油浸变压器与煤气管道防火间距 大型煤气储柜周边防火间距的探讨

　　在依据相关法律、法规、标准和规范，对某钢铁企业进行安全评价的过程中，遇到了大型煤气储柜周边防火间距是否符合相关规定的问题，笔者在此提出，与各位专家、同行共同探讨。 　　
　　一、问题的提出
　　
　　煤气柜作为工业与民用储备气体燃料、节约能源和保护环境的重要设备，在国内已有几十年的历史。早期使用的是湿式煤气柜，体积较小，后来逐渐被有吞吐量大、储气压力高、运行稳定、基础负荷小、占地小及使用寿命长等优点的干式煤气柜所替代。
　　某钢铁企业拟建设20万m3干式高炉煤气柜，笔者在对其进行安全预评价时发现，现有的规范标准并没有说明容积在1000m3以上可燃气体储罐与外部周边建筑的防火间距。本文从分析现行有关规范对可燃气体储罐的防火间距出发，以相关规范、规程为依据，提出自己的看法。
　　
　　二、《工业企业煤气安全规程》的相关规定
　　
　　因为是对煤气储柜进行评价，我们首先想到利用《工业企业煤气安全规程》(GB6222-2005)进行评价。
　　《工业企业煤气安全规程》第9、1、1、2条规定：湿式柜的防火要求以及与建筑物，堆场的防火间距应符合GBJ16的规定。
　　第9、2、1、2条规定：干式柜与建筑物、堆物的防火间距。应符合GBJ16的有关规定。
　　对于煤气储柜的防火间距《工业企业煤气安全规程》并没有直接规定煤气储柜的防火间距。GBJ16即现在的《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)。
　　
　　三、《城镇燃气设计规范》的相关规定
　　
　　1、《城镇燃气设计规范》GB50028-2006第6、5、3条规定：储配站内的储气罐与站内的建、构筑物的防火间距应按表6、5、3执行。
　　2、《城镇燃气设计规范》(GB50028-2006)第6、5、2条第6款规定：储配站内的储气罐与站外的建、构筑物的防火间距应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》(GB50016)的有关规定。
　　《城镇燃气设计规范》只具体规定了储配站内的储气罐与站内的建、构筑物的防火间距，储气柜对站外的防火间距还是要依据《建筑设计防火规范》。
　　同时，《城镇燃气设计规范》第1、0、2条规定：“本规范适用于向城市、乡镇或居民点供给居民生活、商业、工业企业生产、采暖通风和空调等各类用户作燃料用的新建、扩建或改建的城镇燃气工程设计”。“本规范不适用于工业企业自建供生产工艺用且燃气质量不符合本规范质量要求的燃气工程设计，但自建供生产工艺用且燃气质量符合本规范要求的燃气工程设计，可按本规范执行。工业企业内部自供燃气给居民使用时，供居民使用的燃气质量和工程设计应按本规范执行”。
　　可见，《城镇燃气设计规范》并不适用于所有可燃气体储柜的。笔者评价的20万m3干式高炉煤气柜属于自建供生产工艺用且燃气质量符合本规范要求的燃气工程设计，可按本规范执行。
　　
　　四、《建筑设计防火规范》的相关规定
　　
　　《建筑设计防火规范》(GB50016-2006)第4、3、1条规定：可燃气体储罐与建筑物、储罐、堆场的防火间距应符合下列规定：
　　1、湿式可燃气体储罐与建筑物、储罐、堆场的防火间距不应小于表4、3、1的规定；
　　2、干式可燃气体储罐与建筑物、储罐、堆场的防火间距：当可燃气体的密度比空气大时，应按表4、3、1的规定增加25％；当可燃气体的密度比空气小时，可按表4、3、1的规定确定；
　　3、湿式或干式可燃气体储罐的水封井、油泵房和电梯间等附属设施与该储罐的防火间距，可按工艺要求布置；
　　4、容积小于等于20m3的可燃气体储罐与其使用厂房的防火间距不限；
　　5、固定容积的可燃气体储罐与建筑物、储罐、堆场的防火间距不应小于表4、3、1的规定。
　　
　　五、规范中存在的问题
　　
　　由以上的三个规范可以看出，可燃气体储罐的防火间距基本还是要依据《建筑设计防火规范》来确定的，《城镇燃气设计规范》的适用范围较窄。但是《建筑设计防火规范》中并没有说明当储罐总容积大于100000m3时的防火间距。
　　笔者再翻阅《建筑设计防火规范》对4、3、1的条文说明：“为适应我国国民经济高速持续发展和储气罐单罐容积趋向大型化的需要，此次修订对规范中表4、3、1内储罐总容积的分档作了调整。目前国内湿式可燃气储罐单罐容积档次有：小于1000m3、1000m3、5000m3、10000m3、20000m3、30000m3、50000m3、100000m3、150000m3、200000m3；干式可燃气体储罐单罐容积档次有：小于1000m3、1000m3、5000m3、10000m3、20000m3、30000m3、50000m3、80000m3、170000m3、300000m3。”
　　“本表将原表第四档改为50000～100000m3，对其防火间距也进行了适当调整。”(笔者注：在2001版的《建规》中，第四档为“＞50000”。)
　　笔者对此条文说明感到相当的疑惑。既然条文中说道目前国内湿式可燃气储罐单罐容积达到200000m3。干式可燃气体储罐单罐容积达到300000m3，为什么不对大于100000m3的储罐防火间距做出规定呢?反倒是在旧版的建规中有据可依。
　　笔者也找了一些目前国内大型煤气柜的使用情况：2002年7月25日，包钢15万m3稀油密封干式高炉煤气柜投入使用；2003年7月1日，贵州水钢15万m3高炉干式煤气柜投入使用；2005年12月，鞍钢投产了一座30万m3的新型干式煤气柜用于储存高炉煤气；2007年2月13日由中冶赛迪设计和设备成套供货的宝钢30万m3焦炉煤气柜顺利投入运行；2007年12月16日，包钢30万m3稀油密封圆型煤气柜(干式煤气柜)投产。这些大型煤气柜与外部周边建筑的防火间距问题也同样存在。
　　
　　六、定量模拟分析
　　
　　既然现有规范没有说明20万m3干式高炉煤气柜与外围周边建构筑物的防火间距，那么我们该如何评价该煤气柜的防火间距呢?
　　1、对该煤气柜进行定量分析。
　　根据煤气柜发生火灾、爆炸事故危险性大的特点，采用道化学公司(DOW)火灾、爆炸危险指数评价法(第七版)，对其火灾、 爆炸危险性进行评价。计算结果为：火灾、爆炸危险指数F＆EI＝131，储气柜的事故影响半径R＝33.54m。事故影响半径的计算结果对防火间距的确定有参考价值的，对照《建规》表4、3、1中“50000～100000m3”一档的规定还是较接近的。
　　2、对煤气柜爆炸事故后果进行模拟分析
　　假设最危险的情况，煤气柜发生蒸气云爆炸事故，对其进行事故后果模拟。
　　蒸气云爆炸的后果主要是因冲击波造成伤害，因而按超压－冲量准则确定人员伤亡区域及财产损失区域。其中，冲击波对人员伤害半径采用丙烷当量模拟，财产损失半径采用TNT当量法确定。
　　煤气柜蒸气云爆炸事故人员伤亡及财产损失距离模拟评价结果，列于下表：
　　虽然从上述煤气柜蒸气云爆炸事故模拟结果看，影响范围很大，但对防火间距的评价还是有一定的参考价值的。此外这个模拟结果还可作为企业在制定事故救援预案和事故应急处理措施，划定事故状态下的防护距离和隔离区域时的参考依据之一。
　　
　　七、问题的处理
　　
　　在做上述分析后，笔者认为对大于100000m3的煤气柜防火间距的评价，我们还是应该以现行《建筑设计防火规范》的规定为基础。防火间距不应小于《建筑设计防火规范》表4、3、1中“50000～100000m3”一档的规定。
　　但设计单位在对大干100000m3的可燃气体储罐进行平面布置设计时，最好还是要高于《建规》表4、3、1中“50000～100000m3”一档的规定进行。不妨参照《城镇燃气设计规范》GB50028-2006第6、5、3条规定：“储配站内的储气罐与站内的建、构筑物的防火间距应按表6、5、3执行”。
　　随着我国市场经济进一步深化，逐步与国际接轨，一各种能源价格体系改革办法相继出台，各企业对各种能源介质的调配手段日益灵活，使适合大型化高压化的高性能新型干式煤气柜的需求量越来越多，煤气柜的体积也越来越大。这些大型煤气柜与外部周边建筑的防火间距问题也就越来越明显。为此，有关部门有必要进一步研讨现行有关规范，结合实际，处理好大型可燃气体储罐与周边建筑的关系，以适应我国经济高速度发展对能源的需求，促进企业的安全发展。
　　以上所谈，仅为确定大于100000m3的可燃气体储罐的防火间距问题提供参考，有不当之处，恳请专家、同行指正。
　　
　　(编辑／陈志华)