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运行标准若干问题探讨 储油罐设计规范( 二 )


储罐建造过程中应重点检查浮板的制造缺陷，但我国标准中并未规定防止外浮顶下沉的措施 。美国标准API RP2016规定，防止浮板边缘移动，防止浮板转动，浮顶支架可靠，这是维持浮板稳定性的基本要求 。API 653规定了浮板结构完整性的评价标准:在645.2 cm2的任意面积内，罐顶板平均厚度小于2.3 mm，或浮板或穿孔现象应修复或更换 。API RP2021列举了外浮顶沉降的原因，包括浮板泄漏、机械故障、裂缝破裂或雪、雨或消防水重量过大等 。建议借鉴美国标准，制定储罐浮板稳定性评价标准，防止浮板失效等 。
4储罐消防系统的设计
4.1消防系统的供电方式
储罐规模不断扩大，提高油库消防系统应急保障能力具有重要意义 。很多油库火灾开始的时候，火势都不大 。但由于供电系统被破坏，没有备用电源的消防系统瘫痪，导致火势扩大 。GB 50183规定，油气站消防泵应满足一级负荷供电要求 。我国油库的消防泵和泡沫泵一般采用双向交流供电，偏远地区无法满足一级负荷供电要求 。国外以柴油或丙烷为燃料快速启动消防泵的技术比较成熟 。规定柴油机的储油量应满足消防泵连续运行时间不小于6小时的条件，以保证在火灾和停电情况下消防泵能被驱动，对提高油库消防系统的应急保障能力具有借鉴意义 。
4.2储罐发生火灾时，相邻储罐的冷却
GB 50183规定，消防固定顶油罐和距消防油罐罐壁1.5倍直径以内的相邻油罐应同时冷却；着火的浮顶罐应冷却，其相邻的油罐可不冷却 。国外标准对相邻储罐的冷却持谨慎态度，以防储罐着火 。一般情况下，储罐不配备喷水冷却系统 。泡沫系统和消防水系统的应急响应侧重于灭火，只有受到热辐射的相邻储罐用水冷却 。比如API RP 2021规定，消防用水要慎用 。如果火焰直接冲击暴露的储罐或储罐的罐壁，易燃和低闪点液体被加热，应立即冷却储罐 。NFPA 30认为，当一个储罐发生火灾时，用水冷却相邻的储罐可能会影响燃烧储罐的灭火 。我国目前储罐岸堤设计一般为6 (2排3罐，即一排3罐排列成2排，或一排2罐排列成3排，即一排2罐排列成3排) 。当3个罐并排布置时，如果中间的罐着火，两侧相邻的罐会受到热辐射的影响 。国外一般有四组储罐堤群 。此外，防火堤的容量和储罐之间的距离较大，因此储罐的火灾对相邻储罐的影响有限 。
4.3泡沫注入方式
浮罐火灾主要由密封圈火灾引起 。储罐壁泡沫灭火系统在我国储罐中应用广泛 。这种泡沫顶注方式容易受风和降雨的影响，泡沫灌环需要9分钟左右空，很可能会错过扑灭密封环火的最佳时间 。浮板边缘泡沫系统在中国还没有得到广泛应用 。近年来，国外开发了CFI、TankGuard、Sef等安装在浮板边缘的独立灭火单元 。SY/T 6306 (API 2021)规定了淹没喷射、半淹没喷射和投射泡沫灭火三种方式 。文献介绍了浸没式泡沫灭火系统在伊朗某油田储罐中的试验 。泡沫装置安装在储罐底部，不易被储罐燃烧爆炸损坏 。泡沫从中心浮到燃烧液面，能有效冷却原油 。储油罐的进出油管路可以作为泡沫管路使用，节省投资 。
5储罐安全设施的设计
5.1储罐的安全距离
油库与居民区、工矿企业、交通线路的安全距离在国外标准中比国内更为严格和详细，根据油品的危险等级和储罐的直径来确定安全距离 。NFPA 30条规定，工作压力小于17.2 kPa(表压)的甲类稳定液体储罐与道路的最小距离为罐体直径的1/2，重要建筑物管径的1/6 。此外，还规定了工作压力超过17.2 kPa(表压)的甲类稳定液体储罐、具有沸溢特性的储罐和不稳定液体储罐与居民区、工矿企业、通讯线路之间的安全距离(甲类液体为闪点低于22.8℃，沸点低于37.8℃的液体) 。根据GB 50074，1 ~ 5级油库与公路的最小距离为15 ~ 20 m，与居民区和公共建筑的最小距离为50 ~ 100 m 。
对于罐与罐之间的安全距离，国外的标准比中国的标准更加严格和细致 。根据NFPA 30，当储存甲类稳定液体的罐体直径不大于45 m时，罐体的安全距离为相邻罐体直径之和的1/6；当罐直径大于45 m并设置应急储罐时，浮顶罐的安全距离为相邻罐直径之和的1/4，固定顶罐的安全距离为相邻罐直径之和的1/3 。根据GB 50074，固定顶储罐的安全距离为0.6D，浮顶储罐的安全距离为0.4D(D为相邻储罐中较大储罐的直径) 。如果距离大于20 m，且相邻罐的冷却水之和不小于45 L/s，则安全距离可取20 m，以15104 m3浮顶罐的安全距离为例，中国标准为32 m(特殊情况下为20 m)，美国标准为40 m，两者差距较大 。
从储罐的安全距离来看，国外标准的这个参数远大于中国标准，但储罐的规划设计涉及到站场选址、土地征用、社会环境、经济规划等因素 。建议参考国外标准，基于可接受的风险水平分析罐区的安全性，合理确定储罐间距 。


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