化工安全生产始终是行业永恒的话题，本文站在全球视野，对美国、日本两国在石化企业防火设计方面分享了案例与经验之谈，好文建议收藏后阅读哦~

文/“压力管道人”，林慕，感谢作者辛勤付出

美国石化企业防火设计的一般程序

首先根据NFPA、API、保险公司等有关标准进行基础设计，然后根据业主要求,必要时运用道化学的评价方法,对已作的基础设计进行风险分析,当火灾影响区域内的经济损失小于业主提出的一次风险损失时,可调整基础设计的平面布置,将设备间距减小;反之,应采取防火措施或加大设备间距,减少一次风险的经济损失, 以便达到业主提出的要求,最后确定平面布置方案。

一次风险的经济损失:道化学规定是200万美元;荷兰某厂业主要求500万美元;当业主不投保,完全自负时，也应根据业主要求选定方案。

由此说明,标准、规范制订的防火间距是作为工程设计的基础,,当业主提出要求时,对原定的防火间距可以缩小或增大，对欧美来讲, 经济概念是影响防火间距的根本因素。对日本和我国而言，防火间距便是强制性的法律要求。

◆美国石化企业防火设计技术要点公司（一）

1.火炬设计按API RP521 进行,根据辐射热计算安全距高,不考虑落 “火雨”。

2.塔等高设备在背向火炬一侧,应设便于人员撤离的梯子。

3.消火栓的间距不大于 60m。

4.消防水炮的供水能力为114m³/h、压力为6kgf/cm;距被保护对象不小于15m。

5.快开式水管带(箱式消火栓)每隔45m设一处。

6.每隔4个消火栓需设一个切断阀,便于事故检修。

7.对于设备地面以上8m以内为火灾保护范围;8m以上可不设水喷淋等消防设施。因为地面火焰影响范围只有8m左右。

8.防火保护的耐火极限为2h。

9.卧罐的支座高于230mm时需要防火保护。

10.干式变压器可以减少防火间距,但要满足操作要求。

11.对装置内用消防道路分隔成消防区的面积没有限制。

12.压力球罐与泵之间无防火间距要求,只要将泵放在防液堤外即可。

13.对球罐总容积或储罐个数没有限制。

◆美国石化企业防火设计技术要点公司（二）

1.防火原则(1)从工艺及设备的设计上不产生泄漏,预防火灾的发生;(2)一旦发生火灾,使其损失最小;(3)对火灾的控制与扑救。

2.减少环境污染, 主要执行 API、NFPA、UFP、建筑规范等。

3.道化学 《火灾爆炸危险指数评价方法》日益普及, 其目的:

(1)评估一次火灾的经济损失;

(2)重新调整平面布置;

(3)必要时采取防火措施。

应用道化学进行风险评估时, 以容易起火区域如泵、压缩机、容器作为主要评估单元。 通过采用监测、自动水喷淋等保护设备,可减少一次火灾经济损失。

4.保险公司建议:被动防火(加大防火间距)比设水喷淋和缩小防火间距好。

5.对可能泄露可燃气体的设备,应设可燃气体浓度报警和自动切断阀。

6.水喷淋设置过多,维修工作量大,不宜推广。

7.控制室外墙为防爆结构,厚14in,防爆标准是人员不受伤害，建筑可能受损。

8.消防系统完全独立。

◆美国石化企业防火设计技术要点公司（三）

1.工艺装置地面全部铺砌,地面坡度为2%。

2.采用混凝土沟排出液体。

3.装置内设有水幕。

4.架空电缆采用混凝土板保护。

5.关键部位设紧急切断阀。

6.压缩机有水喷淋保护。

7.蒸馏塔距地面10m以下,设有水喷淋。

8.管道连接均采用法兰及焊接,不采用螺纹连接.

9.装置间距按道化学风险分析确定。

10.总控制室(内含厂部办公)距装置约70m.为防爆墙结构,墙厚约45cm.装置邻近还有控制室,距设备较近。

日本石化企业防火设计的一般程序和一般原则

日本是个岛国,人口多,国土小,可利用土地面积有限。日本在国内石化企业防火设计方面具有以下特点:

1.严格执行国家防灾四法:即工场用地规划法、消防法、高压气体管理法和石油联合企业防灾法。

2.根据防灾四法的各自要求,严格控制工厂内生产装置、储运设施、辅助设施以及公用及绿化等用地比例;在控制一次火灾损失前提下,极大地压缩生产装置占地,对设备之间的防火间距也制定了比欧美等国家公司标准所要求的更小的距离,如高压气体设备至明火为8m;高压气体设备之间为5m;高压气体设备至氧气设备为10m等。

3.石化企业与相邻企业或设施的防火间距也比其他国家有关标准小得多,如距住宅10m;距高压气体设备20m;距学校、医院30m;距重要文物50m;距7-35kV高压架空电力线3m;距大于35kV高压架空电力线5m。

4.当因特殊情况执行某规定确有困难时,亦可向有关部门(如通产省)反应,研究解决办法,经批准后,可突破某些规范的限制。

◆日本石化企业防火设计消防四法简要介绍

1.工场用地规划法:主要规定工厂内生产装置占地不应超过工厂总占地的15%,绿化占地不超过20%,环境设施(水池网球场及绿化等,不含道路)不超过25%，其他储运、道路等设施60%。

2.消防法:主要确定危险物质的指定数量及危险物品的处理设施。

(1)危险的概念:

1)特殊引火物:闪点小于20℃,沸点小于40℃,自燃点小于100℃,如二硫化碳等。

2)石油分类：第一石油类:闪点小于21℃，指定数量:200L。第二石油类;闪点21℃-70℃，指定数量:1000L。第三石油类:闪点大于70℃小于200℃，指定数:2000L。

(2)危险物处理设施

1)生产加工;2)储存;3)使用及运输

3.高压气体管理法

(1)高压气体系指压力大于10kg/cm。(2)对高压气体各类设备的安全距离均有明确规定。

4.石油联合企业防灾法。

◆日本石化企业防火设计技术要点（公司一）

1.与相邻企业的起算点是以设备外缘为准。

2.保安距离在高压气体管理法中的计算公式：X=0.576（KW）1/2

X一一保安距离(m)，K一一燃烧热量值(kca/kg)，W-一高压气体量()

3.高压气体储罐至装置:9m(油罐不属于高压气体设备)。装置至室内储罐:5m。各种设备应符合相应的法规要求。

4.油罐至防火堤:高小于15m时,为三分之一高;(高指油筒体高度)高大于或等于15m时,为二分之一高。

5.如有特殊情况,需有关部门批准,但必须采取相应的防火措施,如距离不足增设防爆墙(混土厚15-20cm)等。

6.生产期间进行小修是允许的(应采取防火措施),若大修需全厂停工检修。

7.火炬落“火雨”从未发生过,其安全距离按辐射热计算确定。

8.装卸油台之间的安全距离应按消防法、高压气体管理法执行。

9.氮气仅在开工或停工检时用,用量较少,厂内不建空分装置,完全是由厂外专业工厂供给。

10.铁路至设备的安全距离:只有对运送旅客的铁路才有要求,对运货的铁路与设备间无安全距离要求。

11.对道路的防火间距,法规中无要求。

12.油罐防液堤的高度应满足一个大罐容积的110%。

13.管廊至设备无防火间距要求。

14.装置内电缆大多是地下敷设。

15.生产装置的保安区面积应满足:

(1)生产装置保安区面积不应大于20000㎡;(2)K.W小于6×108kcal。

16.油防液堤的高度应大于0.5m，上限没有规定。

17.防火堤材质土或者混凝土。

18.油组最大占地面积为8万㎡。

19.LPG组的防液堤:大于500t时必须设;对罐的个数不限。

20.LPG低温冷储罐有保冷层时,只设水喷淋消防。

21.控制室：(1)面向设备的外墙全封闭;(2)室内只设手提式灭火器和自动报警。

22.对仓库面积没有限制，消防按有关规定执行。

23.消防车的配备应结合协作条件,综合考虑确定。设置原则:按加工能力和工厂占地面积综合考虑。

◆日本石化企业防火设计技术要点（公司二）

1.变电所至装置:约10~15m。

2.装置内道路宽4m。

3.泵设在管廊下。

4.储罐多为细高型。

5.装卸油设施(汽车)至装置15m。

6.全厂检修两年一次,炼油厂为全厂停工检修;化工厂只能局部停工检修。检修设备与运转设备之间的距离,只要满足采取临时防火措施即可。

7.装置内消防设施:消火栓、泡沫蒸汽幕、水幕(用于明火部位)、低压蒸汽等。

8.控制室：现在全部集中为一个控制室;与设备的安全距离为5m(保安法规定)。

9.控制室内,设有毒气体报警和手提式灭火器。

10,码头：不设水幕;多种危险品可共用一个泊位,但不允许同时作业;设有泡沫消防,可以打到船上。

11.油罐上无避雷针,罐组内也无避雷塔。

◆日本石化企业防火设计技术要点（公司三）

1.控制室内设有感温感烟自动报警和手提式灭火器。

2.控制室至重油催化设备距离12m(法规要求8m,因检修需要而加大)。面临设备的外不开门,只有排烟机。

3.低温10000m³,顶部氮气保冷有水淋(火灾事故时用,平时及夏天不用)。设移动式泡沫灭火,防液堤高2m,无避雷针。

4.消防车9台(法规要求6台),消防车举高为27m(最高20m),消防车库为棚。

5.新建发电厂(烧渣油)至聚丙烯装置10m;至油罐:20m。

6.火矩至聚丙烯装置:40-50m。分液2台,就在火炬下。大矩高80m。

7.控制室为两层,二层为办公,单层建筑面积为9mx18m,高2.8m,室内操作台、机柜、资料架等均紧凑布置在一起;室内还设有饮具和吸烟处;结构为封闭式。电缆夹层可进入。

8.原油罐10m³,7年检修一次,无保温罐设有水喷淋,有保温罐不设水喷淋。

9.区内雨水靠天然渗透,雨水多时开排水阀排出。罐组内地面为砂砾,无人行混土铺砌。

10.罐上无避雷针,罐组内也无避雷塔。

11.罐区的泵全部集中,设在棚内。

12.成品油码头至油罐约25-30m。

13.装置与外部通路之间的地面,铺有草皮或砂砾。

14.建筑物多采用轻型钢屋架,石瓦、玻璃钢瓦或压型钢板作维护结构;办公楼为两层,砖混结构。

15.罐高控制在20m以内,以防地震。

【延伸观点】 化工厂发生爆炸或火灾时如何消防？

原创/ 知乎 孙亚飞

化工厂在发生火灾的时候如何灭火？有哪些注意事项以及应急机制能够减少人员伤害及环境污染？目前这一措施上有没有不合理需要改进的地方？

化工厂关心如何灭火，但更关心如何防火；

禁止烟火是所有涉及化工的企业都会贴得到处都是的标牌，有个不成文的说法，就是站在化工厂的任意一个角落，都能看到至少一片“严禁烟火”的标语。除了标语，还有就是防静电服、防静电鞋等等，严禁生产区用手机而是要用防爆对讲机。大型企业这方面训练多，小企业就不一定了。而且标语贴得虽多，就是有人不当回事，偷偷吸烟这种事时有发生，多数企业抓到就是开除，但还是有人会冒险，真心建议这种行为入刑法，一旦出事就是过失杀人，比酒后驾车严重多了。

除此以外，消除火灾隐患还需要在设备设计阶段就开始预防，施工也不能偷工减料，比如玻璃纤维保温层，总有些企业用破棉花替代，其实也没省多少钱。设计与施工环节是很多企业事故的原因，随着现在专业化程度提高，设计和施工多数是外包，外包企业会尽力撇清责任，客观上还是进步了很多。

然后就是操作失误的问题，这不同于那些明知故犯的责任，但确实是化工生产中出问题最多的原因，只不过大多数失误都不会酿成明显的后果。这方面其实就是企业培训的作用了，有经验的熟练工很重要。

发生火灾如何灭火？

所有涉化企业都有一整套应急预案，这是因为各相关部门会检查。但是预案的运行有效性就有很大差异了，而且很不幸的是，取决于公司管理层的态度。大型企业会好很多，平时会有不少演习，但是小公司一般能够保证每年来一次就算不错了，一般化工厂的要求都至少要达到，一线工人都会使用灭火器，这是最低要求了。

企业内的小火灾其实非常普遍，外界不知道而已，但是一般规模都很小，灭火器就能处理，我个人亲身经历差不多一年一次。在实验室有些是闪燃，跟家里做饭油锅着火差不多感觉，也不会有大碍。但只要出了事之后，一般企业都会开始自查问题，避免隐患扩大，不会当儿戏。不过可悲的是，这种事经常会被瞒报，毕竟小事化了是人之本性，这也说明制度化防火有多重要。

出现较大火灾时，视不同情况。一般来说，这种事都要立即通知安全责任人员现场指挥，并拨打消防电话；小企业好办，通讯靠吼就行，大企业有各自不同类型的应急系统。救火的原则其实就一条：先保人，再保物，疏散可能受伤害的无关人员，然后判断可能的最坏后果。如果火势明显控制不住，而且旁边就是储罐，这就只能全员疏散，并且通知周边一定范围内的所有人员撤离，等待消防救援。

如果不是这么绝望，一般首先是隔离火源，比如防火门什么的，然后搬离周边的可燃物，或将周围的可燃物处理成不可燃的，比如浇水，避免火灾扩散，随后再进行扑救。很多时候，其实火势是救不下来的，一般消防所做的工作就是用水枪拼命降温，让可燃物平稳燃烧，避免出现爆炸，所以在这个时候，消防员们确实很英勇，跟死神在做买卖。

当然实际过程远比说的复杂，燃烧物的种类、风向等等都是需要考虑的内容，不一一解释了。

灭火与二次污染的问题

灭火不能光是灭火，还要避免二次污染，比如有毒化学品的燃烧，如果没有相关措施，那结果就会极为惨烈。

公司内部的预案一般会有很详细的要求，特别是做ISO14000时，认证组往往都会很认真地评判是否可行，但坦率地说，这是距离实际非常远的书面内容，比如这次的PX爆炸，再完美的《环境风险评价》也解决不了问题，带来的二次污染会在未来的很长时间内消除不了。

目前的措施需要改进的地方

说执行力自然没错，但个人还是觉得是法律武器。

目前我们安全问题处理时的最大问题就是法律混乱，执法也不公平。比如上面说的工厂区抽烟的问题，这根本就是在作死，而且找了一大波垫背的，但是企业没别的办法，就是罚点款，然后开除。那么我们的法律能不能进步一点，即使不入刑，可否建立信用记录，永远限制这个人进入特定行业？出了门的事企业管不了了，可是隐患还在对吧。

再比如出事之后的追责，那就更是糊涂账了，一般的惯例就是控制技术人员和法人，这两个角色当然有责任，而且后者肯定有大干系，这都不假，但企业内部的培训、生产部门的负责人等等都是需要调查的对象，但这种事最后经常就是用个临时工顶包。

所以，要减少这些事情的发生，其中很重要的一个方式就是将强法律监督和制裁作用，用制度防范隐患，而不单是靠管理艺术。

顺便说一句，现在的成功学作乱，严重干扰了化工生产环境。企业要效率不假，但是就跟开汽车一样，不能为了快就不要命。亲眼看到一些企业奉行什么军事化理念啦，消灭员工的人格，提升工作强度等等。心理被压迫的化工操作工可以带来很大的破坏力，有些企业管理层偏不信。但是这不是否定企业的6西格玛等等内控管理，6西格玛真的学好了，不仅效率高而且风险低，但如果邯郸学步就不好了，最终东施效颦贻笑大方伤人伤己 。