精品细读GB51283-2020
工艺系统及生产设施5.1 一般规定5.2 反应器5.3 泵、压缩机5.4 导热油炉5.5 生产设施内布置5.6 污水处理及循环水5.7 泄压排放5.8 过程检测及自动控制5.1 一般规定5.1.1 使用或生产甲、乙类物质的工艺系统设计，应符合下列规定：
1 宜采用密闭设备；当不具备密闭条件时，应采取有效的安全环保措施。
2 对于间歇操作且存在易燃易爆危险的工艺系统宜采取氮气保护措施。
5.1.2 顶部可能存在空气时，可燃液体容器或储罐的进料管道应从容器或储罐下部接入；若必须从上部接入，宜延伸至距容器或储罐底200mm处。
5.1.3 对于忌水物质的反应或储存设备，应采取防止该类物质与水接触的安全措施。
5.1.4 可能被点燃引爆的可燃粉尘（粒）采用气力输送时，输送气体应采用氮气、惰性气体或充入这些气体的空气，其氧气浓度应根据可燃粉尘（粒）的极限氧浓度（LOC）确定，并应符合下列规定：
1 具有氧气浓度连续监控和安全联锁的场合，当LOC不小于5%（体积）时，安全余量不应小于2%（体积）；当LOC小于5%（体积）时，氧气浓度不应大于LOC的60%。
2 无氧气浓度连续监控和安全联锁的场合，当LOC不小于7.5%（体积）时，安全余量不应小于4.5%（体积）；当LOC小于7.5%（体积）时，氧气浓度不应大于LOC的40%。
5.1.5 采用热氧化炉等废气处理设施处理含挥发性有机物的废气时，应设置燃烧室高温联锁保护系统和燃烧室超压泄爆装置，宜设置进气浓度监控与高浓度联锁系统、废气管路阻火器和泄爆装置。
5.1.6 严禁将可能发生化学反应并形成爆炸性混合物的气体混合排放。
5.1.7 下列设备应设置防静电接地：
1 使用或生产可燃气体、液化烃、可燃液体的设备；
2 使用或生产可燃粉尘或粉体的设备。
5.1.8 加工或处理可燃粉尘或粉体的场所，设备之间连接和接地应采用金属或其他导体材料。
5.1.9 采取导体之间连接和接地措施，仍不能防止分散的粉尘或粉体产生静电荷的场所，应安装静电消除器。
5.1.10 工艺设备本体（不含衬里）及其基础，管道（不含衬里）及其支、吊架和基础，设备和管道的保温层应采用不燃材料。
5.1.11 除本标准另有规定外，承重钢结构的耐火保护应按现行国家标准《石油化工企业设计防火标准》GB50160执行，其耐火极限尚应符合下列规定：
1 露天生产设施支承设备的钢构（支）架及球罐的钢支架的耐火极限不应低于2.00h；
2 主管廊钢构架跨越进出生产设施、罐区消防车道和扑救场地处，其立柱和底层托梁的耐火极限不应低于2.00h。
条文说明
5.1.1 采用密闭生产设备与系统、限制液体暴露面积，既是安全生产的要求，也是环境卫生和环保的要求。 目前涂料生产中还有使用非封闭式过滤机的情况，操作中伴有如二甲苯、丙酮等易燃易爆溶剂蒸气挥发，有火灾爆炸危险，宜改用封闭式过滤机，并采用氮气保护。当不具备密闭条件时，应采取设置可燃气体报警仪，采取局部通风、限值暴露表面积等安全措施。5.1.3 一些精细化工企业使用遇水会产生剧烈反应甚至爆炸的物质（如三氯化磷等）参加反应，或储存遇水会产生剧烈反应甚至爆炸的物质（如双乙烯酮）时，为防止泄漏或防止这些物质与水接触，反应器或储罐的设备设计通常采用分段外夹套且夹套内的罐（釜）筒体无焊缝的方式；在反应器工艺设计时可以使用导热油等与反应物不会产生反应的介质进行加热或冷却；实际生产中通常会采用对反应器夹套每批进行泄漏检查的方法以减低泄漏风险。5.1.4 静电放电是可燃粉尘气力输送主要点燃源。刷状放电（brush discharge）和粉仓堆表面锥形放电（conical pile discharge）的能量可达3mJ和10mJ。考虑适当的安全余量，一般认为粉尘云最小点燃能（Minimum Ignition Energy，MIE）不大于30mJ的可燃粉尘可能被点燃。因此，萘粉尘（小于1mJ）、不饱和树脂纽扣粉尘（4mJ~10mJ）、环氧树脂粉尘（9mJ~15mJ）、聚乙烯粉尘（10mJ~30mJ）、聚丙烯粉尘（10mJ~25mJ）、硫黄粉尘（15mJ）、乳糖粉（14mJ）、亚麻粉尘（6mJ~9mJ）、铝粉（2mJ~10mJ）、错粉（5mU）等粉尘的气力输送都需要氮气或惰性气体保护；而聚氯乙烯粉尘（1000mJ~2000mJ）、面粉（50mJ~540mJ）、米粉（100mJ）、果糖（180mJ）、纤维素（35mJ~250mJ）等粉尘的气力输送不需要氮气或惰性气体保护。可燃粉尘的ME与粉尘粒度分布、湿度、可燃蒸汽或气体含量以及测试仪器和条件等诸多因素有关，对于缺乏可靠爆炸性数据和生产实践经验的可燃粉尘，需要测定MIE。 极限氧浓度（Limiting Oxygen Concentration，LOC）是指在给定的条件下，可燃粉尘（粒）、氧气和惰性混合气体中不会发生燃爆的最大氧气浓度（体积百分数）。 气力输送可能被点燃引爆的可燃粉尘（粒）时，输送气体在最坏可信工况下的操作氧气浓度应与LOC之间保持一定的安全余量。条文中的安全余量是根据美国《防爆系统标准》NFPA69的有关规定制定的。 氮气或惰性气体保护的气力输送应确保风送系统的气密性和可靠性，防止因空气进入而使得输送气体的氧气含量升高。通常设置氮气或惰性气体自动补给、连续监测氧浓度等保护措施，增加系统的可靠性。 气力输送管道流速应设计合理，管道应采用大曲率半径弯头，减少管内死角和管壁积灰，避免二次爆炸。初始粉尘爆炸产生的冲击波会扬起管壁积尘，导致破坏性大得多的二次爆炸，因此气力输送管道为防止管内积尘，应根据粉尘特性保证输送气体有较高的流速；但过高的流速会导致粉尘之间及粉尘对管壁的碰撞和摩擦，产生静电，因此应根据物料特性选择合理的管道流速，并采取有效的防静电措施。5.1.5 含挥发性有机物的废气处理系统，若发生爆炸事件，将对生产设施和人员造成严重的伤害。为此，废气输送通常会采取一些安全措施： （1）对产生高浓度有机废气的反应罐、贮罐、过滤器等设备，为避免与氧气形成爆炸性混合物，采用氮封系统保护，并以正压输送方式输送到废气总管。 （2）在每个管路上设置泄爆口，泄爆口朝向需避免泄爆时对周围人、物产生二次伤害；管道低位设置排液口。 废气热氧化炉本身就是一个点燃源，如果热氧化炉系统设置不合理，则危害性极大。热氧化炉系统爆炸的原因有：进口浓度超过爆炸下限；设备异常时，紧急放空阀未能打开，进料切断阀未能关闭；联锁系统设计不周全。 根据其特点，可设置相应的防火防爆措施： （1）可在热氧化炉进风口一定距离外，设置挥发性有机物在线监测仪表，实时检测管内废气的浓度，给予热氧化炉控制系统足够的时间做出安全保护动作。 （2）当进气浓度高于设定值时，系统应自动做出保护动作，如打开新风阀，将进气浓度降低。 （3）当燃烧室内温度高、能量大时，可以通过余热放出阀将能量释放出。余热放出阀不能解决能量释放时，应将紧急放空阀打开，进料切断阀关闭。 （4）燃烧室顶部应设置泄爆口，用于事故下安全防护，并用铁链固定，防止盖板弹飞后造成二次事故。 （5）热氧化炉系统控制阀应在失气（电）时处于安全位置。系统中关键阀门或设备故障时应做出相应报警或联锁动作等。5.1.6 本条为强制性条文。单独排放的一种气体与空气可能形不成爆炸性混合物，但两种及以上气体混合后发生化学反应有可能形成爆炸性混合物，故规定可能发生化学反应，并形成爆炸性混合物的几种气体不能混合排放。5.1.7~5.1.9 2011年3月17日，某涂料公司油性车间员工在溶剂分配站将新原料Y83（醋酸甲酯）灌入200L铁桶的过程中，发生静电火花引发的火灾事故。原因为该溶剂在灌装高速流动下，出口处发生剧烈摩擦产生静电、聚积在铁桶内部空间悬浮飘动并达到了一定程度，同时，当桶内的溶剂挥发、蒸气浓度超过爆炸下限，造成静电放电引起燃爆。因此为了企业生产安全，应加强静电防护设施，有效防止因静电而导致的火灾事故。
5.2 反应器5.2.1 较高危险度等级的反应工艺过程应配置独立的安全仪表系统，其安全完整性等级应在过程危险分析的基础上，通过风险分析确定。
5.2.2 间歇或半间歇操作的反应系统，宜采取下列一种或几种减缓措施：
1 紧急冷却；
2 抑制；
3 淬灭或浇灌；
4 倾泻；
5 控制减压。
条文说明
5.2.1 日本中央劳动灾害防止协会调查研究部对间歇式化工过程的事故统计分析结果为：反应22.9%，贮存12.5%，输送10.1%，蒸馏6.7%，混合5.8%。Ciba Geigy公司1971年~1980年工厂事故统计显示，56%的事故是由反应失控或近于失控造成的。《关于加强精细化工反应安全风险评估工作的指导意见》（安监总管三〔2017〕1号文）指出精细化工生产中反应失控是发生事故的重要原因。因此精细化工工程防火设计必须重视反应器工艺及系统设计。 参考《关于加强精细化工反应安全风险评估工作的指导意见》要求，依据反应工艺过程的危险度等级和评估建议，设置安全仪表系统。 温度作为评价基准是反应工艺过程危险度评估的重要原则。需考虑四个重要的温度参数：工艺操作温度Tp、技术最高温度MTT、失控体系最大反应速率到达时间TMRad为24h对应的温度TD24和失控体系可能达到的最高温度MTSR。 工艺操作温度Tp：反应过程中冷却失效时的初始温度。 技术最高温度MTT：可以按照常压体系和密闭体系两种方式考虑。对于常压反应体系来说，技术最高温度为反应体系溶剂或混合物料的沸点；对于密封体系而言，技术最高温度为反应容器最大允许压力时所对应的温度。 失控体系能达到的最高温度MTSR：当放热化学反应处于冷却失效、热交换失控的情况下，由于反应体系存在热量累积，整个体系在一个近似绝热的情况下发生温度升高。在物料累积最大时，体系能够达到的最高温度称为失控体系能达到的最高温度。MTSR与反应物料的累积程度相关，反应物料的累积程度越大，反应发生失控后，体系能达到的最高温度MTSR越高。 危险度等级评估可参照表9确定。
反应工艺过程危险度等级为1级的，设置常规的自动控制系统；反应工艺过程危险度等级为2级和3级的，除配置常规的自动控制系统外，根据评估建议，设置相应的安全仪表系统；反应工艺过程危险度等级为4级和5级的，除配置常规的自动控制系统外，还应设置独立的安全仪表系统。应在过程危险分析（如HAZOP分析）的基础上，通过风险分析（如保护层分析，LOPA）来确定安全仪表系统的安全完整性等级（SIL）。5.2.2 常用的减缓措施说明如下： 1 紧急冷却（emergency cooling）：在发生失控时，使用紧急冷却代替正常冷却。一般需设置一个独立的冷却系统，通过反应器的夹套或盘管引入冷却介质。要注意紧急冷却后的反应物料温度不得低于其凝固点，还要保证反应器的良好搅拌，否则会降低传热，造成严重后果。若搅拌器可能失效，则还应考虑在反应器底部通入氮气，帮助物料混合。 2 抑制（inhibiting）：通过喷嘴或用氮气向反应物料喷射少量抑制剂，减缓或终止失控的反应。为了使抑制剂快速分散、均匀分布，必须确保有效的搅拌。抑制剂的选择与反应过程有关。例如，自由基聚合反应选用自由基清除剂（阻聚剂）；催化反应选用催化剂失效剂；对于氯或酸性混合物体系，可以用碱性物质中和。 3 淬灭（quenching）或浇灌（flooding）：大量惰性的和冷的淬灭剂浇灌反应物料，可以起骤冷和稀释作用，通过降低温度和浓度来减缓或终止失控反应。水因其便宜、易得和高比热，而且使用安全，是常用的淬灭剂。在高寒地区室外使用时，应加防冻液，不宜用伴热防冻。对于与水会发生放热反应的情况，如磺化反应，应使用冷硫酸作淬灭剂。对于热效应很大的情况，可使用液氮或干冰。淬灭液槽可设置在反应器上方，一旦开启阀门，淬灭剂依靠重力流入反应器，浇灌反应物料。采用抑制和淬灭措施，反应器设计时必须留出空余容积。 4 倾泻（dumping）：倾泻是指在反应失控时将反应物料全部转移到盛有淬灭剂或/和抑制剂的倾泻槽。这既可保护反应器，又可提高生产能力。倾泻槽可安装在反应器下方，反应物料依靠重力通过反应器底部阀门排出。 5 控制减压（controlled depressurization）：这项措施不同于紧急泄放，它是在不采用外部冷却的情况下，利用控制减压使物料蒸发冷却，降低反应温度。保证以上减缓措施有效，必须做到： （1）充分考虑监测、启动和产生效果所需要的时间。 （2）这些措施的设备、阀门、管道、仪表和相关的公用工程必须时刻处于备用状态，一旦需要立即动作。 （3）根据HAZOP分析及安全功能评定，确定是否设置安全仪表系统（SIS）及其安全危险性等级（SIL），以提高系统的安全可靠性。
5.3 泵、压缩机5.3.1 可燃气体压缩机布置及其厂房设计应符合下列规定：
1 宜露天布置或布置在敞开式或半敞开式厂房内；压缩机上方，除自用高位润滑油箱外，不应布置甲、乙、丙类工艺设备。
2 压缩机房宜设置调节通风的百叶窗，楼板除局部检修区域外宜采用钢格栅板，该钢格栅板的面积可不计入该防火分区的建筑面积内；当自然通风不能满足要求时，应设置机械排风设施。
3 应设置可燃气体报警仪。
4 厂房内应有防止可燃气体在地面或顶部积聚的措施。
5 单机功率不小于150kW的甲类可燃气体压缩机不宜与其他甲、乙、丙类设备房间布置在同一建筑物内。当受工艺条件限制，布置在同一建筑物内时，压缩机房与其他甲、乙、丙类设备房间的中间隔墙应采用无门窗洞口的防火墙。
5.3.2 液化烃、可燃液体泵的布置应符合下列规定：
1 宜露天布置或布置在敞开式或半敞开式厂房内；
2 液化烃泵及操作温度不低于自燃点的可燃液体泵的上方不宜布置甲、乙、丙类工艺设备；当其上方布置甲、乙、丙类工艺设备时，应采用耐火极限不低于1.50h的不燃烧材料封闭式楼板隔离保护；
3 当操作温度不低于自燃点的可燃液体泵上方布置操作温度低于自燃点的甲、乙、丙类可燃液体设备时，封闭式楼板应为不燃烧材料的无泄漏楼板；
4 液化烃泵及操作温度不低于自燃点的可燃液体泵不宜布置在管架下方。
5.3.3 液化烃泵、可燃液体泵在泵房内布置时，应符合下列规定：
1 液化烃泵、操作温度不低于自燃点的可燃液体泵、操作温度低于自燃点的可燃液体泵应分别布置在不同房间内，各房间应采用防火墙隔开；
2 操作温度不低于自燃点的可燃液体泵房的门窗与操作温度低于自燃点的甲B、乙A液体泵房的门窗或液化烃泵房的门窗的折线距离不应小于4.5m；
3 液化烃泵、操作温度不低于自燃点的可燃液体泵房的上方，不宜布置甲、乙、丙类工艺设备；
4 超过2台的液化烃泵不应与操作温度低于自燃点的可燃液体泵布置在同一房间内；
5 甲、乙A类液体泵房内不宜设置地沟或地坑，泵房内应有防止可燃气体积聚的措施。
5.3.4 输送可燃气体的压缩机宜设置紧急情况下控制压缩机的远程开关和远程切断阀。
5.3.5 可燃气体压缩机、液化烃和可燃液体泵不得采用皮带传动，在爆炸危险区域内其他转动设备必须使用皮带传动时，应采用防静电传动带。
条文说明
5.3.1 本条对可燃气体压缩机及其厂房设计做出了规定。第4款，采取防止可燃气体积聚的措施是为了避免可燃气体浓度积累到爆炸极限而引起爆炸，例如，比空气轻的可燃气体厂房采取顶部加通风天窗、楼板采用钢格栅板等措施；比空气重的可燃气体厂房采取不设地坑、地沟或采取底部强制通风等措施。 第5款，其他甲、乙、丙类设备房间是指非压缩机类设备房间。5.3.2 泵露天布置或布置在敞开式或半敞开式厂房内，空气流通，挥发的可燃蒸气不易积聚，可减少发生火灾爆炸危险的概率。当液化烃泵、可燃液体泵露天布置或布置在敞开式或半敞开式厂房内时，液化烃泵、操作温度不低于自燃点的泵及操作温度低于自燃点的泵应分组布置，其防火间距按表5.5.2-2执行。液化烃泵、操作温度不低于自燃点的可燃液体泵发生火灾事故的概率较高，应尽量避免在其上方布置甲、乙、丙类工艺设备。如必须布置，应用非燃烧材料的封闭式楼板隔离保护，并对楼板的耐火极限做出规定。 若在操作温度不低于自燃点的可燃液体泵上方布置操作温度低于自燃点的甲、乙、丙类可燃液体设备，可燃液体一旦泄漏到下方操作温度不低于自燃点的泵上，就可能被引燃。因此，设置不燃烧材料的无泄漏楼板，可以减少发生事故的概率。 为了节约生产设施占地，节省管道，过去习惯将泵集中布置在管架下方。但是，近年来，有些化工企业管架下的液化烃、操作温度不低于自燃点的可燃液体的泵发生泄漏着火，不仅将管架上的管道烧毁，而且将管架上的电缆桥架、仪表槽盒及布置在管架上的设备烧毁，造成很大损失。因此，规定不宜把液化烃、操作温度不低于自燃点的可燃液体泵布置在管架下方。5.3.3 本条与《石油化工企业设计防火标准》GB50160协调制定，其中第1、2款为强制性条文。5.3.4 鉴于压缩机的转动部件的失效，可能导致可燃气体的泄漏，从而导致火灾或爆炸，为此做出本规定。
5.4 导热油炉5.4.1 燃油、燃气导热油炉房应独立设置，且应布置于有可燃气体、液化烃和甲、乙类设备的全年最小频率风向的下风侧。当工艺要求与甲、乙类厂房贴邻布置时，应符合下列规定：
1 导热油炉房应采用防火墙分隔；
2 导热油炉房的门和窗、排气筒应位于爆炸危险区域以外；
3 燃气导热油炉房应设置可燃气体报警仪。
5.4.2 导热油炉及附属导热油储罐、导热油炉输送泵等设备周围，应设置防止导热油外溢的措施。
5.4.3 导热油管道进入生产设施处应设置紧急切断阀。导热油炉系统应安装安全泄放装置。
5.4.4 导热油炉加热燃料气管道应采取下列保护措施：
1 设置低压报警和低低压联锁切断系统；
2 在燃料气调节阀与导热油炉之间设置阻火器。
5.4.5 导热油炉尚应符合现行行业标准《导热油加热炉系统规范》SY/T0524的规定。
条文说明
5.4.1 燃油、燃气导热油炉是指以油、天然气为燃料，以导热油（液相）为热载体，通过循环泵使热载体传递给用热设备。 导热油炉具有低压（常压或较低压力0.3MPa~0.5MPa）、温度较高（300℃左右）、安全、高效、节能的特点，可以精确控制工作温度，同时导热油炉的布置、运行和维修方便。精细化工企业广泛应用于加热、烘干等。 导热油炉虽为低压操作，在正常情况下火焰不外露，而且热载体一般为丙类可燃液体，但温度较高，为防止甲、乙类厂房的可燃气体、可燃液体泄漏、扩散至导热油炉房引起火灾爆炸事故，特做出本条规定。5.4.2 防止导热油外溢的措施如围堰、集油槽。
5.5 生产设施内布置5.5.1 甲、乙、丙类车间储罐（组）应集中成组布置在生产设施边缘，并应符合下列规定： 1 甲、乙类物料的储量不应超过生产设施1d的需求量或产出量，且可燃气体总容积不应大于1000m³，液化烃总容积不应大于100m³，可燃液体总容积不应大于1000m³； 2 不得布置在封闭式厂房或半敞开式厂房内； 3 与生产设施内其他厂房、设备、建筑物的防火间距应符合本标准第5.5.2条的规定。5.5.2 生产设施内设备、建筑物布置应符合下列规定： 1 设备布置在封闭式厂房内时，操作温度不低于自燃点的工艺设备与其他甲类气体介质及甲。、乙x类液体介质工艺设备的间距不应小于4.5m，与液化烃类工艺设备的间距不应小于7.5m；厂房间防火间距应符合本标准第4.2.9条的规定；联合厂房各功能场所的布置应符合本标准第8.3.3条的规定；车间储罐（组）与生产设施内设备、建筑物的防火间距，除本标准另有规定外，不应小于表5.5.2-1的规定。
注：1 容积不大于20m³的可燃气体储罐与其使用厂房的防火间距不限； 2 容积不大于50㎡的氧气储罐与其使用厂房的防火间距不限； 3 丙。类液体储罐的防火间距不限； 4 固定容积可燃气体储罐的总容积应按储罐几何容积（m³）和设计储存压力（绝对压力，105Pa）的乘积计算； 5 表中“一”表示本标准无防火间距要求，但当现行国家（行业）标准对特殊介质有防火间距要求时，应按其执行。 2 设备布置在非封闭式厂房内时，车间储罐（组）、设备、建筑物平面布置的防火间距，除本标准另有规定外，不应小于表5.5.2-2的规定。
5.5.3 供生产设施专用的可燃和助燃气体（液化气体）钢瓶的总几何容积不应大于1m³，且分别存放在位于生产设施边缘的敞篷内或厂房内靠外墙的钢瓶间内，并有钢瓶架等可靠的固定措施。厂房内钢瓶间与其他区域应采用防火墙分隔；当厂房内其他区域同一时间工作人数超过10人时，应采用防爆墙分隔。可燃气体的钢瓶距明火或散发火花地点的防火间距不应小于15m。5.5.4 容积不大于3m³的液氧储罐与其使用厂房的间距应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016的规定。5.5.5 甲、乙类生产设施内部布置，应用道路将生产设施分割成为占地面积不大于10000㎡的设备、建筑物区。5.5.6 在满足工艺要求的情况下，工艺设备应紧凑布置，限制和减小爆炸危险区域的范围。5.5.7 生产设施内部的设备、管道等布置应符合安全生产、检修、维护和消防的要求。5.5.8 有爆炸危险的甲、乙类工艺设备宜布置在厂房或生产设施区的一端或一侧，并采取相应的防爆、泄压措施。5.5.9 高危险度等级的反应工艺过程，其反应器应采用防爆墙与其他区域隔离，并设置超压泄爆设施，反应器系统必须设置远程操作设施。5.5.10 开停工或检修时可能有可燃液体泄漏、漫流的设备区周围应设置高度不低于150mm的围堰和导液设施。
条文说明
5.5.1 本条为强制性条文。 第1款，根据精细化工企业生产规模小的实际，以及易于对火灾事故的控制和扑救、减少损失，对生产设施内的各类工艺储罐容积加以限制。 第2款，甲、乙、丙类车间储罐（组）是主要释放源，封闭式或半封闭式厂房不利于可燃气体、蒸气的扩散和火灾的扑救，故不允许将甲、乙、丙类车间储罐（组）布置在这些厂房内。 第3款，甲、乙、丙类车间储罐（组）属生产设施内部原料、中间产品或产品储罐，与生产设施联系密切，为节约用地、有利管线连接、方便操作管理而设置，与生产设施内其他工艺设备的防火间距应符合本标准第5.5.2条的规定。5.5.2 本条为强制性条文。 第1款，小型精细化工企业的生产一般在封闭式厂房内进行，主要生产设备布置在厂房内，操作温度等于或高于自燃点的工艺设备发生火灾事故的概率较高，泄漏后自燃变为“点燃源”，故规定与其他甲、乙类工艺设备保持一定安全距离。 根据车间储罐（组）的总容积，参照现行国家标准《石油化工企业设计防火标准》GB50160的有关规定，制定其与所属厂房建筑设施的防火间距。其中，表5.5.2-1注2的氧气为助燃气体，本身不能燃烧，但鉴于其有很强的氧化性和助燃性，本标准将氧气的火灾危险性类别定为乙类。 第2款，大、中型精细化工企业的生产情况比较复杂，有在封闭式厂房内进行，也有在非封闭式厂房内进行。本条对生产设施内非封闭式厂房布置的设备、建筑物平面布置防火间距做出规定。考虑到火灾影响距离、可燃气体的扩散范围及四项释放源[可燃气体压缩机或压缩机房、车间储罐（组）、其他工艺设备或房间、含可燃液体的污水池（罐）]等与石油化工类似或接近，结合目前在运行的精细化工企业生产设施内露天布置的设备的防火间距一般是按《石油化工企业设计防火标准》GB50160第5章规定执行的，故本条规定的内容与现行国家标准《石油化工企业设计防火标准》GB50160第5章的有关规定协调。5.5.5 生产设施内部的设备、建构筑物区的占地面积指道路围成区域内的生产设备、建构筑物区块占地面积。本条基于有利于对火灾事故消防扑救，防止火灾事故蔓延、减少财产损失的原则，对甲、乙类生产设备、建构筑物区的占地面积做出不应大于10000㎡的规定。5.5.6 限制或减小爆炸危险区域，有利于控制火灾危险的范围，降低火灾危险的影响。紧凑布置是手段，限制爆炸危险区域是目的。5.5.8 2012年某公司（生产医药、农药中间体）硝酸胍车间反应器爆炸，造成25人死亡、4人失踪、46人受伤的重大伤亡事故。其主要原因为反应设备本质安全差、设备布局不合理，厂房均为框架砖混结构，未考虑防爆设计。本条规定是为了减小可能发生爆炸事故的波及范围、减少损失，同时对布置此类工艺反应设备（尤其是放热反应设备和反应物料有可能分解、爆炸的反应设备）的厂房或生产设施区，做出应采取防爆、泄压措施的规定。5.5.9 根据《关于加强精细化工反应安全风险评估工作的指导意见》的要求，制定本条。 按本标准第5.2.1条的条文说明，反应工艺过程的危险度等级可分为1级~5级。对于高危险度等级（即危险度等级为5级）的反应工艺过程，应设置当所有减缓和防护措施失效时保护操作人员的防范措施：反应器应采用防爆墙与其他区域隔离，防止爆炸碎片伤人；建筑物应有泄压设施，泄压方向朝向安全地区；反应过程中操作人员不得进入隔离区域，应通过遥控进行操作。
5.6 污水处理及循环水5.6.1 污水处理设施（场、站）位置应与污水排水系统统一规划，宜独立布置。5.6.2 污水处理设施（场、站）中易产生和聚集易燃易爆气体的场所应设置可燃气体报警仪。5.6.3 污水处理系统防爆型电气设备，应根据爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别确定。5.6.4 循环冷却水站宜设置在爆炸危险区域外。当位于爆炸危险区域以内时，其电气设备设计，应符合现行国家有关防爆标准的规定。
条文说明
5.6.2 若生产废水含有可燃液体或溶解了可燃气体，在一定条件下，则会在下水道、澄清池等净化设施中与空气形成爆炸性混合物，另外，污泥处理过程若产生沼气，沼气也是易燃易爆气体。因此，应设置可燃气体报警仪。
5.7 泄压排放5.7.1 下列可能发生超压的独立压力系统或工况应设置安全泄放装置： 1 容积式泵和压缩机的出口管道； 2 冷却水或回流中断，或再沸器输入热量过多而引起超压的蒸馏塔顶的气相管道； 3 不凝气体积聚产生超压的设备和管道系统； 4 导热油炉出口管道中，切断阀或调节阀的上游管道； 5 两端切断阀关闭，受环境温度、阳光辐射或伴热影响而产生热膨胀或汽化的液化烃、甲B、乙A类液体管道系统； 6 冷却或搅拌失效、有催化作用的杂质进入、反应抑制剂中断，导致放热反应失控的反应器或其出口处切断阀上游的管道系统； 7 蒸汽发生器等产汽设备或其出口管道； 8 低沸点液体（液化气等）容器或其出口管道； 9 管程可能破裂的热交换器低压侧或其出口管道； 10 低沸点液体进入装有高温液体的容器。5.7.2 安全泄放装置的设定压力和最大泄放压力应符合下列规定： 1 独立压力系统中设备或管道上安全泄放装置的设定压力和最大泄放压力应以系统设计压力或最大允许工作压力（MAWP）为基准； 2 安全泄放装置设定压力和最大泄放压力应根据非火灾或火灾超压工况和安全泄放装置设置情况确定，不得超过表5.7.2的限制；
注: ① 表中数值为系统设计压力（或MAWP）的百分数； ② 取110%系统设计压力（或MAWP）和系统设计压力（或MAWP）加20kPa中的较大值； ③ 取116%系统设计压力（或MAWP）和系统设计压力（或MAWP）加30kPa中的较大值。 3 单纯管道系统的超压保护，除本条第4款规定外，设定压力和最大泄放压力不应超过表5.7.2规定的限制。 4 属GC2级和GC3级压力管道的单纯管道系统的超压保护，应符合下列规定： 1）防止两端关闭的液体受热膨胀的超压工况，设定压力不应超过系统设计压力的120%和系统试验压力中的较小值； 2）符合现行国家标准《压力管道规范 工业管道 第3部分：设计和计算》GB/T 20801.3第4.2.3.1~4.2.3.8条要求的条件下，最大泄放压力不应超过现行国家标准《压力管道规范 工业管道第3部分：设计和计算》GB/T 20801.3第4.2.3.9条规定的允许压力变动范围。5.7.3 安全泄放装置额定泄放量严禁小于安全泄放量。5.7.4 安全泄放装置类型应根据泄放介质性质、超压工况特征以及安全泄放装置性能确定。5.7.5 安全泄放设施的出口管应接至焚烧、吸收等处理设施。受工艺条件或介质特性限制，无法排入焚烧、吸收等处理设施时，可直接向大气排放，但其排放管口不得朝向邻近设备或有人通过的地方，且应高出8m范围内的平台或建筑物顶3m以上。5.7.6 可能存在爆炸性气体和/或爆炸性粉尘环境的生产设施，除进行电气设备防爆设计外，应进行非电气设备防爆设计。5.7.7 下列潜在爆炸性环境的非电气设备应设置阻火器： 1 甲B、乙类可燃液体常压储罐，以及液化烃、液化天然气等低温储罐的通气口或呼吸阀处； 2 焚烧炉、氧化炉等燃烧设备的可燃气体、蒸气或燃料气进口； 3 输送爆炸性气体的风机、真空泵、压缩机等机械设备进、出口； 4 装卸可燃化学品的槽船、槽罐车的气体置换/返回管线； 5 沼气系统、污水处理和垃圾填埋气系统的中间气体储罐的呼吸阀处或其气体支管接入总管前； 6 加工可燃化学品反应器等并联设备系统、可燃溶剂回收系统、可燃气体或蒸气回收系统、可燃废气处理系统的单台设备或系统的气体和蒸气出口，以及集合总管进入可能有点燃源的焚烧炉、氧化炉、活性炭吸附槽等处理设备进口； 7 可能发生失控放热反应、自燃反应、自分解反应并产生可燃气体、蒸气的反应器或容器，至大气或不耐爆炸压力的容器的出口； 8 可燃气体或蒸气在线分析设备的放空总管。
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5.7.1 在非正常条件下可能出现超压的压力容器和压力管道应设置安全泄放装置。安全泄放装置包括安全阀、爆破片和爆破针阀。 独立压力系统是指由一个或多个设备通过管道连接，且中间无阀门隔断的，或不会发生阻塞的压力系统，其两端设有可与其他系统隔断的阀门。 一般的自控仪表不应替代安全泄放装置。但是在因为环境保护原因不允许排放或无法安装安全泄放装置时，经过工艺危险性分析，并得到有关部门认可，可以采用本质安全设计或高完整性保护系统（HIPS）来消除超压或者进行超压保护。 爆破针阀（buckling pin relief valve）是由阀门和阀外装有爆破针的机盒组成的一种不重新闭合的安全泄放装置。爆破针通过机械传动机构承载阀盘上的载荷，当阀门进口静压力达到弯折压力时，爆破针失稳弯曲，阀盘立即全开，泄放流体。5.7.2 最大允许工作压力（Maximum Allowable Working Pressure，MAWP）是指在指定温度下设备顶部所允许承受的最大压力。该压力是根据设备各受压元件的有效厚度，考虑该元件承受的所有载荷而计算得到的，且取最小值。 由设备和管道组成的独立压力系统，管道设计安全系数比设备大，系统设计压力为设备设计压力，因此安全泄放装置的设定压力和最大泄放压力应符合设备设计规范《压力容器》GB150.1~GB150.4的规定。 单纯管道组成的独立压力系统，相关压力应符合《压力管道规范工业管道》GB/T20801.1~GB/T20801.6的有关规定，这与《工艺管道》ASMEB31.3有关条款一致。对GC2级和GC3级管道的非液体受热膨胀的超压工况，在符合现行国家标准《压力管道规范工业管道第3部分：设计和计算》GB/T20801.3的“4.2.3压力和温度的允许变动范围”中要求的设计条件下，最大泄放压力不应超过规定的允许压力变动幅度。 在失控反应泄放分析和美国化学工程师协会的DIERS泄放量计算方法中定义安全泄放装置全开启压力为“泄放压力”（reliefpressure）。对于爆破片装置和爆破针阀即为设定压力（或标定爆破压力和弯折压力）；对安全阀比设定压力高约10%，其数值与阀门型式和制造商有关。失控反应超压泄放（特别对于蒸气系统和调节混合系统）宜选择较低的泄放压力，有利于减少泄放量和泄放面积。泄放压力宜与最高操作压力保持适当的操作裕量。安全阀的回座压力应该大于正常操作压力。5.7.3 失控反应紧急泄放的安全泄放量计算可参考美国化学工程师协会的DIERS方法，其他超压工况的安全泄放量和最小泄放面积计算可参考《压力管道规范工业管道第6部分：安全防护》GB/T20801.6。更详细的最小泄放面积计算可参考《炼油厂压力泄放装置的尺寸确定、选择和安装第1部分：尺寸确定和选型》API STD520-I。5.7.4 安全泄放装置有安全阀、爆破片、爆破针阀等。5.7.5 精细化工企业规模小，一般不设火炬。为满足安全环保要求，根据介质性质，一些安全泄放装置的出口管应接至焚烧设施，一些应接至吸收等设施。受工艺条件或介质特性限制而无法排入焚烧等处理设施的特殊情况下，可直接向大气排放，但其排放管口应加以限制，以保证消防救援车辆装备和人员安全。5.7.6 日本中央劳动灾害防止协会调查研究部对间歇式化工过程的事故统计分析结果为：爆炸/火灾及火灾占90%，其中前者与后者之比大于2。我国中石化也有类似的统计分析结果，国内近几年的重大化工事故都涉及爆炸事故。因此，火灾和爆炸是互为因果的，防火必须防爆。 美国1974年重大火灾点燃源统计数据表明电气点燃源约23%，欧洲和日本20世纪90年代气体、蒸气、爆炸和粉尘爆炸事故点燃源统计数据表明电气点燃源均已下降，气体、蒸气爆炸为6%（欧洲）和11.1%（日本），粉尘爆炸3%（欧洲）和3.7%（日本）。2014年8月2日江苏省昆山中荣金属制品公司特别重大铝粉爆炸事故就是由非电气的袋式除尘器和风道引起的。2013年山东省青岛市“11.22”中石化东黄输油管道泄漏气体爆炸特别重大事故的国务院调查组调查报告表明，直接原因就是由液压破碎锤在盖板上撞击形成的机械火花引起的。因此，非电气设备防爆安全亟待重视。 20世纪90年代，欧盟颁布了两个重要的防爆法规（ATEX100a指令和ATEX108a指令），首次提出非电气设备的防爆技术，并制定一系列相关的标准。我国已部分引进欧洲非电气设备防爆技术标准，如《爆炸性环境爆炸预防和防护》GB25285和《爆炸性环境用非电气设备》GB25286等。 精细化工装置中，有各种潜在爆炸性环境用非电气设备，包括机械类设备（如泵、真空泵、风机、压缩机、离心机、干燥器、搅拌机、提升机、输送机、传动机械等）、非机械类设备（如储罐、容器、反应器、塔器、换热器、分离器、焚烧炉、氧化炉、活性炭吸附槽等以及连接管道系统）。 在非电气设备内部形成爆炸性环境的可燃气体、蒸气和可燃粉尘，可能是进料的组分和反应生成的；而氧化剂也可能是进料组分（如氧气、氯气、氟气等）或者在开、停车、加料或异常操作过程中带入或漏入的空气。 非电气设备防爆设计要防范电气点燃源，也要防范大量的非电气点燃源。非电气点燃源包括电气的（电火花、电弧、静电、雷电、杂散电流）、机械的（摩擦、碰撞、切割、焊接）、热学的（热表面、热颗粒、高温气体、外部火灾或明火）、流体力学的（绝热压缩、冲击波）、光学和声学的（紫外线、红外线、激光、电磁波、电离辐射、超声波）和化学的（失控放热反应、催化作用、自燃）等。根据爆炸性环境出现的频率和持续时间，对于设备和连接管道的内部和周围环境划分危险区域等级。对于可能造成重大后果的爆炸工况，不仅考虑正常操作和可预期故障场景，还考虑罕见的故障场景。在此基础上进行防爆设计。 常见的非电气设备防爆（主要是防止爆燃）技术有： （1）惰化防爆（inerting），用氮气或惰性气体稀释，避免形成爆炸性环境； （2）控制点燃源（control of ignition source），消除点燃源或降低其能量，防止发生点燃； （3）耐爆设计explosion containment design），容器设计成能耐受最大爆炸压力和爆炸冲击波峰值压力； （4）爆炸抑制（explosion suppression），喷射抑制剂抑制爆炸，主要用于粉尘爆炸； （5）爆燃泄放（deflagration venting），用紧急泄放的方法保护设备； （6）隔爆设计（explosion insulation design），用被动型（pas-sive）的阻火器和主动型（active）的机械阀门隔离火焰和爆炸传播； （7）静电接地（static grounding），防止物体摩擦产生静电而引起火星。 防爆轰技术主要通过本质安全设计防止可能形成爆轰的混合物的方法，或者合理设置阻火器的位置防止爆燃发展成爆轰。 现行国家标准《压力容器》GB150.1~GB150.4附录B和《压力管道规范工业管道第6部分：安全防护》GB/T20801.6-2016附录A中的计算方法均不适用于爆燃泄放计算，必须用专门的标准计算，如《爆燃泄放方法的防爆标准》NFPA68和《粉尘爆炸泄压指南》GB/T15605。爆燃泄放不能使用安全阀，应使用爆破片装置或泄爆板（explosion vent panels）。 非电气设备防爆技术标准有： 《管道系统内气体混合物的防爆（管道阻火器应用）》NFPA67 《用爆燃泄放的防爆标准》NFPA68 《防爆系统标准》NFPA69 《潜在爆炸性环境用非电气设备》EN13463-1、2、3、5、6、8 《防止由可燃固体颗粒生产、加工和处理产生的火灾和粉尘爆炸的标准》NFPA654 《阻火器一性能要求、试验方法和使用限制》ISO16852 《阻火器选用导则》PD CEN/TR16793 《粉尘爆炸泄放保护系统》EN14491 《爆炸抑制系统》EN14373 《耐爆炸设备》EN14460 《粉尘爆炸泄压指南》GB/T15605 《监控式抑爆装置安全技术要求》GB/T18154 《粉尘爆炸危险场所用收尘器防爆导则》GB/T 17919 《爆炸性环境爆炸预防和防护第1部分：基本原则和方法》GB25285.1（EN1127-1，MOD） 《爆炸性环境用非电气设备第1部分：基本方法和要求》GB25286.1（EN 13463-1，MOD） 《爆炸性环境用非电气设备第2部分：限流外壳型“fr”》GB25286.2（EN 13463-2，MOD） 《爆炸性环境用非电气设备第3部分：隔爆外壳型“d”》GB25286.3（EN13463-3，MOD） 《爆炸性环境用非电气设备第5部分：结构安全型“c”》GB258286.5（EN 13463-5，MOD） 《爆炸性环境用非电气设备第6部分：控制点燃源型“b”》GB25286.6（EN13463-6，MOD） 《爆炸性环境用非电气设备第8部分：液浸型“k”》GB25286.8（EN 13463-8，MOD）5.7.7 阻火器是非电气设备有效的、经济的、普遍应用的防爆装置，其功能是防止爆炸（如储罐呼吸阀管端型阻火器）、阻止爆炸通过管道蔓延（用管道型阻火器）和防止爆燃发展成能量大得多的爆轰（合理设计管道型阻火器的位置）。阻火器分类如下： 1 用于气体、蒸汽防爆的阻火器一般有下列几种类型： （1）基于间隙熄火的干式静态阻火器（简称阻火器）根据应用需要有很多型式，详见《阻火器一性能要求、实验方法和使用限制》ISO16852和《阻火器选用导则》PDCEN/TR16793。 （2）基于液体阻止火焰的液体静态阻火器，有两种型式：一种虹吸形式的液封，用于可燃液体产品进料和出料；另一种液力型，气体通过浸没管被分割成不连续的气泡，常用于保护污染的废气流，如焚烧炉排放气。 （3）动力型阻火器，基于通过间隙的流速总是比爆炸性混合物湍流火焰速度足够高，就不可能反向传播引起爆炸的原理。常用于焚烧炉烧咀进口防回火的高速阀（high velocity valve）是一种管端型动力型阻火器。 2 用于粉尘爆炸的阻火器都是主动型的，即通过火焰检测器在几毫秒内启动。一般有三种类型： （1）星形加料器（star-wheel feeder）或旋转阀（rotary valves）； （2）快速关闭阀（rapid-closing valves）（爆炸隔离阀）； （3）在火焰前端喷射抑制剂。 干式静态阻火器是最常用的阻火器，选用阻火器阻火元件的缝隙必须小于可燃气体、蒸气混合物的MESG，才能起阻火作用。 《阻火器性能要求、试验方法和使用限制》EN12874、ISO16852以及《石油气体管道阻火器》GB/T13347等阻火器标准已将MESG分为7级，比《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058中电气防爆级别分级更细。爆炸性气体、蒸气混合物的爆炸级别和相对应的MESG见表10。
纯组分可燃气体、蒸气MESG的测试值参见《爆炸性环境第20-1部分：气体和蒸汽物质特性分级一试验方法和数据》IEC60079-20-1：2010。 多组分可燃气体、蒸气混合物MESG可按下列方法确定：咨询有资质的机构，或委托测试；采用危险性最高组分的最小MESG作为多组分混合物的MESG；应用经验式计算，如《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058-2014条文说明第5.2.3条引用的《易燃液体、气体或蒸汽的分类和化工生产区电气装置设计》NFPA497-2008附件B的估算方法。 工程设计中应按照阻火器安装位置（管端、管道或设备组件）、燃烧过程时间（不稳定燃烧或稳定燃烧、短时间燃烧或长时间燃烧）、爆炸过程特征（爆燃、不稳定爆轰或稳定爆轰）、保护端管道特征（无限流或有限流）以及工艺要求（设计压力、设计温度、最大容积流量、允许压力降和管道布置要求等）选择合适的干式静态阻火器型式。 阻火器的选择必须注意：管端型阻火器不能用作管道型阻火器；管道型阻火器不耐长时间燃烧。 在工程中使用的阻火器必须是经过有资质的第三方机构按国际标准ISO16852认证合格的产品。
5.8 过程检测及自动控制5.8.1 应根据精细化工生产的特点与需要，确定监控的工艺参数，设置相应的仪表及自动控制系统。5.8.2 火灾危险程度较高、安全生产影响较突出的工艺，应设置与安全完整性等级评估结果相适应的安全仪表系统等安全防护设施。5.8.3 精细化工自控设施的仪表选型、控制系统配置等应符合相关化工企业自控设计标准规定，并采取合理的安全措施： 1 存放可燃物质的设备，应按工艺生产和安全的要求安装压力、温度、液位等检测仪表，并根据操作岗位的设置配置现场或远传指示报警设施； 2 有防火要求及火灾紧急响应的工艺管线控制阀，应采用具有火灾安全特性的控制阀； 3 有耐火要求的控制电缆及电缆敷设材料应采用具有耐火阻燃特性的材料； 4 重要的测量仪表、控制阀及测量管线等辅助设施可采取隔热耐火保护措施。5.8.4 使用或生产可燃气体或甲、乙类可燃液体的生产和储运区域，应按现行国家标准《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB 50493、《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058的规定，设置独立于基本控制系统的可燃、有毒气体检测报警系统，现场电子仪表设备应采取合适的防爆措施，符合爆炸危险环境的防爆要求。
条文说明
5.8.1 精细化工工艺过程具有批量运行、多生产线、多产品品种等特点，在操作方式上也经常需要现场监控与控制室集中监控相结合，为了能更有效、更安全、更合理地配置过程监控系统，可优先考虑采用“可编程控制器”、“数据通信网络”、“一体化触摸屏”等产品技术。5.8.3 火灾紧急切断控制阀是用于把可燃物质与火灾设备隔离的火灾安全性开关阀。该阀门的最大行程时间不应超过10s，阀门的允许泄漏等级应至少达到ANSI/FCI70-2等级V（Class V）规定，开关阀的阀体、阀内件（垫片、填料等）应能承受API607或API6FA标准的阀门耐火试验。该阀门的气动执行机构及其附件都应有防火措施，首选安装防火保护罩（该保护罩应符合UL1709标准，能在1093C下抵抗烃类火灾30min）。 该阀门可在安全区（且安全巡检路线附近）设置遥控操作开关，其接点信号直接送至该开关阀，在紧急情况下可现场手控该开关阀。 该阀门可配置手轮机构，该机构必须能实现在无动力和阀门最大负载情况下可手动操纵执行机构。 开关阀的气动执行机构应优先选用仪表空气故障关型（FC），气动控制管路可局部选用防日晒聚乙烯管，执行机构的气缸上应能加装易融塞，其融塞的融化温度一般为250℃（或根据火灾发生燃烧可产生温度的安全融化需要值而定），确保火灾事故发生时，带弹簧安全复位的功能使开关阀阀位处于安全位置。
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