油气站库油泵房防爆及泄压设计探究

张正伟

新疆油田公司消防支队

1 油品转输泵房火灾危险性

油品转输泵房属于密闭空间，属于防火防爆区域，输送的油品具有易燃、易爆特性，尤其是输送轻质油品的泵房，油蒸气浓度高，爆炸危险性更大，对于长距离输送的油品，其输送温度很高，甚至高于其燃点，一旦发生泄漏，会很快发生闪爆。另外，输油泵的转动部位摩擦和撞击、输油泵发生故障以及电气线路隐患都有可能产生火花而引燃油品。

输油泵工作时属于一级释放源，转输过程中在其密封、阀门、仪表安装等部位会释放出可燃气体，按照现行国家规范GB 50074-2014《石油库设计规范》的要求，易燃液体的爆炸危险区域划分要求，易燃液体泵房内部应划分为1区[1]。

2 泄压部位的选取

（1）应避开人员密集场所和主要交通道路，并且靠近有爆炸危险的部位，因为有爆炸危险的甲、乙类厂房爆炸后，高压气流夹杂大量的爆炸物碎片从泄压口喷出，对周围的人员、车辆和设备等均具有一定破坏性。

（2）不应布置在公共走道或贵重设备的正面或附近，以减小对人员和设备的伤害，因为对于爆炸时易形成尖锐碎片而四面喷射的材料对巡检人员、贵重设备及其他设施有严重的破坏作用。

（3）考虑季节差异，采取适当的防止积雪和雨水的措施，对于我国北方和西北、东北等严寒或寒冷地区，由于积雪和冰冻时间长，易增加屋面上泄压面积的单位面积荷载而使其产生较大静力惯性，导致泄压受到影响。

（4）对于挥发气体密度小于空气的轻的油品来说，应将屋顶作为泄压面积，顶棚应尽量平整、无死角，且上部空间要求通风良好，可以避免当爆炸介质比空气轻时，为防止气流向上在死角处积聚而不易排除，导致气体达到爆炸浓度[2]。

3 泄压设施的选取

输油泵房应选用轻质、低强度材料作为爆炸泄压设施，包括采用质量不大于60kg/m2的轻质屋面板、轻质墙体、易于泄压的门窗、安全玻璃，如图1。

图1 厂房泄压设施选取示意图

首先，从材质本身来说，这样门窗的单位质量轻、玻璃受压易破碎、墙体屋盖材料容重较小。另外，用于泄压的门窗还可采用模形木块固定，门窗上用的金属百页、插销等的断面可稍小，门窗向外开启。第三，降低泄压面积构配件的单位质量，也可减小承重结构和不作为泄压面积的围护构件所承受的超压，从而减小爆炸所引起的破坏。

4 泄压面积的计算

转输油品泵房泄压面积的大小跟厂房的容积有直接关系，根据国家现行规范GB 50016-2014《建筑设计防火规范》的要求[3]。对厂房的长径比进行判断，长径比是建筑平面几何外形尺寸中的最长尺寸与其横截面周长的积和4.0倍的建筑横截面积之比。长径比小于3的，直接按公式确定，但当厂房的长径比大于3时，宜将其划分为长径比不大于3的多个计算段，各计算段中的公共截面不得作为泄压面积：

式中：

A—泄压面积，m2；

V—厂房的容积，m3；

C—泄压比，m2/m³。

以汽油转输泵房为例，建筑平均高度6.5m，平面投影为长方形，长边为36.0m，宽边为12.0m，如图2，其泄压面积的计算方法为：

（1）计算该厂房的长径比为4.3，因此需要将该厂房划分为长径比不大于3的两段，划分后每段厂房的长径比为2.15。

图2 汽油转输泵房案例模型

（2）计算每段厂房的泄压面积，其中通过查阅规范可得C汽油=0.11m2/m³。

（3）计算整个厂房的泄压面积。

5 防火防爆措施

（1）对于散发的较空气重的可燃气体，会在建筑的下部空间靠近地面或地沟、洼地等处积聚。所以泵房不应设置地沟，确需设置时，其盖板应严密，地沟应采取防止气体在地沟积聚的有效措施，且应在不相邻厂房连通处采用防火材料密封。

（2）为防止地面因摩擦打出火花引发爆炸，采用绝缘材料作整体面层时，应采取防静电措施，另外，其内表面应平整、光滑，并易于清扫。

（3）油品转输泵房内电设备应选用防爆电器，电气线路敷设用采取防爆接线盒等方式，对于电气开关接线孔、预留孔等部位，应采取严密封堵措施。

（4）按照规范要求配备灭火器材，灭火级别用跟其火灾危险性相符，配备灭火毯，发生泄漏火灾时，可迅速覆盖灭火。

（5）有爆炸危险区域与相邻区域连通处，应设置门斗等防护措施。门斗的隔墙应为耐火极限不低于2.00h的防火隔墙，门应采用甲级防火门并应与楼梯间的门错位设置。

[1] 住房和城乡建设部.GB 50074-2014 石油库设计规范[S].北京:中国计划出版社,2014

[2] 黄郑华,黄峰.输油泵房的防火与灭火[J].油气储运,2001,(12):53-55,58,7

[3] 住房和城乡建设部.GB 50016-2014 建筑设计防火规范[S].北京:中国计划出版社,2014