0.71m/s内,以防产生静电。 (4)在卸油时,油管应伸至罐底不大于300mm处,以防止进油喷溅产生静电。根据一些地区的经验,将进入油罐区的一段卸油管改成花管,能防止油品的喷溅。 3.加油操作防火
(1)加油工必须亲自操纵加油,不得折扭加油软管或拉长到极限,加油枪要牢固地插入油箱的罐油口内,精力集中,认真操作,做到不洒不冒。
(2)向汽车油箱加油,最好采用自封式加油枪,当液面达到一定高度,将加油枪上的小孔浸没时,油枪自动关闭,停止加油。这样,可以避免油箱过满而溢油。
(3)加油机发生故障和发生危及加油站安全情况时,应立即停止加油。发生跑、冒、洒油时,必须清理完现场后,加油车辆方能起动离去。
(4)加油站停止营业时,应关闭加油机,切断电源,关闭油罐进出油管线闸阀,锁好门窗。
可燃气体和有毒气体检测报警仪安装规范.使用规范.设计规范 1.0.1
为保障石油化工企业的生产安全和/或人身安全,检测泄漏的可燃气体或有毒气体的浓度并及时报警以预防火灾与爆炸和/或人身事故的发生,特制定本规范.
1.0.2 本规范适用于石油化工企业泄漏的可燃气体和有毒气体的检测报警设计. 1.0.3 执行本规范时,尚应符合现行有关强制性标准规范的规定. 2 术语,符号 2.1 术语
2.1.1 可燃气体combustible gas
本规范中的可燃气体系指气体的爆炸下限浓度(V%)为10%以下或爆炸上限与下限之差大于20%的甲类气体或液化烃,甲B,乙A类可燃液体气化后形成的可燃气体或其中含有少量有毒气体. 2.1.2 有毒气体toxic gas
本规范中的有毒气体系指硫化氢,氰化氢,氯气,一氧化碳,丙烯腈,环氧乙烷,氯乙烯. 2.1.3 最高容许浓度allowable maximum concentration
系指车间空气中有害物质的最高容许浓度,即工人工作地点空气中有害物质所不应超过的数值.此数值亦称上限量. 2.2 符号
2.2.1 LEL可燃气体爆炸下限浓度(V%)值. 2.2.2 TLV车间空气中有害物质的最高允许浓度值. 3 一般规定
3.0.1 生产或使用可燃气体的工艺装置和储运设施(包括甲类气体和液化烃,甲B类液体的储罐区,装卸设施,灌装站等,下同)的2区内及附加2区内,应按本规范设置可燃气体检测报警仪. 生产或使用有毒气体的工艺装置和储运设施的区域内,应按本规范设置有毒气体检测报警仪. 1 可燃气体或其中含有毒气体,一旦泄漏,可燃气体可能达到25%LEL,但有毒气体不能达到最高容许浓度时,应设置可燃气体检测报警仪;
2 有毒气体或其中含有可燃气体,一旦泄漏,有毒气体可能达到最高容许浓度,但可燃气体不能达到25%LEL时,应设置有毒气体检测报警仪;
3 既属可燃气体又属有毒气体,只设有毒气体检测报警仪;
4 可燃气体与有毒气体同时存在的场所,应同时设置可燃气体和有毒气体检测报警仪. 注:2区及附加2区的划分见《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058.
3.0.2 可燃气体和有毒气体检测报警,应为一级报警或二级报警.常规的检测报警,宜为一级报警.当工艺需要采取联锁保护系统时,应采用一级报警和二级报警.在二级报警的同时,输出接点信号供联锁保护系统使用.
3.0.3 工艺有特殊需要或在正常运行时人员不得进入的危险场所,应对可燃气体和/或有毒气体释放源进行连续检测,指示,报警,并对报警进行记录或打印.
3.0.4 报警信号应发送至工艺装置,储运设施等操作人员常驻的控制室或操作室.
3.0.5 可燃气体检测报警仪必须经国家指定机构及授权检验单位的计量器具制造认证,防爆性能认证和消防认证.有毒气体检测报警仪必须经国家指定机构及授权检验单位的计量器具制造认证.防爆型有毒气体检测报警仪还应经国家指定机构及授权检验单位的防爆性能认证. 3.0.6 凡使用可燃气体和有毒气体检测报警仪的企业,应配备必要的标定设备和标准气体. 3.0.7 检测器宜布置在可燃气体或有毒气体释放源的最小频率风向的上风侧.
3.0.8 可燃气体检测器的有效覆盖水平平面半径,室内宜为7.5m;室外宜为15m.在有效覆盖面积内,可设一台检测器.
有毒气体检测器与释放源的距离,室外不宜大于2m,室内不宜大于1m.
3.0.9 按本规范规定,应设置可燃气体或有毒气体检测报警仪的场所,宜采用固定式,当不具备设置固定式的条件时,应配置便携式检测报警仪.
3.0.10 可燃气体和有毒气体检测报警系统宜为相对独立的仪表系统. 4 检测点的确定 4.1 工艺装置
4.1.1 下列可燃气体,有毒气体的释放源,应设检测器:
1 甲类气体或有毒气体压缩机,液化烃泵,甲B类或成组布置的乙A类液体泵和能挥发出有毒气体的液体泵的动密封;
2 在不正常运行时可能泄漏甲类气体,有毒气体,液化烃或甲B类液体和能挥发出有毒气体的液体采样口和不正常操作时可能携带液化烃,甲B类液体和能挥发出有毒气体的液体排液(水)口; 3 在不正常运行时可能泄漏甲类气体,有毒气体,液化烃的设备或管法兰,阀门组.
4.1.2 第4.1.1条规定的可燃气体释放源处于露天或半露天布置的设备区内,当检测点位于释放源的最小频率风向的上风侧时,可燃气体检测点与释放源的距离不宜大于15m,有毒气体检测点与释放源的距离不宜大于2m;当检测点位于释放源的最小频率风向的下风侧时,可燃气体检测点与释放源的距离不宜大于5m,有毒气体检测点与释放源的距离小于1m.
4.1.3 第4.1.1条规定的可燃气体释放源处于封闭或半封闭厂房内,每隔15m可设一台检测器,且检测器距任一释放源不宜大于7.5m. 有毒气体检测器距释放源不宜大于1m.
4.1.4 当封闭或半封闭厂房内布置不同火灾危险类别的设备时,应在第4.1.1条规定的可燃气体释放源的7.5m范围内设检测器.
4.1.5 第4.1.1条规定的比空气轻的可燃气体释放源处于封闭或半封闭厂房内,应在释放源上方设置检测器,还应在厂房内最高点易于积聚可燃气体处设置检测器. 4.2 储运设施
4.2.1 液化烃,甲B类液体储罐,应在下列位置设检测器:
1 在液化烃罐组防火堤内,每隔30m宜设一台检测器,且距罐的排水口或罐底接管法兰,阀门不应大于15m.
2 在甲B类液体储罐的防火堤内,应设检测器,且储罐的排水口,采样口或底(侧)部接管法兰,阀门等与检测器的距离不应大于15m.
4.2.2 液化烃,甲B类液体的装卸设施,应在下列位置设检测器:
1 小鹤管铁路装卸栈台,在地面上每隔一个车位宜设一台检测器,且检测器与装卸车口的水平距离不应大于15m;
2 大鹤管铁路装置栈台,宜设一台检测器;
3 汽车装卸站的装卸车鹤位与检测器的水平距离,不应大于15m.当汽车装卸站内设有缓冲罐时,应安本规范第4.1.2条的规定设检测器.
4.2.3 装卸设施的泵或压缩机的检测器设置,应符合本规范第4.1.1条,第4.1.2条和第4.1.3条规定., 4.2.4 液化烃灌装站的检测器设置,应符合下列要求:
1 封闭或半封闭的灌瓶间,灌装口与检测器的距离宜为5~7.5m;
2 封闭或半封闭式储瓶库,应符合本规范第4.1.3条规定;半露天储瓶库四周每15~30m设一台,当四周长小于15m时,应设一台;
3 缓冲罐排水口或阀组与检测器的距离,宜为5~7.5m.
4.2.5 封闭或半封闭氢气灌瓶间,应在灌装口上方的室内最高点易于滞留气体处设检测器. 4.2.6 液化烃,甲B,乙A类液体装卸码头,距输油臂水平平面15m范围内,应设一台检测器.当无法安装检测器时,装卸码头的可燃气体检测,应符合本规范第3.0.9规定.
4.2.7 有毒气体储运设施的有毒气体检测器,应按第4.1.2条和第4.1.3条的规定设置.
4.3 可燃气体,有毒气体的扩散与积聚场所
4.3.1 明火加热炉与甲类气体,液化烃设备以及在不正常运行时,可能泄漏的释放源之间,约距加热炉5m或在防火墙外侧,宜设检测器.
4.3.2 控制室,配电室与甲类气体,有毒气体,液化烃,甲B类液体的工艺设备组,储运设施相距30m以内,并具备下列条件之一的,宜设检测器: 1 门窗朝向工艺设备组或储运设施的;
2 地上敷设的仪表电力线缆槽盒或配管进入控制室或配电室的. 4.3.3 设在2区范围内的在线分析仪表间,应设检测器.
对于检测比空气轻的可燃气体,应于在线分析仪表间内最高点易于积聚可燃气体处设置检测器. 4.3.4 不在检测器有效覆盖面积内的下列场所,宜设检测器:
1 使用或产生液化烃和/或有毒气体的工艺装置,储运设施等可能积聚可燃气体,有毒气体的地坑及排污沟最低处的地面上.
2 易于积聚甲类气体,有毒气体的\"死角\". 5 可燃气体和有毒气体检测报警系统 5.1 系统的构成及技术性能
5.1.1 系统的最基本的构成应包括检测器和报警器组成的可燃气体或有毒气体报警仪,或由检测器和指示报警器组成的可燃气体或有毒气体检测报警仪,也可以是专用的数据采集系统与检测器组成的检测报警系统.
5.1.2 系统的构成应满足以下要求:
1 选用mV信号,频率信号或4~20mA信号输出的检测器时,指示报警器宜为专用的报警控制器;也可选用信号设定器加闪光报警单元构成的报警器;至联锁保护系统及报警记录设备的信号,宜从报警控制器或信号设定器输出.
2 选用触点输出的检测器时,报警信号宜直接接至闪光报警系统或联锁保护系统,至报警记录设备的信号可以闪光报警系统或联锁保护系统输出.
3 可燃气体和/或有毒气体检测报警的数据采集系统,宜采用专用的数据采集单元或设备,不宜将可燃气体和/或有毒气体检测器接入其他信号采集单元或设备内,避免混用.
5.1.3 当选用信号设定器和报警控制器时,应按本规范第3.0.3条的规定设置报警记录设备,报警记录设备应具有报警打印及历史数据储存功能.
报警记录设备可以是DCS或其他数据采集系统,也可选用专用的工业微机或系统.
5.1.4 检测器,指示报警器或报警器的技术性能,应符合现行《作业环境气体检测报警仪通用技术要求》GB12358的有关规定. 5.2 检测器的选用
5.2.1 可燃气体检测器的选用,应符合下列规定:
1 宜选用催化燃烧型检测器,也可选用其他类型的检测器;
2 当使用场所空气中含有少量能使催化燃烧型检测元件中毒的硫,磷,砷,卤素化合物等介质时,应选用抗毒性催化燃烧型检测器或半导体型检测器; 3 氢气的检测宜选用电化学型或导体型检测器.
5.2.2 有毒气体检测器的型式,可根据被检测的有毒气体的具体特性确定: 1 硫化氢,一氧化碳气体可选用定电位电解型或半导体型; 2 氯气可选用隔膜电极型,定电位电解型或半导体型;
3 氰化氢气体可选用凝胶化电解(电池式)型,隔膜电极型或定电位电解型; 4 环氧乙烷,丙烯腈气体可选用半导体型或定电位电解型; 5 氯乙烯气体宜选用半导体型或光子电离型.
5.2.3 有毒气体检测器的选用,应考虑被检测的有毒气体与安装环境中可能存在的其他气体的交叉
影响.
5.2.4 检测器防爆类型的选用,应符合下列规定:
1 根据使用场所爆炸危险区域的划分,选择检测器的防爆类型;
2 根据被检测的可燃性气体的类别,级别,组别选择检测器的防爆等级,组别; 3 对催化燃烧型检验器,宜选用隔爆型;
4 对电化学型检测器和半导体型检测器,可选用隔爆型或本质安全防爆型; 5 对电动吸入式采样器应选用隔爆结构.
5.2.5 根据使用场所的不同,按以下规定选用检测器的采样方式: 1 宜采用扩散式检测器.
2 下列情况宜采用单点或多点吸入式检测器; a 因少量泄漏有可能引起严重后果的场所;
b 由于受安装条件和环境条件的限制,难于使用扩散式检测器的场所; c Ⅰ级(极度危害)有毒气体释放源; d 有毒气体释放源较集中的地点.
3 采用吸入式有毒气体检测器检测可燃性有毒气体时,宜选用气动吸入式采样系统. 5.3 指示报警器或报警器的选用
5.3.1 指示报警器或报警器应分别具有以下基本功能: 1 能为可燃气体或有毒气体检测器及所连接的其他部件供电.
2 能直接或间接地接收可燃气体和/或有毒气体检测器及其他报警触发部件的报警信号,发出声光报警信号,并予以保持.声报警信号应能手动消除,再次有报警信号输入时仍能发出报警.
3 检测可燃气体的测量范围:0~100%LEL;有毒气体的测量范围宜为0~3TLV.在上述测量范围内,指示报警器应能分别给予明确的指示;采用无测量值指示功能的报警器时,应按本规范第3.0.3条的规定,将模拟信号引入多点信号巡检仪,DCS或其他仪表设备进行指示.
4 指示报警器(报警控制器)应具有为消防设备或联锁保护用的开关量输出功能.
5 多点式指示报警器或报警器应具有相对独立,互不影响的报警功能,并能区分和识别报警场所位号.
6 指示报警器或报警器发出报警后,即使环境内气体浓度发生变化,仍应继续报警,只有经确认并采取措施后,才停上报警.
7 在下列情况下,指示报警器应能发出与可燃气体或有毒气体浓度报警信号有明显区别的声,光故障报警信号:
a 指示报警器与检测器之间连线断路; b 检测器内部元件失效; c 指示报警器电源欠压.
8 报警记录设备应具有以下功能:
a 能记录可燃气体和有毒气体报警时间,计时装置的日计时误差不超过30s; b 能显示当前报警部位总数; c 能区分最先报警部位;
d 能追索显示以前至少1周内的报警部位并区分最先报警部位. 5.3.2 报警设定值应根据下列规定确定:
1 根据本规范第3.0.2条规定,选用一级或一,二级报警; 2 可燃气体的一级报警(高限)设定值小于或等于25%LEL; 3 可燃气休的二级报警(高限)设定值小于或等于50%LEL;
4 有毒气体的报警设定值宜小于或等于1TLV,当试验用标准气调制困难时,报警设定值可为2TLV以下.
5.3.3 指示误差和报警误差应符合下列规定:
1 可燃气体的指示误差:指示范围为0~100%LEL时,±5%LEL.
2 有毒气体的指示误差:指示范围为0~3TLV时,±10%指示值:指示范围高于3TLV时,±10%量程值. 3 可燃气体的报警误差:±25%设定值以内. 4 有毒气体的报警误差:±25%设定值以内.
5 电源电压的变化小于或等于10%时,指示和报警精度不得降低. 5.3.4 检测报警响应时间应符合下列规定: 1 可燃气体检测报警:扩散式小于30s; 吸入式小于20s.
2 有毒气体检测报警:扩散式小于60s; 吸入式小于30s. 6 检测报警仪表的安装 6.1 检测器的安装
6.1.1 检测比空气重的可燃气体或有毒气体的检测器,其安装高度应距地坪(或楼地板)0.3~0.6m. 注:气体密度大于0.97kg/m3(标准状态下)即认为比空气重;气体密度小于0.97kg/m3(标准状态下)的即认为比空气轻.
6.1.2 检测比空气轻的可燃气体或有毒气体的检测器,其安装高度宜高出释放源0.5~2m. 6.1.3 检测器宜安装在无冲击,无振动,无强电磁场干扰的场所,且周围留有不小于0.3m的净空. 6.1.4 检测器的安装与接线按制造厂规定的要求进行,并应符合防爆仪表安装接线的有关规定. 6.2 指示报警器或报警器的安装
6.2.1 当工艺装置或储运设施有中心控制室时,指示报警器或报警器应安装在中心控制室内. 6.2.2 当工艺装置或储运设施设有中心控制室以外的其他控制室或操作室时,其操作管辖区内设置的可燃气体和/或有毒气体指示报警器或报警器,宜安装在该控制室或操作室内;需要时,其报警信号再转送至中心控制室.
6.2.3 指示报警器或报警器,应有其对应检测器所在位置的指示标牌或检测器的分布图. 6.2.4 一般报警用的报警系统,可使用普通仪表电源供电. 6.2.5 下列情况的检测报警系统,应采用不间断电源(UPS)供电; 1 与自动保护系统相连的可燃气体或有毒气体的检测;
2 人员常去场所的可能泄漏Ⅰ级(极度危害)和Ⅱ级(高度危害)有毒气体的检测. 附录A 可燃气体和有毒气体蒸汽特性表 表A 可燃气体,蒸汽特性 续表 续表
注:①本表数值来源基本上以《化学易燃品参考资料》(北京消防研究所译自美国防火手册)为主,并与《压力容器中化学介质毒性危险和爆炸危险程度分类》HGJ43-91,《石油化工工艺计算图表》,《可燃气体报警器》JJG693-90进行了对照,仅调整了个别栏目的数值;②\"蒸气密度\"一栏是在原\"蒸气比重\"数值上乘以1.293,其密度为标准状态下的. 表B 有毒气体,蒸汽特性表
注:①本表中,第1~7项数值来源基本以上《常用化学危险物品安全手册》为主,并与《工业企业卫生标准》TJ36-79及《有毒化学品卫生与安全实用手册》进行了对照,第8项数值来自《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92;第9项数值来自《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044-85. ②环氧乙烷危害程度分级中的Ⅱ来自《石油化工企业职业安全卫生设计规范》SH3047-93.
用词说明
对本规范条文中要求执行严格程度不同的用词,说明如下: 1 表示很严格,非这样做不可的用词 正面词采用\"必须\"; 反面词采用\"严禁\".
2 表示严格,在正常情况下应这样做的用词 正面词采用\"应\".
反面词采用\"不应\"或\"不得\".
3 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词 正面词采用\"宜\"; 反面词采用\"不宜\".
表示有选择,在一定条件下可以这样做,采用\"可\".
条文说明 1 总则
1.0.2 本规范适用于石油化工企业泄漏的可燃气体和有毒气体检测报警设计,包括新建,扩建,改建及原有工艺装置和储运设施不进行任何改动仅增设有毒气体检测报警的设计. 1.0.3 与本规范有关的标准
《石油化工企业设计防火规范》GB50160
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058 《作业环境气体检测报警仪通用技术要求》GB12358
《中华人民共和国国家计量检定规程可燃气体检测报警器》JJG693 《建筑设计防火规范》GBJ16 《工业企业设计卫生标准》TJ36
《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044 《石油化工企业职业安全卫生设计规范》SH3047
2 术语,符号
2.1.1 按《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92规定:甲类气体是指可燃气体与空气混合物的爆炸下限小于10%(体积)的气体;液化烃(甲A)是指15℃时的蒸气压力大于0.1MPa的烃类液体及其它类似的液体,例如液化石油气,液化乙烯,液化甲烷,液化环氧乙烷等;甲B类液体是指除甲A以外,闪点小于28℃的可燃液体;乙A类液体是指闪点等于或大于28℃至等于45℃的可燃液体.甲B与乙A类液体也可称为易燃液体.
由于乙A类液体泄漏后挥发为蒸气或呈气态泄漏,该气体在空气中的爆炸下限小于10%(体积)属于甲类气体,可形成爆炸危险区.但是,该气体易于空气中冷凝,所以扩散距离较近,其危险程度低于甲A,甲B类.
可燃气体的爆炸浓度上限与下限之差大于20%时作为甲类气体对待,系根据API及欧州等国家标准(对物质的火灾危险性分类为甲类)的规定,但是我国在制定GB50160-92时,只考虑下限值,不考虑上
限的差值,所以该物质的火灾危险性分类定为乙类.本规范从防爆检测和报警角度考虑,认为按甲类对待为宜.
2.1.2 根据国际TJ36-79规定,氨属车间空气中的有害物质,所以是有毒气体,但国标GB5044-83中规定,氨属轻度危害,因此本规范不规定检测.按日本有关标准规定,氨也作为有毒气体进行检测. 按我国的GBJ16-87和GB50160-92规定,一氧化碳为乙类气体.由于其爆炸下限与上限之差大于20%,危险性较大.按国外规定属于甲类气体.又因一氧化碳气体无色,无味不引起人们警惕,吸入较高浓度引起急性脑缺氧性疾病,损害人体的中枢神经.按国标TJ36-79规定,一氧化碳属车间空气有害物质.按国标GB5044-83规定,一氧化碳属Ⅱ级毒物危害程度.因此本规范将一氧化碳作为有毒气体进行检测.
本规范中的有毒气体是根据国标GB5044-83毒物危害程度分级中的极度,高度的危害气体,并根据目前有检测仪表而确定的.也参照日本标准规定的10种有毒气体.
2.1.3 最高允许浓度定义引自TJ36-79第三章表4中注①.根据国外有关资料介绍,最高允许浓度系指一般人在有害气体的环境中,以中等强度每天连续工作八小时,对健康无害的环境中有毒气体浓度的界限.
2.2.1 LEL为Low Explosion Limit缩写. TLV为Threshold Limit Value缩写.
3 一般规定
3.0.1 本条可燃气体规定是符合GB50160-92第4.6.11条\"在使用或产生甲类气体或甲,乙A类液体的装置内,宜按区域控制和重点控制相结合的原则,设置可燃气体报警器探头\"和第5.1.4条\"在可能泄漏液化烃场所内,宜设可燃气体报警器探头\"的规定并且更具体化了.
2区及附加2区的划分见《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92第2.2.5,第2.3.3,第2.3.4,第2.3.7,第2.3.8,第2.3.9条.
3.0.3 在正常运行时人员不得进入的危险场所可能有几台检测器是一级或二级报警,仅甲类气体和有毒气体(属Ⅰ或Ⅱ级)释放源进行连续检测,指示,报警,并对报警进行记录或打印,以便随时观察发展趋势和留作档案资料.
3.0.4 通常情况下,工艺装置或储运设施的控制是操作人员常驻和能够采取措施的场所.但是,不是所有情况都如此.例如某厂装卸栈台的可燃气体检测报警仪的报警器集中安装在远离栈台的控制室里,而在栈台上操作室的操作人员既看不见也听不到报警信号,更谈不上采取措施了,因此,做了本条规定.
3.0.7 本条规定主要是使一旦泄漏的可燃气体或有毒气体除自身扩散外又可被风吹到检测器,其机率在全年来说最多.
3.0.8 本条规定的根据是:(1)洛阳石化工程公司与辽阳石油化纤公司仪表厂合作进行的液化石油气扩散速率经验;(2)日本《一般高压气体安全规则中LPG安全规则》.
根据液化石油气速率试验,室内当释放流率为600L/h(10L/min)时,LPG的扩散速度为0.15m/s,泄漏发生1~1.5min内即可检测到,扣除仪表本身响应时间30s后,扩散时间为30~60s,扩散距离4.5~9m. 由此推论,一台在室内安装的检测器其有效覆盖半径可按4.5~9m考虑. 按日本LPG安全规则关于《可燃气体及毒性气体的泄漏检测报警器的布置》.
室内布置的容易泄漏的高压气体设备,于易滞留可燃气体的场所,在这些设备群的周围以10m一个以上的比例计算设置检测器的数量.在室外布置的容易泄漏的高压气体设备在邻近高压设备,墙壁及其它构筑物,在坑槽等易于滞留气体的场所,在这设备群的周围以20m一个以上的比例计算设置检测器的数量.
上述容易泄漏的高压气体设备一般指压缩机,泵,反应器,储罐等.
分析日本的规定可折算为:检测器的有效覆盖水平平面半径,在室内为5m,在室外为10m.
据有的资料报导:通过试验在泄放量为5~10L/min,连续释放5min,检测器与泄放点的最灵敏区为10m以内,有效检测距离是20m.
本条规定,可燃气体泄漏30~60s即应响应报警,取其扩散距离的平均值即为7.5m.参照日本的规定,室外为室内的2倍,故室外的有效覆盖水平平面半径为15m.
有毒气体检测器与释放源距离是根据对四个石化企业调查结果规定的,一般检测器距释放源室外不大于2m,室内不大于1m,多为靠近释放源0.5~0.6m设置,其它装高度比空气轻的不大于1.5m,比空气重的距地面约0.4~0.6m.
3.0.9 本条所说\"不具备安装固定式的\":系指该处无法安装检测器:环境湿度过高;环境温度过低;没有非爆炸危险区安装指示报警器等其中任何一条均认为不具备安装固定可燃气体或有毒气体检测报警仪的.
3.0.10 可燃气体和有毒气体检测报警是为防止爆炸和保障人身安全而设置的,其可靠性应受到高度重视,检测报警系统相对独立是保证其可靠性的有效措施之一.所谓相对独立,即该检测报警系统的检测与发出报警信号的功能不受其它仪表或仪表系统故障的影响.
4 检测点的确定 4.1 工艺装置
4.1.1 本规范所指的可燃气体释放源即可能释放出形成爆炸性混合物的物质所在的位置或点. 本规范所指的有毒气体释放源即可释放出对人体健康产生危害的物质所在的位置或点.
可燃气体释放源根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》规定,释放源应按易燃物质的释放频繁程度和持续时间长短分级.其分为连续释放源,第一级释放源,第二级释放源,多级释放源. 第一级释放源:预计在正常运转时周期或偶然释放的释放源.类似下列情况的,可划为第一级释放源: 1 在正常运行时,会释放易燃物质的泵,压缩机和阀门等的密封处;
2 在正常运行时会向空间释放易燃物质,安装在贮有易燃液体的容器上的排水系统; 3 在正常运行时会向空间释放易燃物质的取样点.
第二级释放源,预计在正常情况下不会释放,即使释放也仅是偶尔短时释放源.类似下列情况的,可划为第二级释放源:
1 在正常运行时不可能出现释放易燃物质的泵,压缩机和阀门的密封外; 2 在正常运行时不能释放易燃物质的法兰等连接件;
3 在正常运行时不能向空间释放易燃物质的安全阀,排气孔和其它开口处; 4 在正常运行时不能向空间释放易燃物质的取样点.
可燃气体检测器所检测的主要对象是属于第二级释放源的设备或场所.本条各款的规定就是属第二级释放源的具体实例.
4.1.2 所谓露天布置是指设备布置没有厂房,没有顶棚的室外.半露天布置是指设备布置在室外,但在设备上方有顶棚.
可燃气体检测器的位置是按本规范第3.0.7条规定,15m距离是符合本规范第3.0.8条,有效覆盖半径的规定.当检测点位于释放源的最小频率风向的下风侧即检测点常年处于释放源的逆风向时,其距离取扩散距离的下限值5m.
4.1.3 封闭厂房是指有门,有窗,有墙,有顶棚的厂房,半封闭式厂房是指无门无窗,有顶棚或有花格墙,半截墙的厂房,通常多为通风不良场所.布置在封闭式厂房内的设备,是属于室内布置,布置在半封闭式厂房内的设备也视为室内布置.因此,检测点的间距符合本规范的第3.0.8条的规定.
封闭或半封闭厂房内有一层或二层.如果可燃气体或有毒气体压缩机布置在厂房的第二层,为安全起见,尽快检测出泄漏的可燃气或有毒气体,在二层应按本条规定设置检测器.二层以下(即一层),在无释放源情况下,属比空气重的可燃气体或有毒气体的沉积,所以在一层按本规范的4.3.4条的设置检测器.有释放源的情况,仍按本条设置检测器.
4.1.4 在封闭或半封闭的厂房内,布置不同火灾危险类别的设备时,仅在本规范规定的可燃气体释放源7.5m范围内设检测器,不是释放源的场所不设检测器.按《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》规定:
建筑物内部,一般以室为单位划定范围(特殊条件除外),即当同一个室内布置有甲类气体及甲类,乙A类液体的设备时,不管室内还有丙类或其它类液体的设备,全室都划为2区(除非有符合不划区的条件),但是本规范规定主要是检测释放源.所以在非释放源的场所不进行检测.当有符合本规范第4.3.4条,尚宜设检测器.
4.1.5 本条规定是检测比空气轻的可燃气体,当释放源处于露天或半露天的设备区内,通风良好,根据现场调查和引进装置均不设检测器.当释放源处封闭或半封闭厂房内,通风不如露天或半露天,且在最高点死角易于积聚可燃气体,为安全起见,尽快检测泄漏出的可燃气体,所以规定在释放源上方0.5~2m处(见本规范第6.1.2条)设检测器.在最高点易于积聚处设检测器主要目的是检测泄漏出可燃气体经扩散后滞留此处,经一定时间积聚后达到报警设定值而报警. 4.2 储运设施
4.2.1 由于液化烃罐多为球罐,在防火堤内即或有隔堤,其高度均低于防火堤.因此仅在防火堤内设检测点.
4.2.4 灌装口与检测点距离小于5m时,在正常灌装时可能报警,两者间距离不得过小,过大又不灵敏.因此规定为5~7.5m.
一般储瓶库多为半露天,为有效拦截或发现泄漏的液化烃,规定沿库的四周布置检测器.如周边长度不长可限下限,每间隔15m设一台.当四周边长之和小于15m的,至少设一台.
当储瓶库系封闭或半封闭厂房时应按本规范第4.1.3条规定,使检测器有效的覆盖全部厂房面积. 4.3 可燃气体,有毒气体的扩散与积聚场所
4.3.1 这是为拦截可燃气体进入明火加热炉区,以防引起火灾.检测器设置的位置是沿用《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92的规定.
4.3.2 控制室,配电室内设检测器,是属\"第二道防线\"拦截可燃气体或有毒气体的进入.日本和台湾的标准以及一些引进装置都安装检测器.本规范则区别对待.一般控制室,变配电室距工艺设备区域储罐15m(或22.5m)并高出地坪0.6m,是属2区以外.高小于0.6m,距工艺设备区域储罐15~30m之间距离是属附加2区的范围.在此范围内的控制室,当门窗朝向设备组或储运设施,则认为可燃气体或有毒气体可能进入.而可燃气体或有毒气体在全年内被吹入室内的机率较多的控制室和配电室都宜设检测器,否则可不设.
4.3.3 本条规定,只要设在2区范围内,使用防爆型或非防爆在线分析仪表时,其仪表间均应设置检测器.一则可检测管道系统泄漏出的可燃气体,二则可检测2区可燃气体,对其进入仪表间,起拦截作用. 按GB50160-92第4.2.8规定,布置在爆炸危险区内非防爆在线分析一次仪表间,应正压通风.为安全起见,本条规定,即使设了正压通风,也应有\"第二道防线\"的检测器\"把门\".
检测比空气轻的可燃气体,因气体比重轻于空气,易于聚积在仪表间顶部死角,所以检测器应设在顶部易于积聚处.
4.3.4 \"死角\"系指通风不良的墙角或窝风的地方.
5 可燃气体和有毒气体检测报警系统 5.1 系统的构成及技术性能
5.1.1 石油化工企业可燃气体和有毒气体的检测,除了极个别的对象有特殊的要求以外,大量的应该是报警系统.
报警器和指示报警器可以是仪表盘安装的单元仪表,也可以是专用的数据采集系统. 报警器应包括信号设定器和闪光报警两个基本单元.
指示报警器至少应具有信号设定,信号指示,闪光报警三个基本功能,也可以是由指示器和报警器两
部分构成.
5.1.2 为保证检测报警系统的可靠性,报警控制器或信号民设定器应与检测器一对一相对独立设置,闪光报警单元可与其他仪表系统共用,但对重要的报警与自动保护有关的报警,应独立设置.至记录设备(或DCS)和联锁系统的信号宜从报警控制器或信号设定器输出.当检测器或指示报警器能同时送出模拟信号和报警触点信号时,宜将报警触点信号接至报警及联锁系统,模似信号接至DCS指示记录,至报警及联锁系统的信号不可从DCS接出.
数据采集系统也可以是DCS中的一个相对独立的单元,主要用以可燃气体和(或)有毒气体的检测报警;该单元应包括数据采集部件和操作显示设备. 5.1.3 报警记录设备可以与其他仪表系统公用. 5.2 检测器的选用
5.2.1 检测器应该根据现场爆炸危险区域的划分,爆炸性气体混合物的级别和组别,环境条件及气体介质对检测元件的毒害程度等选用.
1 催化燃烧法使用的检测元件是载体催化活性元件.
2 根据检测器安装场所,大气中有害组分对可燃气体检测器的影响选用普通型或抗毒性检测器. 卤化物(氟,氯,溴,碘),硫化物,硅烷及含硅化合物,四乙基铅等物质能使元件中毒.毒性物质含量过高,会使检测器无法工作;含有毒性物质,会降低检测器的使用寿命.
毒性物质的含量与检测元件的使用寿命(直至无法使用)之间无严格的定量数据,条文中|少量\"是指10ppm左右,其数值是根据使用经验得出的.
抗毒性检测元件主要是抗硫化物,硅化物对检测元件的毒害. 抗毒性又分为:普通型,抗硫化氢,氯乙烯等不同系列.
3 一般检测可燃气体的催化燃烧方式的检测器对氢气有引爆炸,对氢气的检测应选用专用的催化燃烧型氢气检测器或采用有毒气体的检测方式(电化学或半导体检测元件). 5.2.2 根据被检测有毒气体的特性选用不同工作原理的检测器. 目前国内气体检测报警仪表的种类及主要生产厂家,见下表:
各种有毒气体检测方法的适用范围见下表:
注:A―优先选用检测器型式, O―其他可选检测器型式,
C―作为可燃气体检测时可选检测器型式.
使用电化学型检测器时,由于温度过高过低都会引起电解质的物理变化,应注意使用温度不超过制造厂所规定的使用环境温度.当环境温度不适合时,应采取措施或改用其他型式的检测器. 常用的有毒气体检测器使用寿命如下: 电化学式:1~3年 半导体式:3~4年 红外线式:不小于2年.
对同一种原理的检测器,制造厂对检测不同的有毒气体采取了不同的样品处理措施,用以消除气体测量中的交叉反应,因此,在采购有毒气体检测器时应注明要检测的气体及安装环境中存在的其他气体.
5.2.3 有毒气体检测器的选用,应综合考虑气体的物性,腐蚀性,检测器的适应性,稳定性,可靠性,检测精度,环境的影响及使用寿命,并根据检测器安装场所中的各种气体成份的交叉反应和制造厂提供的仪表抗交叉影响的性能,选择合适的检测器.
5.2.4 检测器的防爆类别组别必须符合现场爆炸性气体混合物的类别,级别,组别的要求.爆炸危险区域的划分应按释放源级别和通风条件确定,分为三个区域,即0区,1区,2区.
爆炸性气体混合物按其最大试验安全间隙和最小点燃电流比分级(Ⅰ,ⅡA,ⅡB,ⅡC);按其引燃温度分级(T1,T2,T3,T4,T5,T6).
选用的检测器的级别和组别不应低于安装环境中的爆炸性气体混合物的级别和组别.
5.2.5 根据安装现场的环境条件及该点检测对生产和人体的危害程度选用不同的采样方式.吸入式检测器较之自然扩散式检测器增加了机械吸入装置,有更强的定向,定点采样能力,但覆盖面较小,除5.2.5条第2款所规定情况采用吸入式检测器外,大量使用的应该是自然扩散式检测器. 5.3 指示报警器或报警器的选用
5.3.1 指示报警器或报警器要求具有的基本功能与设计配置的系统有关: 报警(系统)――具有报警和位号识别功能;
指示报警(系统)――具有指示,报警和位号识别功能;
信号设定器或报警控制器应是专用仪表;指示器和报警器可以独立设置,也可以与其他仪表系统公用;
指示报警系统可以是盘装单元,也可以是专用的以微计算机为基础的数据采集系统.
有关测量范围是根据中华人民共和国国家标准《作业环境气体检测报警仪通用技术要求》GB12358-90,并参照中华人民共和国化工行业标准《有毒气体检测报警仪技术条件及检验方法》HG23006-92和日本国通产省令51号《关于确保液化石油气安全和正当交易的法律实施规则的有关基准》(昭和43年2月7日制定,昭和57年10月1日最终修订)有关条文制定的.
指示报警器或报警器的有关性能指标是根据中华人民共和国国家标准《可燃气体报警控制器技术要求及试验方法》GB16808-97并结合目前国内外气体检测报警仪表的发展情况制定的.
5.3.2 报警设定单元是仪表本体上配置的单元之一,它可以设置在检测器上;可以设置在报警控制器和报警设定器上;也可以设置在专用的数据采集系统上.
根据系统配置的要求,可以选用仅具有一级报警功能的仪表或具有一,二级报警功能的仪表. 一级,二级报警设定值是根据国内外多年的使用经验规定的.
报警设定值及有关的测量范围是根据中华人民共和国国家标准《作业环境气体检测报警仪通用技术要求》GB12385-90,并参照中华人民共和国化工行业标准《有毒气体检测报警仪技术条件及检验方法》HG23006-92和日本国通产省令51号《关于确保液化石油气安全和正当交易的法律实施规则的有关基准》(昭和43年2月7日制定,昭和57年10月1日最终修订)的有关条文制定的. 5.3.3 指示与报警误差系根据中华人民共和国国家标准《作业环境气体检测报警仪通用技术要求》GB13358-90有关标准制定的,但由于目前有毒气体检测报警仪表的报警误差大都为30%,在执行本条规定时,如果选择不到报警误差小于25%的仪表时,报警误差可酌情放宽至30%.
5.3.4 检测报警滞后时间是根据中华人民共和国国家标准《作业环境气体检测报警仪通用技术要求》GB12358-90制定,该标准中规定:可燃气体检测报警仪在按该规范6.8和6.9条的规定进行试验时,检测及报警时间必须在30s以内,有毒气体检测报警仪在按该规范6.8条和6.9条的规定进行试验时,检测及报警时间必须在60s以内.
中华人民共和国化工行业标准《有毒气体检测报警仪技术条件及检验方法》HG23006-92中规定有毒气体检测报警仪的响应时间为:扩散式60s,泵吸式30s以内.
6 检测报警仪表的安装 6.1 检测器的安装
6.1.1 检测比空气重的可燃气体和/或有毒气体时,推荐的的检测器安装高度应高出地坪(或楼板面)0.3~0.6m.过低易造成因雨水淋,溅对检测器的损害;过高则超出了比空气重的气体易于积聚的高度.
6.1.2 检测比空气轻的可燃气体(如甲烷和城市煤气时),检测器高出释放源所在高度0.5~2m,且与释放源的水平距离适当减小至5m 以内,可以尽快地检测到可燃气体.当检测指定部位的氢气泄漏时,检测器宜安装于释放源周围及上方1m的范围内,太远则由于氢气的迅速扩散上升,起不到检测效果. 检测与空气分子量接近且极易与空气混合的有毒气体(如一氧化碳和氰化氢)时,检测器应安装于距释放源上下1m的高度范围内;有毒气体比空气稍轻时,检测器安装于释放源上方,有毒气体比空气稍重时,检测器安装于释放源下方;检测器距释放源的水平距离不超过1m为宜.
6.1.4 检测器的安装与接线除按制造厂规定的要求以外,应遵照《爆炸和火灾危险环境电力设计规范》GB50058-92有关规定执行
石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范
液化石油气储配站消防安全技术操作规程
①储配站生产区域内,应在醒目位置设置“严禁烟火”的警示牌,并不准任何人携带火种(如火柴、打火机等);如因施工需要,必须动火时,应事先制订动火方案,并按规定程序报批。
②在生产区域作业的人员,应穿防爆鞋,其他进入生产区域的人员也不得穿鞋底有铁钉的鞋。 ③各种机动车辆进入生产区域时,必须在排气管上戴防火帽;同时,严禁兽力车、电瓶车和拖拉机等车辆进入生产区。
④不准机动车辆在生产区域内进行修车、擦车和加油等作业,在进行灌装和卸液操作时,必须将车辆的发动机熄火。
⑤不准在生产区域内放散液化石油气和乱倒残液,并应及时消除从设备和管道“跑、冒、滴、漏”出来的液化石油气。
⑥每天末班下班时,必须将生产用的电源切断。
⑦各种设备都应装有良好的接地设施,其最大接地电阻不得超过10Ω。 ⑧消防水泵系统
a.消防水池的储水量应按规定备足,并每天检查,及时补水。 b.消防泵、深井泵应各有应急电源,泵和电源应定期检查和试运转。
c.消防水带和水枪应放置在固定位置,保持整齐完好,不得挪作他用,并应经常检查、修复或更新。 d.在每次试运转时,全面检查消火栓有无漏水,卡口有无损坏等现象。 ⑨灭火器
a.定期检查各种灭火器的数量和质量,若有失效,应及时补充或更换。
b.干粉灭火器一般每年春、秋季各检查一次,平时应加强保管,防止干粉受潮或变质。
c.泡沫灭火器每年入冬之前应进行全面检查,并放在室内使用方便的地方,以防药液结冻;次年春季应再检查一次,并移至室外放置。
⑩消防队伍。除公安部门的专业消防队伍外,各储配站都应建立义务消防组织。义务消防队员应学习有关液化石油气的安全基本知识。熟悉各种消防设施和器材的使用方法,既会预防事故,又能处理事故,一旦遇有火警,即可迅速投人灭火和抢险救灾活动,防止事态扩大,保护人民生命和社会财产不受或少受损失。
安全用火管理制度
第一条 为加强用火管理,防止火灾爆炸事故发生,特制定本制度。
第二条 安全用火管理的范围包括以下厂区内各种作业、明火取暖和明火照明: 1、各种焊接、切割作业;
2、喷灯、火炉、液化气炉、电炉;
3、烧烤煨管、熬沥青、炒砂子、打磨、喷沙、锤击(产生火花)物件和产生火花的作业; 4、生产装置罐区临时用电或使用非防爆电动工具等; 5、机动车辆及畜力车进入生产装置区和罐区; 6、使用雷管、炸药等进行爆破;
7、在生产区使用非防爆的通讯和电器设备。 第三条 根据用火部位危险程度,用火分为三级: 1、凡属下列地点动火均为一级用火: (1)正在生产的工艺装置区; (2)各类罐区、油库、液化气站; (3)有易燃可燃液、液化气的泵房与机房; (4)易燃可燃物品、液化气装卸区等;
(5)工业污水场、易燃易爆的循环水场、凉水塔和工业下水及下水系统的隔油池、下水井油沟、管道(包括距上述地点15米以内的区域)。 (6)化学危险品仓库;
(7)输送和储存易燃、可燃液体和可燃气体的管线、罐体。 2、凡属下列地点动火均为二级用火:
(1)停工检修并经认真吹扫处理化验分析合格的工艺生产装置;
(2)从易燃、易爆及有毒装置或系统拆除,且运到安全地点的容器、管线,经吹扫处理化验合格者; (3)全厂系统管网区; (4)仓库、车库及木材加工场;
(5)生产装置、罐区的非防爆场所及防火间距以外的地区。 3、在厂区内,除一、二级用火以外的临时用火均属三级用火。
4、生产企业可在没有危险的区域,划出固定用火区,并按有关规章严格管理。 第四条 用火审批权限
1、一级用火由申请用火单位领导和安全技术人员会同施工单位用火负责人,对动火现场认真检查,制定可靠的防火措施,并填写火票。安全监督部门对现场进行检查,确认措施可靠并逐项落实后,方可签发火票,准许动火。
2、二级用火由申请用火单位安全技术人员会同施工单位共同落实防火措施,填写火票,再经车间领导对动火现场进行检查,确认防火措施已落实后,批准动火。
3、三级用火由施工单位提出申请,由管区所在单位的安全技术人员对动火现场进行检查并填写火票,批准用火。
4、固定用火区的审批,应由用火单位提出申请,报安全监督部门会同消防部门审查批准。 5、带油、带压、带有其它可燃介质或有毒介质的容器、设备和管线一般不允许动火,确属生产需要时,作为特殊动火处理,由安全监督部门召集有关部门共同制定可靠的施工方案和安全措施,及时报请厂级主管领导批准后,方可动火。
第五条 外来施工单位厂区内施工用火,应由工程项目甲方负责部门提出用火申请,由所管辖区域的单位领导会同工程项目甲方负责人及施工单位落实防火措施,填写火票,派出监护人员并按用火等级审批权限报请有关部门批准。 第六条 动火人权限
应严格执行“三不动火”,即没有经批准的火票不动火、防火监护人不在现场不动火、防火措施不落实不动火。对不符合“三不动火”要求的,有权拒绝动火。
第七条 监护人的资格、职责和权限 1、用火监护人资格
必须有岗位操作合格证;必须了解动火区域或岗位的生产过程,熟悉工艺操作和设备状况;必须有较强的责任心,出现问题能正确处理;有应付突发事故的能力。 2、用火监护人的职责
在安全技术人员和单位领导的指导下,逐项检查并落实防火措施;检查用火现场的情况,发现异常情况及时采取措施;要求监火时佩戴明显标志,不得私自离开现场。 3、用火监护人的权限
对用火部位与动火票不符、安全措施不落实的,有权制止动火;异常情况发生时有权停止用火;对动火人不执行“三不动火”又不听劝阻的,可以收回动火票,并报告车间领导。
第八条 安全监督部门、消防部门的各级领导有权随时检查用火,如发现违反用火管理制度或动火危险时,可收回火票停止动火,并根据违章情节,严肃处理。 第九条 用火界限划分
1、无产权单位的新项目需要动火时,由施工单位(外来单位参照第五条)提出申请,由动火地点所辖区域单位办理用火手续,并指派监护人。
2、到另一单位所辖区域施工动火时,由单位提出申请,填写火票,经所管辖区域单位领导审查会签,双方共同落实防火措施,各派一名监护人,按用火级别审批后,方可用火。
3、动火点在装置以外15米以内,对该装置安全生产可能有威胁时,该装置所在单位要会签,必要时加派监护人。
第十条 需要动火的塔、罐、容器等设备和管线用火要认真进行化验分析,要有分析数据,将分析数据填入火票中,分析单附在火票的存根上,以备存查和落实防火措施。
第十一条 厂内维修的临时用电,电管部门可根据批准合格的动火票,办理用电手续,并符合《临时用电安全管理规定》。
第十二条 关于机动车辆进入生产装置区及罐区的规定
1、机动车辆进入生产装置区和罐区作业,必须由车辆所在单位提出申请,落实车辆防火措施,由所管辖区域单位制定行车路线,检查防火措施落实,并填写“进车票”,单位领导审查批准后,方可进入。 2、非防爆电瓶车、机动三轮车、拖拉机、翻斗车等不准进入正在生产的工艺装置和罐区。 第十三条 用火的基本原则
1、凡在生产、储存、输送可燃物料的设备、容器及管道上动火,应首先切断物料来源加好盲板,经彻底吹扫、清洗、置换后,打开人孔,通风换气,并经分析合格,方可动火。分析合格后,如超过二小时才动火,必须再次进行动火分析。
2、正常生产的装置和罐区,凡是可动可不动的火一律不动;凡能拆下来的一定拆下来移到安全地方动火;节假日不影响生产正常进行的用火,一律禁止;对节假日中必须的用火,按特殊用火处理。 3、用火审批人必须亲临现场检查,落实防火措施后,方可签发火票。一张火票只限一处。一级火票有效时间不超过8小时;二级火票不超过3天;三级火票不超过5天。固定用火点每半年由安全监督部门组织消防等单位检查认定一次。
4、装置进行大、中修,因动火工作量大,对易燃、可燃和有毒物料均应彻底送至装置外罐区,并加盲板与装置隔绝。装置内各部位均应彻底吹扫、清洗、置换,打开人孔,通风换气,经分析合格,办理用火票后动火。
5、进有限空间内部用火,必须遵守《进入有限空间设备作业安全管理规定》。 第十四条 火票
1、火票是用火依据,不得涂改、代签,要妥善保管。
2、“用火票”存根应按审批等级存档管理,即谁审批谁存档,以备查验
3、用火票为三联,一联为用火人持有,二联为监火人持有,三联为审批部门存档。 4、火票保存期限为一年。
第十五条 本制度未尽事宜和对用火管理中有争议的问题,由安全监督部门协调裁决。 第十六条 本制度解释权归中国石油天然集团公司炼油化工部。
第十七条 本制度从颁布之日起开始执行,原“安全用火管理制度”同时废止。
作业指导书/易燃、易爆库安全要求
1. 易燃易爆仓库应远离其它建筑物,通风要良好。仓库周围应有围墙并装置大门。严禁无关人员进入仓库。
2. 仓库工作人员必须了解所管物品的安全知识。严禁烟火,不准把火种、易燃物品和铁器等带入库内。 3. 易燃易爆物品必须分别存放在专用仓库中,不得随意乱放。存放电石应注意防潮。 4. 库内不得同时存放性质相抵触的爆炸物品和其它物品,亦不得超过规定的储存数量。 5. 仓库必须建立定期检查制度,对过期变质的易燃易爆物品要及时处理。 6. 严禁在仓库内住宿、开会。收发物品要有严格的登记手续。 7. 必须配备充分、完好、合用的消防器材并放置在明显方便的地方。
8. 仓库内不准用一般的电机、电气设备、必须按设计规范采用密闭防爆型设备。并要定期检查,确保安全,仓库人员不得拆卸。
9. 予警系统必须良好,并定期检查,确保有效。
10. 运送各种易燃、易爆物品时,盖要拧紧,容器要竖直放稳。运送人员禁止吸烟,沿途须距离火种5米以外。运送电石时,先要把桶盖松开放出气体,中途注意防潮,雨天不准装运电石。 11. 各种压力气瓶的存放、使用和运输,必须遵守国家《气瓶安全监察规程》。
电焊工消防安全操作规程
1、电焊工首先必须持证上岗,办理动火手续,严格操作规程,各种焊机应在规定的电压下使用, 2、电焊前应检查焊机的电源线的绝缘是否良好,焊机应避雨雪、潮湿,放置在干燥处。 3、焊机、导线、焊钳等接点应采用螺栓或螺母拧接牢固。
4、焊机二次线路及外壳必须接地良好,接地电阻不小于1MΩ( 欧)。
5、开启电开关时要一次推到位,然后开启电焊机;停机时先关焊机再关电源开关;移动焊机时应先停机断电。
6、焊接中突然停电,应立即关好电焊机;焊条头不得乱扔,应放在指定的安全地点。 7、电弧切割或焊接有色金属及表面涂有油品等物件时,作业区环境应良好,人要在上风处。 8、作业中注意检查电焊机及调节器,温度超过60 °C应冷却。 9、发现故障、电线破损、熔丝一再烧断应停机维修或更换。 10、电焊时的二次电压不得偏离60——80V(伏)
灭火器操作规程及管理
一、目的
指导使用人正确使用灭火器,确保灭火器保持持续正常使用能力。 二、适用范围
适用于相关管理处对灭火器的使用。 三、内容 使用方法
1.手提式CO2气体灭火器。
(1)手提灭火器,拔出保险销,操作者站在火焰上风有效距离2—3米处。
(2)手提喷嘴对准火焰根部,按下压把,CO2气体即喷出。同时适当摆动喷嘴,使气体横扫整个火焰根部,并逐渐向前推移。
(3)如遇多处明火,可移动位置点射着火点,直至火焰点完全熄灭,不留明火为止,防止复燃。 (4)火灭后,抬起灭火器压把,即停止喷射。 2.推车式ABC干粉灭火器
(1)使用时将灭火器推到距火点有效距离处。
(2)取出喷管,伸展胶管,操作者在火焰上风位置用手压开喷枪开关,双手紧握喷管,然后向上提起阀门手柄,对准火焰根部推进,直到将火完全扑灭。 3.消防水带、水枪。
(1)拉开防火拴门,取出水带,水枪.
(2)检查水带及接头是否良好,如有破损,禁止使用. (3)向火场方向铺设水带,注意避免扭折。
(4)将水带与消防栓连接,将连接扣准确插入滑槽,并按顺时针方向拧紧。
(5)连接完毕后,至少有2名操作者紧握水枪,对准水源(严禁对人,避免高压伤人),另外一名操作者缓慢打开消火栓阀门至最大,对准火源根部喷射进行灭火,直到将火完全扑灭。 4.注意问题
(1)用灭火器灭火时,避免冲击液面,以防火种飞溅。
(2)灭火器一经开启使用,不能保存重用,须到消防器材店重新灌气后才能保存使用。 (3)消防水带灭火后,须打开晒干水份,并经检查确认没有破损,才能折叠到消防栓内。 日常管理
1.安全主管每天对辖区消防栓,灭火器进行日常巡视检查,每月应全面巡视检查一遍,检查情况分别记录在消防栓、灭火器上的消防器材检查记录表及《巡视检查记录表》。 2.巡视检查的内容 (1)消防栓
检查拴门是否良好,封条是否完整,拴内部件是否齐全,固定是否良好,有无脱落,拴内水龙头有无渗漏。
(2)灭火器
检查数量、压力或重量是否符合要求,喷管有无破损,检查外观有无明显锈蚀,推车式灭火器需检查行驶机件是否灵活,伸展胶管有无破损。 石油工业动火作业安全规程 前言
本标准是对SY5858-93《石油企业工业动火安全规程》的修订。 本标准与SY5858-93相比,主要变化如下: ——增加了规范性引用文件; ——增加了动火条件; ——增加了动火作业要求;
——增加了附录A“工业动火申请报告书格式”。 本标准的附录A为资料性附录。
本标准由石油工业安全专业标准经技术委员会提出并归口。 本标准起草单位:中国石化集团胜利石油管理局安全环保处。
本标准主要起草人:周长江、张富均、高圣新、牛宝顺、陈建设、张勇。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为: ——SY5858-93。 1范围
本标准规定了石油企业工业动火的基本原则、技术要求、分类等级及其管理内容与要求。
本标准适用于陆上石油与天然气勘探、开发、储运、油田基本建设和其他易燃易爆区域的动火作业。 2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GBJ50257 电气装置安装工程 爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范 3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。 3.1
工业动火 hotwork
在油气、易燃易爆危险区域内和油气容器、管线、设备或盛装过易燃易爆物品的容器上,使用焊、割等工具,能直接和间接产生明火的施工作业。 3.2
置换 displacement
用清水、蒸汽、氮气或其他惰性气体将作业管道、设备内可燃气体替换出来的一种方法。 3.3
现场监督 monitoring in fields
在动火作业中,按照动火措施进行施工现场检查监督。 4 总则
4.1 工业动火实行工业动火申请报告书制度。申请报告书应详细说明动火作业范围、确定危害和评估风险、制定交叉作业防范措施。
4.2 动火作业申请报告书只在签发的一个场所、一个作业班次有效。一级工业动火申请报告书有效时间不超过8h,如在动火作业本班不能完成,作业应在交接班时重新确认,进行技术交底,并由接班相应人员签字后方可持续有效。二级工业动火申请报告书有效时间不超过3d,三级、四级工业动火申请报告书有效时间不超过5d。
4.3 在易燃易爆危险区域内,应严格限制动火,凡能拆下来的设备、管线应移到安全地方动火。 4.4 油气集输泵站进行多处动火时,相连通的各个动火部位不应同时进行。上一处动火部位的施工作业完成后,方可进行下一个部位的施工作业。
4.5 在动火作业准备过程中,施工单位应与生产单位密切配合,进行危害识别、制定动火方案、做好变更管理及应急预案。
4.6 生产单位和施工单位应指定动火作业监督人和监护人,负责动火现场的协调和管理,并检查和确认动火措施的落实。
4.7 动火施工现场应根据动火级别、应急预案的要求配备相应的消防器材和消防车。 4.8 动火作业期间,如发现异常情况,应立即停止动火作业。 5 工业动火等级划分 5.1 动火分级原则
根据动火部位爆炸危险区域危险程度、影响范围及事故发生的可能性,工业动火分为四级。 5.2 一级动火
a) 原油储量在10000m以上(含 10000m)的油库、联合站,围墙以内爆炸危险范围内的在用油气管
3
3
线及容器本体动火。
b) 容量大于5000m储罐(含5000m,包括原油罐、污油罐、含油污水罐、含天然气水罐等)、容器本体及附件动火;
c) 天然气柜和容量大于400m(含400m)的石油液化气储罐动火。 d) 容量大于1000m(含1000m)成品油罐和轻烃储罐的动火;
e) 直径大于426mm(含426mm)长输管线、在输油(气)干线上停输动火或带压不停输更换管线设备的动火;
f) 天然气净化装置、集输站及场内的加热炉、溶剂塔、分离器罐、换热设备的动火; g) 天然气压缩机厂房、流量计间、阀组间、仪表间、天然气管道的管件和仪表处动火; h) 天然气井井口无控部分动火。 5.3 二级动火
a) 原油储量在1000m~10000m的油库、联合站,围墙以内爆炸危险区域范围内的在用油气管线及容器本体动火;
b) 容量小于5000m储罐、容器本体及附件的动火; c) 容量小于400m石油液化气储罐的动火; d) 容量小于1000m成品油罐和轻烃储罐的动火;
e) 容量1000m~原油库的原油计量标定间、计量间、阀组间、仪表间及原油、污油泵房的动火; f) 铁路槽车油料装卸栈桥、汽车罐车油料灌装油台及卸油台、输油码头及油轮码头内外设备及管线上的动火;
g) 输油(气)站、石油液化气站内外设备及管线上以及液化气充装间、气瓶库、残液回收库等的动火。
5.4 三级动火
a) 原油储量小于1000m(含1000m)的油库、集输站围墙以内爆炸危险区域范围内的在用油气管线及容器动火;
b) 容量小于1000m(含1000m)的油罐和原油库的计量标定间、计量间、阀组间、仪表间、污油泵房的动火;
c) 在油气生产区域内的油气管线穿孔正压补漏动火; d) 采油井单井联头和采油井井口处动火;
e) 钻穿油气层时没有发生井涌、气侵条件下的井口处动火; f) 输油(气)干线穿孔微正压补漏、腐蚀穿孔部位补焊加固的动火; g) 焊割盛装过油、气及其他易燃易爆介质的桶、箱、槽、瓶的动火;
h) 制作和防腐作业中,使用有挥发性易燃介质为稀释剂的容器、槽、罐等处的动火。 5.5 四级动火
a) 在天然气集输站(场)、输油泵站、计量站、接转站等生产区域内非油气工艺系统动火; b) 钻井作业过程中未打开油气屋、试油作业未射孔前,距井口10m以内的井场动火; c) 除一级、二级、三级动火外,其他非重要油气区生产和在严禁烟火区域的生产动火; 6 工业动火审批程序及权限
6.1 一级动火前,由施工单位填写动火申请报告书(见图A.1),经二级生产单位主管安全技术的领导或其授权人组织有关部门审查后上报,由局级安全部门审查,报主管安全技术的局领导或其授权人批准。 6.2 二级动火前,由施工单位填写动火申请报告书(见图A.2),经二级生产单位生产技术部门、安全部门组织审查后,报二级生产单位主管安全技术的领导或其授权人批准。
6.3 三级动火前,由施工单位填写动火申请报告书(见图A.3),经二级生产单位技术、安全部门组织审查后,报二级生产安全技术部门批准。
6.4 四级动火前,由施工单位填写动火申请报告书(见图A.4),经生产单位上一级安全部门组织审
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333
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查后,报生产单位上一级安全技术部门批准。 7 动火条件
7.1 动火作业人员要求
7.1.1 参加动火作业的焊工、电工、起重工等特种作业人员应持证上岗。
7.1.2 动火作业人员应遵守生产单位的动火作业安全制度。执行“申请报告书没有批准不动火,防火监护人不在现场不动火,防火措施不落实不动火”的原则。 7.1.3 动火作业人员应正确穿戴符合安全要求的劳动防护用品。 7.2 动火监护人员要求
7.2.1 动火监护人员有责任守护动火作业人员的安全。 7.2.2 动火监护人员应经过严格培训,做到持证上岗。
7.2.3 动火监护人员应熟悉并掌握常用的急救方法,具备消防知识,会熟练使用消防器材,熟知应急预案。
7.2.4 动火监护人员在接到动火申请报告书后,应逐项检查落实防火措施。
7.2.5 动火过程中若发现异常情况,动火监护人员应立即通知动火人员停止动火,并及时采取补救措施。
7.2.6 动火完工后,动火监护人员应对现场进行检查,确认无火种存在方可撤离。 7.3 动火监督人员要求
7.3.1动火监督人员应经过培训,做到持证上岗。动火监督时应佩戴明显标志。
7.3.2 动火监督人员应熟悉动火区域或岗位的生产过程、工艺流程和设备状况,具有应对突发事故的能力。
7.3.3 动火监督人员在接到动火申请报告书后,应逐项检查落实防火措施。
7.3.4 当发现动火部位与动火申请报告书不相符合,或者动火安全措施不落实时,动火监督人员有权制止动火。
7.3.5 当动火出现异常情况时,动火监督人员有权停止动火。
7.3.6 对动火人不执行“三不动火”又不听劝阻时,动火监督人员有权收回工业动火申请报告书,并报告安全管理部门。
7.3.7 动火监督人员动火过程中不得离开现场。 动火完工后,动火监督人员应对现场进行检查,确认无火种存在方可撤离。 7.4 机具要求
7.4.1 采用电焊进行动火施工的储罐、容器及管道等应在焊点附近安装接地线,其接地电阻应小于10Ω。施工现场电气线路布局与要求应符合GBJ50257的要求。
7.4.2 电焊机等电器设备应有良好的接地装置,并安装漏电保护装置。 7.4.3 各种施工机械、工具、材料及消防器材应摆放在指定安全区域内。 8 动火作业要求 8.1 动火作业隔离要求
8.1.1 工业动火前应首先切断物料来源并加好盲板,经彻底吹扫、清洗、置换后,打开人孔,通风换气,经检测气体分析合格后方可动火。如超过1h后,应对气体进行再次检测,合格后方可动火作业。 8.1.2 需动火施工的设备、设施和与动火直接有关阀门的控制由生产单位安排专人操作,作业未完工前不得擅离岗位。
8.1.3 应清除距动火区域周围5m之内的可燃物质或用阻燃物品隔离。
8.1.4 动火施工区域应设置警戒,严禁与动火作业无关人员或车辆进入动火区域。
8.1.5 动火作业人员在动火点的上风作业,应位于避开油气流可能喷射和封堵物射出的方位。但在特殊情况下,可采取围隔作业并控制火花飞溅。 8.2 动火作业气体测试要求
8.2.1 凡需要动火的储罐、容器等设备应进行内部和周围环境气体分析,气体分析应包括可燃气体浓度、有毒有害气体检测、氧气和氮气浓度检测分析。分析报告单附在工业动火申请报告书上。
8.2.2 动火施工中,动火点及操作区域空气中可燃气体浓度应低于其爆炸下限的25%。若采取强制通风措施,其风向应与自然风向一致。
8.2.3 在动火施工全过程中,动火监护人应跟踪检测可燃气体浓度。 8.3 动火作业进入有限空间要求
8.3.1 进入设备、设施及油罐内部动火应进行气体检测和复查,测试合格后方可入内。 8.3.2 所有可能影响该有限空间的物料来源都应被切断。 8.3.3 制定应急预案,并有专人监护。 8.4 高处动火作业要求
8.4.1 高处动火作业应具有有围栏和扶手的固定作业平台,并经专业人员确认; 设立防落物设施;佩戴全身安全带,使用自动锁定连接、人造纤维绳索。
8.4.2 在架空管线及脚手架上施工的人员,应系安全带。
8.4.3 遇有五级以上(含五级)大风不应进行高处动火作业,遇有六级以上(含六级)大风不应进行地面动火作业。
8.5 动火作业动土作业要求
8.5.1 动土作业应完成以下作业危险分析:所有地下管道、电缆、光缆应确定方位;地面堆土、堆物应加以控制,进行必要的支撑以防滑坡。
8.5.2 埋地管线动火施工,操作坑大小应根据实际情况(如管径、埋深等)来确定,操作坑的深度,坡度应方便施工和动火作业人员逃生。
8.5.3 在埋地管线操作坑内进行动火作业的人员应系不燃材料的安全绳。 8.6 动火作业带压不置换动火要求
带压不置换动火作业中,由管道内泄漏出的可燃气体遇明火后形成的火焰,如无特殊危险,不宜将其扑灭。 附录A
(资料性附录)
工业动火申请报告书格式
工业动火申请报告书格式见图A.1~图A.4。 工业动火申请报告书 动火级别:一级 年 月 日
石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范
本规范是根据中石化(1996)建标字250号文的通知,由我公司对原《石油化工企业可燃气体检测报警设计规范》SH3063-94进行修订而成。
本规范共分六章和二个附录。这次修订的主要内容是增补有毒气体检测报警设计。
在修订过程中,针对原规范中无有毒气体检测报警设计内容这个问题进行了广泛的调查、研究,总结了近几年来石油化工企业对有毒气体检测报警的实践经验,并征求了有关设计、生产、科研和检测仪制造等方面的意见,对其中主要问题进行了多次讨论,最后经审查定稿。
本规范在实施过程中,如发现需要修改补充之处,请将意见和有关资料提供我公司,以便今后修订时参考。
我公司的地址:河南省洛阳市中州西路27号 由政编码:
本规范的主编单位:中国石化集团洛阳石油化工工程公司 参加编制单位:中国石化集团兰州设计院
中国石化集团燕山石油化工公司仪表厂 深圳安惠实业公司
主要起草人:王怀义 王毓斌 王子平 1 总则
1.0.1 为保障石油化工企业的生产安全和/或人身安全,检测泄漏的可燃气体或有毒气体的浓度并及时报警以预防火灾与爆炸和/或人身事故的发生,特制定本规范。
1.0.2 本规范适用于石油化工企业泄漏的可燃气体和有毒气体的检测报警设计。 1.0.3 执行本规范时,尚应符合现行有关强制性标准规范的规定。 2 术语、符号 2.1 术语
2.1.1 可燃气体combustible gas
本规范中的可燃气体系指气体的爆炸下限浓度(V%)为10%以下或爆炸上限与下限之差大于20%的甲类气体或液化烃、甲B、乙A类可燃液体气化后形成的可燃气体或其中含有少量有毒气体。 2.1.2 有毒气体toxic gas
本规范中的有毒气体系指硫化氢、氰化氢、氯气、一氧化碳、丙烯腈、环氧乙烷、氯乙烯。 2.1.3 最高容许浓度allowable maximum concentration
系指车间空气中有害物质的最高容许浓度,即工人工作地点空气中有害物质所不应超过的数值。此数值亦称上限量。 2.2 符号
2.2.1 LEL可燃气体爆炸下限浓度(V%)值。 2.2.2 TLV车间空气中有害物质的最高允许浓度值。 3 一般规定
3.0.1 生产或使用可燃气体的工艺装置和储运设施(包括甲类气体和液化烃、甲B类液体的储罐区、装卸设施、灌装站等,下同)的2区内及附加2区内,应按本规范设置可燃气体检测报警仪。 生产或使用有毒气体的工艺装置和储运设施的区域内,应按本规范设置有毒气体检测报警仪。 1 可燃气体或其中含有毒气体,一旦泄漏,可燃气体可能达到25%LEL,但有毒气体不能达到最高容许浓度时,应设置可燃气体检测报警仪;
2 有毒气体或其中含有可燃气体,一旦泄漏,有毒气体可能达到最高容许浓度,但可燃气体不能达到25%LEL时,应设置有毒气体检测报警仪;
3 既属可燃气体又属有毒气体,只设有毒气体检测报警仪;
4 可燃气体与有毒气体同时存在的场所,应同时设置可燃气体和有毒气体检测报警仪。 注:2区及附加2区的划分见《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058。
3.0.2 可燃气体和有毒气体检测报警,应为一级报警或二级报警。常规的检测报警,宜为一级报警。当工艺需要采取联锁保护系统时,应采用一级报警和二级报警。在二级报警的同时,输出接点信号供联锁保护系统使用。
3.0.3 工艺有特殊需要或在正常运行时人员不得进入的危险场所,应对可燃气体和/或有毒气体释放源进行连续检测、指示、报警,并对报警进行记录或打印。
3.0.4 报警信号应发送至工艺装置、储运设施等操作人员常驻的控制室或操作室。
3.0.5 可燃气体检测报警仪必须经国家指定机构及授权检验单位的计量器具制造认证、防爆性能认证和消防认证。有毒气体检测报警仪必须经国家指定机构及授权检验单位的计量器具制造认证。防爆型有毒气体检测报警仪还应经国家指定机构及授权检验单位的防爆性能认证。
3.0.6 凡使用可燃气体和有毒气体检测报警仪的企业,应配备必要的标定设备和标准气体。 3.0.7 检测器宜布置在可燃气体或有毒气体释放源的最小频率风向的上风侧。
3.0.8 可燃气体检测器的有效覆盖水平平面半径,室内宜为7.5m;室外宜为15m。在有效覆盖面积
内,可设一台检测器。
有毒气体检测器与释放源的距离,室外不宜大于2m,室内不宜大于1m。
3.0.9 按本规范规定,应设置可燃气体或有毒气体检测报警仪的场所,宜采用固定式,当不具备设置固定式的条件时,应配置便携式检测报警仪。
3.0.10 可燃气体和有毒气体检测报警系统宜为相对独立的仪表系统。 4 检测点的确定 4.1 工艺装置
4.1.1 下列可燃气体、有毒气体的释放源,应设检测器:
1 甲类气体或有毒气体压缩机、液化烃泵,甲B类或成组布置的乙A类液体泵和能挥发出有毒气体的液体泵的动密封;
2 在不正常运行时可能泄漏甲类气体、有毒气体、液化烃或甲B类液体和能挥发出有毒气体的液体采样口和不正常操作时可能携带液化烃、甲B类液体和能挥发出有毒气体的液体排液(水)口; 3 在不正常运行时可能泄漏甲类气体、有毒气体、液化烃的设备或管法兰、阀门组。
4.1.2 第4.1.1条规定的可燃气体释放源处于露天或半露天布置的设备区内,当检测点位于释放源的最小频率风向的上风侧时,可燃气体检测点与释放源的距离不宜大于15m,有毒气体检测点与释放源的距离不宜大于2m;当检测点位于释放源的最小频率风向的下风侧时,可燃气体检测点与释放源的距离不宜大于5m,有毒气体检测点与释放源的距离小于1m。
4.1.3 第4.1.1条规定的可燃气体释放源处于封闭或半封闭厂房内,每隔15m可设一台检测器,且检测器距任一释放源不宜大于7.5m。 有毒气体检测器距释放源不宜大于1m。
4.1.4 当封闭或半封闭厂房内布置不同火灾危险类别的设备时,应在第4.1.1条规定的可燃气体释放源的7.5m范围内设检测器。
4.1.5 第4.1.1条规定的比空气轻的可燃气体释放源处于封闭或半封闭厂房内,应在释放源上方设置检测器,还应在厂房内最高点易于积聚可燃气体处设置检测器。 4.2 储运设施
4.2.1 液化烃、甲B类液体储罐,应在下列位置设检测器:
1 在液化烃罐组防火堤内,每隔30m宜设一台检测器,且距罐的排水口或罐底接管法兰、阀门不应大于15m。
2 在甲B类液体储罐的防火堤内,应设检测器,且储罐的排水口、采样口或底(侧)部接管法兰、阀门等与检测器的距离不应大于15m。
4.2.2 液化烃、甲B类液体的装卸设施,应在下列位置设检测器:
1 小鹤管铁路装卸栈台,在地面上每隔一个车位宜设一台检测器,且检测器与装卸车口的水平距离不应大于15m;
2 大鹤管铁路装置栈台,宜设一台检测器;
3 汽车装卸站的装卸车鹤位与检测器的水平距离,不应大于15m。当汽车装卸站内设有缓冲罐时,应安本规范第4.1.2条的规定设检测器。
4.2.3 装卸设施的泵或压缩机的检测器设置,应符合本规范第4.1.1条、第4.1.2条和第4.1.3条规定。、
4.2.4 液化烃灌装站的检测器设置,应符合下列要求: 1 封闭或半封闭的灌瓶间,灌装口与检测器的距离宜为5~7.5m;
2 封闭或半封闭式储瓶库,应符合本规范第4.1.3条规定;半露天储瓶库四周每15~30m设一台,当四周长小于15m时,应设一台;
3 缓冲罐排水口或阀组与检测器的距离,宜为5~7.5m。
4.2.5 封闭或半封闭氢气灌瓶间,应在灌装口上方的室内最高点易于滞留气体处设检测器。
4.2.6 液化烃、甲B、乙A类液体装卸码头,距输油臂水平平面15m范围内,应设一台检测器。当无法安装检测器时,装卸码头的可燃气体检测,应符合本规范第3.0.9规定。
4.2.7 有毒气体储运设施的有毒气体检测器,应按第4.1.2条和第4.1.3条的规定设置。 4.3 可燃气体、有毒气体的扩散与积聚场所
4.3.1 明火加热炉与甲类气体、液化烃设备以及在不正常运行时,可能泄漏的释放源之间,约距加热炉5m或在防火墙外侧,宜设检测器。
4.3.2 控制室、配电室与甲类气体、有毒气体、液化烃、甲B类液体的工艺设备组、储运设施相距30m以内,并具备下列条件之一的,宜设检测器: 1 门窗朝向工艺设备组或储运设施的;
2 地上敷设的仪表电力线缆槽盒或配管进入控制室或配电室的。 4.3.3 设在2区范围内的在线分析仪表间,应设检测器。
对于检测比空气轻的可燃气体,应于在线分析仪表间内最高点易于积聚可燃气体处设置检测器。 4.3.4 不在检测器有效覆盖面积内的下列场所,宜设检测器:
1 使用或产生液化烃和/或有毒气体的工艺装置、储运设施等可能积聚可燃气体、有毒气体的地坑及排污沟最低处的地面上。
2 易于积聚甲类气体、有毒气体的“死角”。 5 可燃气体和有毒气体检测报警系统 5.1 系统的构成及技术性能
5.1.1 系统的最基本的构成应包括检测器和报警器组成的可燃气体或有毒气体报警仪,或由检测器和指示报警器组成的可燃气体或有毒气体检测报警仪,也可以是专用的数据采集系统与检测器组成的检测报警系统。
5.1.2 系统的构成应满足以下要求:
1 选用mV信号、频率信号或4~20mA信号输出的检测器时,指示报警器宜为专用的报警控制器;也可选用信号设定器加闪光报警单元构成的报警器;至联锁保护系统及报警记录设备的信号,宜从报警控制器或信号设定器输出。
2 选用触点输出的检测器时,报警信号宜直接接至闪光报警系统或联锁保护系统,至报警记录设备的信号可以闪光报警系统或联锁保护系统输出。
3 可燃气体和/或有毒气体检测报警的数据采集系统,宜采用专用的数据采集单元或设备,不宜将可燃气体和/或有毒气体检测器接入其他信号采集单元或设备内,避免混用。
5.1.3 当选用信号设定器和报警控制器时,应按本规范第3.0.3条的规定设置报警记录设备,报警记录设备应具有报警打印及历史数据储存功能。
报警记录设备可以是DCS或其他数据采集系统,也可选用专用的工业微机或系统。
5.1.4 检测器、指示报警器或报警器的技术性能,应符合现行《作业环境气体检测报警仪通用技术要求》GB12358的有关规定。 5.2 检测器的选用
5.2.1 可燃气体检测器的选用,应符合下列规定: 1 宜选用催化燃烧型检测器,也可选用其他类型的检测器;
2 当使用场所空气中含有少量能使催化燃烧型检测元件中毒的硫、磷、砷、卤素化合物等介质时,应选用抗毒性催化燃烧型检测器或半导体型检测器; 3 氢气的检测宜选用电化学型或导体型检测器。
5.2.2 有毒气体检测器的型式,可根据被检测的有毒气体的具体特性确定: 1 硫化氢、一氧化碳气体可选用定电位电解型或半导体型; 2 氯气可选用隔膜电极型、定电位电解型或半导体型;
3 氰化氢气体可选用凝胶化电解(电池式)型、隔膜电极型或定电位电解型;
4 环氧乙烷、丙烯腈气体可选用半导体型或定电位电解型; 5 氯乙烯气体宜选用半导体型或光子电离型。
5.2.3 有毒气体检测器的选用,应考虑被检测的有毒气体与安装环境中可能存在的其他气体的交叉影响。
5.2.4 检测器防爆类型的选用,应符合下列规定:
1 根据使用场所爆炸危险区域的划分,选择检测器的防爆类型;
2 根据被检测的可燃性气体的类别、级别、组别选择检测器的防爆等级、组别; 3 对催化燃烧型检验器,宜选用隔爆型;
4 对电化学型检测器和半导体型检测器,可选用隔爆型或本质安全防爆型; 5 对电动吸入式采样器应选用隔爆结构。
5.2.5 根据使用场所的不同,按以下规定选用检测器的采样方式: 1 宜采用扩散式检测器。
2 下列情况宜采用单点或多点吸入式检测器; a 因少量泄漏有可能引起严重后果的场所;
b 由于受安装条件和环境条件的限制,难于使用扩散式检测器的场所; c Ⅰ级(极度危害)有毒气体释放源; d 有毒气体释放源较集中的地点。
3 采用吸入式有毒气体检测器检测可燃性有毒气体时,宜选用气动吸入式采样系统。 5.3 指示报警器或报警器的选用
5.3.1 指示报警器或报警器应分别具有以下基本功能: 1 能为可燃气体或有毒气体检测器及所连接的其他部件供电。
2 能直接或间接地接收可燃气体和/或有毒气体检测器及其他报警触发部件的报警信号,发出声光报警信号,并予以保持。声报警信号应能手动消除,再次有报警信号输入时仍能发出报警。
3 检测可燃气体的测量范围:0~100%LEL;有毒气体的测量范围宜为0~3TLV。在上述测量范围内,指示报警器应能分别给予明确的指示;采用无测量值指示功能的报警器时,应按本规范第3.0.3条的规定,将模拟信号引入多点信号巡检仪、DCS或其他仪表设备进行指示。
4 指示报警器(报警控制器)应具有为消防设备或联锁保护用的开关量输出功能。
5 多点式指示报警器或报警器应具有相对独立、互不影响的报警功能,并能区分和识别报警场所位号。 6 指示报警器或报警器发出报警后,即使环境内气体浓度发生变化,仍应继续报警,只有经确认并采取措施后,才停上报警。
7 在下列情况下,指示报警器应能发出与可燃气体或有毒气体浓度报警信号有明显区别的声、光故障报警信号:
a 指示报警器与检测器之间连线断路; b 检测器内部元件失效; c 指示报警器电源欠压。 8 报警记录设备应具有以下功能:
a 能记录可燃气体和有毒气体报警时间,计时装置的日计时误差不超过30s; b 能显示当前报警部位总数; c 能区分最先报警部位;
d 能追索显示以前至少1周内的报警部位并区分最先报警部位。 5.3.2 报警设定值应根据下列规定确定:
1 根据本规范第3.0.2条规定,选用一级或一、二级报警; 2 可燃气体的一级报警(高限)设定值小于或等于25%LEL; 3 可燃气休的二级报警(高限)设定值小于或等于50%LEL;
4 有毒气体的报警设定值宜小于或等于1TLV,当试验用标准气调制困难时,报警设定值可为2TLV以下。
5.3.3 指示误差和报警误差应符合下列规定:
1 可燃气体的指示误差:指示范围为0~100%LEL时,±5%LEL。
2 有毒气体的指示误差:指示范围为0~3TLV时,±10%指示值:指示范围高于3TLV时,±10%量程值。 3 可燃气体的报警误差:±25%设定值以内。 4 有毒气体的报警误差:±25%设定值以内。
5 电源电压的变化小于或等于10%时,指示和报警精度不得降低。 5.3.4 检测报警响应时间应符合下列规定: 1 可燃气体检测报警:扩散式小于30s; 吸入式小于20s。
2 有毒气体检测报警:扩散式小于60s; 吸入式小于30s。 6 检测报警仪表的安装 6.1 检测器的安装
6.1.1 检测比空气重的可燃气体或有毒气体的检测器,其安装高度应距地坪(或楼地板)0.3~0.6m。 注:气体密度大于0.97kg/m(标准状态下)即认为比空气重;气体密度小于0.97kg/m(标准状态下)的即认为比空气轻。
6.1.2 检测比空气轻的可燃气体或有毒气体的检测器,其安装高度宜高出释放源0.5~2m。 6.1.3 检测器宜安装在无冲击、无振动、无强电磁场干扰的场所,且周围留有不小于0.3m的净空。 6.1.4 检测器的安装与接线按制造厂规定的要求进行,并应符合防爆仪表安装接线的有关规定。 6.2 指示报警器或报警器的安装
6.2.1 当工艺装置或储运设施有中心控制室时,指示报警器或报警器应安装在中心控制室内。 6.2.2 当工艺装置或储运设施设有中心控制室以外的其他控制室或操作室时,其操作管辖区内设置的可燃气体和/或有毒气体指示报警器或报警器,宜安装在该控制室或操作室内;需要时,其报警信号再转送至中心控制室。
6.2.3 指示报警器或报警器,应有其对应检测器所在位置的指示标牌或检测器的分布图。 6.2.4 一般报警用的报警系统,可使用普通仪表电源供电。 6.2.5 下列情况的检测报警系统,应采用不间断电源(UPS)供电; 1 与自动保护系统相连的可燃气体或有毒气体的检测;
2 人员常去场所的可能泄漏Ⅰ级(极度危害)和Ⅱ级(高度危害)有毒气体的检测。 附录A 可燃气体和有毒气体蒸汽特性表 表A 可燃气体、蒸汽特性 续表 续表
注:①本表数值来源基本上以《化学易燃品参考资料》(北京消防研究所译自美国防火手册)为主,并与《压力容器中化学介质毒性危险和爆炸危险程度分类》HGJ43-91、《石油化工工艺计算图表》、《可燃气体报警器》JJG693-90进行了对照,仅调整了个别栏目的数值;②“蒸气密度”一栏是在原“蒸气比
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重”数值上乘以1.293,其密度为标准状态下的。 表B 有毒气体、蒸汽特性表
注:①本表中,第1~7项数值来源基本以上《常用化学危险物品安全手册》为主,并与《工业企业卫生标准》TJ36-79及《有毒化学品卫生与安全实用手册》进行了对照,第8项数值来自《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92;第9项数值来自《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044-85。 ②环氧乙烷危害程度分级中的Ⅱ来自《石油化工企业职业安全卫生设计规范》SH3047-93。 用词说明
对本规范条文中要求执行严格程度不同的用词,说明如下: 1 表示很严格,非这样做不可的用词 正面词采用“必须”; 反面词采用“严禁”。
2 表示严格,在正常情况下应这样做的用词 正面词采用“应”。
反面词采用“不应”或“不得”。
3 表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词 正面词采用“宜”; 反面词采用“不宜”。
表示有选择,在一定条件下可以这样做,采用“可”。 石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范 CSH3063—1999 条文说明 1 总则
1.0.2 本规范适用于石油化工企业泄漏的可燃气体和有毒气体检测报警设计,包括新建、扩建、改建及原有工艺装置和储运设施不进行任何改动仅增设有毒气体检测报警的设计。 1.0.3 与本规范有关的标准
《石油化工企业设计防火规范》GB50160
《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058 《作业环境气体检测报警仪通用技术要求》GB12358
《中华人民共和国国家计量检定规程可燃气体检测报警器》JJG693 《建筑设计防火规范》GBJ16 《工业企业设计卫生标准》TJ36 《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044 《石油化工企业职业安全卫生设计规范》SH3047 2 术语、符号
2.1.1 按《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92规定:甲类气体是指可燃气体与空气混合物的爆炸下限小于10%(体积)的气体;液化烃(甲A)是指15℃时的蒸气压力大于0.1MPa的烃类液体及其它类似的液体,例如液化石油气、液化乙烯、液化甲烷、液化环氧乙烷等;甲B类液体是指除甲A以外,闪点小于28℃的可燃液体;乙A类液体是指闪点等于或大于28℃至等于45℃的可燃液体。甲B与乙A类液体也可称为易燃液体。
由于乙A类液体泄漏后挥发为蒸气或呈气态泄漏,该气体在空气中的爆炸下限小于10%(体积)属于甲类气体,可形成爆炸危险区。但是,该气体易于空气中冷凝,所以扩散距离较近,其危险程度低于甲A、甲
B
类。
可燃气体的爆炸浓度上限与下限之差大于20%时作为甲类气体对待,系根据API及欧州等国家标准(对物质的火灾危险性分类为甲类)的规定,但是我国在制定GB50160-92时,只考虑下限值,不考虑上限的差值,所以该物质的火灾危险性分类定为乙类。本规范从防爆检测和报警角度考虑,认为按甲类对待为宜。 2.1.2 根据国际TJ36-79规定,氨属车间空气中的有害物质,所以是有毒气体,但国标GB5044-83中规定,氨属轻度危害,因此本规范不规定检测。按日本有关标准规定,氨也作为有毒气体进行检测。 按我国的GBJ16-87和GB50160-92规定,一氧化碳为乙类气体。由于其爆炸下限与上限之差大于20%,危险性较大。按国外规定属于甲类气体。又因一氧化碳气体无色、无味不引起人们警惕、吸入较高浓度引起急性脑缺氧性疾病,损害人体的中枢神经。按国标TJ36-79规定,一氧化碳属车间空气有害物质。按国标GB5044-83规定,一氧化碳属Ⅱ级毒物危害程度。因此本规范将一氧化碳作为有毒气体进行检测。 本规范中的有毒气体是根据国标GB5044-83毒物危害程度分级中的极度、高度的危害气体,并根据目前有检测仪表而确定的。也参照日本标准规定的10种有毒气体。
2.1.3 最高允许浓度定义引自TJ36-79第三章表4中注①。根据国外有关资料介绍,最高允许浓度系指一般人在有害气体的环境中,以中等强度每天连续工作八小时,对健康无害的环境中有毒气体浓度的界限。
2.2.1 LEL为Low Explosion Limit缩写。 TLV为Threshold Limit Value缩写。 3 一般规定
3.0.1 本条可燃气体规定是符合GB50160-92第4.6.11条“在使用或产生甲类气体或甲、乙A类液体的装置内,宜按区域控制和重点控制相结合的原则,设置可燃气体报警器探头”和第5.1.4条“在可能泄漏液化烃场所内,宜设可燃气体报警器探头”的规定并且更具体化了。
2区及附加2区的划分见《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92第2.2.5、第2.3.3、第2.3.4、第2.3.7、第2.3.8、第2.3.9条。
3.0.3 在正常运行时人员不得进入的危险场所可能有几台检测器是一级或二级报警,仅甲类气体和有毒气体(属Ⅰ或Ⅱ级)释放源进行连续检测、指示、报警、并对报警进行记录或打印,以便随时观察发展趋势和留作档案资料。
3.0.4 通常情况下,工艺装置或储运设施的控制是操作人员常驻和能够采取措施的场所。但是,不是所有情况都如此。例如某厂装卸栈台的可燃气体检测报警仪的报警器集中安装在远离栈台的控制室里,而在栈台上操作室的操作人员既看不见也听不到报警信号,更谈不上采取措施了,因此,做了本条规定。 3.0.7 本条规定主要是使一旦泄漏的可燃气体或有毒气体除自身扩散外又可被风吹到检测器,其机率在全年来说最多。
3.0.8 本条规定的根据是:(1)洛阳石化工程公司与辽阳石油化纤公司仪表厂合作进行的液化石油气扩散速率经验;(2)日本《一般高压气体安全规则中LPG安全规则》。
根据液化石油气速率试验,室内当释放流率为600L/h(10L/min)时,LPG的扩散速度为0.15m/s,泄漏发生1~1.5min内即可检测到,扣除仪表本身响应时间30s后,扩散时间为30~60s,扩散距离4.5~9m。 由此推论,一台在室内安装的检测器其有效覆盖半径可按4.5~9m考虑。 按日本LPG安全规则关于《可燃气体及毒性气体的泄漏检测报警器的布置》。
室内布置的容易泄漏的高压气体设备,于易滞留可燃气体的场所,在这些设备群的周围以10m一个以上的比例计算设置检测器的数量。在室外布置的容易泄漏的高压气体设备在邻近高压设备,墙壁及其它构筑物,在坑槽等易于滞留气体的场所,在这设备群的周围以20m一个以上的比例计算设置检测器的数量。 上述容易泄漏的高压气体设备一般指压缩机、泵、反应器、储罐等。
分析日本的规定可折算为:检测器的有效覆盖水平平面半径,在室内为5m,在室外为10m。 据有的资料报导:通过试验在泄放量为5~10L/min,连续释放5min,检测器与泄放点的最灵敏区为10m以内,有效检测距离是20m。
本条规定,可燃气体泄漏30~60s即应响应报警,取其扩散距离的平均值即为7.5m。参照日本的规定,
室外为室内的2倍,故室外的有效覆盖水平平面半径为15m。
有毒气体检测器与释放源距离是根据对四个石化企业调查结果规定的,一般检测器距释放源室外不大于2m,室内不大于1m,多为靠近释放源0.5~0.6m设置,其它装高度比空气轻的不大于1.5m,比空气重的距地面约0.4~0.6m。
3.0.9 本条所说“不具备安装固定式的”:系指该处无法安装检测器:环境湿度过高;环境温度过低;没有非爆炸危险区安装指示报警器等其中任何一条均认为不具备安装固定可燃气体或有毒气体检测报警仪的。
3.0.10 可燃气体和有毒气体检测报警是为防止爆炸和保障人身安全而设置的,其可靠性应受到高度重视,检测报警系统相对独立是保证其可靠性的有效措施之一。所谓相对独立,即该检测报警系统的检测与发出报警信号的功能不受其它仪表或仪表系统故障的影响。 4 检测点的确定 4.1 工艺装置
4.1.1 本规范所指的可燃气体释放源即可能释放出形成爆炸性混合物的物质所在的位置或点。 本规范所指的有毒气体释放源即可释放出对人体健康产生危害的物质所在的位置或点。
可燃气体释放源根据《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》规定,释放源应按易燃物质的释放频繁程度和持续时间长短分级。其分为连续释放源、第一级释放源、第二级释放源、多级释放源。
第一级释放源:预计在正常运转时周期或偶然释放的释放源。类似下列情况的,可划为第一级释放源: 1 在正常运行时,会释放易燃物质的泵、压缩机和阀门等的密封处;
2 在正常运行时会向空间释放易燃物质,安装在贮有易燃液体的容器上的排水系统; 3 在正常运行时会向空间释放易燃物质的取样点。
第二级释放源,预计在正常情况下不会释放,即使释放也仅是偶尔短时释放源。类似下列情况的,可划为第二级释放源:
1 在正常运行时不可能出现释放易燃物质的泵、压缩机和阀门的密封外; 2 在正常运行时不能释放易燃物质的法兰等连接件;
3 在正常运行时不能向空间释放易燃物质的安全阀,排气孔和其它开口处; 4 在正常运行时不能向空间释放易燃物质的取样点。
可燃气体检测器所检测的主要对象是属于第二级释放源的设备或场所。本条各款的规定就是属第二级释放源的具体实例。
4.1.2 所谓露天布置是指设备布置没有厂房,没有顶棚的室外。半露天布置是指设备布置在室外,但在设备上方有顶棚。
可燃气体检测器的位置是按本规范第3.0.7条规定,15m距离是符合本规范第3.0.8条,有效覆盖半径的规定。当检测点位于释放源的最小频率风向的下风侧即检测点常年处于释放源的逆风向时,其距离取扩散距离的下限值5m。
4.1.3 封闭厂房是指有门、有窗、有墙、有顶棚的厂房,半封闭式厂房是指无门无窗、有顶棚或有花格墙、半截墙的厂房,通常多为通风不良场所。布置在封闭式厂房内的设备,是属于室内布置,布置在半封闭式厂房内的设备也视为室内布置。因此,检测点的间距符合本规范的第3.0.8条的规定。 封闭或半封闭厂房内有一层或二层。如果可燃气体或有毒气体压缩机布置在厂房的第二层,为安全起见,尽快检测出泄漏的可燃气或有毒气体,在二层应按本条规定设置检测器。二层以下(即一层),在无释放源情况下,属比空气重的可燃气体或有毒气体的沉积,所以在一层按本规范的4.3.4条的设置检测器。有释放源的情况,仍按本条设置检测器。
4.1.4 在封闭或半封闭的厂房内,布置不同火灾危险类别的设备时,仅在本规范规定的可燃气体释放源7.5m范围内设检测器,不是释放源的场所不设检测器。按《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》规定:
建筑物内部,一般以室为单位划定范围(特殊条件除外),即当同一个室内布置有甲类气体及甲类、
乙A类液体的设备时,不管室内还有丙类或其它类液体的设备,全室都划为2区(除非有符合不划区的条件),但是本规范规定主要是检测释放源。所以在非释放源的场所不进行检测。当有符合本规范第4.3.4条,尚宜设检测器。
4.1.5 本条规定是检测比空气轻的可燃气体,当释放源处于露天或半露天的设备区内,通风良好,根据现场调查和引进装置均不设检测器。当释放源处封闭或半封闭厂房内,通风不如露天或半露天,且在最高点死角易于积聚可燃气体,为安全起见,尽快检测泄漏出的可燃气体,所以规定在释放源上方0.5~2m处(见本规范第6.1.2条)设检测器。在最高点易于积聚处设检测器主要目的是检测泄漏出可燃气体经扩散后滞留此处,经一定时间积聚后达到报警设定值而报警。 4.2 储运设施
4.2.1 由于液化烃罐多为球罐,在防火堤内即或有隔堤,其高度均低于防火堤。因此仅在防火堤内设检测点。
4.2.4 灌装口与检测点距离小于5m时,在正常灌装时可能报警,两者间距离不得过小,过大又不灵敏。因此规定为5~7.5m。
一般储瓶库多为半露天,为有效拦截或发现泄漏的液化烃,规定沿库的四周布置检测器。如周边长度不长可限下限,每间隔15m设一台。当四周边长之和小于15m的,至少设一台。
当储瓶库系封闭或半封闭厂房时应按本规范第4.1.3条规定,使检测器有效的覆盖全部厂房面积。 4.3 可燃气体、有毒气体的扩散与积聚场所
4.3.1 这是为拦截可燃气体进入明火加热炉区,以防引起火灾。检测器设置的位置是沿用《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92的规定。
4.3.2 控制室、配电室内设检测器,是属“第二道防线”拦截可燃气体或有毒气体的进入。日本和台湾的标准以及一些引进装置都安装检测器。本规范则区别对待。一般控制室、变配电室距工艺设备区域储罐15m(或22.5m)并高出地坪0.6m,是属2区以外。高小于0.6m,距工艺设备区域储罐15~30m之间距离是属附加2区的范围。在此范围内的控制室,当门窗朝向设备组或储运设施,则认为可燃气体或有毒气体可能进入。而可燃气体或有毒气体在全年内被吹入室内的机率较多的控制室和配电室都宜设检测器,否则可不设。
4.3.3 本条规定,只要设在2区范围内,使用防爆型或非防爆在线分析仪表时,其仪表间均应设置检测器。一则可检测管道系统泄漏出的可燃气体,二则可检测2区可燃气体,对其进入仪表间,起拦截作用。
按GB50160-92第4.2.8规定,布置在爆炸危险区内非防爆在线分析一次仪表间,应正压通风。为安全起见,本条规定,即使设了正压通风,也应有“第二道防线”的检测器“把门”。
检测比空气轻的可燃气体,因气体比重轻于空气,易于聚积在仪表间顶部死角,所以检测器应设在顶部易于积聚处。
4.3.4 “死角”系指通风不良的墙角或窝风的地方。 5 可燃气体和有毒气体检测报警系统 5.1 系统的构成及技术性能
5.1.1 石油化工企业可燃气体和有毒气体的检测,除了极个别的对象有特殊的要求以外,大量的应该是报警系统。
报警器和指示报警器可以是仪表盘安装的单元仪表,也可以是专用的数据采集系统。 报警器应包括信号设定器和闪光报警两个基本单元。
指示报警器至少应具有信号设定、信号指示、闪光报警三个基本功能,也可以是由指示器和报警器两部分构成。
5.1.2 为保证检测报警系统的可靠性,报警控制器或信号民设定器应与检测器一对一相对独立设置,闪光报警单元可与其他仪表系统共用,但对重要的报警与自动保护有关的报警,应独立设置。至记录设备(或DCS)和联锁系统的信号宜从报警控制器或信号设定器输出。当检测器或指示报警器能同时送出模拟
信号和报警触点信号时,宜将报警触点信号接至报警及联锁系统,模似信号接至DCS指示记录,至报警及联锁系统的信号不可从DCS接出。
数据采集系统也可以是DCS中的一个相对独立的单元,主要用以可燃气体和(或)有毒气体的检测报警;该单元应包括数据采集部件和操作显示设备。 5.1.3 报警记录设备可以与其他仪表系统公用。 5.2 检测器的选用
5.2.1 检测器应该根据现场爆炸危险区域的划分,爆炸性气体混合物的级别和组别,环境条件及气体介质对检测元件的毒害程度等选用。
1 催化燃烧法使用的检测元件是载体催化活性元件。
2 根据检测器安装场所,大气中有害组分对可燃气体检测器的影响选用普通型或抗毒性检测器。 卤化物(氟、氯、溴、碘)、硫化物、硅烷及含硅化合物、四乙基铅等物质能使元件中毒。毒性物质含量过高、会使检测器无法工作;含有毒性物质,会降低检测器的使用寿命。
毒性物质的含量与检测元件的使用寿命(直至无法使用)之间无严格的定量数据,条文中|少量“是指10ppm左右,其数值是根据使用经验得出的。
抗毒性检测元件主要是抗硫化物,硅化物对检测元件的毒害。 抗毒性又分为:普通型、抗硫化氢、氯乙烯等不同系列。
我国的深圳安路公司、燕化公司仪表厂、无锡梅思安公司、格林公司等均生产抗中毒型可燃气体检测器。
3 一般检测可燃气体的催化燃烧方式的检测器对氢气有引爆炸,对氢气的检测应选用专用的催化燃烧型氢气检测器或采用有毒气体的检测方式(电化学或半导体检测元件)。 5.2.2 根据被检测有毒气体的特性选用不同工作原理的检测器。 目前国内气体检测报警仪表的种类及主要生产厂家,见下表:
各种有毒气体检测方法的适用范围见下表:
注:A—优先选用检测器型式, O—其他可选检测器型式,
C—作为可燃气体检测时可选检测器型式。
使用电化学型检测器时,由于温度过高过低都会引起电解质的物理变化,应注意使用温度不超过制造厂所规定的使用环境温度。当环境温度不适合时,应采取措施或改用其他型式的检测器。 常用的有毒气体检测器使用寿命如下: 电化学式:1~3年 半导体式:3~4年 红外线式:不小于2年。
对同一种原理的检测器,制造厂对检测不同的有毒气体采取了不同的样品处理措施,用以消除气体测量中的交叉反应,因此,在采购有毒气体检测器时应注明要检测的气体及安装环境中存在的其他气体。 5.2.3 有毒气体检测器的选用,应综合考虑气体的物性、腐蚀性、检测器的适应性、稳定性、可靠性、检测精度、环境的影响及使用寿命,并根据检测器安装场所中的各种气体成份的交叉反应和制造厂提供的仪表抗交叉影响的性能,选择合适的检测器。
5.2.4 检测器的防爆类别组别必须符合现场爆炸性气体混合物的类别、级别、组别的要求。爆炸危险区域的划分应按释放源级别和通风条件确定,分为三个区域,即0区、1区、2区。
爆炸性气体混合物按其最大试验安全间隙和最小点燃电流比分级(Ⅰ、ⅡA、ⅡB、ⅡC);按其引燃温
度分级(T1、T2、T3、T4、T5、T6)。
选用的检测器的级别和组别不应低于安装环境中的爆炸性气体混合物的级别和组别。
5.2.5 根据安装现场的环境条件及该点检测对生产和人体的危害程度选用不同的采样方式。吸入式检测器较之自然扩散式检测器增加了机械吸入装置,有更强的定向、定点采样能力,但覆盖面较小,除5.2.5条第2款所规定情况采用吸入式检测器外,大量使用的应该是自然扩散式检测器。 5.3 指示报警器或报警器的选用
5.3.1 指示报警器或报警器要求具有的基本功能与设计配置的系统有关: 报警(系统)——具有报警和位号识别功能;
指示报警(系统)——具有指示、报警和位号识别功能;
信号设定器或报警控制器应是专用仪表;指示器和报警器可以独立设置,也可以与其他仪表系统公用; 指示报警系统可以是盘装单元,也可以是专用的以微计算机为基础的数据采集系统。
有关测量范围是根据中华人民共和国国家标准《作业环境气体检测报警仪通用技术要求》GB12358-90,并参照中华人民共和国化工行业标准《有毒气体检测报警仪技术条件及检验方法》HG23006-92和日本国通产省令51号《关于确保液化石油气安全和正当交易的法律实施规则的有关基准》(昭和43年2月7日制定,昭和57年10月1日最终修订)有关条文制定的。
指示报警器或报警器的有关性能指标是根据中华人民共和国国家标准《可燃气体报警控制器技术要求及试验方法》GB16808-97并结合目前国内外气体检测报警仪表的发展情况制定的。
5.3.2 报警设定单元是仪表本体上配置的单元之一,它可以设置在检测器上;可以设置在报警控制器和报警设定器上;也可以设置在专用的数据采集系统上。
根据系统配置的要求,可以选用仅具有一级报警功能的仪表或具有一、二级报警功能的仪表。 一级,二级报警设定值是根据国内外多年的使用经验规定的。
报警设定值及有关的测量范围是根据中华人民共和国国家标准《作业环境气体检测报警仪通用技术要求》GB12385-90,并参照中华人民共和国化工行业标准《有毒气体检测报警仪技术条件及检验方法》HG23006-92和日本国通产省令51号《关于确保液化石油气安全和正当交易的法律实施规则的有关基准》(昭和43年2月7日制定,昭和57年10月1日最终修订)的有关条文制定的。
5.3.3 指示与报警误差系根据中华人民共和国国家标准《作业环境气体检测报警仪通用技术要求》GB13358-90有关标准制定的,但由于目前有毒气体检测报警仪表的报警误差大都为30%,在执行本条规定时,如果选择不到报警误差小于25%的仪表时,报警误差可酌情放宽至30%。
5.3.4 检测报警滞后时间是根据中华人民共和国国家标准《作业环境气体检测报警仪通用技术要求》GB12358-90制定,该标准中规定:可燃气体检测报警仪在按该规范6.8和6.9条的规定进行试验时,检测及报警时间必须在30s以内,有毒气体检测报警仪在按该规范6.8条和6.9条的规定进行试验时,检测及报警时间必须在60s以内。
中华人民共和国化工行业标准《有毒气体检测报警仪技术条件及检验方法》HG23006-92中规定有毒气体检测报警仪的响应时间为:扩散式60s,泵吸式30s以内。 6 检测报警仪表的安装 6.1 检测器的安装
6.1.1 检测比空气重的可燃气体和/或有毒气体时,推荐的的检测器安装高度应高出地坪(或楼板面)0.3~0.6m。过低易造成因雨水淋、溅对检测器的损害;过高则超出了比空气重的气体易于积聚的高度。 6.1.2 检测比空气轻的可燃气体(如甲烷和城市煤气时),检测器高出释放源所在高度0.5~2m,且与释放源的水平距离适当减小至5m 以内,可以尽快地检测到可燃气体。当检测指定部位的氢气泄漏时,检测器宜安装于释放源周围及上方1m的范围内,太远则由于氢气的迅速扩散上升,起不到检测效果。 检测与空气分子量接近且极易与空气混合的有毒气体(如一氧化碳和氰化氢)时,检测器应安装于距释放源上下1m的高度范围内;有毒气体比空气稍轻时,检测器安装于释放源上方,有毒气体比空气稍重时,检测器安装于释放源下方;检测器距释放源的水平距离不超过1m为宜。
6.1.4 检测器的安装与接线除按制造厂规定的要求以外,应遵照《爆炸和火灾危险环境电力设计规范》GB50058-92有关规定执行。 储油罐安全附件 全天候呼吸阀
全天候呼吸阀具有低温下工作的能力,因此适用于高寒地区使用。本呼吸阀具有通风量大,泄露量小,耐腐蚀等特点。是油品储罐的优良附件。该阀有A、B、C三种型号,用户可根据储罐形式或工艺要求选择呼吸阀型号
型号 正压 负压
A 353pa(36mmH2O) 294pa(30mmH2O) B 980.7pa(100mmH2O) 294pa(30mmH2O) C 1765.2pa(180mmH2O) 294pa(30mmH2O) 规格 尺寸(mm)
D1 D2 H L L1 n d
DN50 φ110 φ140 393 386 φ340 4 φ14 DN100 φ170 φ205 441 450 φ395 4 φ18 DN150 φ225 φ260 529 550 φ458 8 φ18 DN200 φ280 φ315 640 710 φ580 8 φ18 DN250 φ335 φ370 775 916 φ720 12 φ18 GZB-Ⅱ型石油储罐波纹阻火器
GZB-Ⅱ 型石油储罐波纹阻火器是石油储罐与呼吸阀配套使用的油罐附件,阻火元件由不锈钢波纹板制成,它阻火能力强,耐烧性能好(耐烧一小时)是石化系统指定型式的阻火器之一。它适用于储存闪点低于28oC的乙类油品,如汽油、甲苯、煤油、柴油、原油等介质的储油罐上。 规格 尺寸
A B C H
DN50 110 140 114 210 DN100 170 205 150 310
DN150 225 260 167 400 DN200 280 315 209 445 DN250 335 370 273 530 量油孔
量油孔是石油储罐上测量油位用的油罐附件。 液压安全阀
液压安全阀是油罐安全附件,用户可根据油罐的规格选择安全阀,并根据油罐所配呼吸阀压力确定并灌装安全阀的油位。
规格 尺寸(mm)
D D1 D2 I H n
DN80 φ150 φ180 φ125 200 424 4 DN100 φ170 φ205 φ145 500 605 4 DN150 φ225 φ260 φ200 650 705 8 DN200 φ280 φ315 φ255 900 755 8 DN250 φ335 φ370 φ310 1050 885 12 空气泡沫产生器 技术参数
1、工作压力0.5MPa时-混合液为4升/秒,泡沫发生量25升。 2、工作压力0.5MPa时-混合液为8升/秒,泡沫发生量50升。 3、工作压力0.5MPa时-混合液为16升/秒,泡沫发生量100升。 4、工作压力0.5MPa时-混合液为24升/秒,泡沫发生量150升。 5、工作压力范围0.2~0.5MPa。 6、玻璃片在0.1~0.2MPa水压冲破。
规格 图号 D D1 D2 d L H n φ 单重
(kg) 25
升 PC-4 φ130 φ110 φ160 G2″ 216 170 4 14 16 50
升 PC-8 φ150 φ125 φ185 228 190 4 18 22 100
升 PC-16 φ200 φ175 φ235 G3″ 230 210 8 18 32 150
升 PC-24 φ225 φ200 φ260 G4″ 234 230 8 18 40 浮动式吸油装置
浮动式吸油装置是安装在固定顶储油罐或浮顶油罐内的可上下浮动出入口装置。由于主浮子和副浮子的浮力作用,所以出入油管 始终浮在油罐上部,使发出的油品全部是油罐上部的纯净油品,避免了罐底油渣或水输出罐外造成质量事故。
出油管的连接法兰标准为PN1.6Mpa该产品规格有DN50、DN100、DN150 DN200、DN250. 产品型式可分为固定顶罐浮动式吸油装置(如右图示意)和浮顶罐浮动式吸油装置。订货时请注明油罐型式、油罐直径、油罐容积和介质及介质比重。 1.连接法兰2、副浮子3.主浮子4.出油管 通气管
规格 尺 寸
H L D D1 D2 n d
DN100 273 280 φ205 φ170 φ145 4 18
DN150 367 390 φ260 φ225 φ200 8 18 DN200 472 510 φ315 φ280 φ255 8 18 DN250 572 628 φ370 φ335 φ310 12 18 DN300 635 660 φ485 φ395 φ362 12 23
带放水管排污孔
规格 尺 寸(mm) d I G
DN50-500×500 φ50 60 PN1.6MPaDN50(JB81-59) DN80-500×500 φ80 75 PN1.6MPaDN80(JB81-59) DN100-500×500 φ100 80 PN1.6MPaDN100(JB81-59) DN150-500×500 φ150 95 PN1.6MPaDN150(JB81-59) 人孔
规格 尺寸(mm) d D L
DN500 φ500 φ645 320 DN600 φ600 φ755 340 DN750 φ750 φ980 345 清扫孔
清扫孔装于油罐底部,清扫油罐时可从孔内清除污泥。
清扫孔有带放水管清扫孔和不带放水管清扫孔。清扫孔放水管有DN50、DN80、DN100三种。放水管法兰为PN2.5MPa。
清扫孔出厂时一般不带孔颈,如客户要求,本厂可按客户要求制作。 透光孔
透光孔装于油罐顶部,供罐内采光。 A型DN500透光孔用于平锥顶罐, B型DN500透光孔用于拱顶油罐, 装卸易燃、可燃液体过程中的静电防护
易燃、可燃液体在装卸时与设备管道做相对运动,根据物质电子的逸出功不同,从而在液体与管道接触表面形成双电层,即由于接触界面两侧电子的转移而出现大小相等、电性相反的两层电荷,液体流动与出口管道迅速分离时,双电层被破坏,液体与管道分别带上了等量的不同电荷,见图1。若静电荷的产生速率超过电荷消散的速率,随着液体的不断流动、界面分离,就会使电荷不断积聚,超过一定极限,就会产生静电放电。如果液体装卸区域同时还存在爆炸性、可燃性混合气体,就可能引起火灾、爆炸。
图1 双电层现象
静电引发火灾、爆炸有下列四个要素:
1)有静电荷的产生;
2)静电荷得以积累达到引起火花放电的能量;
3)静电火花放电能量超过了可燃性混合物的最小引燃能;
4)静电火花周围有爆炸性混合物存在,且浓度正好在爆炸浓度范围内。
上述四要素同时具备,就会引起静电火灾、爆炸。从上述四个要素来看,前三个要素是引发静电危害的直接原因,第四个要素是引发静电危害的间接原因。直接原因中,静电荷的产生和积聚是引起静电火灾爆炸的,易燃、可燃液体在装卸过程中,不可避免地要有相对运动发生,从而导致静电荷的产生,那么从控制直接原因入手,采取各种手段消除静电荷的积累,就可以避免产生静电火花放电,从而避免火灾爆炸事故的发生。
液体依据其运动形态的不同,产生静电的大小也不相同,见表1。液体在流送、注入、充填的过程中,产生静电的可能性居首位,而对于可燃、易燃液体,其装卸就是这几种状态的混合,那么,在装卸过程中设法导走静电荷,装卸安全可靠性将大大提高。
表1 液体产生静电大小运动形态表 见表
产生静电大
小 大 ↓ 小
流送 搅拌 摇晃
注入 吸出 混入杂质
大 →小 充填 洗涤 混入水珠
倒换 飞溅
滴流 喷射
装卸易燃、可燃液体过程中的静电防护——汽车槽车和装卸管线的静电防护
1 采取可靠的接地,必须使用导电鹤管和软管进行易燃、可燃液体装卸,并利用专用夹子将槽车与鹤管或软管互相连接,再将槽车可靠接地(不可使用槽车接地带代替可靠接地),以保证将积累的静电荷导入大地。接地时注意,槽车装车先开盖再接地,装完后先封盖再拆卸接地线。
2 槽车装卸时应控制可燃、易燃液体处于安全流速范围内,减少液体飞溅,且满足关系式:
VD≤0.5
式中:V--可燃、易燃液体在鹤管或软管内的流速,m/s;
D--鹤管或软管内直径,m。
若装卸时无法满足关系式,必须停止装卸,调整流速或更换装卸管线。
3 装车时鹤管伸入槽车底部,距车底部不大于200mm;
4 装车完毕要静止2min以上方可进行提升鹤管、拆除接地线等其他工作。
5 装卸易燃、可燃液体前,必须检查槽车内部,不应有未接地的漂浮物。
6 若采用静电消除器,应尽量装设在靠近管道出口处。
7 装卸区域的管道、设备支架、栈台等要可靠接地,在装卸区域入口处要有可释放人体静电的接地扶手。
8 卸车软管必须为导电软管或内壁为金属丝网的橡胶管,接地时能做到静电导通。
装卸易燃、可燃液体过程中的静电防护——装卸环境静电消除
1 保持装卸区域周围环境相对湿度在60%~70%范围内。
2 装卸区应尽量敞开,若为封闭区,要安装通风装置,及时排除爆炸性混合物,使其浓度不超过爆炸下限。
2 要有专用装卸栈台。
油气田变电所安全管理规定
变电所是油气田生产的重要组成部分,为确保石油企业油、气生产的顺利完成,进一步规范油气田变电所安全管理工作,特制定本标准。
本标准由石油工业安全专业标准化技术委员会提出并归口。 本标准起草单位:河南石油勘探局安全环保监察处。
本标准主要起草人 崔建设 冯东林 陈克浩 杨晓龙 杨克祥 凌生弼 李爱国 1 范围
本标准规定了油气田变电所安全管理工作的基本要求。
本标准适用于陆上油气田35~220kV变电所的安全管理,也适用于陆上油气田的6~35kV开关站、配电室的安全管理。 2引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB 5306—1985 特种作业人员安全技术考核管理规则 GB 50059—92 35~110kV变电所设计规范
GB 50169—92 电气装置安装工程接地装置施工及验收规范 DL 408—91 电业安全工作规程(发电厂和变电所电气部分) DL 558—94 电业生产事故调查规程 DL 5027—93 电力设备典型消防规程
DL/T 5056—1996 变电所总布置设计技术规程 SDJ 8—79 电力设备接地设计技术规程
电气事故处理规程中华人民共和国水力电力部(62)水电技字第41号文 3 安全生产责任制
3.1 石油企业电力主管领导对本企业变电所负主管责任。
3.2 石油企业电力主管部门对本企业变电所的安全生产负行业管理的责任。
3.3 石油电力企业行政正职是安全生产的第一责任者,对变电所安全生产负全面领导责任。 3.4 变电所应根据实际情况建立健全安全生产责任制,其内容包括: a)领导安全承包责任制; b)变电所所长岗位责任制;
c)变电所专(兼)职工程师(技术员)岗位责任制; d)变电所专(兼)职安全员岗位责任制; e)变电所值班班长岗位责任制; f)变电所值班员岗位责任制。 4 安全管理
4.1 岗位操作人员基本要求
4.1.1 变电所电气工作人员应具备下列条件: a)经医师鉴定,无妨碍工作的病症;
4.1.2 变电所电气工作人员应持证上岗,并按规定穿戴和使用劳动防护用品。 4.1.3 变电所电气工作人员不得酒后上岗,工作期间不得饮酒。 4.1.4 变电所电气工作人员应熟悉下列内容: a)岗位责任制;
b)变电运行规程、现场运行规程和电业安全工作规程; c)正确背画变电一次系统图; d)正确填写倒闸操作票;
e)二次回路; f)事故处理;
g)设备的检修、试验质量标准; h)灭火装置的使用;
i)掌握安全工(用)具的性能、使用及维护保养方法。
4.1.5 变电所值班人员应按巡视检查路线进行交接班,将运行方式、设备状况、工具器材、资料、卫生等交接清楚。 4.2 技术管理
4.2.1 应具备的设备技术档案: a)设备出厂说明书、铭牌、试验记录; b)安装图纸、交接试验报告及有关资料; c)设备改造和大小修记录及试验报告; d)历年电气设备预防性试验报告; e)设备事故、故障及运行专题分析报告。 4.2.2 应具备的安全技术规程: a)电业安全工作规程; b)现场运行规程; c)调度规程; d)变压器运行规程; e)电力电缆运行规程; f)蓄电池运行规程;
g)电气测量仪表运行管理规程; h)电气事故处理规程; i)开关检修工艺规程;
j)继电保护及自动装置运行规程;
k)电气设备预防性试验规程; l)电气设备运行管理、维护规程。 4.2.3 应具备的图纸: a)一次系统结线图; b)平面布置图;
c)交流系统、常用和事故照明结线图; d)直流系统图; e)二次接线展开图;
f)接地装置布置图、直击雷保护图和电缆敷设图。 4.2.4 应具备的挂图(表): a) 一次系统结线图及主要参数; b) 继电保护配置图(表); c) 操作模拟图; d) 安全运行显示板; e) 定期工作计划表; f) 巡回检查线路图;
g) 所用电变、直流系统结线图; h) 反事故措施及安全技术措施表; i) 设备评级汇总表;
j) 设备正常和极限运行参数表; k) 消防布置平面图。
4.2.5 应建立以下运行记录: a) 电调命令记录; b) 值班工作记录; c) 设备缺陷记录;
d) 开关故障跳闸记录;
e) 继电保护及自动装置工作记录; f) 设备检修试验记录; g) 蓄电池运行记录; h) 避雷器动作次数记录; i) 事故预想记录; j) 反事故学习记录; k) 安全培训工作记录。
记录应与实际情况相符,字迹工整,及时填写。 4.3 安全操作 4.3.1 倒闸操作
a) 倒闸操作应按DL 408—91第二章第三节规定执行。
b) 倒闸操作应根据电调或值班负责人命令执行,操作前应核对命令、填写、审核操作票,核对设备名称和编号,进行模拟预演,操作时执行监护复诵制,一人操作一人监护;
c) 操作中发生疑问时,应立即停止操作,并向值班调度员或值班负责人报告,弄清问题后,再进行操作;
d) 除紧急送电和事故处理外,一般倒闸操作应避免在交接班时进行。如遇有紧急倒闸操作或事故处理,应停止交接班,由交班人员进行倒闸操作和事故处理,接班人员配合。 4.3.2 检修作业
a) 检修人员进所应持工作票;
b) 未经值班负责人许可,检修人员不得在所内随意乱动设备,应在指定的地点待命; c) 变电所值班人员应对检修工作进行必要的安全监护;
d) 检修工作结束应经工作许可人验收,工作负责人将检修内容填入检修记录,方可办理工作终结手续;
e) 其他人员进所应有专人带领或经主管单位同意,办理入门证方可进所。
4.3.3 事故处理
a) 事故处理按《电气事故处理规程》执行;
b) 发生事故时,值班人员应立即向电调汇报、不允许盲目处理;为防止事故扩大,必需进行的某些紧急操作(如发生威胁人身设备安全时),可由值班人员先执行,后汇报; c) 事故管理、调查、分析、上报按DL 558执行。 4.4 设备管理
4.4.1 变电所应加强电力设备本质安全化管理,属守并实话设备评级、设备缺陷管理制度。 4.4.2 变电所设备应标明名称和编号。 4.4.3 开关场应有足够的照明。 4.5绝缘工具
日常操作及检修作业所用绝缘工(用)具绝缘等级匹配,放置合理,按规定进行周期试验,并贴试验合格证。试验标准见DL 408—91附录五(常用电气绝缘工具试验一览表)。 4.6消防
变电所消防应达到以下基本要求:
a)防火设计及消防设施符合GB 50059—92中4.6规定;
b)工作人员对消防器材应做到懂结构、懂性能、懂原理、懂用途,会使用; c)消防器材应挂牌、定位,实行专人管理,按有关消防管理规定,定期检查更换; d)消防器材配置按DL 5027执行。 4.7通信
变电所应有可靠、先进的通信设施,通信手段不少于两种,并保证畅通。 4.8 接地装置
4.8.1 变电所各装置的接地电阻值应满足SDJ 8,GB 50169和DL/T 5056的要求。 4.8.2 接地装置选用材料,连接安装、测试及检查应符合DL/T 5056要求。 4.9 所内环境
4.9.1 变电所环境应整洁,开关场地平整,巡视及消防通道畅通。
4.9.2 开关场地不应种高秆和爬藤植物,绿化植物不应妨碍检修和抢修作业。 4.9.3 所内不应饲养家禽。
4.9.4 主控室、高压室等孔洞应封堵,安全遮栏应符合安全规定,网门应关闭加锁。 4.9.5 控制盘、保护盘、低压配电盘、开关柜等设备和绝缘垫应完整清洁。
4.9.6 主控室、电容器室、配电室的门、窗、排风、排气孔和电缆沟应有防小动物措施。 4.9.7 主控室、配电室内不应存放杂物,不应做饭。 5 安全培训与考核
5.1 电气作业人员的安全技术培训考核应符合GB 5306要求。 5.2 新工人入厂(公司)应经过三级安全教育。
5.3 厂(公司)每年应对变电所工作人员进行一次按DL 408的内容考核。 5.4 每季应进行一次反事故演习。
5.5 每月应按事故处理预想方案进行一次岗位练兵。 5.6 每周应进行一次安全运行分析活动。 5.7 每班应进行一题安全技术问答。 6 安全检查 6.1 专业检查
6.1.1 专业检查应由厂(公司)组织,每季度进行一次。 6.1.2 检查内容包括: a)人员素质; b)技术管理; c)设备管理; d)绝缘工具; e)消防设施。 6.2季节检查
6.2.1 由企业主管部门组织,在雷雨季节前、入冬前各进行一次。
6.2.2 雷雨季节前检查内容: a)接地电阻;
b)防洪、防汛、防暑降温措施及防雷设施。 6.2.3 入冬前检查内容: a)防冻、保温措施; b)充油设备油位及油质; c)防小动物措施。 6.3 综合检查
6.3.1 综合检查应由企业主管部门组织,每年一次。 6.3.2 检查内容: a)专业检查内容; b)季节检查内容; c)所内环境检查; d)事故管理;
e)安全生产岗位责任制。 6.4 月度检查 月度检查内容包括: a)运行记录;
b)两票(工作票、操作票)执行情况; c)安全生产组织和技术措施; d)设备的维护与保养。
石油化工静电接地设计规范
本规范是根据中石化(1995)建标字269号文的通知,由我公司主编的。
本规范共分四章和两个附录。主要内容有:静电接地的范围、静电接地方式与静电接地系统接地电阻的要求:静电接地端了、接地板、接地支线、连接线、接地干线、接地体以及具体连接的一般规定:石油化工企业存在静电危害场所的具体规定。
在编制过程中,进行了比较广泛的调查研究,总结了近几年来石油化工有关静电接地设计(施工)经验,吸取了国外先进标准(日本的《静电安全指南》1988年版、美国《静电作业规范》NFPA77-93、《对静电、闪点和杂散电流引燃的预防》APIRP2003-91、英国《防静电通用规范》BS5958 1983年版等)有关静电接地范围、非导体带电性指标、物质分类及具体作法等内容。征求了有关设计、生产、科研等方面的意见,对其中主要问题进行了多次讨论,最后经审查定稿。
本规范在实施过程中,如发现需要修改补充之处,请将意见和有关资料提供给我公司,以便今后修订时参考。
我公司的地址是:北京朝阳区安慧北里安园21号 邮编:
本规范的主编单位:中国石化集团北京石油化工工程公司 参加编制单位:中国石油天然集团石化安全技术研究所 中国石化集团洛阳石油化工工程公司 中国石化集团上海金山石油化工工程公司 主要起草人:张洁 谭凤贵 于长一 朱耀祥 目次 1 总则 2 名词术语 3 一般规定
3.1 静电接地的范围 3.2 静电接地方式
3.3 静电接地系统的接地电阻 3.4 静电接地端子和接地板 3.5 静电接地支线和连接线 3.6 静电接地干线和接地体 3.7 静电接地的连接 4 具体规定 4.1 固定设备 4.2 储罐 4.3 管道系统 4.4 铁路栈台与罐车 4.5 汽车站台与罐车 4.6 码头
4.7 粉体加工与储运设备 4.8 气体与蒸汽的喷出设备 4.9 化纤设备 4.10 人体静电接地
4.11 计算机房与电子仪表室的静电接地 附录A 静电接地的检测方法 附录B 静电接地工作的注意事项 用词说明 附 条文说明 1 总则
1.0.1 为了防止和减少静电伤害,保障石油化工企业安全生产,在石油化工设计中,贯彻预防为主的方针,采取防静电措施,做到技术先进、经济合理、安全适用,特制定本规范。
1.0.2 本规范适用于石油化工企业存在静电危害的新建、扩建和改建工程的静电接地设计。 1.0.3 静电接地是防止静电危害的主要措施之一。石油化工企业的防静电设计,应由工艺、配管、设备、储运、通风、电气等专业相互配合,综合考虑,并采取下列防止静电危害措施: 1 改善工艺操作条件,在生产、储运过程中应尽量避免大量产生静电荷:
2 防止静电积聚,设法提供静电荷消散通道,保证足够的消散时间,泄漏和导走静电荷; 3 选择适用于不同环境的静电消除器械,对带电体上积聚着的静电荷进时行中和及消散; 4 屏蔽或分隔屏蔽带静电的物体,同时屏蔽体应可靠接地;
5 在设计工艺装置或制作设备时,应尽量避免存在高能量静电放电的条件,如在容器内避免出现细长的导电性突出物和未接地的孤立导体等;
6 改善带电体周围环境条件,控制气体中可燃物的浓度,使其保持在爆炸极限以外; 7 防止人体带电。
1.0.4 静电接地设计,除应符合本规范外,尚应符合国家现地有关强制性标准规范的规定。 静电接地体的接地电阻计算,应符合现行国家标准《工业与民用电力装置的接地设计规范》GBJ65-83的有关规定。 2 名词术语
2.0.1 工业静电industrial static electricity
静电是对观测者处于相对静止的电荷。由它所引起的磁场效应较之电场效应可以忽略不计。静电可由物质的接触与分离、静电感应、介质极化和带电微粒的附着等物理过程而产生。工业静电是生产、储运过程中在物料、装置、人体、器材和构筑物上产生和积累起来的静电。 2.0.2 带电体electrified body
正负电荷数量不相等,对外界显示电的特性的物体或系统。 2.0.3 带电区electrified area 带电体上积聚静电的部位。 2.0.4 物质静电特征参数 1 体积电阻率volume resistivity
表征物体内导电性能的物理量。它是单位横截面积、单位长度上材料的电阻值,其单位为欧[姆]·米(Ω·m)
2 表面电阻率surface resistivity
表征物体表面导电性能的物理量。它是正方形材料两对边间的电阻值,与物体厚度及正方形大小无关,其单位为欧[姆](Ω)。 3 电导率conductivity
表征材料导电性能的物理量。其与电场强度之乘积等于传导电流密度,即σE=j。电导率的单位为西[门子]/米(S/m)。
2.0.5 静电起电、积聚和消散
1 静电起电electrostatic electrification
由于物体的接触分离、静电感应、介质极化和带电微粒的附着等原因,使物体正负电荷失去平衡或电荷分布不均,而在宏观上呈现带电的过程。 2 静电积聚electrostatic accumulation
由于某种起电因素使物体上静电起电的速率超过静电消散的速率而在其上呈现静电荷的积累过程。 3 静电泄漏electrostatic leakage
带电体上的电荷通过带电体自身或其他物体等途径向大地传导而使之部分或全部消失的过程。 4 静电消散electrostatic dissipation[decay]
带电体上的电荷由于静电中和、静电泄漏、静电放电而使之部分或全部消失的过程。 5 静电静置时间time of repose;time of rest
在有静电危险的场所进行生产时,由设备停止操作到物料(通常为液体)所带静电消散至安全值以下,允许进行下一步操作所需要的时间间隔。 6 电荷弛豫时间relaxation time of charge
带电体上的电荷(或电位)消散(或下降)至其初始值的1/e时所需要的时间。 7 杂散电流stray current
任何不按指定的通路而流动的电流,这些非指定的通路可以是大地、与大地接触的管线和其它金属物体或构筑物。
2.0.6 静电放电现象
1 静电放电electrostatic discharge
当带电体周围的场强超过周围介质的绝缘击穿场强时,因介质产生电离而使带电体上的电荷部分或全部消失的现象。
2 静电放电能量electrostatic discharge energy
带电体所形成的静电场,通过静电放电所释放出来的总能量。 3 电晕放电corona discharge
发生在不均匀的、场强很高的电场中的辉光放电。电晕放电时,在电极周围有微弱发光的电晕层。 4 刷形放电brush discharge
指发生于带电量大的绝缘体与导体之间空气介质中的一种放电形式。该放电形式放电通道不集中,呈分枝状。
5 传播型刷形放电brush discharge with propagation form
在高速起电场所及静电非导体背面衬有接地导体的情况下,在静电非导体上所发生的放电能量集中、引燃能力强,并带有声光特征的一种放电。 6 火花放电spark discharge
由于分隔两电极间的空气或其他电介质材料突然袭击然被击穿,使电流急剧上升,电压急剧下降,引起带有瞬间闪光、并有集中通道的短暂放电现象 7 尖端放电discharge at sharp point 在带电导体曲率半径很小处所发生的放电现象 2.0.7 材料
1 静电导体static conductor
一种具有较低的电阻率,除非使它与地绝缘,否则其上难于积聚静电荷的材料。 2 静电非导体static non-conductor
一种具有很高的电阻率,因此能在其上积聚足够数量的静电荷而引起各种静电现象的材料。 3 导静电材料static conductive material
指金属和碳等电导率大的材料,以及用其他方法(如在绝缘材料中掺入导电材料等)使物体具有导静电性能的材料。
4 防静电织物anti-static fabric
通过某种工艺方法,使纤维表面电阻率降低,从而形成或生产出的一种具有防止静电积聚的织物。 2.0.8 静电安全有灾害预防 1 静电安全electrostatic safety
指在生产过程有各种环境(系统)中,不发生由于静电现象而导致人的伤害、设备损坏或财产损失的状况和条件。
2 静电故障electrostatic accident
由于某种静电现象的作用,导致生产系统、设备、工艺过程、材料、产品等发生故障、损害(如生产率下降、产品质量不良,以致失效、破坏等)的现象或事件。 3 静电灾害electrostatic disaster
由于静电放电而导致发生财产损失或人员伤亡的危害、损害的现象或意外事件(如火灾、爆炸、静电电击以及由此而造成的二次事故等)。 4 静电电击electrostatic shock
由于带电体向人体,或带静电的人体向接地的导体,以及人体相互间发生静电放电,其所产生的瞬间冲击电流通过人体而引起的病理生理效应。 5 二次事故secondary accident
由于静电电击使人体失去平衡,导致人员由高空坠落或触及其他障碍物而引起的伤害;或造成已存在的火灾、爆炸的后果进一步扩大等危害的现象或事件。 6 静电危险场所area of electrostatic hazards
空间存在可由静电引爆的爆炸性混合物,或对其进行直接加工、处理和操作等工艺作业场所的统称。 2.0.9 静电接地
1 静电接地系统electrostatic earthing system 带电体上的电荷向大地泄漏、消散的外界导出通道。 2 直接静电接地direct static earthing 通过金属导体使物体接地的一种接地方式。 3 间接静电接地indirect static earthing
通过非金属导电材料或防静电材料以及防静电制品使物体接地的一种接地方式。 4 连接connection
将彼此间没有良好导电通路的物体进行导电性连接,使相互间大体上处于相同电位的措施。 5 静电接地的电阻分类
a静电泄漏电阻leakage resistance of static electricity 物体在不带电的情况下,物体的被测点对大地的总电阻。 b静电接地电阻earthing resistance of static electricity 指静电接地系统的对地电阻。
直接静电接地电阻为接地体或自然接地体的对地电阻和接地线电阻的总和。间接静电接地电阻为被接地物体的接地极与大地之间的总电阻,主要由导电、防静电材料或防静电制品的电阻决定。 3 一般规定
3.1 静电接地的范围
3.1.1 在生产加工、储运过程中,设备、管道、操作工具及人体等,有可能产生和积聚静电而造成静电危害时,应采取静电接地措施。
3.1.2 在进行静电接地时,必须注意下列部位的接地: 1 装在设备内部而通常从外部不能进行检查的导体; 2 装在绝缘物体上的金属部件; 3 与绝缘物体同时使用的导体; 4 被涂料或粉体绝缘的导体; 5 容易腐蚀而造成接触不良的导体; 6 在液面上悬浮的导体。
3.1.3 各种静电消除器的接地端,应按产品说明书的要求进行接地。
3.1.4 在下列情况下,可不采取专有的静电接地措施(计算机、电子仪器等除外): 1 当金属导体已与防雷、电气保护、防杂散电流、电磁屏蔽等的接地系统有电气连接时;
2 当埋入地下的金属构造物、金属配管、构筑物的钢筋等金属导体间有紧密的机械连接,并在任何情况下金属接触面间有足够的静电导通性时; 3 当金属管段已作阴极保护时。 3.2 静电接地方式
3.2.1 需要进行静电接地的物体,应根据物体的类型采取下列静电接地方式: 1 静电导体应采用金属导体进行直接静电接地。
2 人体与移动式设备应采用非金属导电材料或防静电材料以及防静电制品进行间接静电接地。 3 静电非导体除应间接静电接地外,尚应配合其它的防静电措施。 3.3 静电接地系统的接地电阻
3.3.1 静电接地系统静电接地电阻值不应大于10Ω。专设的静电接地体的对地电阻值不应大于100Ω,在山区等土壤电阻率较高的地区,其对地电阻值也不应大于1000Ω。
3.3.2 当其它接地装置兼作静电接地时,其接地电阻值应根据该接地装置的要求确定。 3.4 静电接地端子和接地板
3.4.1 应在设备、管道的一定位置上,设置专有的接地连接端子,作为静电接地的连接点。 3.4.2 接地连接端子的位置应符合下列要求: 1 不易受到外力损伤; 2 便于检查维修; 3 便于与接地干线相连; 4 不妨碍操作;
5 尽量避开容易积聚可燃混合物以及容易锈蚀的地点。 3.4.3 静电接地端子有下列几种:
1 设备、管道外壳(包括设备支座、耳座)上预留出的裸露金属表面。 2 设备、管道的金属螺栓连接部位。 3 接地端子排板。 4 专用的金属接地板。
3.4.4 专用金属接地板的设置应符合下列要求:
1 金属接地板可焊(或紧固)于设备、管道的金属外壳或支座上。 2 金属接地板的材质,应与设备、管道的金属外壳材质相同。
3 金属接地板的截面不宜小于50×10(mm),最小有效长度对小型设备宜为60mm,大型设备宜为110mm。如设备有保温层,该板应伸出保温层外。 接地用螺栓规格不应小于M10。
4 当选用钢筋混凝土基础作静电接地体时,应选择适当部位预埋200×200×6(mm)钢板,在钢板上再焊专用的金属接地板。预埋钢板的锚筋应与基础主钢筋(或通过一段钢筋)相焊接。 3.5 静电接地支线和连接线
3.5.1 静电接地支线和连接线,应采用具有足够机械强度、耐腐蚀和不易断线的多股金属线或金属体,规格按表3.5.1选用。
表3.5.1 静电接地支线、连接线的最小规格
3.6 静电接地干线和接地体
3.6.1 静电接地干线和接地体应与其它用途的接地装置综合考虑,统一布置。可利用保护接地干线、防雷电感应接地干线作为静电接地干线使用,否则应专门设置静电接地干线和接地体。 3.6.2 静电接地干线的布置,应符合下列要求:
1 有利于设备、管道及需要在现场作静电接地的移动物体的接地;
2 静电接地干线在装置内宜闭合环形布置,不同标高的接地干线之间至少应有两处连接。 3.6.3 下列接地干线或线路不得用于静电接地: 1 照明回路的工作零线和三相四线制系统中的中性线; 2 整流所各级电压的交流、直流保护接地系统; 3 直流回路的专用接地干线;
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4 防雷引下线(兼有引流作用的金属设备本体除外)。 3.6.4 静电接地体的设计应符合下列要求:
1 当静电接地干线与保护接地干线在建构筑物内有两点相连时,可不另设静电接地体; 2 应充分利用自燃接地体以及其它用途的接地体;
3 接地干线和接地体材质宜选用耐腐蚀材料,当选用镀锌钢材时,钢材规格可按表3.6.4选用。 表3.6.4 静电接地干线和接地体用钢材的最小规格 注:括号内数字为2类腐蚀环境中用钢材的推荐规格。 3.7 静电接地的连接
3.7.1 接地端子与接地支线连接,应采用下列方式: 1 固定设备宜用螺栓连接;
2 有振动、位移的物体,应采用挠性线连接;
3 移动式设备及工具,应采用电瓶夹头、鳄式夹钳、专用连接夹头或磁力连接器等器具连接,不应采用接地线与被接地体相缠绕的方法。
3.7.2 静电接地的连接应符合下列要求:
1 当采用搭接焊连接时,其搭接长度必须是扁钢宽度的两倍或圆钢直径的六倍; 2 当采用螺栓连接时,其金属接触面应去锈、除油污,并加防松螺帽或防松垫片。 3 当采用电池夹头、鳄式夹钳等器具连接时,有关连接部位应去锈、除油污。 4 具体规定 4.1 固定设备
4.1.1 固定设备(塔、容器、机泵、换热器、过滤器等)的外壳,应进行静电接地。若为覆土设备一般可不做静电接地。
4.1.2 直径大于或等于2.5m及容积大于或等于50m的设备,其接地点不应少于两处,接地点应沿设备外围均匀布置,其间距不应大于30m。
4.1.3 有振动性能的固定设备,其振动部件应采用截面不小于6mm的铜芯软绞线接地,严禁使用单股线。有软连接的几个设备之间应采用铜芯软绞线跨接。
4.1.4 转动物体的接地,可采用导电润滑脂或专用接地设施(如在无爆炸、无火灾危险环境内可采用滑环和电刷等)进行接地,但类似于阀杆、轴承转动部分可不必进行上述连接。容易积聚 电荷的皮带或传送带,宜采用导电橡胶制品。
4.1.5 皮带传动的机组及其皮带的防静电接地刷、防护罩,均应接地。 4.1.6 可燃粉尘的袋式集尘设备,织入袋体的金属丝的接地端子应接地。
4.1.7 设备内部的各部件之间的活动连接或滑动连接等部位,应保持其接触电阻值在1000Ω以下。 4.1.8 固定设备与接地线或连接线宜采用螺栓连接,连接端子可设置在设备的侧面、设备联合金属支座的侧面或端部位置,接地端子与接地线的材料选择应符合本规范第3.4.4条与第3.5节中有关条款。 4.1.9 与地绝缘的金属部件(如法兰、胶管接头、喷嘴等),应采用铜芯软绞线跨接引出接地。 4.2 储罐
4.2.1 储罐内各金属构件(搅拌器、升降器、仪表管道、金属浮体等),必须与罐体等电位连接并接地。
4.2.2 在罐顶取样操作平台上,操作口的两侧应各设一组接地端子,为取样绳索、检尺等工具接地用。
4.2.3 浮顶罐的浮船、罐壁、活动走梯等活动的金属构件与罐壁之间,应采用截面不小于25mm铜芯软绞线进行连接,连接点不应少于两处。浮船与罐壁之间的密封圈应采用导静电橡胶制作。设置于罐顶的挡雨板应采用截面为6~10mm的铜芯软绞线与顶板连接。
4.2.4 当储罐内壁涂漆时,漆的导电性能应高于被储液体,其体积电阻率应在10Ω·m以下。
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4.2.5 为消除人体静电,在扶梯进口处,应设置接地金属棒,或在已接地的金属栏杆上留出一米长的裸露金属面。
4.2.6 与储罐管线相连接的法兰,如需防杂散电流和电化学腐蚀时,可选用电阻为10Ω~10Ω的绝缘法兰连接。 4.3 管道系统
4.3.1 管道在进出装置区(含生产车间厂房)处、分岔处应进行接地。长距离无分支管道应每隔100m接地一次。
4.3.2 平行管道净距小于100mm时,应每隔20m加跨接线。当管道交叉且净距小于100mm时,应加跨接线。
4.3.3 当金属法兰采用金属螺栓或卡子紧固时,一般可不必另装静电连接线,但应保证至少有两个螺栓或卡子间具有良好的导电接触面。
4.3.4 工艺管道的加热伴管,应在伴管进汽口、回水口处与工艺管道等电位连接。
4.3.5 风管及保温层的保护罩当采用薄金属板制作时,应咬口并利用机械固定的螺栓等电位连接。 4.3.6 金属配管中间的非导体管段,除需做特殊防静电处理外,两端的金属管应分别与接地干线相连,或用截面不小于6mm的铜芯软绞线跨接后接地。 4.3.7 非导体管段上的所有金属件均应接地。 4.3.8 地下直埋金属管道可不做静电接地。 4.4 铁路栈台与罐车
4.4.1 栈台区域内的金属管道、设备、构筑物、铁路钢轨等应等电位连接并接地,还应构成接地网。 4.4.2 区域内铁路钢轨的两端应接地,区域内与区域外钢轨间的电气通路应绝缘隔离。每根钢轨间应是良好的电气通路,平行钢轨之间应跨接,每个鹤位处宜跨接一次并接地。跨接线可用1×19-14.9mm镀锌钢绞线,接地线可用双根φ5m镀锌铁线,并用塞钉铆进钢轨。
4.4.3 在操作平台梯子入口处,应设置人体静电接地金属棒。每个鹤位平台处应设置接地端子,接地端子宜用接地线与接地干线直接相连。罐车及储罐用带有接地夹的软金属线与接地端子连接。 4.4.4 金属注液管与固定管道、钢架等应进行等电位连接并接地,其静电接地电阻应小于10Ω。 4.4.5 非金属注液软管宜采用防静电材料制作。
4.4.6 罐车的罐体、车体应与注液管系统以及栈台钢架等电位连接。在装卸作业前,应用专用接地线与平台接地端子连接,装卸完毕将顶盖盖好后方可拆除。 4.5 汽车站台与罐车
4.5.1 站台区域内的金属管道、设备、构筑物等应进行等电位连接并接地。 4.5.2 在操作平台梯子入口处或平台上,应设置人体静电接地棒。
4.5.3 储罐汽车在装卸作业前,应采用专用接地线及接地夹将汽车、储罐与装卸设备等电位连接。作业完毕封闭储罐盖后方可拆除。接地设备宜与装卸泵联锁。
4.5.4 注液管系统应符合本规范第4.4.4条和第4.4.5条的要求。 4.6 码头
4.6.1 码头区内的金属管道、设备、构架包括码头引桥,栈桥的金属构件,基础钢筋等应进行等电位连接并接地。装卸栈台或船位陆上部分应设接地装置。
4.6.2 较大码头区,区域内的管线应符合本规范第4.3.1~4.3.7条的要求. 4.6.3 装卸栈台应符合本规范第4.4节及4.5节的要求。 4.6.4 在船位陆上入口处,应设置消除人体静电的接地装置。 4.6.5 为防止杂散电流,应采取以下措施:
1 输液臂或输液管上,使用绝缘法兰或一段不导电软管,其电阻值在2.5×10Ω~2.5×10Ω之间。 2 岸与船的人行通路不能全金属连接。 3 码头护舷设施与靠泊轮船之间应绝缘。
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4 岸上一侧的金属物只能与码头岸上的接地装置相连。 4.7 粉体加工与储运设备
4.7.1 在填料与出料部分,应采取下列静电接地措施:
1 金属和非金属导体容器以及附近的所有金属设备,包括料管,应进行等电位连接并接地。 2 盛装高体积电阻率粉料的容器,除应按本规范第4.7.1-1条的要求进行外,在可能的条件下,宜将一根或多根接地板(管、棒)垂直插入容器内,实施粉体内的静电分隔屏蔽。 3 装粉料用的袋、桶应放在地面上或接地台面上。
4.7.2 装粉体加入可燃性溶剂中时,应采取下列静电接地措施: 1 操作人员必须接地。
2 用导电材料作漏斗、斜槽等填充装置,并将其与容器进行等电位连接后接地。
3 盛装溶剂或粉料的容器应用导电材料制作并进行接地。盛装粉料的容器允许涂抹小于2mm厚的绝缘层。
4.7.3 在粉体筛分、研磨、混合部分,所有导体部件,包括筛网,应进行等电位连接并接地。活动部件宜采用挠性连接。接受容器应按本规范第4.7.1条的要求进行。
4.7.4 粉尘采用气流输送时,管道应采用导电材料,除应符合本规范第4.3节的要求外,管段法兰必须跨接并接地。
4.7.5 在粉尘分离器中,所有导体部件,包括过滤器支撑柱头、框架,应进行等电位连接并接地。 4.7.6 大型料仓内部不应有突出的接地导体,如设置料位报警器等必须采取防静电燃爆措施。料仓顶部进料口和排风口,应与仓顶取平。 4.8 气体与蒸汽的喷出设备
4.8.1 在气体与蒸汽的喷出设备上,所有的导体部件应进行等电位连接并接地。
4.8.2 用蒸汽(或气体)清洗储罐等设备时,喷射器应与被喷物以及周围的金属体等电位连接并进行接地。
4.8.3 装在软管上的金属喷嘴、接头等,应采用下列静电接地措施: 1 使用导电性或防静电软管时,应使喷嘴、接头等与软管可靠地连接并接地。 2 装在软管上的金属喷嘴、接头等金属部件,可用专用接地线与接地装置连接。
3 在使用气体或蒸汽喷出设备作业前,应将专用的接地线连接好,作业完毕后方可拆除。 4.9 化纤设备
4.9.1 输送带托辊和终端皮带滚轮应与料斗采取跨接方式将其接地。 4.9.2 在设备上被非导体隔绝缘的孤立金属部件,应采取跨接方式将其接地。
4.9.3 滚动轴、搅拌器旋转部件的静电接地电阻大于10Ω时,可使用导电性润油剂或滑动电刷等进行接地。
4.9.4 气流输送设备应符合本规范第4.7.4条的要求。 4.10 人体静电接地
4.10.1 操作人员在可能产生静电危害的场所,应采取下列措施:
1 应正确使用各种防静电防护用品(如防静电鞋、防静电工作服、防静电手套等),不得穿戴合成纤维及丝绸衣物。
2 操作人员应徒手或徒手戴防静电手套触摸接地金属物体后方可进入工作场所。 3 禁止在爆炸危险场所穿脱衣服、帽子等。
4.10.2 在人体带电易产生静电危害的场所,应采取下列措施:
1 工作台面应敷设导电橡胶板,凳子的座面应用导电材料制作。如果工作台、凳子的支腿是非金属材料或有塑料(橡胶)套脚时,则台面及座面应有接地措施。
2 应敷设导静电地面,导静电地面的体积电阻率应为1.0×10Ω·m~1.0×10Ω·m其导电性能应长期稳定,不易发尘,尚应定期洒水和清除绝缘污物等。
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4.11 计算机房与电子仪表室的静电接地
计算机房与电子仪表室的静电接地应符合国标《电子计算机房设计规范》GB50174-93的规定。 附录A 静电接地的检测方法
A.0.1 静电接地的检测,应在被检测对象不带电的条件下进行。被测对象包括设备中的接地系统、非金属材料、防静电产品等。
A.0.2 设备接地测量应符合下列规定:
1 设备的金属零部件之间、设备与专用接地极之间的接触电阻、跨接电阻,可用普通万用表测量; 2 设备接地极电阻,包括接地级与土壤的接触电阻,以及土壤的流散电阻,可用ZC系列接地摇表测量。接地板与电流电极间距应为40m,电压电极与电流电极间距应为20m。
3 设备中的非金属器件(如用于接地的非金属零件、绝缘法兰等)的电阻测量规定如下: 当电阻小于1MΩ时,可用普通万用表或高阻计测量;
当电阻大于或等于1MΩ时,可用500V以上高阻计或兆欧表测量。 A.0.3 非金属材料导电性能测量应符合下列规定: 1 板材、薄膜等的体积电阻率和表面电阻率
a当体积电阻率大于或等于10Ω·m时,按《固体电工绝缘电阻、体积电阻系数和表面电阻系数试验方法》GB1410-78规定测量,测量仪表可用ZC36、ZC43等高阻计。试样尺寸:方形100×100(mm)或圆形φ100mm。
b当体积电阻率小于10Ω·m时,按《导电和抗静电橡胶电阻率(系数)的测定方法》GB2439-81规定测量,其中静电计和电流表输入阻抗大于10Ω。 试样尺寸:长70~150mm,宽10~150mm。
2 纤维泄漏电阻,按《纤维泄漏电阻测试方法》FJ551-85进行测量,其中试样量为2±0.1g。测试仪器则采用RC充放电原理的纤维泄漏电阻测试仪。
3 轻质石油产品电导率,按《轻质石油产品电导率测定法》GB6539-86进行测量。样品油大于1L,测量仪器为油品电导率测试仪。
A.0.4 防静电产品导电性能测量应符合下列规定:
1 防静电鞋、导静电鞋电阻,按《防静电胶底鞋、导电胶底鞋电阻值测量方法》GB4386-84进行测量。当R≥1.5×10Ω时,测量电压取500±25V;当R<1.5×10Ω时,测量电压取100±5V,测试电功率不大于3W。
2 地板、地毯等铺地物电阻,用2个φ60±2mm(重量2±0.2kg,黄铜镀铬)专用电极测量,测量电极距离为1m,非柔性地面可在电极下垫导电海绵(直径φ60mm、厚5~6mm,体积电阻率0.1~1Ω·m)。测量仪器可采用绝缘电阻测试仪,直流开路电压500V,短路电流5mA。 附录B 静电接地工作的注意事项
B.0.1 在可能产生静电危害的场所,对移动设备、工具的静电接地应按下列程序: 1 在工艺操作或运输之前,必须做好接地工作。
2 工艺操作或运输完毕后,经过规定的静置时间,方可拆除接地线。
3 接地线连接点位置宜避开火灾、爆炸危险场所,且不应在装卸作业区的下风向。
B.0.2 生产过程中,当设备、管道等局部检修会造成有关物体静电连接回路断路时,应做好临时性跨接,检修后应及时复原,并重新测定电阻值。
B.0.3应正确使用接地用具和材料,并经常检查,确保电气通路完好性。如接地连接有断裂点,在恢复其连接前,应采取措施确保周围环境无爆炸、火灾的危险。
B.0.4 易燃、易爆物品的取样器、检尺和测温用的金属用具,工作时不允许与金属器壁相碰撞。 用词说明
对本规范条文中要求执行严格程度不同的用词,说明如下: (一) 表示很严格,非这样做不可的用词
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正面词采用“必须”; 反面词采用“严禁”;
(二) 表示严格,在正常情况下应这样做的用词 正面词采用“应”;
反面词采用“不应”或“不得”。
(三) 表示允许稍有选择,在条件许可时,首先应这样做的用词 正面词采用“宜”; 反面词采用“不宜”。
表示有选择,在一定条件下可以这样做,采用“可”。 石油化工静电接地设计规范 SH 3097-2000 条文说明 目次 1 总则 2 名词术语 3 一般规定
3.1 静电接地的范围 3.2 静电接地方式
3.3 静电接地系统的接地电阻 3.4 静电接地端子和接地板 3.5 静电接地支线和连接线 3.6 静电接地干线和接地体 4 具体规定 4.1 固定设备 4.2 储罐 4.3 管道系统 4.4 铁路栈台与罐车 4.5 汽车站台与罐车 4.6 码头
4.7 粉体加工与储运设备 4.8 气体与蒸汽的喷出设备 4.10 人体静电接地 附录A 静电接地的检测方法 1 总则
1.0.3 本条强调指出了静电接地仅是防止静电危害的措施之一,静电接地对静电导体(特别是金属)上的自由静电荷能起到很好的导流作用,而对于一部分静电非导体上的自由电荷,则需要经过一定的静置时间,才能导入大地。那种认为只要将设备接地,就没有静电危害了的说法是不全面的,必须澄清这一概念。
静电接地系统是给从带电体泄漏出来的静电荷,提供一条导入大地的通道,如果没有其它条件相配合,它只能导走金属体上的自由电荷。
石油化工企业近些年所发生的静电事故,分析原因是多种多样的,它不是单一的、孤立的一种因素。因此作好防静电设计,必须相关专业密切配合。
避免静电的大量产生,通常采取下列措施:1)根据静电起电的规律,对接触起电的有关物料,尽量选用在带电序列中位置较邻近的,或对产生正负电荷的物料加以适当组合,达到起电最小的目的;2)在生产
工艺的设计上,对有关物料尽量做到接触面积、压力较小,接触次数较少,运动和分离速度较慢以及减小处理规模等。
做好带电物体的静电接地,并采取增泄措施。通常的做法有:1)对由于摩擦而能持续产生静电的部位、大量储存带电体的容器和移动式装置等,尽量使用金属材料制作,如需要涂漆,选择漆的电阻率应小于带电体的电阻率;2)对不能使用金属材料的部位,尽量选用材质均匀、导电性能好的橡胶、树脂、纤维或塑料等制作;3)在工艺条件允许的情况下,设置调温调湿设备,保证相对湿度不低于50%~65%,或定期向地面洒水;4)对于高带电的物料,在接近排放口前的适当位置装设静电缓和器;5)在某些物料中,添加少量适宜的防静电添加剂,以降低其电阻率。
目前,静电消除器械有高压电源式、感应式和放射式等类型的静电消除器。在选择时要注意下列事项 :1)设置场所的着火危险性;2)设置场所的温度、湿度等环境条件;3)带电物体的种类、使用状态及带电状态等。
静电屏蔽是一项重要的防静电措施。就技术领域划分,静电屏蔽不属于本规范的范畴。只是静电屏蔽体需要接地,此为静电接地的一种。静电屏蔽有整体屏蔽与分隔屏蔽之分。整体屏蔽是指以屏蔽导体复盖带电物体的整体,带电物体产生的静电作用,被屏蔽导体封入内部。分隔屏蔽是使带电物体一部分以屏蔽导体从空间或表面进行复盖,用屏蔽导体隔开带电物体,增加了带电物体静电电容,降低了静电电位。 在爆炸危险区域内,发生爆炸事故须具备两个条件:1)可燃物的浓度在爆炸极限以内;2)存在足以点燃可燃物的火花、电弧或高温。排除其中之一,则可达到安全的目的。
人体对静电来说,可视为导体,所以只要人体接地即可防止带电。但是,由于作业者通常不停留在一定的场所,因步行和作业动作而继续带电。人体静电有可能是危险场所的点火源,清洁厂房的污染源,电子装置的电磁干扰源。 2 名词术语 2.0.1 工业静电
工业静电是在工业生产、储运过程中产生和积累起来的。它对安全生产、产品质量有极大的影响。石油化工生产的特点是高温高压、易燃易爆、有毒有害。在生产场所内,塑料、橡胶、搪瓷等材料以及各类油品随处可见,而粉碎、撕裂、摩擦、流送、喷射、搅拌、冲刷、晃动、采样、检尺等工序普遍存在。这也就是说,产生静电危害的根源存在于人们的日常工作环境之中。因此,了解工业静电的产生机理,分析其危害特点,对探讨和掌握防静电危害的措施,是十分重要的。
静电产生的主要途径如下:1)同类或不同类物体间紧密接触后迅速分离;2)物体上附着了带静电的微粒;3)通过感应或极化作用,使不带电的物体起电。
带电体上带有的静电量,是静电产生量和消散量相平衡后的稳定值。 2.0.4 物质静电特征参数
体积电阻率是随着物质混有杂质的多少及温度的变化而变化。它是评价物质易于带电的参数。 表面电阻率是随着物体表面的吸湿状态及脏污程度等的不同而变化。 电导率是电阻率的倒数。 2.0.5 静电起电、积聚和消散
静置时间的作用是使带电体得到必要的时间,足以把所带的静电荷泄漏出来并导入大地,这是静电接地技术中的一个重要环节。无论是连续性或间歇性生产和储运。对于在3.2.1中提及的静电非导体,设置静置时间是必需的。
液体流过泵、过滤器或高速流过管道时,其带电量会激增。因此,控制流速并在必要部位设置一定长度的管段或缓和器,以使液体中静电荷得到充分地泄漏。如在精细过滤器的出口,液体先通过缓和器后再输出罐装。一般认为液体在管段内以安全流速流动30s,电荷密度就能下降到安全值以下。“弛豫时间”可称为液体在运行中的“静置时间”。
对非导电液体,缓和管段长度可采用下列公式计算。 L/V=3τ
其中:L/V——停留时间(即液体在缓和区域内的时间)(s); L——缓和区域的长度(m); V——区域内的流速(m/s); τ——液体的弛豫时间(s); 而弛豫时间由下式给定: τ=εrεe/K
其中:εr——液体的相对介电常数; εe——真空介电常数(88.5×10F/m); K——液体电导率(ps/m); 2.0.7 材料
物质的静电学分类,各国的各类情况不同。我国在已颁布实施的国家标准《防止静电事故通用导则》GB12158-90以及化工标准《化工企业静电接地设计规程》HGJ28-90中,将物质分为三类:静电、导体、静电亚导体、静电非导体。
参考国外规范,在石油化工企业中,将物质分为两类较为明了。需要说明的是:物质的导电性是随着它的电阻率变化而改变,决不是用一个数量界限就能将物质断然分割成为“导电”或“不导电”。 由于物质的定量数据不统一,故定义中未加定量上的内涵。 各国对物质分类见表1。 表1 各国对物质分类表 2.0.8 静电安全及灾害预防
大致列出静电危害的主要种类,特别提请注意由静电放电引起的火灾爆炸事故。 2.0.9 静电接地
静电接地系统可用一个简单的模型图1来说明。
1——带电区 2——带电体的泄漏通道 3——设备支架、外壳 4——接地端子 5——接地支线 6——接地干线 7——接地体 图1 静电接地模型
带电区至大地,整个系统的总电阻值为静电泄漏电阻,而由设备外壳至大地的电阻称为静电接地电阻,接地体至大地的电阻称为接地体对地电阻。 3 一般规定
3.1 静电接地的范围
3.1.1 本条是将静电接地的范围作了原则性的规定。对一城有爆炸、火灾危险的场所,可能产生的静电危害已越来越多地受到人们的重视。而在非爆炸、火灾危险场所,由于设备、管道、电子仪器等的静电会导致妨碍生产和造成静电电击等,也应进行静电接地。
对于物体能否产生静电危害,要进行具体分析。要特别注意因静电感应而带电的问题。经常产生静电的场合有:
1 经过料槽或风力输送机的粉末物质;
2 从管道和软管口喷出的蒸气、空气或气体,而这时的蒸气中带有水份,空气或气体流中含有微粒物质;
3 运转中的非导体传动皮带或输送皮带; 4 行驶中的车辆;
5 进行着相互接触并改变相对位置的运动物体。通常这些物体为不同的液体或固体; 6 搅拌与混合物料时; 7 刮削和破碎物料时。
3.1.2 需要接地的物体因疏忽而未进行接地,往往容易成为产生静电故障甚至静电危害的原因。所以特别强调一些容易忽略的部位。
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这几个部位容易形成孤立导体,有可能因静电感应而带电,又因泄漏通道的不畅,静电荷积聚。一旦有放电的条件,所有的静电荷能通过放电点瞬间全部放掉,会造成事故。 3.1.4 本条归纳了几种不必采用专用的静电接地措施的情况。其理由如下:
防雷、电气保护、防杂散电流、电磁屏蔽等的接地系统的接地电阻值,对于满足静电接地的要求已是足够了。
当金属导体间有紧密的机械连接,其接触面间的电阻甚小,就静电接地系统要求的泄漏电阻值10Ω来说,这些单个连接点的电阻值可以忽略不计,静电电流是微安级的,因此可以认为,其导通性满足静电要求。
作阴极保护的管段,其静电导通性已满足静电连接的要求,如要再作接地,会破坏阴极保护回路的直流电通路。
3.2 静电接地方式
3.2.1 静电学按照物质的电阻率将物体分为静电导体和静电非导体。而物体又有固本、液体、气体、粉体等类型之分。
静电导体和人体与移动设备的接地连接方式具体作法,可参见“具体规定”的有关章节。
非导体的带电量,一般来说,取决于非导体的电导率或表面电阻率。对于液体和粉体。视其电导率,而固体则以表面电阻率为带电指标。非导体的电导率很高时,通过间接方式接地,能起到防止带电效果。但为了防止带电,还需要相当长的时间,即静置时间。
根据国外资料(日本的《静电安全指南》)介绍,非导体的带电量,见表2。 表2 非导体带电性的指标
有些静电非导体,可以认为静电接地已不能解决物体带电问题,只有通过静电消除器等措施来进行静电防护。但感应式静电消除器也是需要进行接地才会起作用的。 3.3 静电接地系统的接地电阻
3.3.1 将10Ω作为静电泄漏电阻的安全界限,参考了国标《防止静电事故通用导则》GB12158-90、《液体石油产品静电安全规程》GB13348-92、日本《静电安全指南》、英国《防静电通用规范》BS5958和美国《静电作业规范》NFPA77-93。日本《静电安全指南》中,列出了一个判断带电状态的粗略标准,见表3。
表3 日本判断带电状态的标准
3.3.2 其它有途的接地装置,其接地电阻值均已满足静电接地的要求。 3.4 静电接地端子和接地板
3.4.1~3.4.2 对于静电接地端子和连接板的设置,此处只作了原则性规定。在工程设计中,需要根据具体情况,如设备、管道位置及接地干线的布置,来确定其方位与高度。
3.4.3 裸露的金属表面为未锈蚀的金属面,可用于焊接、夹接接地端子、接地支线等。 金属螺栓连接部位可兼用于紧固接地支线。
接地端子排板设于现场,供移动物体现场静电接地用。端子排板分为框架式与母线式。母线式端子见电气装置标准图集《接地装置安装图》(D563)。框架式端子排板见图2。 图2 框架式接地端子排板
3.4.4 设备有保温层,其金属接地板伸出保温层的长度应大于接地连接用的最小有效长度(60mm或110mm)。
钢筋混凝土基础的钢板预埋件,是静电接地体引出的重要部件。电气专业提出需要设预埋件的位置,由土建专业进行埋件设计。
专用接地板组装示意图见图3。
*X为保温层厚度 **铸件的接地部位设置凸台,有丝扣孔 ***接地板与接地线连接端,长度可为125,钻2孔φ11。 图3 专用接地板组装示意图
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3.5 静电接地支线和连接线
3.5.1 静电的电流甚小,因此接地连接系统用材料不需要进行载流量的核算。提出接地支线的最小截面积和对材质的要求,是从机械强度和防腐角度考虑的。接地支线和连接线的规格,可根据实际情况和经验进行选用。
3.6 静电接地干线和接地体
3.6.1 在石油化工的工程设计中,有许多的接地系统需要设计,如防雷、电气保护、防静电和防杂散电流等接地系统。这些接地系统采用共用接地较为适合。从电气安全的观点看,最经济实用的接地措施是总等电位连接的共用接地。电气专业在进行接地干线平面设计时,应当与其它专业配合,全面安排。 3.6.2 静电接地干线在同一标高的平面里,呈闭合环形布置并和不同标高的接地干线之间两点连接,是为了确保接地连接的可靠性。对于某些平面内只有少数设备需要静电接地,而且设备布置在厂房的一侧时,可以不必在厂房内作环形布置,只需与相邻标高的干线作两点连接。
3.6.3 三相四线制中的中性线(N线),在三相负荷不平衡时或一相断线时,对地会有较高的电位,如利用其作为静电接地线,则将电位引入设备而造成事故。 整流所的保护接地系统将有泄漏电流存在。 直流回路的专用接地线有可能带高电位。
静电接地系统(除兼有引流作用的金属设备本体外)与雷电引流线不相连接,是保证引流线完整性的措施。
3.6.4 保护接地系统能充分满足静电接地的要求。 静电接地干线和接地体可根据实际情况和经验选用。 4 具体规定 4.1 固定设施
4.1.1~4.1.6 与地绝缘的金属,如固定塑料法兰的金属螺栓、油面上的金属浮体等要特别注意接地连接。可用镀锌薄钢板大垫圈、镀锌钢丝和可挠多股金属线等相互连接并引出接地。 板框过滤器、油品过滤器、结片机等是易产生静电的设备,要注意接地。 固定设备接地端子的位置见图4所示;具有振动部件的设备接地方法见图5所示。
图4 固定设备接地端子位置 图5 振动设备接地方案
4.2 储罐
4.2.1 储罐内的各金属构件,尤其是金属浮体如果接地不良,容易形成孤立导体。当带有静电荷的油品注入储罐时,它将收集聚电荷,对地形成电位,在一定的条件下,极易发生火花放电而导致危害。 4.2.2 金属取样器及检尺工具必须可靠接地,也是为了防止形成孤立导体。操作平台上设置的接地端子应避开气体排放口。使用导电性绳索的取样器的接地方式见图6所示。在取样器端也可使用焊接。
图6 使用导电性绳索的采样器的接地示意
如果能采用具有防静电性能的材料制成的工具是最方便的。
4.2.3 为防止静电感应而带静电,浮顶储罐的浮顶应与储罐本体(外壁)之间进行跨接。一般是采用25mm的铜芯软绞线,沿斜梯敷设至罐壁。防风雨密封的储罐壁一侧的端头应使用导电性橡胶材料制造。浮顶的一侧尚应用10mm的铜绞线每隔3m跨接一次。做法请参见图7及图8。
图7 浮顶与储罐本体跨接 图8 防风雨密封与储罐侧壁的跨接
4.2.4 轻质油品其电阻率一般在10Ω·m以上属静电非导体。带电体上电荷的消散需要一个相当长的时间(称为免散时间),因此当罐壁使用防7腐涂料时,只要涂料的电阻率小于被储介质的电阻率就不会妨碍电荷的逸散。推荐值按《液体石油产品静电安全规程》GB13348-92的规程。
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4.2.5 人体带电所造成的危害已屡见不鲜。上罐前采用人体触摸接地的方式进行人体放电是必须的。上罐入口端的接地体可另设金属棒,横装在入口处,挡住人员登罐,必须推开金属棒完成放电后才可上罐,其安装较为麻烦。另一种方式是可利用一段扶梯(约1m长),不涂防腐涂料,供人体放电用。金属棒的安装示意见图9。
图9 用接地棒消除静电
4.3 管道系统
4.3.1~4.3.2 厂内管线进入工艺装置或建筑物按防雷设计要求均有接地,已满足静电接地要求。厂内管线带的静电接地一般要单独设计,要引起重视以免漏项。管线接地点大致在三个地方要注意:1.接入泵过滤器、缓和器等设备处是静电量的变化所在,也是接地方便处;2.管线的分岔处一般考虑为接地点;3.平行的管线直管段一般80~100m的间隔处支架上设有管线支座,也是方便的接地点。 4.3.4 当有蒸气伴管时,与其工艺管道的连接可参见图10。
图10 蒸气伴管与工艺管道连接示意
4.3.5 常规的作法,参见图11。
图11 风管、保温层罩连接
4.3.6~4.3.7 强调非导体管段上的金属件必须接地,尤其中间的金属接头不要遗忘,以防造成静电积聚。对软管上金属金具的接地参见图12。
图12 软管连接金具的接地
4.3.8 直埋地下管线与土壤接触足以达到静电接地电阻值的要求。 4.4 铁路栈台与罐车
4.4.1~4.4.2 在爆炸危险区域及附近的所有金属管道、设备、构筑物、铁路钢轨等进行等电位连接并接地是防止静电危害的基本方法之一,铁路钢轨在区域内部也应与接地网相连。而为防止外部杂散电流引入,铁轨在区域内外部交接处应进行绝缘隔离。 轨端的跨接为通常的做法参见图13。
图13 轨端跨接示意图
轨道接地示意图参见图14。
图14 钢轨接地示意图。
4.4.3 为方便作业,每一鹤位设一端子,并设置带有专用夹的接地线。用于与罐车相连,接地端子宜使用专用线接入接地网。一般的接法如图15。
图15 火车槽车接地示意
另有些资料或工程上要求罐车的接地应有明确指示,如信号灯、仪器仪表指示,还有的提出要与输液泵的操作进行程序联锁。由于目前可实现的工程经验不足,可依据各自的条件决定。 4.5 汽车站台与罐车
4.5.1~4.5.4 汽车罐车与火车罐车基本状况和操作要求是一致的。对于汽车罐车可能要更多的注意软管注送问题。本规范推荐使用防静电软管,对于使用嵌有金属物的软管应慎重,在使用中注意其电阻变化,两端及中间的金属连接件、镶嵌的金属件相互连接并接地,确保其导电性连接,保证管路的电阻在10Ω以下。 4.6 码头
4.6.5 码头主要问题是防止杂散电流燃弧造成爆炸性气体的引燃。 绝缘法兰的使用可参见图16。
图16 绝缘法兰使用示意
4.7 粉体加工与储运设备
4.7.1~4.7.6 生产粉体物质的设备中,绝缘的导本容易带电。如粉体物质通过一段绝缘的金属管道或风道时,管道或风道可能带电到高电位,并且能够对地产生高能量的电火花。悬浮的或成堆的带电粉
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体物质,可通过感应或接触,使其周围的绝缘导体带电。如将粉体物质注入非接地的金属容器时,可能使容器产生火花放电。因此,装置的全部导体部件必须接地。
在粉体物质生产系统中,存在着火危险时,除了采取必要的防静电措施外,还要避免周围存在点火能量很小的混合物。这样采用的安全措施有:在粉体注入与排出时,以适当的低速度进行;防止出现较大的粉尘云,限制处理规模、尽量减小可燃气体浓度。有条件时,使筒仓充惰性气体。 4.8 气体与蒸汽的喷出设备
4.8.1~4.8.3 纯气体或气体混合物(如空气)的运行,通常产生的静电很少。气体中混有的悬浮液粒或固体微粒,高速喷离喷嘴时带上静电,可能使其附近的绝缘导体带电。
对于含有颗粒物质的任何压缩气体的逸散或释放(如带水的压缩空气的喷射等),都存在引起可燃性气体蒸汽着火的危险,因此在爆炸危险场所,要极力防止它们喷出。 4.10 人体静电接地
4.10.1~4.10.2 人体活动、接触带电粒子或感应都能使人体带电。影响人体带电的因素有:一是人体本身的因素,也就是人体本身的电容值与电阻值,人体电容值大约在100~1000pF之间,一般在100~150pF的范围内变化,而人体的电阻值则变化较大。10~10Ω相差几个数量级,人体的充电电流一般在10A的数量级。二是服装、鞋帽等接触物因素。三是地板、地毯、墙壁、温湿度环境因素等。 人体带电易产生静电危害的场所,通常作法见图17。
图17 人体静电接地环境示意
在有低压动力电源的场所,为了防止人体触电,要控制可能通过人体的电流。一般通过人体的电流要小于5mA。因此,防静电材料阻值不是越低越好。 附录A 静电接地的检测方法
A.0.2 常用的普通万用表有DT830数字万用表。 常用的ZC系列接地摇表有ZC-29型接地电阻测试仪。 当电阻大于1MΩ时,可用JDC-2型绝缘电阻测试仪。 石油工业用加热炉安全规程 目次 前言 1 范围
2规范性引用文件 3 术语和定义 4 总则 5 一般规定 5.1 设计 5.2 制造 5.3 安装 5.4 修理和改造 6 材料 7 结构
8 焊接、检验和试验 8.1 一般要求
8.2 焊接和焊后热处理 8.3 外观检查 8.4 无损检测
8.5试板(试件)与试样
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3
6
8.6 金相检验 8.7 水压试验 9 一般要求 9.1 一般要求 9.2 安全阀 9.3 压力表 9.4 液面计 9.5 测量仪表 9.6 报警装置
9.7 燃烧系统安全设施 10 使用管理 11定期检验 前言
本标准的第7.5条、第7.8条、第8.2.10条、第9.2.2条、第9.6.2条为推荐性的,其余为强制性的。 本标准是对SY0031-95《石油工业用加热炉安全规程》的修订。
为满足石油工业用加热炉安全的需要,结合国内多年实践经验,对SY0031-95的内容、格式等进行了补充和修订,使其更具有先进性、适用性、指导性及协调性。其主要修订内容如下:
a) 增加了“前言”、“范围”、安全附件的“一般要求”、“燃烧系统安全设施”等。 b) 将“引用标准”单列为第2章“规范性引用文件”。 c) 对SY0031-95的内容进行了修订:
——5.1.1中增加了对加热炉设计人员的从业资格要求;
——5.2.1和5.3.1中对加热炉的制造和安装单位资质等级的要求做了相应调整; ——在5.1.5和5.2.3中增加了“燃烧器等主要配件型式及参数”的内容; ——6.2对直接受辐射热的主要受压元件用钢板材料做了修订;
——6.4中对管式加热炉安全保障措施的要求、对烟囱挡板设置的要求、对管式加热炉灭火管的设置要求以及立式圆筒管式加热炉底部支柱的防火要求;
——增加了8.4.1对有延迟裂纹倾向材料的无损检测要求; ——8.4.2中增加了常压水套炉壳体对接接头的无损检测要求; ——表2中增加了对常压火筒、常压壳体的试验压力内容; ——增加了9.3.3、9.4.6对压力表、液面计等的定期检验要求;
——增加了9.5.1对加热炉介质进出口、对流段传热面尾部、管式加热炉炉膛和燃料进燃烧器处装设测温仪表的规定等。
d)由于相关标准的更新,本标准对加热炉的设计、制造、安装、检验、修理和改造的内容进行了相应补充和修订。
e)取消了SY0031-95的第10章“报废”、附录A“安全阀泄放面积的计算”、附录B“本规程的用词说明”。
本标准由油气及管道建设设计专业标准化委员会提出并归口。 本标准由大庆油田工程设计技术开发有限公司负责解释。
本标准起草单位:大庆油田工程设计技术开发有限公司(原大庆油田建设设计研究院)。
本标准主要起草人:罗星环、韦振光、刘文霞、景深、王小林、杜树彬、周宗宝、靳国辉、管风阶。 本标准所代替标准的历次版本发布情况为: ——SY0031-95。
1 范围
本标准规定了石油工业用加热炉(以下简称加热炉)的设计、制造、安装、使用、检验、修理和改造的安全要求。
本标准适用于陆上石油工业用火筒式加热炉和管式加热炉。 2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB150-1998 钢制压力容器(包括第1号、第2号修改单) GB713 锅炉用钢板
GB3087 低中压锅炉用无缝钢管 GB5310 高压锅炉用无缝钢管 GB6479 高压化肥设备用无缝钢管 GB/T8163 输送流体用无缝钢管 GB9948 石油裂化用无缝钢管
GB/T14976 流体输送用不锈钢无缝钢管 GB50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 JB4708 钢制压力容器焊接工艺评定 JB/T4709 钢制压力容器焊接规程 JB4730 压力容器无损检测 JB/T4735-1997 钢制焊接常压容器
JB/T4744 钢制压力容器产品焊接试板的力学性能检验 SY/T0538-2004 管式加热炉规范
SY/T0599 天然气地面设施抗硫化物应力开裂金属材料要求 SY/T5262-2000 火筒式加热炉规范
特种设备安全监管条例(国发〔2003〕373号) 蒸汽锅炉安全技术监察规程(劳部发〔1996〕276号) 压力容器安全技术监察规程(质技监局锅发〔1999〕154号) 在用压力容器检验规程(劳锅〔1990〕3号)
锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则(国质检锅〔2002〕109号) 锅炉压力容器无损检测人员资格考核规则(劳部发〔1993〕441号) 3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准 3.1
石油工业用加热炉 heater for petroleum industry
油气田和长输管道用火焰加热原油、天然气、水及其混合物等介质的专用设备。一般按结构型式分为火筒式加热和管式加热炉。 3.2
火筒式加热炉 fired tube heater
石油工业生产中,在金属圆筒壳体内设置火筒传递热量的一种专用设备。分为火筒式直接加热炉和火筒式间接加热炉。 3.3
火筒式直接加热炉 direct fired tube heater
被加热介质在壳体内由火筒直接加热的火筒式加热炉称为火筒式直接加热炉,筒称火筒炉(包括具有
加热和其他功能的合一装置,下同)。 3.4
火筒式间接加热炉 indirect fired heater
被加热介质在壳体内的盘管(由钢管和管件组焊制成的传热元件)中,由中间载热体加热,而中间载热体由火筒直接加热的火筒式加热炉称为火筒式间接加热炉。
中间载热介质为水的火筒式间接加热炉简称水套炉。按壳程承压的高低,将水套炉分为:承压水套炉——壳程最高工作压力大于或等于0.1MPa(表压,不含液体静压力,下同);常压水套炉——壳程最高工作压力小于0.1MPa。 3.5
管式加热炉 tubular heater
石油工业生产中,用火焰通过炉管直接加热炉管中的原油、天然气、水及其混合物等介质的专用设备。 3.6
主要受压元件 main pressure part
火筒式加热炉主要受压元件指筒体、封头、火筒、烟管管板、盘管、开孔补强板、设备法兰、M36以上的设备主螺栓、人孔盖、人孔法兰、人孔接管及公称直径大于或等于250mm的接管和管法兰;管式加热炉主要受压元件指炉管、急弯弯管、管汇、转油线和炉管法兰。 4 总则
4.1 石油工业用加热炉是油、气生产和输送中广泛使用的专用设备。根据《特种设备安全监察条例》(国发〔2003〕373号)的有关规定,为确保其安全经济运行,保障人身和国家财产安全,便于有关部门监督检查,特制定本标准。
4.2 加热炉的设计、制造、安装、使用、检验、修理和改造应遵循本标准。各级主管部门负责本标准的贯彻执行,各级安全监察部门负责监督检查。
4.3 本标准是加热炉质量监督和安全监察的基本要求,有关加热炉的技术标准、部门规章、企事业单位规定等,如果与本标准的规定不符时,应以要求高者为准。
4.4 加热炉由于采用新技术、新产品、新材料、新工艺而与本标准不符时,应进行必要的科学试验,经有关行业主管部门审查同意,经至少一年试用,证明安全可靠并鉴定合格后,方可推广使用。 4.5 加热炉的设计、制造、安装、使用、检验、修理和改造除遵循本标准外,还应符合国家有关法规和强制性标准的规定。 5 一般规定 5.1 设计
5.1.1 加热炉的设计,应由取得国家质量监督检验检疫总局(以下简称国家质检总局)和省级质量技术监督部门颁发的“中华人民共和国特种设备设计许可证”压力容器D2级以上(含D2级)的单位承担。加热炉的设计人员应具有相应的从业资格。
5.1.2 加热炉的设计应符合安全可靠、技术先进、结构合理、经济效益好等要求。
5.1.3 火筒式加热炉的设计,应符合SY/T5262-2000的规定;管式加热炉的设计应符合SY/T0538-2004的规定。
5.1.4 设计单位及其设计人员应对加热炉设计文件的正确性和完整性负责。 5.1.5 加热炉的设计文件应包括下列资料: a) 设计基础数据; b) 强度计算书;
c) 热力、流体动力及安全阀等工艺计算书; d) 总图及零部件图;
e) 燃烧器等主要配件型式及参数; f) 安装使用技术说明书。
5.2 制造
5.2.1 加热炉的制造,应由取得国家质检总局和省级质量技术监督部门颁发的“中华人民共和国特种设备制造许可证”压力容器D2级以上(含D2级)的单位承担;管式加热炉和常压水套炉的制造,也可由具有锅炉C级以上(含C级)制造资质的单位承担。
5.2.2 火筒式加热炉的制造应符合SY/T5262-2000的规定,管式加热炉的制造应符合SY/T0538-2004的规定,同时还应符合设计文件的要求。 5.2.3 加热炉出厂时,应符有下列技术资料: a) 加热炉竣工图; b) 安全质量监督检验证书; c) 产品质量证明文件; d) 安装和使用说明书;
e) 燃烧器等主要配件型式及参数。
5.2.4 加热炉应在明显位置装设金属铭牌,铭牌上应标明下列内容: a) 加热炉的型号、名称; b) 制造厂名称和制造许可证号; c) 产品编号; d) 额定热负荷,kW; e) 加热介质; f) 设计热效率,%;
g) 工作压力(壳程、管程),MPa; h) 工作温度,℃; i) 设备总质量,kg; j) 设备外形尺寸,mm; k) 制造年月;
l) 出厂检验单位及检验标志。 5.3 安装
5.3.1 加热炉的安装,应由取得国家质检总局和省级质量技术监督部门颁发的“中华人民共和国特种设备制造许可证”相应制造资质的单位或经安装单位所在地的省级特种设备安全监督管理部门批准的安装单位承担。
5.3.2 加热炉安装前,安装单位应对加热炉进行质量检查,如发现有质量不合格或不能保证安装质量的,有权拒绝安装,并报告安全主管部门。
5.3.3 加热炉安装前,安装单位应根据加热炉基础的施工验收规范,对加热炉的基础(包括其他预制构件)进行交接验收。基础施工单位应将质量检查结果、测量记录及其他施工技术资料移交安装单位。 5.3.4 加热炉安装后应进行下列工作,并做好记录。 a) 检查加热炉安装是否符合设计文件要求; b) 全面检查加热炉的安装质量; c) 按第9章的规定检查全部安全附件;
d) 按规定进行系统试压,并对各连接部位进行渗漏检查; e) 进行试运行和管式加热炉的烘炉。
5.3.5 加热炉安装结束,使用单位应组织有关部门按5.3.4的要求对安装质量进行全面验收。验收合格的加热炉方可投入使用。
5.3.6 加热炉的基础施工和安装技术资料,在验收合格后应移交使用单位,由使用单位存入加热炉技术档案。
5.4 修理和改造
5.4.1 不能保证安全运行的加热炉应停止使用。
5.4.2 加热炉的修理和改造,应由具有相应制造资质的单位或是经省级特种设备安全监督管理部门审查批准的单位承担,并按规定取得批准文件。
5.4.3 加热炉的重大修理和改造的设计,应由使用单位委托原设计单位或具有相应资质的设计单位承担。
注:加热炉的重大修理是指主要受压元件的更换、矫形、挖补及承压壳体、火筒、盘管、炉管的所有对接接头的焊接;加热炉的重大改造是指改变主要受压元件的结构或改变加热炉运行参数、盛装介质、用途或燃料种类等。
5.4.4 加热炉的重大修理和改造应有设计图纸、材质质量证明文件、施工质量证明文件等技术资料。竣工验收合格后,使用单位应将上述资料存入加热炉技术档案。 5.4.5 加热炉修理时应符合下列规定:
a) 不应在有压力或介质温度较高的情况下,对受压元件进行任何修理。 b) 动火时,应遵守动火规定。
c) 进入炉内修理前,应采取防毒、防火、防爆等措施,并经安全部门审查批准后方可进入。当炉内有人工作时,炉外应有专人监护。
5.4.6 加热炉修理和改造前后,应按本标准有关条款进行检验,检验工作应由具有相应资质的单位承担。修理和改造后的加热炉,经检验合格后方可投入使用。 6 材料
6.1 加热炉受压元件用金属材料和焊接材料应符合相应国家标准和行业标准的规定。受压元件用金属材料应为镇静钢。
6.2 火筒炉和承压水套炉直接受辐射热的主要受压元件用钢板应符合GB150-1998或GB713的规定,如采用GB150-1998相应标准的钢板,应按GB713的规定补做时效冲击试验,且试验应合格;如果采用GB713中规定的钢板,其磷含量(熔炼分析,下同)不应大于0.030%,硫含量不应大于0.020%。其他加热炉直接受辐射热的受压元件用钢板应符合GB713的规定。非受辐射热的受压元件用钢板应符合GB150-1998的规定。
6.3 火筒式加热炉火筒用钢管材料,不应低于GB3087中20无缝钢管的要求;非受辐射热的壳体承压接管和设计压力小于6.3MPa的水套护盘管材料,不应低于GB/T8163中20无缝钢管的要求;设计压力大于或等于6.3MPa的水套炉盘管材料,不应低于GB 6479中20较高级无缝钢管的要求或选用GB5310中无缝钢管,且应符合GB150-1998附录A中A3.3的规定。
6.4 管式加热炉炉管材料应根据管壁设计温度、设计压力和工作介质确定,并应考虑所选材料蠕变温度的影响。常用炉管材料及最高使用温度应符合表1的规定。 表1 管式加热炉常用炉管材料及最高使用温度
6.5 当被加热介质属于SY/T0599规定的酸性环境时,管式加热炉管和水套炉盘管材料的选择除符合本标准外,还应符合SY/T0599的规定。 7 结构
7.1 加热炉的结构应方便操作、维护、清理和检查,并保证无损检测的实施。应按规定设置必要的检查孔(包括人孔、手孔和洗炉孔等)。
7.2 未采用全自动燃烧装置的加热炉应设置泄爆装置。泄爆装置排泄口不应正对着操作人员的操作方位和通道,且不应危及其他设备安全。当炉膛人为几个隔室时,每个隔室均应设置泄爆装置。对于烟气由独立烟囱直接排放的纯辐射立式圆筒管式加热炉,可不设置泄爆装置。 7.3 加热炉受热、主要受压元件在运行时应能自由膨胀。 7.4 加热炉应有具体的安全保障措施,且燃烧器应与炉型相匹配。
7.5 加热炉烟囱挡板的设置应方便调节,挡板的操作位置宜设在地面。 7.6 加热炉梯子平台的设置应符合相关标准的规定。 7.7 火筒式加热炉壳程应设置可靠的安全泄放装置。
7.8 水套炉管程设计压力大于6.3MPa时,盘管宜采用抽出结构。
7.9 管式加热炉应在辐射段设置蒸汽或氮气灭火管,其公称直径不应小于50mm。 7.10 立式圆筒管式加热炉底部支柱应采取必要的防火措施。 8 焊接、检验和试验 8.1 一般要求
8.1.1 加热炉的焊接应由考试各的焊工担任。焊工考试应按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则》进行。取得资格证书的焊工方可承担考试合格范围内的焊接工作,并在主要受压元件焊接接头附近打上焊工代号钢印。
8.1.2 加热炉的无损检测应由考试各的无损检测人员担任。无损检测人员考试应按《锅炉压力容器无损检测人员资格考核规则》进行,取得资格证书的无损检测人员,方可承担与考试合格的种类和技术等级相应的无损检测工作。
8.1.3 加热炉受压元件焊接接头的质量应从以下方面检查和试验: a) 外观检查; b) 无损检测; c) 力学性能试验; d) 金相试验; e) 水压试验。
8.1.4 每台加热炉都应有焊接质量检查报告,除载明8.1.3规定的检验内容外,还应记录焊接接头焊后热处理方式、规范和焊接接头返修等内容。
8.1.5 制造厂应将加热炉的焊接工艺评定报告、焊接质量检查报告(包括无损检测底片)及焊接和检验人员资格证书保存7年以上。 8.2 焊接和焊后热处理
8.2.1 加热炉受压元件的焊接应符合JB/T4709的规定。
8.2.2 加热炉的制造单位应按照本单位经焊接工艺评定合格的焊接工艺施焊,并应符合设计文件要求。 8.2.3 产品施焊前,施焊单位应对直接受辐射热的主要受压元件按《蒸汽锅炉安全技术监察规程》的规定,对非直接受辐射热的主要受压元件按JB4708的规定,对下列焊接接头进行焊接工艺评定: a) 加热炉主要受压元件的对接接头;
b) 加热炉主要受压元件之间或主要受压元件与非受压元件之间、要求全焊透的“T”形接头或角接接头。
8.2.4 加热炉制造过程中,当焊接环境温度低于0℃时,焊前应在施焊处两侧100mm范围内预热到15℃左右。如出现下列任何情况且无有效防护措施时,应停止施焊: a) 手工焊时风速大于10m/s; b) 气体保护焊时风速大于2m/s; c) 相对湿度大于90%; d) 雨雪环境。
8.2.5 加热炉元件不应强力组装焊接。
8.2.6 铬钼钢炉管之间、铬钼钢炉管与急弯管或回头之间的对接接头焊前应预热,预热温度应符合SY/T0538-2004的规定。若采用火焰加热,火焰不应触及焊道坡口,并应防止局部应力过大。预热范围距焊口两边不应小于1倍管径,且不应小于100mm。
8.2.7 管式加热炉炉管的焊接应采用多层多道施焊方法。铬钼钢炉管焊接不应中断,否则应采取后热措施,且再次焊接时应确认无裂纹等缺陷后方可按原焊接工艺施焊。
8.2.8 水套炉盘管或管式炉炉管的焊接接头应全焊透。 8.2.9 焊接接头的返修符合下列要求:
a) 分析焊接接头中出现超标缺陷的原因,制定可行的返修方案,经焊接责任工程师批准后方可实施; b) 返修时,缺陷应彻底清除;返修后,返修焊区应按原方法做外观和无损检测;
c) 焊后要求热处理的元件,应在热处理前返修;若在热处理后返修,返修后应重做热处理。 8.2.10 同一部位的返修次数不宜超过两次。超过两次以上的返修,应经制造单位技术总负责人批准,并应将返修次数、部位、返修后的无损检测结果和技术总负责人批准字样记入加热炉质量证明文件的产品制造变更报告中。
8.2.11 合金钢炉管和可产生应力腐蚀的水套炉盘管应按有关规定进行焊接,并参照SY/T0599进行焊后热处理。 8.3 外观检查
加热炉受压元件的全部焊接接头均应做外观检查,其表面质量应符合下列要求: a) 焊接接头外形尺寸应符合设计文件和有关标准的规定。 b) 焊接接头表面无裂纹、气孔、弧坑和夹渣。
c) 火筒的焊接接头、不锈钢和铬钼钢炉管的焊接接头及设计压力大于或等于9.8MPa的接接头不应咬边。其他焊接接头的咬边深度不应大于0.5mm。壳体焊接接头咬边的连续长度不应大于100mm,两侧咬边的总长不应大于该焊接接头长度的10%;管子焊接接头两侧咬边总长度不应大于管子周长的20%,且不应大于40mm。 8.4 无损检测
8.4.1 加热炉受压元件的焊接接头,应先进行外观检查,合格后才能进行无损检测。有延迟裂纹倾向的材料应在焊接完成24h后进行无损检测。
8.4.2加热炉主要受压元件焊接接头的无损检测比例应符合下列规定。
a)火筒式加热炉火筒的对接接头:100%射线检测或100%超声检测附加至少20%射线检测复验。 b)水套炉盘管的对接接头:100%射线检测或100%超声检测附加至少20%射线检测复验。
c)管式加热炉炉管的对接接头:介质为水(包括含油污水)的应进行至少20%射线检测;介质为油、气或油气混合物的应进行100%射线检测或100%超声检测附加至少20%射线检测复验。
d)火筒式加热炉火筒穿封头处、烟管与火管连接处以及烟管与管板连接处的角接接头,应进行磁粉或渗透检测。
e)加热炉其他主要受压元件的对接接头:局部射线检测,检测长度不应小于各条焊接接头长度的20%,且不应小于250mm。制造单位对未检测部分的焊接接头质量仍应负责。
f)局部射线检测时,焊缝交叉部位及以下部位应全部检测,其检测长度可计入局部检测长度之内。 1)先拼板后成形凸形封头上的所有拼接接头;
2)凡被补强圈、支座、垫板、内件等覆盖的焊接接头;
3)以开孔中心为圆心,1.5倍开孔直径为半径的圆中所包容的焊接接头。 g)常压水套炉壳体对接接头的无损检测按JB/T4735-1997的规定执行。
8.4.3 加热炉焊接接头的无损检测应符合JB4730的规定。当采用射线检测时,其透照质量不应低于AB级。全部射线检测的对接接头Ⅱ级合格;全部超声检测的对接接头Ⅰ级合格;局部射线检测的对接接头Ⅲ级合格,但不应有未焊透缺陷;磁粉渗透检测的焊接接头Ⅰ级合格。超声检测应采用可记录式检测仪。 8.4.4 经局部无损检测,若发现超标缺陷,应按下列规定执行。
a)除管子主要受压元件的对接接头外,应在缺陷两端的延伸部位增加检查的长度,增加的长度不应少于该条焊接接头长度的10%,且不小于250mm。若仍有超标缺陷时,应对该条焊接接头进行全部检测。 b)对管子主要受压元件的对接接头,应做双倍数目的补充检测。补充检测仍不合格时,应将该焊工焊接的全部对接接头做无损检测。 8.5 试板(试件)与试样
8.5.1 为检验产品焊接接头的力学性能,应制作产品焊接试板(试件),制取试样,加热焊接接头的力学性能试验应包括拉伸试验和弯曲试验。
8.5.2 试板(试件)与试样的制备应符合下列规定:
a)火筒式加热炉火筒的纵向和环向焊接接头应各制备一块检验试板。当环向焊接接头母材和焊接方法与纵向焊接接头相同时,可只制取纵向焊接接头检验试板。
b)对于批量生产的火筒式加热炉火筒,允许同批生产(同钢号、同焊接材料和焊接工艺)的每10个火筒(不足10个的按10个计)焊制一套检验试板。
c)对于主要受压管件的对接接头,当材料为碳素钢时(接触焊对接接头除外),可免做检查试件;当材料为合金钢时,在同钢号、同焊接材料、同焊接工艺、同热处理设备和规范的情况下,从每批产品上切取接头数的0.5%作为试件,但不应少于一套试样所需的试件数。
d)火筒式加热炉壳体焊接试板与试样的制备应符合SY/T5262-2000的规定。
e)加热炉主要受压元件的焊接试板(试件)应由焊接该加热炉主要受压元件的焊工采用与焊接该主要受压元件相同的条件(包括试件材料、焊接材料、焊接设备等)和焊接工艺焊制。试板(试件)焊完后应打上焊工和检验员代号钢印。
f)圆筒形纵向焊接接头试板,应在产品纵向焊接接头的延长部位与产品同时施焊。 g)有热处理要求的试件,应同产品一起进行热处理。
8.5.3 加热炉主要受压元件焊接试板(试件)的制备、试样截取和数量、合格标准和复验要求应符合JB/T4744的规定。对于对接焊接的管件接头试样截取、合格标准按《蒸汽锅炉安全技术监察规程》的有关规定执行。 8.6 金相检验
8.6.1 管式加热炉合金钢炉管,当工作压力大于或等于9.8MPa或主要受压元件壁温大于450℃时,其对接接头应进行金相检验。
8.6.2 金相检验应从每个(套)检查试件上切取一个试样。 8.6.3 金相检验的合格标准为: a) 没有裂纹、疏松; b) 没有过烧组织; c) 没有淬硬性马氏体组织。
8.6.4 有裂纹、过烧、疏松之一者不允许复验,金相检验即为不合格。仅因有淬硬性马氏体组织而不合格者,允许检查试件与产品再热处理一次,然后取双倍试样复验(合格后仍需复验力学性能),每个试样复验合格后才为合格。 8.7 水压试验
8.7.1 加热炉水压试验应在无损检测合格和热处理后进行。
8.7.2 加热炉水压试验场地应有可靠的安全防护设施,并应经单位技术负责人和安全部门检查认可。 8.7.3 加热炉水试验压力应符合表2的规定,水压试验时,试压元件的环向薄膜应力值不应大于试验温度下材料屈服点的90%与试压元件焊接接头系数的乘积。 表2 水压试验压力
8.7.4 加热炉进行水压试验前,各连接部位的紧固螺栓应装配齐全,紧固妥当。试验用压力表应符合第9章的规定,应采用至少两个量程相同且经校验的压力表,安装在试压元件顶部便于观察的位置。 8.7.5 加热炉水压试验应采用洁净的水。不锈钢炉管水压试验用水的氯离子含量不应大于25mg/L,试验合格后,应立即将水渍去除干净。
8.7.6 加热炉水压试验时,试压元件中应充满水,试压元件的气体应排尽;试验过程中,应保持试压元件外表面的干燥。
8.7.7 加热炉水压试验应在周围空气温高于5℃的条件下进行,水压试验用水温度应保持高于周围露点温度。碳素钢、16MnR、正火15MnVR和15MnNbR制加热炉主要受压元件的水压试验用水温度不应低于5℃,其他低合金钢主要受压元件的水压试验用水温度不应低于15℃,且应高于所选材料的无延性转变温度。 8.7.8 加热炉水压试验时,压力应缓慢上升至设计压力,确认无泄漏和异常现象后继续升压到规定的试验压力,保压时间不应少于30min,然后降至设计压力,保压足够时间进行检查。检查期间压力应保持不变,不应采用连续加压来维持压力。水压试验过程中不应带紧固螺栓或向受压元件施加外力。 8.7.9 加热炉水压试验完毕应将水排尽,用压缩空气将其内部吹干。 8.7.10 加热炉水压试验符合下列条件即为合格: a)无渗漏; b)无可见的变形;
c)试验过程中无异常的响声;
d)对抗拉强度规定值下限大于或等于540MPa的材料,焊接接头表面经无损检测抽查未发现裂纹。 9 安全附件 9.1 一般要求
9.1.1 加热炉应设置安全附件。安全附件应包括安全阀、压力表、液面计、测量仪表、报警装置、燃烧系统安全设施等。
9.1.2 安全附件的设计、制造应符合相应的国家标准和行业标准。
9.1.3 安全附件应实行定期校(检)验制度。安全附件的定期应遵循本标准,同时还应符合《在用压力容检验规程》的规定。 9.2 安全阀
9.2.1 火筒式加热炉(常压水套炉除外)应装设安全阀。安全阀的喉径不应小于20mm。 9.2.2 安全阀加热炉之间不宜设置阀门。 9.2.3 安全阀的安装应符合下列要求:
a) 安全阀应垂直安装在加热炉壳体的最高位置,且便于检查和维修;
b) 安全阀与加热炉之间连接管的流通面积不应小于安全阀的进口截面积,且连接管应短而直; c) 几个安全阀共同装设在与壳体直接相连的短管上时,短管的流通面积不应小于所有阀流通面积之和的1.25倍。
9.2.4 火筒炉安全泄放量和安全阀排放能力的计算,应按《压力容器安全技术监察规程》附件五的规定进行;承压水套炉安全泄放量和安全阀排放能力的计算应按《蒸汽锅炉安全技术监察规程》的有关规定进行。安全阀的实际排放能力应大于或等于加热炉的安全泄放量。
9.2.5 安全阀的开启压力应符合设计文件的规定,且不应大于加热炉的设计压力。定压后的安全阀应加锁或铅封。
9.2.6 安全阀应装设泄放管,泄放管上不允许装设阀门。泄放管应直通安全地点,并保证足够的流通面积和采取防冻措施。
9.2.7 安全阀应每年进行一次定压和校验。经检修的安全阀应按上述要求进行定压。定压和校验应由有资质的单位承担。
9.2.8 安全阀的校验应包括开启压力、回座压力、阀芯提升高度、密封性等。安全阀校验合格后,检验单位应出具校验报告并对校验合格的安全阀加锁或铅封。校验报告应存入加热炉技术档案。
9.2.9 安全阀出厂应随带产品质量证明书,在产品上应装设牢固的金属铭牌。产品质量证明书中应包括铭牌上的内容、制造依据的标准、检验报告和其他特殊要求。 9.2.10 安全阀金属铭牌上应标明下列内容: a) 制造单位名称、制造批准书编号; b) 型号、型式、规格; c) 产品编号;
d) 公称压力,MPa;
e) 阀门流通直径(阀座喉径),mm; f) 排量系数; g) 适用介质、温度;
h) 检验合格标志,监检标志; i) 出厂年月。
9.2.11 安全阀下列情况之一时,应停止使用并更换: a) 阀芯和阀座密封不严且无法修复; b) 阀芯与阀座粘死或弹簧严重腐蚀、生锈; c) 安全阀造型错误。 9.3 压力表
9.3.1 火筒式加热炉壳程和管式加热炉炉管进出口处应装设压力表。 9.3.2 压力表的选用应符合下列规定:
a) 压力表精度等级:设计压力小于1.6MPa时,不应低于2.5级;设计压力大于或等于1.6MPa时,不应低于1.5级。
b) 压力表表盘刻度极限值应为最高工作压力的1.5倍~3.0倍。表盘直径不应小于100mm。 9.3.3 压力表的校验和维护应符合国家计量部门的有关规定。压力表安装前应进行校检,在刻度盘上应划出指标最高工作压力的红线,注明下次校验日期。压力表安装后每半年校验一次,压力表校验后应加铅封。
9.3.4 压力表的安装应符合下列要求:
a) 装设位置应便于操作人员观察和清洗,且应避免受到热辐射、冻结和震动的影响。
b) 压力表应设缓冲弯管,并应采取防护冻措施。缓冲弯管采用钢管时,其内径不应小于10mm。 c) 压力表与缓冲弯管之间应装设三通旋塞,三通旋塞上应有开启标记和锁紧装置。 9.3.5 压力表出现下列情况之一时,应停止使用并更换:
a) 有限止钉的压力表在无压力时,指针不能回到限止钉处;无限止钉的压力表在无压力时,指针距零位的数值大于压力表允许误差;
b) 表盘封面玻璃破裂或表盘刻度模糊不清; c) 封印损坏或超过校验有效期限; d) 表内弹簧管泄漏或压力表指针松动; e) 指针断裂或外壳腐蚀严重; f) 其他影响压力表准确指示的缺陷。 9.4 液面汁
9.4.1 火筒式加热炉壳程应装设液面汁。
9.4.2 液面汁应安装在便于观察和维护的位置。操作人员应加强液面计的维护管理,保持完好和清晰。 9.4.3 玻璃管(板)液面计的标志和防护装置应符合下列要求:
a) 液面计应有指示最高、最低安全液面的明显标志。液面计最低可见边缘应比最低安全液面至少低25mm,比最高火界至少高150mm;液面计玻璃的最高可见边缘,应比最高安全液面至少高25mm, b) 液面计应有安全防护装置,并应采取防冻防凝措施,但不应妨碍观察真实液面。 c) 液面计应有排放旋塞(或阀),排放口应接到通往安全地点的排放管上。
d) 液面计的液面指示应清晰、准确。当介质中含有原油时,应设置盐水包及加盐水装置,并与液面计下端连通。
9.4.4 玻璃管(板)液面计的结构和安装应符合下列要求: a) 加热炉运行时,应能够吹洗和更换玻璃管;
b) 用两个玻璃管上下交错并组成一个液面计时,应能不间断地指示液面;
c) 液面计与壳体之间的连接管应尽量短,其内径不应小于18mm; d) 旋塞内径和玻璃管内径均不应小于12mm。
9.4.5 加热炉在正常运行时,玻璃管(板)液面计与加热炉连接管上的阀应处于全开启状态。 9.4.6 使用单位对液面计应定期检修。可根据运行实际情况,规定检修周期,但不应超过加热炉内外部检验的周期。
9.4.7 液面计出现下列情况之一时,应停止使用并更换: a) 超过检修周期;
b) 玻璃管(板)有裂纹、破碎; c) 阀件固死; d) 出现假液位;
e) 液面计指示模糊不清。 9.5 测量仪表
9.5.1 加热炉应至少在介质进出口、对流段传热面尾部、管式加热炉炉膛和燃料进燃烧器处装设侧温仪表,有空气预热器的加热炉在预热出口处也应装设测温仪表。仪表应正确反映介质温度,并便于观察、检修。
9.5.2 有表盘的温度测量仪表量程应为正常温度的1.5倍~3.0倍。 9.5.3 加热炉测压口和取样口的设置,应符合热工测试及取样的要求。
9.5.4 测量仪表的校验和维护应符合国家计量部门的规定,装用后每年应校验一次。 9.6 报警装置
9.6.1 具备电力供应条件的加热炉应设置燃烧器熄火报警装置。火筒式加热炉应设置加热段低液位报警装置;管式加热炉应设置炉膛超温报警装置。 9.6.2 加热炉宜设置下述报警装置: a) 超温报警;
b) 高液位报警(水套炉除外)。 9.7 燃烧系统安全设施
9.7.1 具备电力供应条件的加热炉应配备自动点火和断电、熄火时自动切断燃料供给的熄火保护控制系统。
9.7.2 自动燃气燃烧装置防爆等级的确定应符合GB50058的规定。对输出功率大于1200kW的自动燃气燃烧装置,应具备漏气检测功能。 10 使用管理
10.1 加热炉的使用单位及其主管部门,应指定专人负责加热炉的安全管理,并搞好加热炉的运行、维护保养、定期检修等工作。
10.2 加热炉的使用单位,应建立加热炉的安全技术档案,制定有关的加热炉管理制度,并由管理部门统一管理。
10.3 加热炉的使用单位,应对加热炉的操作人员进行定期培训和安全教育,并经安全部门考试合格后才能独立上岗操作。
10.4 加热炉的使用单位,应根据生产工艺要求和加热炉的技术性能制定加热炉的安全操作规程,并严格执行。安全操作规程应包括下列内容:
a) 加热炉的热负荷、额定处理量、最小处理量、介质进出口温度、介质(壳程、管程)允许最高工作压力、最高或最低工作温度等工艺操作指标;
b) 加热炉的操作方法,开、停炉的操作程序和注意事项;
c) 加热炉运行中应重点检查的项目和部位,运行中可能出现的异常现象和防止措施,以及紧急情况的处置和报告程序;
d) 加热炉停用时的封存和保养方法。
10.5 加热炉使用过程中不应超温、超压运行,不应频繁突然升温、降温。
10.6 加热炉运行时,操作人员应严格遵守安全操作规程和岗位职责,定时、定点、定线进行巡回检查,并做好操作运行记录。
10.7 加热炉用水应采取必要的防腐、防垢措施。
10.8 加热炉运行时,若出现下列任一情况应立即停炉,并按规定的报告程序及时向有关部门报告: a) 工作压力、介质温度、管式加热炉炉膛温度超过规定值,采取措施仍得不到有效控制; b) 低液位报警,采取措施得不到有效控制,或虽未报警但液面计无指示; c) 主要受压元件发生裂缝、变形、渗漏等危及安全的现象; d) 安全附件失效;
e) 接管、紧固件损坏,难以保证安全运行; f) 燃烧装置损坏、衬里烧塌等;
g) 发生火灾,且直接威胁到加热炉的安全运行; h) 加热炉与管道发生严重振动,危及安全运行; i) 其他危及加热炉安全运行的异常情况。
10.9 对备用或停用的加热炉应采取保护措施,做好保养工作。
10.10 加热炉发生事故后,加热炉使用单位应按各级主管部门的有关规定执行。 11 定期检验
11.1 加热炉的定期检验应包括在线外部检查、停炉内外部检验和水压试验。后两项检验的年度计划应由使用单位报送主管部门和相应安全部门。安全部门应对检验计划的执行情况和检验质量进行监督检查。 11.2 加热炉的定期检验应由有资质的检验单位承担。检验人员应有从业资格。检验单位应对出具的检验报告负责。
11.3 加热炉的在线外部检查每年应进行一次。内外部检验、投入使用后首次检验周期不应超过三年;以后的内外部检验周期,由检验单位根据前次内外部检验情况与使用单位协商确定。 11.4 加热炉在线外部检查应包括下列内容: a) 加热炉的保温层及设备铭牌是否完好;
b) 加热炉的外表面有无裂纹、变形、局部过热等现象; c) 加热炉的受压元件有无渗漏; d) 安全附件是否齐全、灵敏、可靠; e) 自动点火和熄火保护装置是否灵敏、可靠; f) 紧固螺栓有无松动;
g) 基础有无不均匀下沉、倾斜等现象;
h) 炉膛内部和燃烧道耐火衬里有无裂缝、松动或脱落; i) 火管、炉管有无凹陷变形等。
11.5 加热炉的停炉内外部检验应包括下列内容; a) 外部检查的全部项目;
b) 加热炉内外表面、开孔接管、弯头有无受介质腐蚀或冲刷磨损等现象;
c) 加热炉主要受压元件的全部焊接接头、封头过渡区和其他有应力集中的部位有无断裂或裂纹; d) 管式加热炉的炉管和火筒式加热炉的壳本、火筒、盘管等通过检验发现较重腐蚀时,应对有怀疑的部位进行多处壁厚测量;
e) 检查、检测炉内主要部件的结垢情况。
11.6每两次内外部检验合格后应进行一次水压试验。对于无法进行内部检验的水套炉应每三年进行一次水压试验。水压试验应按8.7执行。
11.7 外部有保温层的加热炉,外部检查和内外部检验时,若怀疑壳体有缺陷,应拆除保温层检查。 11.8 凡属于下列情况之一的加热炉,在投入使用前,应进行内外部检验和水压试验:
a) 用焊接方法对加热炉进行重大修理改造,更换主要受压元件的; b) 改变使用条件,且超过原设计参数,经工艺计算和强度校核合格的; c) 停止使用两年后重新恢复运行的;
d) 使用单位从外单位拆来新装或本单位内部移装的; e) 使用单位对加热炉的安全性能怀疑的。
11.9 经过定期检验的加热炉,检验单位应出具检验报告。检验报告应说明加热炉是否需要修理,修理后是否需要降低操作条件使用,是否需要采取特殊监护措施等。检验报告应存入加热炉技术档案。 11.10 加热炉存在严重缺陷,难以保证安全运行,操作人员应及时向上级主管部门报告。若主管部门不及时采取安全措施,操作人员或主管加热炉的安全技术人员有权越级上报,上级安全部门应责成该单位采取安全措施,限期解决或停止其运行。 油罐区防火堤设计规范 1总则
1.0.1为了统一石油天然气行业的厂、站、库油罐区防火堤的设计要求,确保油罐区的安全,特制定本规范。
1.0. 2本规范适用于石油天然气行业地上油罐区的新建和扩建工程中的防火堤设计。不适用于液化石油气和天然气凝液罐区的防火墙设计。
油罐区的防火堤改造工程设计,可参照本规范执行。
1.0. 3防火堤的建筑,应在满足耐燃烧性、密封性和抗震要求的前提下,综合考虑安全、占地、投资、地形、地质及气象等条件,还应考虑到罐组容量及所处位置的重要性、周围环境特点及发生事故的危害程度、施工及生产管理、维修工作量及施工、材料来源等因素,因地制宜,合理设置,使其达到坚固耐久、经济合理的效果。
1.0. 4在防火堤的设计中,除执行本规范外,尚应符合有关现行国家标准规范的要求与规定。 2术语、代号 2.1术语
2.1.1有效容积——一个油罐组由防火堤所围成的容积。计算时应扣除其内各油罐(最大一个罐除外)防火堤计算高度以下的体积和全部建、构筑物及各种基础、配管等的体积之后的容积。 2.1.2防火堤高——在总图布置中由防火堤外侧地面至防火堤顶面的垂直距离。 2.1.3防火堤基脚线——系指防火堤边坡与其内、外设计地面的交线。 2.2代号
2.2.1作用和作用效应
PL,PE,Pd——各种荷载水平分布值;
PA,PB,P——各点土压力水平分布值; Pt,PE,PL,Pd,PtE——各种荷载计算截面以上水平合力; Mt,ME,ML,Md,MtE——各种荷载对计算截面的弯距; G1——每米堤长计算截面以上堤身自重荷载标准值; G——总垂直荷重设计值; P——总水平荷载设计值; M——总的作用于基底的倾复力矩设计值。 2.2.2抗力及材料特性 RH基底磨擦阻力; PP——被动土压力; MW——稳定力矩; ——土的内摩擦角; γL——液体的重度; γt——土体的重度; H1——计算截面以上液体深度或堤高; Ho——计算截面以上合力作用点至计算截面的距离; HL——总的液体深度; H——堤高; α——内培土水平段宽度; β——培土坡面与地面夹角; d——基础埋深; B1——防火堤平均厚度; e——垂直合力作用线至基础前端的水平距离; C——土的粘结力。 2.2.3计算系数及其它 amax——地震影响系数最大值; a1,a2,a3,a4——根据X/H求得的相应系数; η1——第一振型参与系数; μ——基底摩擦系数; η——被动土压力折减系数; Ka,Kˊa——主动土压力系数; Kp——被动土压力系数; ƒt——动液压力系数。 3防火堤的布置 3.1一般规定 3.1.1油罐组所设防火堤,必须是闭合的。隔堤与防火堤也必须是闭合的。 3.1.2立式油罐组的防火堤的堤高应为1.0~2.0m。设计高度应比计算高度高出0.2m。隔堤高度应比防火堤低0.2~0.3m。 卧式油罐组的防火堤堤高不应低于0.5m。 3.1.3防火堤内地面,应有不小于3‰的坡度。其雨水排除及其他管线穿越,应符合下列规定: 3.1.3.1在堤内较低处设置集水设施,连接集水设施的雨水排除管道应从地面以下通出,堤外应设有可控制开闭的装置与之连接。开闭装置上应设有能显示其开闭状态的明显标志。 3.1.3.2进出油罐组的各类管线、电缆,不宜在防火堤堤身穿过,应尽量从堤顶跨越或堤基础以下穿过。如不可避免,必须穿过堤身时则应预埋套管,且应采取有效的密封措施。 3.1.4防火堤内地坪标高不应高于堤外消防道路路面或地面的标高。 3.1.5防火堤内油罐容量≥20000m时,宜设置进罐组道路。进罐组道路应为单车道,应从防火堤堤顶跨人,道路纵坡不应大于8%。 3.1.6沿无培土的防火堤修建排水沟时,沟壁的外侧与防火堤基础外边缘的间距不应小于0.5m,且沟内应有防渗漏措施。 3.1.7每一罐组防火堤上必须设置两个以上人行踏步或坡道,并设置在不同方位上。 3.1.8立式油罐罐壁至防火堤和隔堤基脚线的距离,不应小于罐壁高度的一半,卧式油罐罐壁至防火堤基脚线的距离,不应小于3m。 3.1.9相邻油罐组防火堤的外侧基脚线之间,应留有宽度不小于7 m的消防空地。 3.1.10油罐区消防道路路边至平行防火堤外侧基脚线的距离不应小于3 m。 3.2容量 3.2.1油罐分组应符合下列规定: 3 3.2.1.1固定顶油罐总容量不应大于 m。 3.2.1.2浮顶油罐总容量不应大于 m。 3.2.1.3油罐组内宜布置同类火灾危险性的油罐。沸溢性与非沸溢性油品不应布置在同一防火堤范围内。 3.2.2油罐组防火堤内的有效容量应符合下列规定: 3.2.2.1固定顶油罐,不应小于罐组内一个最大油罐的容量。 3.2.2.2浮顶油罐,不应小于罐组内一个最大油罐容量的一半。 3.2.2.3当固定顶油罐与浮顶油罐同组布置时,应取以上两款规定较大值。 3.2.3油罐组内应按下列要求设置隔堤: 3.2.3.1容量等于或大于50000 m的油罐,隔堤内油罐为一座。 3.2.3.2容量等于或大于10000 m而小于50000 m的油罐,隔堤内的油罐不应多于2座。 3.2.3.3容量为3000~5000 m的油罐,隔堤内的油罐不应多于4座。 3.2.3.4容量等于或小于2000 m的油罐,隔堤内的油罐不应多于6座。 4防火堤的型式与构造 4.1选型 4.1.1防火堤的选型应符合下列规定: 4.1.1.1土筑防火堤,在占地、土质条件能满足需要的前提下,应优先选用。 4.1.1.2砖砌防火堤,一般情况下均可选用,但用于低洼、盐碱地区应采取可靠的保护措施。 4.1.1.3钢筋混凝土防火堤、素混凝土防火堤及毛石混凝土防火堤,可在抗震设防烈度7度以上、地形复杂、人口及工业设施稠密的地区,以及在油罐组容量不小于50000 m和对安全有特殊要求的情况下采用。 4.1.1.4浆砌毛石防火堤,防抗震设防烈度大于7度或地质构造复杂易造成基础不均匀沉降的地区以外,均可采用。 4.2构造 4.2.1防火堤(土堤除外)基础埋置深度应根据工程地质、建筑用材、冻土深度等因素确定,且不宜小于0.5m。 4.2.2防火堤(土堤除外)应设置变形缝。变形缝的间距应根据防火堤的材料、气候和地质特点按有关规范确定;缝宽30~50mm,缝内应用柔性材料密封。 4.2.3防火堤(土堤及隔堤除外)应在堤内侧培土或采取喷涂具有耐火性和密封性的涂料等保护措施,并应符合下列规定: 4.2.3.1防火堤内侧培土高度不应小于堤高的2/3;培土坡度(高宽比)应为1∶1.00~1.25;培土顶宽不应小于300mm;培土应分层压实,坡面应拍实,压实系数不应小于0.85;培土表面应做面层,面层应能有效地防止雨水冲刷、小动物破坏和杂草生长。 4.2.3.2防火涂料层的抗压强度不应低于1.5MPa,粘结强度对混凝土不应小于0.15MPa,耐火极限不应小于2小时,抗冻性应达到-25℃~20℃,冻融15次强度无变化,并能在潮湿环境下工作。 4.2.4土筑防火堤的构造应符合下列规定: 4.2.4.1堤顶宽度不应小于500mm,堤身坡度(高宽比)应为1∶1.2~1.5; 4.2.4.2筑堤材料应为粘性土。当筑堤材料为高渗透性土(塑性指数IP≤10)时,应在堤身内设厚度不小于300mm的防渗透层或掺入粘土等材料以降低其渗透性。 4.2.4.3筑堤土应分层夯实,压实系数不应小于0.90。 4.2.4.4土筑防火堤必须设面层,面层应能有效地防止雨水冲刷、小动物破坏和杂草生长。在南方湿润地区,可用人工草皮做面层。 4.2.5砖砌防火堤的构造应符合下列规定: 4.2.5.1堤身砌体厚度不应小于370mm,并用水泥砂浆抹面。 3 33 3 3 3 3 3 4.2.5.2砖的强度等级不应低于 MU7.5,砌筑砂浆强度等级不应低于M5;基础为毛石砌体时,毛石强度等级不应低于MU20。 4.2.5.3堤顶宜设钢筋混凝土压顶、压顶厚度不应小于100mm,混凝土强度等级不应低于C15,压顶内按构造配筋。 4.2.5.4抗震设防烈度7度以上或地质条件复杂、地基沉降差异较大地区宜采用加筋砌体。 4.2.5.5在用地条件受到限制时,可采用砖砌空腹式填土防火堤代替内培土砖砌防火堤,内填土厚度宜为500mm。 4.2.6钢筋混凝土防火堤的构造应符合下列规定: 4.2.6.1堤身及基础底板的厚度不应小于200mm。 4.2.6.2受力钢筋的单侧最小配筋率应为0.2%,钢筋直径不应小于12mm;沿堤长方向的全部构造钢筋的最小配筋率为0.2%,钢筋直径不应小于8mm,钢筋间距不应大于250mm;堤身受力钢筋的保护层厚度应为50mm,堤身和基础混凝土强度等级不应低于C15,垫层混凝土强度等级不应低于C10。 4.2.7浆砌毛石防火堤的构造应符合下列规定: 4.2.7.1堤身及基础最小厚度不应小于500mm;基础台阶宽高比允许值:当基础底面平均压力不大于100kPa时应为1:1.25,大于100kPa时为1:1.50,每阶宽度不应大于200mm。 4.2.7.2毛石强度等级不应低于MU20,砂浆强度等级不应低于M5。 4.2.7.3堤顶应做钢筋混凝土压顶。做法同4.2.5.3款;堤身应做水泥砂浆勾缝。 4.2.8毛石混凝土、素混凝土防火堤的构造应符合下列规定: 4.2.8.1堤身厚度不应小于300mm。 4.2.8.2混凝土强度等级不应低于C15,毛石强度等级不应低于MU20;毛石混凝土所投入的毛石体积,基础部分不应超过总体积的30%,堤身部分不应超过25%;毛石最大直径不应超过所在截面厚度的1/3。 4.2.8.3在堤身与基础的连接位置的堤内一侧,宜配置不少于堤身截面0.05%的构造钢筋,钢筋直径不宜小于10mm,钢筋伸入堤身和基础的锚固长度ls应符合《混凝土结构设计规范》第6.1.4条的规定。 5防火堤的强度及稳定性验算 5.1荷载组合及内力计算 5.1.1防火堤设计应按承载能力极限状态进行荷载效应基本组合。在抗震设防烈度7度及7度以下地区,应按堤内满液工况进行组合计算;在7度以上地区,尚应按地震工况进行组合计算,并按最不利组合进行设计。 防火堤的设计计算应包括强度计算和稳定性计算。 荷载效应组合的设计值应按式(5.1.1)计算确定: (5.1.1) 式中S——荷载效应组合的设计值; γG,γt,γL——分别为自重荷载、静土压力、静液压力荷载分项系数,取值见表5.1.1 荷载效应组合及分项系数、组合值系数 表5.1.1 注:验算抗倾和抗滑时,自重荷载的分项系数取0.9。 γQi——第i个可变荷载的分项系数,取值见表5.1.1 GK,GtK, QLK——分别为自重荷载、静土压力和静液压力荷载标准值,按5.1.2~5.1.4条规定计算确定; QiK第I个可变荷载(包括堤身水平地震作用、动脉压力和动土压力等)标准值,按5.1.5~5.1.7条规定计算确定; CG,Ct,CL,CQi——分别为自重荷截、静土压力、静液压力和第I个可变荷载效应系数;φci——第i个可变荷载的组合值系数,取值见表5.1.1。 5.1.2自重荷载标准值按式式(5.1.2)计算: (5.1.2) 式中G1——每米堤长计算截面以上堤身自重荷截标准值(kN/m); H1——计算截面至堤顶的距离(m); B1——计算截面以上堤身的平均厚度(m); γ——材质重度(kN/m)。 5.1.3防火堤内侧所受的静液压力荷载标准值应按式(5.1.3-1,2,3,4)计算确定,计算简图见图5.1.3 (5.1.3-1) 图5.1.3 静液压力计算简图 (5.1.3-2) (5.1.3-3) (5.1.3-4) 式中P——每米堤长静液压力沿液体深度的水平分布荷载(kN/m) γ——堤内液体重度,取10 kN/m; Z——液体深度(m); P——计算截以上每米堤长静液压力合力标准值(kN/m); H——计算截面至液面距离(m); H——计算截面以上每米堤长静液压力合力位置至计算截面的距离(m); M——计算截面以上每米堤长静液压力合力对计算截面的弯矩标准值(kN·m/m)。 5.1.4防火堤内培土的静土压力荷载标准值的计算应符合下列规定,计算简图见图5.1.4。 图5.1.4.1 内培土压力计算简图 5.1.4.1图5.1.4中的折线AFD为土压力分布曲线,F为转折点,其压力分布应按式(5.1.4-1)~(5.1.4-8)计算确定: (5.1.4-1) (5.1.4-2) (5.1.4-3) (5.1.4-4) 当H1当H1
Lo1LL
3
L
2
3
式中PAPB——分别为堤顶和计算截面处每米堤长土压力分布值(kN/m2);
PG——土压力分布曲线转折处的每米堤长土压力分布值(kN/m2); h——培土坡线与堤背延长线的交点A′至堤顶的距离(m); a——培土面水平段的宽度(m); H 1——计算截面以上培土高度(m);
H2——压力分布曲线转折点至堤顶的距离(m); β——培土坡面与水平面的夹角(°);
γt——土体重度,可取18~19kN/m3;
Ka——以AB为光滑墙背而填土面为水平时的主动土压力系数,可按式(5.1.4-7)计算或查附录GE.1; Kˊa——以AˊB为假想墙背而填土面与水平成β角时的主动土压力系数,可按式(5.1.4-8)计算或查附表A.2;
——培土的内摩擦角(°),当无试验资料时,对于夯实砂土可取30°~40°,夯实轻亚粘土、亚粘土
和粘土可取其等效内摩擦角35°,40°和45°。
5.1.4.2当H1
Mt——计算截面以上每米堤长土压力合力对计算截面的弯矩(kN·m/m); Ho——计算截面以上每米堤长土压力合力作用位置至计算截面的距离(m)。
5.1.4.3当H1≥H2时,土压力合力及弯矩应按式(5.1.4-12,13,14)计算确定: (5.1.4-12) (5.1.4-13) (5.1.4-14)
5.1.5防火堤受到的水平地震作用的计算应符合下列规定:
5.1.5.1土筑防火堤和抗震设防烈度7度及7度以下的其它型式防火堤,可不进行抗震计算和验算。 5.1.5.2钢筋混凝土防火堤的水平地震作用标准值应按式(5.1.5-1)~(5.1.5-4)计算确定,计算简图见图5.1.5-1。
图5.1.5-1 钢筋混凝土堤地震作用计算简图
(5.1.5-1) (5.1.5-2) (5.1.5-3) (5.1.5-4)
式中PE——距基础顶面X米处的每米堤长水平地震作用分布值(kN/m2);
PE——计算截面以上每米堤长水平地震作用合力(kN/m);
ME——计算截面以上每米堤长水平地震作用合力对计算截面的弯矩(kN·m/m); a max ——水平地震影响系数最大值,当设防烈度为8度、9度时,分别取0.16,0.32; η1——基本振型参与系数,取1.60; X——计算截面至基础顶面的距离(m);
a1,a2——根据X/H值求得的相应系数,见表5.1.5;
Ho——计算截面以上每米堤长水平地震作用合力作用点至计算截面的距离(m); H——基础顶面至堤顶的高度; B1——堤身平均厚度。
5.1.5.3砖、石砌体防火堤的水平地震作用应按式(5.1.5-5)~(5.1.5-8)计算确定,计算简图见图5.1.5-2。
图5.1.5-2 砖、石砌体防火堤水平地震作用计算简图
(5.1.5-5) (5.1.5-6) (5.1.5-7) (5.1.5-8)
式中η1——基本振型参与系数,取1.27;
a3,a4——根据X/H比值,求得的相应系数,见表5.1.5;
表5.1.5 系数a1,a2,a3,a4数值图
a max ——水平地震作用影响系数最大值,当设防烈度为8度、9度时,分别取0.16,0.32。
5.1.6防火堤内液体动压力标准值的计算应符合下列规定,计算简图见图5.1.6。
5.1.6 液体动压力计算简图
式中pd——每米堤长液体动压力分布值(kN/m2);
5.1.6.1沿液体深度均匀分布的液体动压力应按式(5.1.6-1)计算确定:
amax——地震影响系数,设防烈度为8度、9度时分别取0.16,0.32; ƒL——动液压力系数,取0.69; HL——液体深度(m)。
5.1.6.2防火堤计算截面以上液体动压力合力及弯矩应按式(5.1.6-2,3)计算确定: (5.1.6-2) (5.1.6-3)
式中Pd——计算截面以上每米堤长动液压力合力(kN/m);
Md——计算截面以上每米堤长动液压力合力对计算截面的弯矩(kN·m/m); H1——计算截面至液面的距离(m)。
5.1.7防火堤培土的动土压力标准值应按式(5.1.7-1,2)计算确定: (5.1.7-1) (5.1.7-2)
式中PtE——地震作用时,计算截面以上每米堤长的动土压力合力(kN/m);
MtE——地震作用时,计算截面以上每米堤长的动土压力合力对计算截面的弯矩(kN·m/m); Pt——土压力合力(kN/m),按式(5.1.4-9)或(5.1.4-12)计算确定。 5.2强度验算
5.2.1防火堤应进行截面强度验算和地基强度验算。 5.2.1.1防火堤强度验算的设计表达式如下: (5.2.1-1)
式中γo——结构重要性系数,取1.0;
S——荷载效应组合设计值,按5.1.1条规定计算; R——防火堤抗力设计值,按各有关规范确定。
5.2.1.2进行截面抗震强度验算时,设计表达式应为: (5.2.1-2)
式中γRE——防火堤抗震调整系数,对于钢筋混凝土堤,取0.85;对于其它防火堤,取1.0。 5.2.2防火堤的截面强度设计和基础设计应符合国家现行规范的有关规定。 5.3稳定性验算
5.3.1防火堤的稳定性验算应进行抗滑验算和抗倾覆验算。
5.3.2抗滑验算应符合下列规定:
5.3.2.1抗滑验算应按式(5.3.2-1)进行: (5.3.2-1)
式中P——防火堤每米堤长所承受的总水平荷载设计值(kN/m),按式(5.1.1)计算确定;
RH——每米堤长基础底面摩擦阻力标准值(kN/m),按5.3.2.2款计算确定; R P——每米堤长被动土压力设计值(kN/m),按5.3.2.3款计算确定。 5.3.2.2基础底面摩擦阻力按式(5.3.2-2,3)计算确定: (5.3.2-2) (5.3.2-3)
式中G——每米提长传至基础底面的垂直荷载合力(kN/m);
G1——堤身自重荷载(kN/m),按式(5.1.2)计算确定; Gj——基础自重荷载(kN/m); Gt——基础以上土体自重荷载(kN/m); GL——基础以上液体自重荷载(kN/m);
μ——基础与地基之间的摩擦系数,应根据试验资料取值;当无试验资料时,可按附录B取值。 5.3.2.3被动土压力按式(5.3.2-4,5)计算确定: (5.3.2-4) (5.3.2-5)
式中η——被动土压力折减系数,取0.3; d——基础埋置深度(m);
Kp——被动土压力系数按式(5.3.2-5)计算或查附录表A.3;
C——粘性地基土的粘结力(kN/m2);
——地基土的内摩擦角(°)。 5.3.3抗倾复验算应符合下列规定:
5.3.3.1抗倾复验算应按式(5.3.3-1)进行:(5.3.3-1)
式中M——各倾复力矩换算至基础底面并按5.1.1条进行组合后的每米堤长总力矩(kN·m/m); MW——每米堤长垂直荷载合力产生的稳定力矩(kN·m/m),按(5.3.3-2)计算确定。 5.3.3.2稳定力矩应按式(5.3.3-2)计算确定: (5.3.3-2)
式中e——垂直荷载合力作用线至基础前端的水平距离(m)。
附录A 土压力系数表 A. 1主动土压力系数Ka
表A.1主动土压力系数Kˊa(a=0,δ=0)
A.2主动土压力系数Kˊa(a=0,δ=0) A. 3被动土压力系数Kp 附录B 防火堤基底的摩擦系数 表B 土对防火堤基底的摩擦系数μ
表A.3被动压力系数Kp
注:①IL——液性指数。
②IP>22时的粘性土和易风化岩石,μ值应经试验确定。 附录C 用词说明
B. 1执行本规范条文时,对要求严格程度的用词说明如下: C. 1.1表示很严格、非这样做的用词: 正面词采用“必须”; 反面词采用“严禁”。
C.1.2表示严格、在正常情况下均应这样做的用词: 正面词采用“应”;
反面词采用“不应”或“不得”。
C.1.3表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样作的用词: 正面词采用“宜”或“可”; 反面词采用“不宜”或“不可”。
C.2条文中指明必须按有关的标准、规范或规定执行的写法为“应按……执行”或“应符合……要求或规定”。
油(气)田容器、管道和装卸设施接地装置安全检查规定
1 主题内容与适用范围
本标准规定了油(气)田容器、管道和装卸设施防雷防静电接地装置安全检查要求。 本标准适用于油(气)田所有盛装和输送可燃气体、液化烃、可燃液体的金属容器、非金属 容器、管道及装卸设施接地装置的安装和检测。 2引用标准
GBJ 74 石油库设计规范
SY/T 0060 油田防静电接地设计规定 3 术语 3.1接地装置
接地端头、引下线、接地干线与接地体组成的装置。 3.2接地端头
引下线自容器、管道、装卸设施引出始端及连接的位置(点)。 3.3引下线
避雷针或设备与接地干线或接地体的连接线。 4 容器
4.1金属储罐、非金属储罐的防雷防静电设计应符合GBJ 74 第11章第2条、第3条中有关规定。 4.2金属油(气)储罐罐体应设有固定式防雷防静电接地装置,其接地电阻值应小于10欧。接地点沿罐底周边每30m不小于一个,但周长小于30m的单罐接地点不少于两个。
4.3油罐上的温度、液位等仪表测量装置、采用铠装电缆或钢管配线,电缆外皮或配线钢管与罐体为电气连接。铠装电缆的埋地长度大于50m。
4.4地上非金属油罐应设有独立避雷装置。油罐的金属附件与罐体外露金属件为电气连接并接地。未作电气连接时,整个罐顶应采用直径不小于8mm的圆钢做成不大于6m×6m的钢网加以铺盖并接地。罐内
设置的防静电导体应引至罐外接地,并与油罐金属管线连接,其接地电阻值不大于10欧。 4.5覆土油罐的罐体及罐室的金属构件,以及呼吸阀、量油孔等金属附件,为电气连接并接地, 其接地电阻值不得大于10欧。
4.6浮顶罐的浮船与罐壁之间应有两根截面积不小于25mm2的软铜绞线作电气连接。
4.7球型储罐体应设有防雷防静电接地装置,接地点沿球体外围均匀布置,其间距不大于30m, 接地电阻值应小于10欧。
4.8油、气集输生产装置中的立式和卧式金属容器(三相分离器、电脱水器、原油稳定塔、缓冲罐等)的本体至少设有两个防静电接地装置,接地点分别设在卧式容器前后封头底部及立式容器两侧地脚螺栓位置,接地电阻值应小于10欧。
4.9各种储罐顶部附件(机械呼吸阀、液压安全阀、阻火器等)的对接法兰必须用6mm2多股铜线跨接。
4.10油罐罐口检尺量油及定期取样的量油尺、取样器、温度计应采取措施接地,所用的绳索应采用电阻率小于108欧×cm的天然纤维材料。
4.11高架罐(原油罐、成品油罐、燃油罐)的罐体必须设置两处以上防雷防静电接地装置,接 地电阻值不大于10欧。
4.12钢油罐的防雷接地装置可兼作防静电接地装置。 5 管道
5.1站内、罐区、装置区中各个固定相对独立的钢油罐、塔架等建(构)筑物的管道,可通过与工艺设备金属外壳的固定连接(包括法兰连接)进行防静电接地。
5.2与管道连接的泵、过滤器、缓冲器防静电接地装置的电阻值宜小于100欧。
5.3地上或管沟敷设的输油管道在进出站处、与其他有爆炸危险场所的边界处、管道分岔处以及无分支直管道每隔200~300m处均应设有防静电和防感应雷接地装置、接地点宜设在固定管墩(架)处,接地电阻值小于30欧。
5.4装有绝缘法兰的管道及金属配管中非导体管段,在两侧的金属管上应分别有防静电接地点。 5.5山区、沙漠管道的防静电接地电阻值不大于1000欧;其余地区不大于100欧;兼有防感应雷
作用的接地电阻值不大于30欧。 6 装卸设施
6.1装卸油(气)及其它易燃易爆物品的栈桥、台站和码头区的所有管道、设备、建(构)筑物的金属体和铁路钢轨等(作阴极保护者除外),均应连成电气通路并接地。
6.2栈桥的每根铁路钢轨和栈桥鹤管法兰处应用两根直径不小于5mm的金属线连接;每200m钢轨处有一接地点,接地电阻值不应大于10欧。
6.3装卸站台船位或车位停靠点,应有静电接地干线(或接地体)和若干个静电接地的端子排板。码头的接地体至少应有一组在陆地上。
6.4码头引桥、趸船等应有两处相互连接并进行接地。连接线可选用35mm2多股铜芯电缆。码头的固定式栈桥的桥墩钢筋应与本桥金属相连接。
6.5卸油鹤管及装油软管应选用有金属螺旋线或金属保护网的胶管制作,管端应用截面不小于 4mm2的铜芯软导线与接地极稳固连接。
6.6汽车槽车、液化气槽车装卸作业中防静电接地线宜采用专用防爆型静电接地磁力接头(也可采用橡套电缆如YCW 3×6mm2三芯并成一股,TRJ 25mm2单股等),接地连接可选用电池夹头、鳄式夹钳、蝶形螺栓、鱼尾夹头、电焊夹头或专用夹头等器具,严禁用接地线缠绕方式连接。接地点应避开油箱。槽车尾部应配用导静电橡胶拖地带,禁用拖地链条。 7 接地装置 7.1引下线
7.1.1固定容器、设备、管道其防雷接地装置的刚性导体引下线,宜采用镀锌扁钢制成,扁钢厚 度不小于4mm,宽度不小于40mm,当采用镀锌圆钢时,其直径不应小于10mm。
7.1.2固定容器、设备、管道的防静电接地引下线,宜选用厚度不小于4mm,宽度不小于25mm 的镀锌扁钢或直径不小于10mm的圆钢制作。 7.1.3引下线应采取最短途径,并避免死弯。
7.1.4一台设备多点接地时,应设过渡连接的断接卡子。 7.1.4.1断接卡子应设在引下线至接地体之间。
7.1.4.2断接卡子宜水平安装,距地坪高度以拆装方便而定。
7.1.4.3断接卡子与上下两端采用搭接焊连接,焊接处不应有夹渣、气孔、咬边及未焊透现象, 搭接长度应为扁钢宽度的两倍。
7.1.4.4断接卡子采用配锁紧螺母或弹簧垫圈的M 10×30(镀锌)螺栓紧固、连接金属面应除锈、 除油污。
7.1.5测试点要标出明显标记。 7.2接地端头
7.2.1可供直接接地的接地端头有:
a.设备、管道外壳(包括支座)上预留的裸露金属表面; b.设备、管道的金属螺栓连接部位; c.采用专用的金属接地板或螺栓。
7.2.2采用金属接地板或螺栓作接地端头的要求:
7.2.2.1金属接地板或螺栓可焊(或紧固)于设备、管道的金属外壳或支座上。
7.2.2.2金属接地板或螺栓的材质:设备、管道的金属外壳为黑色金属材料时,应选用不锈钢; 设备、管道的金属外壳为有色金属材料时,应选用与设备、管道外壳相同材质的材料。
7.2.2.3专用金属接地板不小于50mm*5mm(宽度*厚度)。接地连接用的最小有效长度,对大型设备至少为110mm(2孔直径11);小型设备至少为60mm(1孔直径11)。接地螺栓为M10×30。 7.2.2.4当选用钢筋混凝土基础作静电接地时,应符合SY/T 0060中4.2.4要求。 7.3接地体与接地干线
7.3.1接地体应采用钢管或角钢制作,钢管最小壁厚为3.5mm,角钢最小壁厚为4mm。 7.3.2接地体埋入地下深度不小于3m。 7.3.3罐组的接地干线应符合设计要求。 8 接地电阻的检测 8.1测试及测试时间
8.1.1每年雷雨季节来临之前应对防雷装置接地电阻测试一次。
8.1.2轻烃、原油稳定等装置可在小修、大修期间进行静电测试。 8.1.3测试须由持证电气人员进行。
8.1.4罐组的接地电阻值应逐罐分别测试,单罐的接地电阻值应在断接卡子断开前整体测试,断 接点的电阻值应逐个断开测试。单个断开接地点的电阻值测试完后应立即恢复断接过渡连接。 8.2测试数据的技术处理
8.2.1测试记录包括时间、地点、设备名称及编号、测试点编号及数值结果、测试人和整改建议 等内容。
8.2.2测试单位应正式出具测试报告,测试报告一式三份,由生产单位、测试单位各保管一份, 报上级主管部门审核备案一份。 8.3接地电阻测量仪的选定
8.3.1接地电阻测量仪型号由各单位主管部门批准选定。 8.3.2接地电阻测量仪必须按检定周期进行检定。
8.3.3接地电阻测量仪使用前必须进行检查、校验,保证性能完好准确。 9 接地装置的例行检查
接地装置每年检查两次,检查分为外观检查和资料检查,其内容应分别符合9.1条与9.2条之规 定。有接地装置的生产单位应对此建立档案或台帐。 9.1外观检查主要内容
a.接地装置锈蚀或机械损伤情况,导体损坏、锈蚀深度大于30%或发现折断应立即更换; b.引下线周围不应有对其使用效果产生干扰的电气线路; c.断接卡子螺母接触是否均匀牢靠; d.接地装置周围土壤有无下沉现象。 9.2资料检查主要内容 a.资料齐全完整,数据准确;
b.接地电阻测试符合本规定要求,单个数值无明显差别。
液压式呼吸阀又叫液压式安全阀,它与机械式呼吸阀并排安装于油罐顶部,是为防止储罐上机械式呼吸阀发生故障而设置的,其压力稍高于机械式呼吸阀。当机械式呼吸阀运行过程中应某种原因发生失灵(如锈蚀、阻塞、冬季结冰等),液压式呼吸阀将发挥作用,以保证储油罐的正常呼吸作用,确保储油罐的安全。 液压式呼吸阀法兰装在储罐顶的阻火器上,阀体内充润滑油。当罐内外压力平衡时,阀内油面也处于平衡;当罐内压力大于大气压力时,罐内蒸汽以气泡形态经油层冲出并进入大气;当罐内压力低于大气压力,储罐则吸入空气以维持内外压力平衡。
液压呼吸阀应装在机械呼吸阀的旁边,如果两者设在罐顶的不同位置上,而且密封状态不良时,就可能经过两个阀在罐内形成对流通风,造成油品的蒸发损失。
液压呼吸阀多用于地面油罐,尤其是收发作业频繁的油罐,更有装设的必要性。 阀内润滑油要求具有较好的流动性,其凝固点要低于当地最低气温,并且不易挥发。
液压安全阀的检查与维护主要有两个方面,一是阀体,二是液封油料。特别是液封油料,由于在使用过程中要挥发损耗一部分,另外,水蒸汽及罐内排出的一部分油气会凝结到液封油料中,因此,长期使用后,液封油料的数量和重度都将有所变化,为保证其控制压力的正确性,必须定期进行检查和校正。 日常查库和作业时,要加强对液压安全阀的检查,如阀体有异常,阀体有无渗漏,液封油高度是否符合规定,必要时添加同类油品;油罐进出油作业时,液压安全阀运行情况是否正常;封口网是否完好和畅通。
每季度应进行一次定期检查。检查维护的主要内容有,内筒隔板有无锈穿而造成进出口旁通,内筒游标尺密封垫是否良好;液封油高度是否符合要求,必要时添加液封油;液封油是否合格,放出底部水和杂质,必要时化验油品或更换油品(更换品种后,液封油高度应通过换算确定);每年秋末放出液封油,清洁阀壳内部一次,必要时更换新油品。
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