潘永東，韓小紅

（1.中國石油華北油田公司質量安全環(huán)保處，河北任丘 062552；2.中國石油長慶油田公司技術監(jiān)測中心，陜西西安 710021）

關于GB 50183-2004《石油天然氣工程設計防火規(guī)范》若干問題的探討

潘永東1，韓小紅2

（1.中國石油華北油田公司質量安全環(huán)保處，河北任丘 062552；2.中國石油長慶油田公司技術監(jiān)測中心，陜西西安 710021）

GB 50183-2004《石油天然氣工程設計防火規(guī)范》的頒布實施，為陸上石油天然氣生產提供了更為可靠的安全保障。但在標準執(zhí)行過程中，該規(guī)范6.1.6和9.3.6兩條與某些相關標準的規(guī)定出入較大，給標準執(zhí)行人員造成了一些疑惑。文章通過對有關條文進行分析、研究，參照其他相關標準，提出了相應的修改意見。

石油天然氣；防火規(guī)范；問題；探討

0 引言

GB 50183-2004《石油天然氣工程設計防火規(guī)范》 （以下簡稱 《防火規(guī)范》）適用于新建、擴建、改建的陸上油氣田工程、管道站場工程和海洋油氣田陸上終端工程的防火設計。該規(guī)范于2004年11月4日發(fā)布，2005年3月1日正式實施。與原國家標準GB 50183-1993《原油和天然氣工程設計防火規(guī)范》相比，內容更為全面和合理，符合生產實際，充分體現(xiàn)了安全經濟的合理性。但在標準執(zhí)行過程中發(fā)現(xiàn)， 《防火規(guī)范》6.1.6和9.3.6兩條與某些相關標準的規(guī)定出入較大，生產、設計及安全、消防部門經常就此發(fā)生爭議。

問題1：天然氣凝液和液化石油氣廠房、可燃氣體壓縮機廠房以外的建筑面積小于150 m2的甲類火災危險性廠房內是否需要設置可燃氣體檢測報警裝置？天然氣凝液和液化石油氣罐區(qū)、天然氣凝液和凝析油以外的其他露天或棚室布置的甲類生產設施、儲油罐區(qū)是否需要設置可燃氣體檢測報警裝置？

問題2：介質為原油的泵房門外、儲罐的上罐扶梯入口、裝卸作業(yè)操作平臺的扶梯入口、石油碼頭上下船出入口等處是否應設置消除人體靜電的裝置？

鑒于上述兩個問題具有一定的普遍性，希望與工程建設、安全生產系統(tǒng)的各位同仁以及標準的起草方共同探討，以便對標準不斷完善。

1 可燃氣體檢測報警裝置設置

1.1 對 《防火規(guī)范》6.1.6條的芻議［1-3］

《防火規(guī)范》6.1.6規(guī)定： “天然氣凝液和液化石油氣廠房、可燃氣體壓縮機廠房和其他建筑面積大于或等于150 m2的甲類火災危險性廠房內，應設可燃氣體檢測報警裝置。天然氣凝液和液化石油氣罐區(qū)、天然氣凝液和凝析油回收裝置的工藝設備區(qū)應設可燃氣體檢測報警裝置。其他露天或棚室布置的甲類生產設施可不設可燃氣體檢測報警裝置。”

標準條文說明中，關于 “建筑面積大于或等于150 m2的甲類火災危險性廠房內，應設可燃氣體檢測報警裝置”的規(guī)定是這樣解釋的： “建筑面積大于和等于150 m2的甲類生產廠房等在生產或維修過程中，泄漏的氣體聚集危險性大，通風設備也可能失靈?！惫P者認為這種解釋有不盡合理之處。首先，這種解釋與可燃氣體的聚集規(guī)律并不相符，往往是建筑面積越小，室內空間也越小，可燃氣體聚集并達到爆炸極限的速度越快，形成爆炸危險的可能性越大。其次，通風設備是否完好與建筑面積大小并無聯(lián)系。第三，建筑面積的大小對泄漏氣體燃燒、爆炸給員工帶來的危害并沒有質的區(qū)別，員工在此危險環(huán)境中所付出的代價是一樣的。如：2004年9月12日，某油田一拉油站建筑面積不足50 m2的燃油泵房突然出現(xiàn)管道法蘭原油泄漏，由于該泵房沒有安裝可燃氣體檢測器，致使員工未能及時發(fā)現(xiàn)氣體泄漏，大量可燃氣體充斥泵房內，待員工發(fā)現(xiàn)后處理事故，由于靜電原因發(fā)生爆炸并引發(fā)大火，致使員工當場死亡。

《防火規(guī)范》條文說明中還有： “其他露天或棚式安裝的甲類生產設施，如露天或棚式安裝的油泵和天然氣壓縮機、露天安裝的油氣閥組和油氣處理設備等，可不設氣體濃度檢測報警裝置，這主要是考慮兩方面的情況：一方面是天然氣比空氣輕，從壓縮機和處理容器中漏出的氣體不會積聚在地面，而是快速上升并隨風擴散。對于揮發(fā)性不高的油品，例如原油，出現(xiàn)一般的油品泄漏時僅揮發(fā)出少量油蒸氣，也會快速隨風擴散。所以在露天場地上安裝氣體濃度檢測裝置，并不能及時、準確地測定天然氣和油品 （高揮發(fā)性油品除外）的泄漏。另一方面，在露天或棚式安裝的甲類生產設施場地上，如果大量設置氣體濃度檢測報警裝置，不僅需要增加投資，而且日常維護、檢驗工作量很大，會給長期生產管理造成困難。結合我國石油天然氣站場目前還需要有人值守的情況，建議給值班人員配備少量的便攜式氣體濃度檢測儀表，加強巡回檢查，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患?！?/p>

從上述條文解釋可以看出兩個問題：

第一， 該標準是基于天然氣密度小于空氣密度來考慮的。這里忽視了兩個問題，一是未經處理的天然氣含有大量密度高于空氣密度的C2以上的組分；二是在生產、儲存、輸送溫度條件下甲B類原油泄漏將會揮發(fā)大量的C2以上的重組分氣體。

第二，該標準基于大量設置可燃氣體檢測報警裝置會增加建設、生產成本這一觀念，并以有人值守為前提，力求通過加強值班員工巡回檢查來及時發(fā)現(xiàn)安全隱患。這里存在三個問題，一是該標準將人的生命與建設、生產成本對立起來，這一點不符合 “安全第一，以人為本”的安全理念，當安全與效益發(fā)生矛盾時，應將安全放在首位；二是巡回檢查是否可以及時發(fā)現(xiàn)危險物質泄漏，這要結合石油天然氣生產企業(yè)巡檢制度來考慮，目前的員工巡檢周期大部分為兩小時，我們可以想象兩個小時的泄漏會是什么局面；三是使用便攜式氣體濃度檢測儀進行檢測，人體將直接置身于爆炸火災氣體環(huán)境中，無法與危險物質隔離，其檢測過程本身就存在危險，不能提倡由人進行固定危險場所可燃氣體的監(jiān)測。

儲油罐區(qū)和原油裝卸設施均屬原油儲運設施，其可燃氣體檢測報警裝置設置問題在GB 50183-2004中并未明確說明，而在實際應用中人們往往參照 “其他露天或棚室布置的甲類生產設施”來考慮。但從石油工業(yè)安全生產實際出發(fā)，這兩個區(qū)域卻是油氣生產中的要害部位，易發(fā)生事故且危害較大，從這一點來看，通過安裝可燃氣體檢測報警裝置實時監(jiān)測可燃氣體濃度是非常必要的。從可行性來看，對于儲油罐區(qū)而言，根據(jù)SY/T 0025-1995《石油設施電氣裝置場所分類》和GB 50058-1992《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》，儲油罐區(qū)防火堤范圍內頂標高以下區(qū)域屬于氣體爆炸危險等級2區(qū)，通過可燃氣體檢測裝置及時發(fā)現(xiàn)可燃氣體是完全可行的。對于原油裝卸設施，由于原油裝卸溫度遠高于其凝固點，裝卸過程中可燃氣體的揮發(fā)量較大，且這些揮發(fā)氣體往往大于空氣密度，容易在地面聚集，采用可燃氣體檢測器進行實時監(jiān)測也是可行的。

1.2 其他標準對可燃氣體檢測報警設置的規(guī)定［4-7］

除 《防火規(guī)范》外，針對上述有爭議的區(qū)域，SY 6503-2000《可燃氣體檢測報警使用規(guī)范》、SH 3063-1999《石油化工企業(yè)可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規(guī)范》和GB 17681-1999《易燃易爆罐區(qū)安全監(jiān)控預警系統(tǒng)驗收技術要求》等標準也對可燃氣體檢測報警裝置的設置做出了相應的規(guī)定。

SY 6503-2000《可燃氣體檢測報警使用規(guī)范》中3.1對可燃氣體檢測點設置作了基本要求： “油氣田易燃、易爆場所應安裝可燃氣體檢測報警器”，4.1.1還強制規(guī)定在原油中轉站以上的油泵房、計量間、含油污水泵房、閥組間、脫水器操作間等場所安裝可燃氣體檢測報警器。同時推薦在原油沉降罐操作間、原油儲罐區(qū)、含油污水罐區(qū)安裝可燃氣體檢測報警器。原油裝卸設施則應符合SH 3063-1999《石油化工企業(yè)可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規(guī)范》中4.2.2的規(guī)定。SH 3063-1999標準中4.2規(guī)定了液化烴、甲B類液體的儲罐、裝卸設施、泵或壓縮機、液化烴灌裝站，液化烴、甲B、乙A類液體的裝卸碼頭應裝設可燃氣體報警器。該規(guī)范3.0.1還規(guī)定：生產或使用可燃氣體的工藝裝置和儲運設施 （包括甲類氣體和液化烴、甲B類液體的儲罐區(qū)、裝卸設施、灌裝站等，下同）的2區(qū)內及附加2區(qū)內，應設置可燃氣體檢測報警儀。

對于工藝裝置，該標準4.1.1規(guī)定下列可燃氣體、有毒氣體的釋放源，應設檢測器：

（1）甲類氣體或有毒氣體壓縮機、液化烴泵，甲B類或成組布置的乙A類液體泵和能揮發(fā)出有毒氣體的液體泵的動密封。

（2）在不正常運行時可能泄漏甲類氣體、有毒氣體、液化烴或甲B類液體和能揮發(fā)出有毒氣體的液體采樣口，不正常操作時可能攜帶液化烴、甲B類液體和能揮發(fā)出有毒氣體的液體排液 （水）口。

（3）在不正常運行時可能泄漏甲類氣體、有毒氣體、液化烴的設備或管法蘭、閥門組。

GB 17681-1999《易燃易爆罐區(qū)安全監(jiān)控預警系統(tǒng)驗收技術要求》中5.6規(guī)定： “根據(jù)罐區(qū)儲存介質的不同性質配備相應性能的氣體檢測器。有可燃氣體的場所，必須選用可燃氣體檢測器?！?/p>

從上述規(guī)定可以看出，針對問題一存在爭議的區(qū)域，三個標準均做了設置可燃氣體檢測報警裝置的規(guī)定。另外，GB 50160-1992《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》（1999年修訂版）的4.6.11和5.1.4也分別規(guī)定： “在使用或產生甲類氣體或甲、乙A類液體的裝置內宜按區(qū)域控制和重點控制相結合的原則，設置可燃氣體報警器探頭。” “在可能泄漏甲類氣體和液體的場所內，應設可燃氣體報警儀?！?/p>

2 原油儲罐扶梯入口是否設置消除人體靜電裝置

消除人體靜電裝置的設置主要是基于 “消除危險靜電源，防止某處產生并積累足夠的靜電量，形成達到或超過周圍介質擊穿場強的局部電場強度，發(fā)生靜電放電”[8]這一靜電危害防治理論所采取的措施，它所涉及的標準較多，主要有以下幾項：

GB 12158-1990《防止靜電事故通用導則》，SH 3097-2000《石油化工靜電接地設計規(guī)范》，GB 50183—2004《石油天然氣工程設計防火規(guī)范》。

GB 12158-1990《防止靜電事故通用導則》關于靜電防護的基本措施中4.1.2規(guī)定： “使靜電荷盡快對地泄漏。 在存在靜電引爆危險的場所，所有屬靜電導體的物體必須接地。對金屬物體應采用金屬導體與大地作導通性連接，對金屬以外的靜電導體及亞導體則應作間接接地。……”依據(jù)此條規(guī)定，當人體進入爆炸火災危險區(qū)域時，人體靜電應通過間接接地盡快泄入大地，設置消除人體靜電裝置[9]。

SH 3097-2000《石油化工靜電接地設計規(guī)范》在4.10.1中規(guī)定：操作人員在可能產生靜電危害的場所，應徒手或徒手戴防靜電手套觸摸接地金屬物體后方可進入工作場所。同時在4.4.3、4.5.2、4.6.4中分別對進入鐵路棧臺、汽車站臺、碼頭等作業(yè)區(qū)的入口處做出了設置接地金屬棒的規(guī)定。針對儲油罐區(qū)，4.2.5中有更明確的規(guī)定：為消除人體靜電，在扶梯進口處，應設置接地金屬棒，或在已接地的金屬欄桿上留出1 m長的裸露金屬面［10］。

《防火規(guī)范》9.3.6規(guī)定： “下列甲、乙、丙A類油品 （原油除外）、液化石油氣、天然氣凝液作業(yè)場所，應設消除人體靜電裝置：泵房的門外，儲罐的上罐扶梯入口處，裝卸作業(yè)區(qū)內操作平臺的扶梯入口處，碼頭上下船的出入口處?！?/p>

從這一規(guī)定可以看出，介質為原油的泵房門外、儲罐的上罐扶梯入口、裝卸作業(yè)操作平臺的扶梯入口、石油碼頭上下船出入口等處不需要設置消除人體靜電裝置，這與其他兩項標準的規(guī)定截然不同。

從油品危險性來看， 《防火規(guī)范》附錄A中甲、乙、丙A類油品都包含著原油，主要是指由于不同產地的原油火災危險性差異較大，因而劃定為不同的火災危險類別，但與相對應類別其他油品比較，其火災危險性質是一樣的。從生產實際出發(fā)，原油生產、儲存、輸送溫度均要超過其凝固點，油氣揮發(fā)是不可避免的，原油揮發(fā)出可燃氣體的主要成分是C1～C3，甚至更高，其最小點火能非常低 （甲烷：0.28 mJ；乙烷：0.24 mJ；丙烷：0.25 mJ）。另外，從SY/T 0025-1995《石油設施電氣裝置場所分類》和GB 50058-1992《爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范》的有關規(guī)定中可以看出，作業(yè)人員在打開儲罐量油孔、透光孔，拆卸呼吸閥、阻火器或進行原油裝卸作業(yè)時，人體所處的環(huán)境屬于氣體爆炸危險等級1區(qū)，此時人體攜帶靜電進行作業(yè)是非常危險的，從這一方面看，絕不能將原油劃定在甲、乙、丙A類油品之外。

當然，原油與其他油品在靜電特性方面的確存在著很大差異，但本條文所規(guī)定的是在哪些地方、哪些情況下設置消除 “人體靜電”裝置，這與生產介質的靜電特性沒有絲毫關系。在這方面，同樣找不到將原油劃定在甲、乙、丙A類油品之外的根據(jù)。

基于上述分析，結合GB 12158-1990、SH 3097-2000等兩個標準的規(guī)定，可以確認， 《防火規(guī)范》9.3.6條規(guī)定中的 “（原油除外）”是不正確的。

另外，帶有靜電的人體進入有靜電敏感電子器件的控制室內，如在操作過程中放電，其電磁輻射將會對電子設備產生干擾。在檢修過程中，這種放電將有可能使電子器件失效或潛在失效。從這一觀點出發(fā)，帶有靜電敏感電子器件的控制室門外，也應設置人體靜電釋放裝置。

3 對有關標準條文的修改建議

3.1 關于 《防火規(guī)范》6.1.6的修改建議

根據(jù)上述分析，結合SY 6503-2000、SH 3063-1999、 GB 17681-1999、 GB 50160-1992等標準的規(guī)定，建議將GB 50183-2004標準6.1.6修改為： “生產、使用或產生甲類氣體、液體的生產廠房、工藝裝置以及露天或棚室布置的甲類生產、儲運設施，甲、乙A類液體裝卸碼頭應設可燃氣體檢測報警裝置。露天或棚室布置的甲類氣體生產、儲運設施，應根據(jù)可能泄漏物質密度大小按照露天裝置來考慮?！?/p>

3.2 關于 《防火規(guī)范》9.3.6的修改建議

根據(jù)上述分析，結合GB 12158-1990、SH 3097-2000等標準的規(guī)定，同時考慮 “當氣體爆炸危險場所的等級屬0區(qū)或1區(qū)，且可燃物的最小點燃能量在0.25 mJ以下時，工作人員應穿無靜電點燃危險的工作服”這一要求，建議將GB 50183-2004標準9.3.6修改為：“甲、乙、丙A類油品、液化石油氣、天然氣凝液等廠房門外、儲罐的上罐扶梯入口、裝卸作業(yè)操作平臺的扶梯入口、石油碼頭上下船的出入口等處 （氣體爆炸危險等級0區(qū)或1區(qū)以外區(qū)域）以及帶有靜電敏感電子器件的控制室門外應設消除人體靜電裝置?！?/p>

［1］ GB 50183-2004，石油天然氣工程設計防火規(guī)范［S］.

［2］ SY/T 0025-1995，石油設施電氣裝置場所分類［S］.

［3］GB 50058-1992,爆炸和火災危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范［S］.

［4］ SY 6503-2000,可燃氣體檢測報警使用規(guī)范［S］.

［5］SH 3063-1999,石油化工企業(yè)可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計規(guī)范［S］.

［6］GB 17681-1999,易燃易爆罐區(qū)安全監(jiān)控預警系統(tǒng)驗收技術要求［S］.

［7］ GB 50160-1992,石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范［S］.

［8］劉尚合，譚志良，武占成．靜電防護工程的研究與進展[J]．中國工程科學,2000,2(11)∶20-23.

［9］ GB 12158-1990,防止靜電事故通用導則［S］.

［10］ SH 3097-2000,石油化工靜電接地設計規(guī)范［S］.

Discussion on some problems in GB 50183-2004 “Code for Fire Protection Design of Petroleum and Natural Gas Engineering”

PAN Yong-dong（Quality Safety and Environmental Protection Division of PetroChina Huabei Oilfield Company,Renqiu 062552， China），HAN Xiao-hong

The promulgation and implementation of GB 50183-2004 “Code for Fire Protection Design of Petroleum and Natural Gas Engineering”provide more reliable security for land oil and gas production,yet the items of 6.1.6 and 9.3.6 of the code have some discrepancies from the provisions of some relevant standards,which brings certain doubts in the code implementation.After studying the relevant items and provisions and referring to other standards,the authors bring forward corresponding suggestions for code revision.

oil and natural gas;fire protection;problem;discussion

T-652.6

C

1001－2206（2010）02－0137－04

潘永東 （1962-），男，河北保定人，1983年畢業(yè)于華東石油學院機械系化工機械專業(yè)，高級工程師，國家注冊安全工程師，國家一級建造師，長期從事油氣田工程建設技術、質量及油氣生產安全管理工作。

2009-03-31；

2009-11-12