硫酸罐区火灾危险性的划分探讨

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(航天长征化学工程股份有限公司兰州分公司，甘肃 兰州 730050)

石油化工厂通常设有罐区，用于贮存产品或原料，依据贮存物品的性质、贮罐压力、贮罐容积、装卸方式，需要满足不同的规定，同时还需满足项目所在地消防和环保等部门的要求。

石油化工装置的特点多为可燃、易爆、有毒(产品或原料具有可燃、易爆、有毒的特性)。罐区工艺较中间生产线简单，但由于物品集中存放，发生事故时，造成的危害和损失都很惨重，历年来罐区已成为事故多发区，为此，国家相关部门制订了严格的设计标准和规范，将隐患杜绝在源头。硫酸罐区通常储存的是98%和93%的浓硫酸，但其火灾危险性如何确定却一直存有争议。因此，探讨如何合理地确定浓硫酸的火灾危险性，对于化工设计工作具有重要的意义。

1 物品火灾危险性的分类原则

根据生产中使用或产生的物质性质及其数量等因素，GB 50016—2014《建筑设计防火规范》第3.1.1将生产的火灾危险性划分为甲、乙、丙、丁、戊五大类，第3.1.3条根据储存物品本身的火灾危险性，参照其生产的火灾危险性分类，并吸取仓库储存管理经验及《危险货物运输规则》等因素，将储存物品划分为甲、乙、丙、丁、戊五大类。而考虑到应用于石油化工企业时，需要确定可能释放出爆炸性混合物的可燃气体所在的位置或点(释放源)，以便据之确定火灾和爆炸危险场所的范围，GB 50160—2008《石油化工企业设计防火规范》按可燃气体和液化烃、可燃液体对介质的火灾危险性进行分类，将可燃气体划分为甲、乙类，液化烃、可燃液体细分为甲A、甲B，乙A、乙B，丙A、丙B三大类。

2 标准规范的正确选择

根据GB 50016—2014《建筑设计防火规范》在1.0.2及条文说明中的标注：对人民防空工程、石油和天然气工程、石油化工等工程，由于其专业性较强，有些要求比较特殊，特别是其中的工艺防火和生产过程中的本质安全要求部分与一般工业或民用建筑有所不同，当有专门的国家标准时，宜从其规定。故石油化工等工程设计首先应遵循GB 50160—2008《石油化工企业设计防火规范》。两个规范的分类方法虽然略有不同，但具体内容协调互补，如《建筑设计防火规范》第4部分甲、乙、丙液体储运的相关规定与《石油化工企业设计防火规范》第6部分储运设施的相关规定一致且互补。

3 硫酸是否具有火灾危险性的讨论

硫酸作为一种常用的化工原料，广泛应用于化学肥料、化工、医药、塑料、染料、石油提炼等行业，很多企业将其作为产品或原料，设有罐区，用于硫酸的储存。硫酸本身不存在爆炸性和易燃性，但由于其氧化性和脱水性，与可燃物接触时，可能起火。同时，硫酸流经设备或管线时易腐蚀金属产生氢气，当氢气蓄积，并达到爆炸范围时，遇明火即会发生爆炸。

铁道部铁运[2010]105号《关于印发〈铁路危险货物办理站、专用线(专用铁路)货运安全设备设施暂行技术条件〉通知》中，第2.35条明确将浓硫酸划分为易造成火灾危险性的不可燃液体(易造成火灾危险性的不可燃液体系指液体本身不燃，但遇酸、受热、撞击、摩擦以及遇有机物或硫磺等易燃的无机物，易引起燃烧或爆炸的氧化性物质，如浓硫酸、硝酸、双氧水等)。

GB 18218—2009《危险化学品重大危险源辨识》依据长期地或临时地生产、加工、使用或储存危险化学品的临界量对危险源进行划分，数量等于或超过临界量的定为重大危险源(毒性)。硫酸罐区通常贮存的是98%或93%浓硫酸，对于浓硫酸如何确定其危险性目前没有相关标准，因此在有些地区浓硫酸危险性是按发烟硫酸的临界量100t来划分(例如：98%硫酸的相对密度为1.83，充装系数取0.8～0.9，体积为70m3储罐可储存98%硫酸100t)，而绝大多数硫酸罐区的储量体积大于70m3，储量超过100t，按发烟硫酸的临界量确定其危险性，硫酸罐区则划分为重大危险源(毒性)。对于重大危险源，在项目建设、设计、监管、运营、安全等方面除满足相关的标准规范外，还必须满足国家安全监管总局和住房城乡建设部颁布的〔2013〕76号文和40号文。

虽然在GB 12268—2012《危险货物品名表》和GB 13690—92《常用危险化学品的分类及标志》中，将硫酸危险性划分为8类(腐蚀性物质)，但综上所述，硫酸除了具有强腐蚀性外，在一定条件下也有可能发生燃烧、爆炸，存在火灾危险。

4 浓硫酸火灾危险性的确定

硫酸罐区通常储存的是98%和93%的浓硫酸，但其火灾危险性如何确定却一直存有争议，硫酸的物理化学性质见表1。

表1 硫酸物理化学性质

铁道部铁运[2010]105号文第2.35条与GB 50016—2014《建筑设计防火规范》表3.1.3甲类中的第5条完全吻合，有些人依据铁运[2010]105号文第2.35条将浓硫酸划分为甲类。但企业从安全角度考虑，硫酸罐区正常情况下不存在遇酸、撞击、摩擦以及遇有机物或硫磺等易燃的无机物，虽存在日晒升温，但可依据罐区建设地区的不同采取相应的措施，如在日晒时间长的地区可以对罐体涂刷合格的隔热涂料或进行隔热处理等措施，减少日晒升温，在日晒时间短的地区通常是在罐体上刷沥青漆或其他涂料进行防腐即可，因此，硫酸罐区火灾危险性不考虑甲类。

硫酸的氧化性随其浓度、温度变化，硫酸浓度(质量分数)<65%时，呈还原性；浓度在65%～85%之间，低温下呈还原性，高温或沸点下呈氧化性；浓度在85%～100%之间，呈氧化性。GB 12268—2012《危险货物品名表》将硫酸危险性划分为8类(腐蚀性物质)，并没有划为5类(氧化性物)，因此判断98%和93%硫酸不属强氧化剂，按GB 50016—2014《建筑设计防火规范》表3.1.1乙类中的第3条，不属于甲类的氧化剂，将其划分乙类，故浓硫酸属于乙类。

有些地区将浓硫酸划分为丙类，但浓硫酸没有符合丙类的条件，无法确定。另外，将浓硫酸划分为丁、戊类的原因是认为其难燃或不燃，但从前面的分析中得出的结论是，在一定条件下硫酸有可能发生燃烧、爆炸，存在火灾危险，故将其划分为丁、戊类是不合理的。

综上所述，硫酸罐区及装卸火灾危险性通常定为乙类。

5 结语

硫酸不仅具有广泛的应用，在历史上更是有“硫酸是化学工业之母”一说，作为一种常用化学物品，其火灾危险性应有明确的划分条件，以便为设计、生产和使用提供确凿的依据，保证各方在满足相关标准、规范、安全的前提下，考虑其合理性和经济性。

[1] GB 50016—2014，建筑设计防火规范[S].

[2] GB 50160—2008，石油化工设计防火规范[S].

[3] GB 12268—20125，危险货物品名表[S].

[4] GB 18218—2009，危险化学品重大危险源辨识[S].

[5] HG/T 4335.2—2012，酸类物质泄漏的处理处置方法[S].

[6]许萍，张惠娟.浅析硫酸储罐设计的特点及措施[J].有色金属设计，2007(01):65-71.