精細(xì)化工企業(yè)工程設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn) 重點解析

1、精細(xì)化工企業(yè)工程設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)重點解析近日，精細(xì)化工企業(yè)工程設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)（GB 51283-2020）正式發(fā)布并將于10月1日開始實施的消息，在業(yè)內(nèi)引發(fā)廣泛關(guān)注。該標(biāo)準(zhǔn)與建筑設(shè)計防火規(guī)范GB 50016、石油化工企業(yè)設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)GB 50160有哪些區(qū)別？精細(xì)化工企業(yè)應(yīng)當(dāng)關(guān)注哪些重點？出臺背景精細(xì)化工企業(yè)本質(zhì)安全水平偏低、事故多發(fā)和我國在精細(xì)化工領(lǐng)域安全管理方面沒有專門適用的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)。在工程設(shè)計過程中，大多參照建筑設(shè)計防火規(guī)范GB 50016（以下簡稱GB 50016）和石油化工企業(yè)設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)GB 50160（以下簡稱GB 50160）來設(shè)計。長期以來，精細(xì)化工項目是采用GB 50016還

2、是GB 50160，社會上一直存有含糊不清的現(xiàn)象，設(shè)計采標(biāo)比較混亂，從而造成很多建設(shè)項目防火間距不足，給生產(chǎn)安全帶來隱患。精細(xì)化工企業(yè)工程設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)（GB 51283-2020）（以下簡稱GB 51283）的頒布，使精細(xì)化工企業(yè)工程防火設(shè)計過程中的采標(biāo)有了可依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)。它將進(jìn)一步規(guī)范精細(xì)化工企業(yè)的工程設(shè)計，確保人身和財產(chǎn)安全，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。標(biāo)準(zhǔn)關(guān)注的重點01規(guī)定了防火間距的設(shè)定原則精細(xì)化工企業(yè)生產(chǎn)裝置大多采用封閉式、半封閉式廠房或框架式裝置進(jìn)行生產(chǎn)，而原料的儲存又大多以儲罐形式采用露天方式儲存，產(chǎn)品也大多為桶裝或袋裝在倉庫內(nèi)儲存。因此，GB 51283在防火間距的設(shè)定上，本著既要遵從

3、GB 50016的要求，又要考慮GB 50160的規(guī)定，并在此基礎(chǔ)上形成了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)要求。02細(xì)化了工藝過程的安全要求精細(xì)化工生產(chǎn)工藝多樣，風(fēng)險特點不一，控制方式不同，簡單地沿用GB 50160的通用要求是無法滿足工藝安全個性化要求的。因此，GB 51283在工藝設(shè)施的本質(zhì)安全方面，從泄壓、防爆、阻火、緊急冷卻等措施提出了具體的設(shè)計要求。03強(qiáng)調(diào)了非電氣設(shè)備帶來的風(fēng)險精細(xì)化工企業(yè)生產(chǎn)車間大多空間比較狹窄，物料泄漏后不易擴(kuò)散，可燃蒸氣遇到火花極易引發(fā)爆炸事故。引發(fā)爆炸的火花除了來自電氣設(shè)施外，還有可能來自泵、風(fēng)機(jī)、管道的機(jī)械摩擦或晃動接觸產(chǎn)生的火花。非電氣設(shè)備產(chǎn)生火花的風(fēng)險往往被人們所忽視。04引

4、入了不同危險度等級的管理要求對精細(xì)化工工藝危險度等級進(jìn)行確定是關(guān)于加強(qiáng)精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險評估工作的指導(dǎo)意見（安監(jiān)總管三20171號文）指出的“精細(xì)化工企業(yè)必須進(jìn)行反應(yīng)風(fēng)險評估”的要求，通過反應(yīng)風(fēng)險評估確定生產(chǎn)工藝的危險度等級，并根據(jù)工藝危險度等級確定安全儀表系統(tǒng)的設(shè)計要求。05融合了安全儀表安全完整性等級的內(nèi)容化工企業(yè)對安全儀表系統(tǒng)的配置及安全性評定，主要在石油化工安全儀表系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范（GB/T 50770）和過程工業(yè)領(lǐng)域安全儀表系統(tǒng)的功能安全（GB/T 21109）中進(jìn)行規(guī)定，在GB 51283中融合了相關(guān)規(guī)定，明確了設(shè)計階段必須對配備的安全儀表的安全完整性等級進(jìn)行驗證，并根據(jù)驗證結(jié)果判定

5、安全可靠性的要求。適用范圍GB 51283規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)的適用條件，僅適用于不超過規(guī)定儲存設(shè)施規(guī)模的精細(xì)化工企業(yè)。超過規(guī)定儲存規(guī)模的則不能適用本標(biāo)準(zhǔn)。這樣既能滿足精細(xì)化工企業(yè)的正常生產(chǎn)，又能有效控制風(fēng)險，避免事故波及的范圍擴(kuò)大。術(shù)語1.GB 51283中2.0.4條對“全廠性重要設(shè)施”進(jìn)行了定義。對照GB 50160中的全廠性重要設(shè)施，其區(qū)別在于GB 51283中的“全廠性重要設(shè)施”統(tǒng)一劃歸為一個級別，而GB 50160中細(xì)分為2個級別，分別為一類重要設(shè)施和二類重要設(shè)施，并對不同級別的設(shè)施提出了各自的防火間距要求。2.GB 51283中2.0.52.0.7條對“封閉式廠房、半敞開式廠房和敞開式廠房

6、”進(jìn)行了定義，對照GB 50160中的定義，兩者存在不同。這主要考慮到精細(xì)化工企業(yè)廠房結(jié)構(gòu)多樣，封閉方式不一，難以進(jìn)一步細(xì)分之故。定義對比情況見下表。術(shù)語GB 51283GB 50160封閉式廠房設(shè)有屋頂，建筑全部或局部采用均勻分布的封閉墻體（含門、窗）外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，所占面積超過該建筑外圍護(hù)體表面面積的1/2（不含屋頂?shù)拿娣e）或所占周長超過該建筑外圍護(hù)體周長的1/4，或任意一層局部設(shè)有封閉式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的功能房間所占面積超過該樓層面積的1/2的生產(chǎn)性建筑物。設(shè)有屋頂，建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)全部采用封閉式墻體（含門、窗）構(gòu)造的生產(chǎn)性（儲存性）建筑物。半敞開式廠房設(shè)有屋頂，建筑局部采用均勻分布的封閉墻體（含門、

7、窗）外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，所占面積不超過該建筑外圍護(hù)體表面面積的1/2（不含屋頂?shù)拿娣e）或所占周長不超過該建筑外圍護(hù)體周長的1/4，或任意一層局部設(shè)有封閉式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的功能房間所占面積不超過該樓層面積的1/2的且不小于該樓層面積的5%的生產(chǎn)性建筑物。設(shè)有屋頂，建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)局部采用封閉式墻體，所占面積不超過該建筑外圍護(hù)體表面面積的1/2（不含屋頂?shù)拿娣e）的生產(chǎn)性建筑物。敞開式廠房設(shè)有屋頂，不設(shè)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)或任意一層局部設(shè)有封閉式圍護(hù)結(jié)構(gòu)的功能房間，所占面積不超過該樓層面積的5%的生產(chǎn)性建筑物。設(shè)有屋頂，不設(shè)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)性建筑物。3. GB 51283中2.0.8條新增了“聯(lián)合廠房”的定

8、義。規(guī)定了“根據(jù)工藝生產(chǎn)的特性需求，由生產(chǎn)、儲存、公用和輔助等使用功能場所相鄰布置的聯(lián)合體建筑?！睂儆诼?lián)合廠房。這是在GB 50016和GB 50160中所沒有的名詞，是基于精細(xì)化工企業(yè)的建筑物特點，允許在一座廠房內(nèi)完成多種功能。“聯(lián)合廠房”既類似于GB 50160的聯(lián)合裝置，但又有所不同。4. GB 51283中2.0.10條規(guī)定了“非電氣設(shè)備”的定義范疇，確定了在生產(chǎn)過程中存在引起爆炸的火花來源不僅僅是電氣設(shè)施，還有可能是金屬物體的撞擊或靜電。廠址及總平面布置精細(xì)化工企業(yè)的廠址選擇遵從于常規(guī)的化工企業(yè)廠址選擇要求，并保持一致。如在GB 50160、工業(yè)企業(yè)平面設(shè)計規(guī)范（GB501

9、87）和化工企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計規(guī)范（GB50489）中均有相同要求。在與相鄰工廠或設(shè)施的防火間距方面，GB 51283的4.1.5條作為強(qiáng)制性條款，要求企業(yè)選址時必須滿足規(guī)定的距離。精細(xì)化工企業(yè)的總平面布置同樣遵從于常規(guī)的化工企業(yè)的總圖布置要求，并保持一致。如在GB 50160、工業(yè)企業(yè)平面設(shè)計規(guī)范（GB50187）和化工企業(yè)總圖運(yùn)輸設(shè)計規(guī)范（GB50489）中對生產(chǎn)區(qū)域、公輔設(shè)施、倉儲、罐區(qū)、行政辦公的布局均有相同要求。當(dāng)然，在原國家安全監(jiān)管總局關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)危險化學(xué)品建設(shè)項目安全設(shè)計管理的通知（安監(jiān)總管三201376號）仍在有效實施的情況下，精細(xì)化工企業(yè)的總平面布置設(shè)計時仍需要考慮生產(chǎn)過程中

10、的物料爆炸風(fēng)險。廠內(nèi)道路GB 51283中4.3.3條在強(qiáng)調(diào)廠區(qū)內(nèi)道路設(shè)置要滿足GB 50016要求的同時，又強(qiáng)調(diào)了主要消防道路的設(shè)置要嚴(yán)于GB 50016，凈空高度和GB 50160相當(dāng)。見下表。統(tǒng)方面進(jìn)行解析，敬請關(guān)工藝系統(tǒng)及生產(chǎn)設(shè)施在基于GB 50160對工藝系統(tǒng)安全要求的基礎(chǔ)上，充分考慮到精細(xì)化工的生產(chǎn)特點，規(guī)定了切實可行的措施來管控風(fēng)險。主要體現(xiàn)在：01避免易燃易爆物料與空氣接觸精細(xì)化工采用的物料大多為易燃易爆，密閉操作是防止物料泄漏、避免與空氣直接接觸的有效措施。尤其是反應(yīng)釜、受料槽、離心機(jī)等設(shè)備采用密閉操作，可大大降低物料的逸出；采用氮氣保護(hù)下的液下進(jìn)料也可以避免易燃易爆物料直接

11、與空氣接觸。如5.1.1和5.1.2條。02關(guān)注可燃粉塵的危險性石化企業(yè)涉及粉塵的場所不多，而精細(xì)化工企業(yè)則比較常見?？扇挤蹓m在輸送過程中容易引起爆燃，因此要求必須采用氮氣或其他惰性氣體輸送，在采用空氣輸送時，必須保持空氣中氧氣濃度不超限。如5.1.4條。03確保氮氣系統(tǒng)的供給正常精細(xì)化工生產(chǎn)過程中，氮氣的保護(hù)和吹掃置換功能不容忽視。它既可以隔絕易燃易爆物料與空氣相互接觸，又能保證阻隔可燃液體蒸氣的大量逸出。氮氣是不能被壓縮空氣所替代的，2017年江蘇連云港聚鑫生物公司“12·9”事故就是用空氣代替氮氣壓料所引發(fā)的。如5.1.1條。04尾氣處理系統(tǒng)風(fēng)險不容忽視化工企業(yè)的尾氣處理往往被

12、人們所忽視，作為GB 51283中的強(qiáng)制性條款，5.1.6條規(guī)定了“嚴(yán)禁將可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并形成爆炸性混合物的氣體混合排放。”就是考慮到不同性質(zhì)氣體混合過程中的風(fēng)險。如2017年江蘇連云港聚鑫生物公司“12·9”事故就是含有酸性介質(zhì)的氣體與保溫釜尾氣管道相連，致使酸液回流入反應(yīng)釜內(nèi)促進(jìn)反應(yīng)放熱失控。2011年發(fā)生的內(nèi)蒙古烏海化工公司“1·18”爆燃事故就是在鹽酸生產(chǎn)過程中少量溶解、夾帶的氫氣隨鹽酸進(jìn)入高純鹽酸中間罐，由于壓力降低，溶解、夾帶的氫氣逐步從液相鹽酸中析出，在維修人員處理廢氣排空管漏點過程中，使用手提角磨機(jī)（不防爆）打磨開口，引起氫氣大量泄漏造成爆炸。由于各鹽酸儲

13、罐氣相管道相連，造成三個鹽酸儲罐連續(xù)爆炸。05重視反應(yīng)風(fēng)險評估工作關(guān)于加強(qiáng)精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險評估工作的指導(dǎo)意見（安監(jiān)總管三20171號）規(guī)定了符合條件的精細(xì)化工項目必須開展反應(yīng)風(fēng)險評估工作，對其生產(chǎn)過程中的熱風(fēng)險進(jìn)行分析，確定工藝危險度等級，并在HAZOP分析的基礎(chǔ)上，確定自動化控制方案。GB 51283中5.5.9條規(guī)定了“高危險度等級的反應(yīng)工藝過程，其反應(yīng)器應(yīng)采用防爆墻與其它區(qū)域隔離，并設(shè)置超壓泄爆設(shè)施，反應(yīng)器系統(tǒng)必須設(shè)置遠(yuǎn)程操作設(shè)施?！蔽ｋU化學(xué)品企業(yè)安全風(fēng)險隱患排查治理導(dǎo)則則將硝化工藝列入特殊管控的危險工藝并提出具體要求措施，強(qiáng)調(diào)了“在發(fā)生事故會有相互影響的硝化釜與硝化釜、硝化物貯槽等

14、設(shè)施之間，應(yīng)增設(shè)應(yīng)急自動隔斷閥（隔離措施），防止事故擴(kuò)大化”和“硝化車間應(yīng)設(shè)置有效的防火防爆隔離措施，減少車間內(nèi)不同工藝間的相互影響”等要求。未按照規(guī)定開展反應(yīng)風(fēng)險評估工作，將被判定為構(gòu)成重大生產(chǎn)安全事故隱患。06強(qiáng)化對危險工藝的管理精細(xì)化工生產(chǎn)大多涉及危險工藝，如染料行業(yè)涉及硝化、氧化、重氮化，農(nóng)藥行業(yè)涉及氯化、光化等。對危險工藝采取的自動化控制措施應(yīng)根據(jù)安監(jiān)總管三2009116號文和安監(jiān)總管三20133號要求，并結(jié)合反應(yīng)風(fēng)險評估結(jié)論和HAZOP分析結(jié)果，配備滿足安全要求的控制設(shè)施。一般來講，對危險工藝的安全控制措施主要包括緊急斷料系統(tǒng)、緊急冷卻系統(tǒng)、緊急泄放系統(tǒng)、緊急中止系統(tǒng)以及氣體檢測報

15、警等，這些功能均需要通過安全儀表系統(tǒng)來實現(xiàn)。GB 51283中5.2.1條規(guī)定了“較高危險度等級的反應(yīng)工藝過程應(yīng)配置獨立的安全儀表系統(tǒng)，其安全完整性等級應(yīng)在過程危險分析的基礎(chǔ)上，通過風(fēng)險分析確定?！?7導(dǎo)熱油系統(tǒng)的風(fēng)險不容忽視導(dǎo)熱油作為精細(xì)化工常用的熱能交換媒介，在常規(guī)的石化工廠內(nèi)使用不多。導(dǎo)熱油的火災(zāi)危險性雖然被列為丙類，但由于工作溫度大多超過其自身燃點，在工作溫度下其危險性和甲、乙類液體相當(dāng)。因此一旦出現(xiàn)高溫的導(dǎo)熱油泄漏，極易引起火災(zāi)事故。2012年河北克爾化工“228”重大爆炸事故就是因為導(dǎo)熱油發(fā)生泄漏著火而引發(fā)的嚴(yán)重后果。導(dǎo)熱油系統(tǒng)的熱源一般由燃煤或燃?xì)夤┙o，因此導(dǎo)熱油爐房的設(shè)置就應(yīng)根

16、據(jù)燃料不同而采取不同的安全措施。GB 51283中5.4節(jié)從導(dǎo)熱油爐廠房、高位油槽、可燃?xì)怏w檢測、緊急切斷等方面對導(dǎo)熱油系統(tǒng)提出了管理要求。08完善工藝泄壓設(shè)施的配備工藝系統(tǒng)的緊急泄放是防止工藝失控后的應(yīng)急處置措施，GB 51283中5.7.1條對獨立壓力系統(tǒng)提出了設(shè)置安全泄放裝置的要求，對可能存在超壓的管道及設(shè)備均要求設(shè)置泄放裝置。同時，5.7.5條還明確了泄放出口物料的去向，如接至焚燒、吸收等設(shè)施，對需要直接排放的情況，也按照GB 50160要求規(guī)定了排放口的設(shè)置要求。在阻火器的配置方面，5.7.7條明確了在爆炸性環(huán)境的非電氣設(shè)備應(yīng)設(shè)置阻火器的要求，對規(guī)定的設(shè)備及管道部位設(shè)置阻火器，確保泄

17、放系統(tǒng)的安全。09規(guī)定了設(shè)備布置和管道布置方面的要求對于生產(chǎn)設(shè)施在廠房內(nèi)的布置以及易燃易爆、有毒危險化學(xué)品的輸送管道、下水管道的管理，GB 51283提出的安全要求基本與GB 50160等其他化工標(biāo)準(zhǔn)對設(shè)備安裝、管道敷設(shè)的要求一致。如7.2.1條“可燃介質(zhì)不應(yīng)采用非金屬管道輸送，當(dāng)局部確需采用軟管輸送可燃介質(zhì)時，應(yīng)采用金屬軟管；液化烴、液氨、液氯不得采用軟管輸送”。這與之前的GB 50160等其他標(biāo)準(zhǔn)要求是一致的。除此以外，GB 51283在防爆電氣選用及安全儀表系統(tǒng)的配置方面均按照GB 50160及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求進(jìn)行了明確并保持一致。如5.5節(jié)、5.8節(jié)。罐區(qū)安全精細(xì)化工企業(yè)危險化學(xué)品罐區(qū)

18、的儲存及裝卸要求主要按照GB 50160和石油化工儲運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范（SH/T 3007）制定，如罐型的選用、儲罐間布置、防火堤、專用泵的設(shè)計要求及氮封的使用等，但又有所區(qū)別。GB 51283中6.2.3條對罐區(qū)內(nèi)儲罐的布置，提出了“儲存極度危害和高度危害毒性液體的儲罐不應(yīng)與其它易燃和可燃液體儲罐布置在同一防火堤內(nèi)”。這在涉及石油化工的其他標(biāo)準(zhǔn)里是沒有要求的。這主要是針對精細(xì)化工使用如液氯、液氨等危險化學(xué)品的種類特點，考慮到一旦罐區(qū)儲罐發(fā)生泄漏引發(fā)火災(zāi)，容易導(dǎo)致同一防火堤內(nèi)極度危害和高度危害毒性的液體?；沸孤又厥鹿屎蠊?。消防安全GB 51283對精細(xì)化工企業(yè)生產(chǎn)廠房及倉庫的建設(shè)要求，在

19、參照GB 50016分區(qū)、耐火要求的基礎(chǔ)上，又進(jìn)一步明確了廠房、倉庫玻璃的選擇要求，8.3.2條明確了“應(yīng)急擊碎玻璃應(yīng)采用厚度不大于8mm的單片鋼化玻璃，有爆炸危險的廠房（倉庫）采用鋼化玻璃門窗時，其玻璃厚度不應(yīng)大于4mm”。 在人員疏散及設(shè)備操作及檢修平臺的疏散通道方面，GB 51283中8.5.1條規(guī)定了具體的設(shè)計要求。目的就是針對精細(xì)化工企業(yè)廠房存在人員作業(yè)的現(xiàn)象，提出的疏散要求。在消防設(shè)施的配備方面，廠房部分按照GB 50016要求確定，罐區(qū)部分參照GB 50160要求確定，這是符合行業(yè)實際情況的。通風(fēng)及電氣安全GB 51283對廠房及倉庫內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計，在基于GB 50016要求的基礎(chǔ)上，針對生產(chǎn)企業(yè)特點，作了進(jìn)一步補(bǔ)充要求。要求GB 51283GB 50016通風(fēng)場所燃油或燃?xì)忮仩t房、導(dǎo)熱油爐房、直燃式溴化鋰機(jī)房、柴油泵房、柴油發(fā)電機(jī)房燃油或燃?xì)忮仩t房風(fēng)機(jī)選型燃?xì)忮仩t房、燃?xì)鈱?dǎo)熱油爐房、燃?xì)庵比际戒寤嚈C(jī)房選用防爆型事故排風(fēng)機(jī)燃?xì)忮仩t房選用防爆型的事故排風(fēng)機(jī)通風(fēng)次數(shù)燃油鍋爐房、燃油導(dǎo)熱油爐房、燃油直燃式溴化鋰機(jī)房、柴油泵房、柴油發(fā)電機(jī)房正常通風(fēng)量按換氣次數(shù)不少于3次/h確定，事故排風(fēng)量按換氣次數(shù)不少于6次/h確定；燃油鍋爐房的正常通風(fēng)量按換氣次數(shù)不少于3次h確定，事故排風(fēng)量按換氣次數(shù)不少于6次h確定；燃?xì)忮仩t房、燃?xì)鈱?dǎo)熱油爐房、燃?xì)庵比际戒寤嚈C(jī)房正