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(航天長(zhǎng)征化學(xué)工程股份有限公司蘭州分公司，甘肅 蘭州 730050)

石油化工廠通常設(shè)有罐區(qū)，用于貯存產(chǎn)品或原料，依據(jù)貯存物品的性質(zhì)、貯罐壓力、貯罐容積、裝卸方式，需要滿足不同的規(guī)定，同時(shí)還需滿足項(xiàng)目所在地消防和環(huán)保等部門(mén)的要求。

石油化工裝置的特點(diǎn)多為可燃、易爆、有毒(產(chǎn)品或原料具有可燃、易爆、有毒的特性)。罐區(qū)工藝較中間生產(chǎn)線簡(jiǎn)單，但由于物品集中存放，發(fā)生事故時(shí)，造成的危害和損失都很慘重，歷年來(lái)罐區(qū)已成為事故多發(fā)區(qū)，為此，國(guó)家相關(guān)部門(mén)制訂了嚴(yán)格的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，將隱患杜絕在源頭。硫酸罐區(qū)通常儲(chǔ)存的是98%和93%的濃硫酸，但其火災(zāi)危險(xiǎn)性如何確定卻一直存有爭(zhēng)議。因此，探討如何合理地確定濃硫酸的火災(zāi)危險(xiǎn)性，對(duì)于化工設(shè)計(jì)工作具有重要的意義。

1 物品火災(zāi)危險(xiǎn)性的分類原則

根據(jù)生產(chǎn)中使用或產(chǎn)生的物質(zhì)性質(zhì)及其數(shù)量等因素，GB 50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第3.1.1將生產(chǎn)的火災(zāi)危險(xiǎn)性劃分為甲、乙、丙、丁、戊五大類，第3.1.3條根據(jù)儲(chǔ)存物品本身的火災(zāi)危險(xiǎn)性，參照其生產(chǎn)的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類，并吸取倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存管理經(jīng)驗(yàn)及《危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸規(guī)則》等因素，將儲(chǔ)存物品劃分為甲、乙、丙、丁、戊五大類。而考慮到應(yīng)用于石油化工企業(yè)時(shí)，需要確定可能釋放出爆炸性混合物的可燃?xì)怏w所在的位置或點(diǎn)(釋放源)，以便據(jù)之確定火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的范圍，GB 50160—2008《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》按可燃?xì)怏w和液化烴、可燃液體對(duì)介質(zhì)的火災(zāi)危險(xiǎn)性進(jìn)行分類，將可燃?xì)怏w劃分為甲、乙類，液化烴、可燃液體細(xì)分為甲A、甲B，乙A、乙B，丙A、丙B三大類。

2 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的正確選擇

根據(jù)GB 50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》在1.0.2及條文說(shuō)明中的標(biāo)注：對(duì)人民防空工程、石油和天然氣工程、石油化工等工程，由于其專業(yè)性較強(qiáng)，有些要求比較特殊，特別是其中的工藝防火和生產(chǎn)過(guò)程中的本質(zhì)安全要求部分與一般工業(yè)或民用建筑有所不同，當(dāng)有專門(mén)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，宜從其規(guī)定。故石油化工等工程設(shè)計(jì)首先應(yīng)遵循GB 50160—2008《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》。兩個(gè)規(guī)范的分類方法雖然略有不同，但具體內(nèi)容協(xié)調(diào)互補(bǔ)，如《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第4部分甲、乙、丙液體儲(chǔ)運(yùn)的相關(guān)規(guī)定與《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》第6部分儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施的相關(guān)規(guī)定一致且互補(bǔ)。

3 硫酸是否具有火災(zāi)危險(xiǎn)性的討論

硫酸作為一種常用的化工原料，廣泛應(yīng)用于化學(xué)肥料、化工、醫(yī)藥、塑料、染料、石油提煉等行業(yè)，很多企業(yè)將其作為產(chǎn)品或原料，設(shè)有罐區(qū)，用于硫酸的儲(chǔ)存。硫酸本身不存在爆炸性和易燃性，但由于其氧化性和脫水性，與可燃物接觸時(shí)，可能起火。同時(shí)，硫酸流經(jīng)設(shè)備或管線時(shí)易腐蝕金屬產(chǎn)生氫氣，當(dāng)氫氣蓄積，并達(dá)到爆炸范圍時(shí)，遇明火即會(huì)發(fā)生爆炸。

鐵道部鐵運(yùn)[2010]105號(hào)《關(guān)于印發(fā)〈鐵路危險(xiǎn)貨物辦理站、專用線(專用鐵路)貨運(yùn)安全設(shè)備設(shè)施暫行技術(shù)條件〉通知》中，第2.35條明確將濃硫酸劃分為易造成火災(zāi)危險(xiǎn)性的不可燃液體(易造成火災(zāi)危險(xiǎn)性的不可燃液體系指液體本身不燃，但遇酸、受熱、撞擊、摩擦以及遇有機(jī)物或硫磺等易燃的無(wú)機(jī)物，易引起燃燒或爆炸的氧化性物質(zhì)，如濃硫酸、硝酸、雙氧水等)。

GB 18218—2009《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》依據(jù)長(zhǎng)期地或臨時(shí)地生產(chǎn)、加工、使用或儲(chǔ)存危險(xiǎn)化學(xué)品的臨界量對(duì)危險(xiǎn)源進(jìn)行劃分，數(shù)量等于或超過(guò)臨界量的定為重大危險(xiǎn)源(毒性)。硫酸罐區(qū)通常貯存的是98%或93%濃硫酸，對(duì)于濃硫酸如何確定其危險(xiǎn)性目前沒(méi)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，因此在有些地區(qū)濃硫酸危險(xiǎn)性是按發(fā)煙硫酸的臨界量100t來(lái)劃分(例如：98%硫酸的相對(duì)密度為1.83，充裝系數(shù)取0.8～0.9，體積為70m3儲(chǔ)罐可儲(chǔ)存98%硫酸100t)，而絕大多數(shù)硫酸罐區(qū)的儲(chǔ)量體積大于70m3，儲(chǔ)量超過(guò)100t，按發(fā)煙硫酸的臨界量確定其危險(xiǎn)性，硫酸罐區(qū)則劃分為重大危險(xiǎn)源(毒性)。對(duì)于重大危險(xiǎn)源，在項(xiàng)目建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)管、運(yùn)營(yíng)、安全等方面除滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范外，還必須滿足國(guó)家安全監(jiān)管總局和住房城鄉(xiāng)建設(shè)部頒布的〔2013〕76號(hào)文和40號(hào)文。

雖然在GB 12268—2012《危險(xiǎn)貨物品名表》和GB 13690—92《常用危險(xiǎn)化學(xué)品的分類及標(biāo)志》中，將硫酸危險(xiǎn)性劃分為8類(腐蝕性物質(zhì))，但綜上所述，硫酸除了具有強(qiáng)腐蝕性外，在一定條件下也有可能發(fā)生燃燒、爆炸，存在火災(zāi)危險(xiǎn)。

4 濃硫酸火災(zāi)危險(xiǎn)性的確定

硫酸罐區(qū)通常儲(chǔ)存的是98%和93%的濃硫酸，但其火災(zāi)危險(xiǎn)性如何確定卻一直存有爭(zhēng)議，硫酸的物理化學(xué)性質(zhì)見(jiàn)表1。

表1 硫酸物理化學(xué)性質(zhì)

鐵道部鐵運(yùn)[2010]105號(hào)文第2.35條與GB 50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》表3.1.3甲類中的第5條完全吻合，有些人依據(jù)鐵運(yùn)[2010]105號(hào)文第2.35條將濃硫酸劃分為甲類。但企業(yè)從安全角度考慮，硫酸罐區(qū)正常情況下不存在遇酸、撞擊、摩擦以及遇有機(jī)物或硫磺等易燃的無(wú)機(jī)物，雖存在日曬升溫，但可依據(jù)罐區(qū)建設(shè)地區(qū)的不同采取相應(yīng)的措施，如在日曬時(shí)間長(zhǎng)的地區(qū)可以對(duì)罐體涂刷合格的隔熱涂料或進(jìn)行隔熱處理等措施，減少日曬升溫，在日曬時(shí)間短的地區(qū)通常是在罐體上刷瀝青漆或其他涂料進(jìn)行防腐即可，因此，硫酸罐區(qū)火災(zāi)危險(xiǎn)性不考慮甲類。

硫酸的氧化性隨其濃度、溫度變化，硫酸濃度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))<65%時(shí)，呈還原性；濃度在65%～85%之間，低溫下呈還原性，高溫或沸點(diǎn)下呈氧化性；濃度在85%～100%之間，呈氧化性。GB 12268—2012《危險(xiǎn)貨物品名表》將硫酸危險(xiǎn)性劃分為8類(腐蝕性物質(zhì))，并沒(méi)有劃為5類(氧化性物)，因此判斷98%和93%硫酸不屬?gòu)?qiáng)氧化劑，按GB 50016—2014《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》表3.1.1乙類中的第3條，不屬于甲類的氧化劑，將其劃分乙類，故濃硫酸屬于乙類。

有些地區(qū)將濃硫酸劃分為丙類，但濃硫酸沒(méi)有符合丙類的條件，無(wú)法確定。另外，將濃硫酸劃分為丁、戊類的原因是認(rèn)為其難燃或不燃，但從前面的分析中得出的結(jié)論是，在一定條件下硫酸有可能發(fā)生燃燒、爆炸，存在火災(zāi)危險(xiǎn)，故將其劃分為丁、戊類是不合理的。

綜上所述，硫酸罐區(qū)及裝卸火災(zāi)危險(xiǎn)性通常定為乙類。

5 結(jié)語(yǔ)

硫酸不僅具有廣泛的應(yīng)用，在歷史上更是有“硫酸是化學(xué)工業(yè)之母”一說(shuō)，作為一種常用化學(xué)物品，其火災(zāi)危險(xiǎn)性應(yīng)有明確的劃分條件，以便為設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用提供確鑿的依據(jù)，保證各方在滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、安全的前提下，考慮其合理性和經(jīng)濟(jì)性。

[1] GB 50016—2014，建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].

[2] GB 50160—2008，石油化工設(shè)計(jì)防火規(guī)范[S].

[3] GB 12268—20125，危險(xiǎn)貨物品名表[S].

[4] GB 18218—2009，危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)[S].

[5] HG/T 4335.2—2012，酸類物質(zhì)泄漏的處理處置方法[S].

[6]許萍，張惠娟.淺析硫酸儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)的特點(diǎn)及措施[J].有色金屬設(shè)計(jì)，2007(01):65-71.