周 亮，鄧 崢，孫曉成，蘇苗印

（杭州杭氧化醫(yī)工程有限公司，浙江杭州 310014）

引言

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，工業(yè)氣體作為石化、化工、冶金、醫(yī)療和食品等行業(yè)不可或缺的原料，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中有著重要的地位和作用，被喻為現(xiàn)代工業(yè)的“血液”。高品質(zhì)、穩(wěn)定可靠的氣體供應(yīng)是鋼鐵冶金、石油化工、煤化工等行業(yè)正常生產(chǎn)的前提保證。根據(jù)空氣的組成和特性，低溫精餾法是進(jìn)行工業(yè)氣體分離的首選，即除去空氣中的機(jī)械雜質(zhì)、水蒸氣、二氧化碳、氧化亞氮、乙炔及其它碳?xì)浠衔?，將純凈的空氣?jīng)過壓縮、熱交換、膨脹制冷等流程降溫至液態(tài)，再根據(jù)空氣中氧氮等組分沸點(diǎn)不同的特點(diǎn)，用精餾的方法將空氣分離出液氧、液氮、液氬等，再經(jīng)換熱器復(fù)熱，通過管道向外輸送氧氣、氮?dú)獾犬a(chǎn)品。

近年來，隨著工業(yè)氣體用戶生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，使氧氣、氮?dú)?、氬氣等工業(yè)氣體的分離裝置規(guī)模由中等型向大型、超大型發(fā)展，形成空分島群，特別是當(dāng)氧氣站中液氧貯槽內(nèi)的氧總量達(dá)到200 t時(shí)，其儲(chǔ)存單元即構(gòu)成了危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源，對(duì)氧氣站的工程設(shè)計(jì)和安全管理提出了更高的要求。氧氣站工程設(shè)計(jì)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家的法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，但目前專業(yè)的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)存在覆蓋廣度不到位，部分重復(fù)、相互矛盾等諸多問題，致使眾多設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)氧氣站時(shí)較為迷茫，亟需統(tǒng)一認(rèn)知，多角度、深層次地解讀規(guī)范。

1 氧氣站工程設(shè)計(jì)應(yīng)執(zhí)行的規(guī)范

長(zhǎng)期以來，設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行工業(yè)氧氣及相關(guān)氣體生產(chǎn)的工程設(shè)計(jì)時(shí)，遵守的國(guó)標(biāo)規(guī)范有：《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50030）、《深度冷凍生產(chǎn)氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》（GB 16912）。二本規(guī)范適用于為國(guó)內(nèi)各行各業(yè)配套供氣的氧氣站工程設(shè)計(jì)。

2013 年6 月20 日，原國(guó)家安全監(jiān)管總局、住房城鄉(xiāng)建設(shè)部頒發(fā)的“關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)計(jì)管理通知”（安監(jiān)總管三〔2013〕76號(hào)）中明確：嚴(yán)格建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)單位資質(zhì)要求、落實(shí)建設(shè)項(xiàng)目安全管理職責(zé)、強(qiáng)化安全設(shè)計(jì)過程管理、安全設(shè)計(jì)實(shí)施要點(diǎn)。對(duì)涉及“兩重點(diǎn)一重大”的建設(shè)項(xiàng)目，應(yīng)滿足8 類設(shè)計(jì)規(guī)范中最嚴(yán)格的安全條款為準(zhǔn)，特別是《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》（GB50160）。

隨著人們對(duì)安全生產(chǎn)意識(shí)的不斷提高，氧氣站內(nèi)生產(chǎn)單元或儲(chǔ)存單元的氧存在量超過臨界值構(gòu)成危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源時(shí)，設(shè)計(jì)人員更傾向于執(zhí)行《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》（GB50160，以下簡(jiǎn)稱《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》）規(guī)定的防火間距進(jìn)行總平面布置。但是，《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》的適用范圍為石油化工企業(yè)，系以石油、天然氣及其產(chǎn)品為原料，生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)各種石油化工產(chǎn)品的煉油廠、石油化工廠、石油化纖廠或其聯(lián)合組成的工廠。采用深冷技術(shù)進(jìn)行空氣分離制取氧氮?dú)鍤怏w的空分裝置系為不直接參加石油化工生產(chǎn)過程，屬于在石油化工生產(chǎn)過程中僅對(duì)生產(chǎn)起輔助作用的公用和輔助生產(chǎn)設(shè)施?！妒阑饦?biāo)準(zhǔn)》也僅對(duì)氧氣站中的空氣分離裝置有明確的規(guī)定，根據(jù)《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》1.0.3 條文解釋，已有明確規(guī)定的均應(yīng)按石化防火標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，未作規(guī)定的應(yīng)執(zhí)行國(guó)家現(xiàn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。因此，筆者認(rèn)為應(yīng)審慎執(zhí)行《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》，根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目危險(xiǎn)特點(diǎn)，合理選擇氧氣站工程設(shè)計(jì)所執(zhí)行之規(guī)范。

2 為不同行業(yè)配套的氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范選擇建議

在我國(guó)，冶金和化工行業(yè)的工業(yè)氣體需求量占據(jù)整個(gè)空分行業(yè)產(chǎn)能的60%左右，為不同生產(chǎn)性質(zhì)企業(yè)配套的氧氣站，其在工程設(shè)計(jì)中所采用的規(guī)范應(yīng)有不同，如何執(zhí)行設(shè)計(jì)規(guī)范，提出如下建議：

（1）氧氣站作為鋼鐵冶金企業(yè)配套的輔助生產(chǎn)設(shè)施或作為一個(gè)為鋼鐵冶金企業(yè)提供工業(yè)氣體的獨(dú)立氣體公司時(shí)：

（a）當(dāng)氧氣站中的生產(chǎn)單元或儲(chǔ)存單元未構(gòu)成重大危險(xiǎn)源時(shí)，工程設(shè)計(jì)各專業(yè)按《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB 50016，以下簡(jiǎn)稱《建規(guī)》）《鋼鐵冶金企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50414，以下簡(jiǎn)稱《鋼鐵冶金防火標(biāo)準(zhǔn)》）、《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》《深度冷凍生產(chǎn)氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》進(jìn)行設(shè)計(jì)；

（b）當(dāng)氧氣站中的生產(chǎn)單元或儲(chǔ)存單元構(gòu)成重大危險(xiǎn)源時(shí)，對(duì)站內(nèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性分類為乙類的設(shè)備設(shè)施、建構(gòu)筑物與站外企業(yè)或設(shè)施的防火間距按《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》要求執(zhí)行；站內(nèi)的裝置、設(shè)備、建筑物平面布置的防火間距按《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》表5.2.1、《鋼鐵冶金防火標(biāo)準(zhǔn)》《建規(guī)》及《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》《深度冷凍生產(chǎn)氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》等行業(yè)規(guī)范要求執(zhí)行。

(2)氧氣站作為一個(gè)為石油化工企業(yè)配套的公用和輔助生產(chǎn)設(shè)施時(shí)，其與石化企業(yè)內(nèi)的其它工藝裝置、設(shè)施之間的防火間距按《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》表4.2.12 的要求執(zhí)行；氧氣站內(nèi)的裝置、設(shè)施、建筑物平面布置的防火間距按《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》表5.2.1、《建規(guī)》及《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》《深度冷凍生產(chǎn)氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》等行業(yè)規(guī)范要求執(zhí)行。

(3)氧氣站作為一個(gè)為石油化工企業(yè)或煤化工企業(yè)提供工業(yè)氣體的獨(dú)立氣體公司時(shí)，氧氣站與化工企業(yè)的裝置、設(shè)施防火間距按《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》表4.1.10 的要求執(zhí)行；氧氣站內(nèi)的裝置、設(shè)備、建筑物平面布置的防火間距按《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》表4.2.12、《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》《深度冷凍生產(chǎn)氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》等規(guī)范要求執(zhí)行。

(4)當(dāng)氧氣站作為石油化工園區(qū)的公用設(shè)施服務(wù)于石油化工企業(yè)時(shí)，氧氣站與石油化工企業(yè)裝置或設(shè)施的防火間距按《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》表4.1.11的要求執(zhí)行；氧氣站內(nèi)的裝置、設(shè)備、建筑物平面布置的防火間距按《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》表5.2.1、《建規(guī)》及《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》《深度冷凍生產(chǎn)氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》等行業(yè)規(guī)范要求執(zhí)行。

(5)當(dāng)氧氣站服務(wù)于非化工園區(qū)時(shí)，其與園區(qū)企業(yè)裝置、設(shè)施的防火間距按《建規(guī)》《鋼鐵冶金防火標(biāo)準(zhǔn)》的要求執(zhí)行；站內(nèi)的裝置、設(shè)備、建筑物平面布置的防火間距按《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》表5.2.1、《建規(guī)》及《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》《深度冷凍生產(chǎn)氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》等行業(yè)規(guī)范要求執(zhí)行。

3 氧氣站工程設(shè)計(jì)選用《建規(guī)》或《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》之細(xì)節(jié)與解讀

(1)對(duì)于氧氣站中設(shè)置有制氧站房等以建筑物為主的工程設(shè)計(jì)項(xiàng)目，宜根據(jù)《建規(guī)》第3章節(jié)-廠房與倉庫、第4章節(jié)中有關(guān)液體、氣體儲(chǔ)罐（區(qū)）的相關(guān)條文考慮氧氣站的建筑、設(shè)備設(shè)施之間的防火間距。對(duì)于空分裝置不設(shè)制氧站房，配套的壓縮機(jī)僅設(shè)隔音罩或露天布置，那么在進(jìn)行氧氣站總平面布置時(shí)宜選《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》。在一個(gè)企業(yè)或項(xiàng)目中，防火間距盡量執(zhí)行同一個(gè)規(guī)范，不宜這個(gè)區(qū)塊執(zhí)行《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》而另一個(gè)區(qū)塊執(zhí)行《建規(guī)》。

(2)氧氣站工程建設(shè)項(xiàng)目是否認(rèn)定為具有爆炸危險(xiǎn)性的建設(shè)項(xiàng)目，應(yīng)由設(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)單位共同予以分析確定，不應(yīng)盲目。對(duì)于具有爆炸危險(xiǎn)性的建設(shè)項(xiàng)目，要嚴(yán)格執(zhí)行安監(jiān)總管三[2013]76 號(hào)文的有關(guān)規(guī)定，其總平面布置至少滿足《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》中要求的防火間距。當(dāng)《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》中沒有明確要求時(shí)，可按《建規(guī)》的相關(guān)要求執(zhí)行，或采用定量風(fēng)險(xiǎn)分析法計(jì)算確定裝置或設(shè)施之間的安全距離。對(duì)于發(fā)生火災(zāi)時(shí)可能造成人身重大傷亡的裝置或設(shè)施，按《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》中全廠性重要設(shè)施計(jì)算間距。執(zhí)行《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》確有困難時(shí)，可適當(dāng)放寬要求，進(jìn)行分析計(jì)算并取得主管部門的認(rèn)可。

(3)《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》系與石油化工企業(yè)相關(guān)的單位為主導(dǎo)起草的標(biāo)準(zhǔn)，側(cè)重于設(shè)備裝置與各類液體罐組等，與氧氣站有關(guān)的描述僅為“助燃?xì)怏w（氧氣）、空分站”；對(duì)氧氣站內(nèi)廠房、建筑物等宜按《建規(guī)》及《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》《深度冷凍生產(chǎn)氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》等行業(yè)規(guī)范要求考慮防火間距。

(4)選擇《建規(guī)》或《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》首先應(yīng)以制氧站的安全預(yù)評(píng)價(jià)為依據(jù)；其次應(yīng)服從于氧氣站為之供氣或服務(wù)企業(yè)執(zhí)行的行業(yè)規(guī)范為主，外部邊界按總體企業(yè)要求，防火間距就高不就低；內(nèi)部按專業(yè)規(guī)范，如《氧氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》《深度冷凍生產(chǎn)氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程》等；

(5)氧氣站配套控制室是否抗爆設(shè)計(jì)問題。由于氧氣站不涉及甲乙類爆炸危險(xiǎn)介質(zhì)，當(dāng)氧氣站為石油化工、煤化工企業(yè)配套供氣時(shí)，其控制室的建筑、結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)周邊爆炸危險(xiǎn)裝置的爆炸強(qiáng)度分析數(shù)據(jù)，依照《石油化工控制室抗爆設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50779 的規(guī)定開展設(shè)計(jì)；當(dāng)氧氣站為非化工企業(yè)配套供氣時(shí)，其控制室不做抗爆設(shè)計(jì)的要求。

(6)氧氣站配套的消防系統(tǒng)問題。對(duì)于為之供氣或服務(wù)企業(yè)不屬于石化企業(yè)的氧氣站（空分裝置），消防水量可根據(jù)《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》(GB50974-2014)表3.4.8 確定。消防水量根據(jù)規(guī)模，從15～60 L/s 設(shè)計(jì)。氧氣站如按《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》執(zhí)行，消防用水量規(guī)模，從90～120 L/s 設(shè)計(jì)，按《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》要求執(zhí)行。

氧氣站工程項(xiàng)目的設(shè)備平面布置決定了該項(xiàng)目的建設(shè)能否達(dá)到安全要求。工藝裝置、設(shè)施的布置需滿足工藝流程、安全生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)、工廠總體布置，同時(shí)要滿足施工安裝、運(yùn)行操作、檢維修、消防及合理用地、減少能耗的要求，并與相鄰裝置和全廠總平面布置協(xié)調(diào)。最要遵守的是《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016、《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50058 和《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》GB50160。而《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》無疑是最重要的一環(huán)。我們很多工程項(xiàng)目，往往是滿足了各種要求，最后卻因?yàn)橄缹彶?、安全審查不過關(guān)而前功盡棄，需要投入大量人力物力財(cái)力進(jìn)行整改與補(bǔ)救。

4 氧氣站內(nèi)部布置防火間距補(bǔ)充說明

近年來，裝置的燃燒爆炸等安全生產(chǎn)事故屢屢出現(xiàn)，在進(jìn)行事故分析時(shí)，往往需要對(duì)事故裝置的“引火源”和“釋放源”進(jìn)行界定。在氧氣站內(nèi)部各設(shè)施中，對(duì)存在的“引火源”和“釋放源”解讀如下：

4.1 引火源

引火源主要有明火、赤熱表面、電氣火花、靜電火花、沖擊和摩擦、化學(xué)反應(yīng)及發(fā)熱自燃等。氧氣站內(nèi)各設(shè)施主要考慮以下設(shè)備或建筑物：控制室、機(jī)柜間、變配電所、化驗(yàn)室、辦公室等建筑物。無明火設(shè)備或爆炸性氣體環(huán)境。

4.2 釋放源

根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50058中對(duì)于釋放源的規(guī)定，氧氣站工程實(shí)際情況，站內(nèi)各工藝裝置設(shè)施的“釋放源”有：原料空壓機(jī)（或空壓機(jī)、增壓機(jī)及汽輪機(jī)）、氧氣氮?dú)鈮嚎s機(jī)房；增壓透平膨脹機(jī)房；氣體球罐、液體貯槽；配電系統(tǒng)配套油變壓器下的油池、備品備件庫房中壓縮機(jī)備用潤(rùn)滑油等。

控制防火間距就是要控制釋放源和引火源的間距。引火源位置確定的話，就是要根據(jù)釋放源的性質(zhì)，控制釋放源的釋放距離。在進(jìn)行氧氣站內(nèi)各裝置設(shè)施的平面布置時(shí)，主要原則和依據(jù)：

（1）與現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50058的下列規(guī)定相協(xié)調(diào)：①釋放源的位置或地點(diǎn)；②爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所范圍為15 m。

（2）與《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》和《建規(guī)》中的“火災(zāi)危險(xiǎn)性分類”相協(xié)調(diào)。

《石化防火標(biāo)準(zhǔn)》中明確了空分裝置的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類為乙類；《建規(guī)》中亦明確了助燃?xì)怏w的生產(chǎn)及儲(chǔ)存的火災(zāi)危險(xiǎn)性分類為乙類，也就是明確了氧氣（含液氧）的生產(chǎn)及儲(chǔ)存為乙類。

空分裝置作為乙類氣體生產(chǎn)設(shè)備，雖不是釋放源，但易受外界影響而形成釋放源，因此，其與明火或有電火花的地點(diǎn)的最小防火間距為9 m。

5 結(jié)束語

作為設(shè)計(jì)人員，氧氣站工程設(shè)計(jì)中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的應(yīng)用，要在深刻理解和掌握國(guó)家法規(guī)內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，持續(xù)深入現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，熟悉目前空分設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)和應(yīng)用情況，了解空分及配套企業(yè)的生產(chǎn)性質(zhì)及管理水平。規(guī)范編制人員，不但要在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中推廣采用新設(shè)備、新技術(shù)，而且要搜集、匯總新設(shè)備、新技術(shù)的實(shí)際效果，以國(guó)家法律法規(guī)為基石，以事實(shí)為依據(jù)，才能使標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范更具可操作性和實(shí)用性。