特种仓库的安全设计

特种仓库的安全设计特种仓库是储存物资具有特殊的物理、化学及生物等性质的仓库。由于特种仓库储存物资的特殊性，因此对仓库规划布局和建筑设施设备提出了特殊要求，本节主要讨论油库和弹药库的安全规划与设计问题。一、油库的安全设计油库是专门用于储存油料的仓库，由于油料的特殊性，在油库设计时，必须进行认真合理的布局，在充分论证的基础上选择库址，充分利用地形等环境条件，确保油库安全。(一)油库地址选择与安全要求在进行油库地址选择时，不仅要求进行技术经济上的可行性论证，而且还要作安全上的可行性论证。油库的位置应尽量避开大中城市、大型水库、重要的交通枢纽、机场、电站、重点工矿企业以及其他的重要军事目标。在沿江河、海岸布置时，通常位于码头、水电站、桥梁、城市及船厂港区等重要建(构)筑物的下游，这样有利于城市卫生及防止油料着火时沿水(海)面扩大灾害。油库选择在河岸时，应与居民点、码头、桥梁等建筑保持相应的安全距离。安全距离的大小要根据地势、消防力量和水流的流速以及沿河建(构)筑物的重要性等来综合考虑确定。油库地址选择在江河、湖泊或水库的滨河地段时，库区场地的设计标高应比计算水位(考虑壅水和水流坡度及浪高的计算高度在内)高出0．5m。油库地形的选择不但要有利于减少油库的经营费用和投资费用，而且还要符合隐蔽的要求，要求对空自然防护能力强，一般要求山体高100m以上，坡陡30°以上，沟形弯曲，沟宽100m左右，沟坡不大于6％，地形和坡向尽可能满足自流发油的需要。库址最好选择具有缓慢倾斜且坡度较为明显的地形。一般要求自然地形坡度不宜小于千分之一。地形选择时还要避开低洼地带，以免在雨季遭淹没。库址的选择也必须满足油罐的荷载要求，具有足够的承载能力和稳定性。一般要求库址地基土的容许承载力不应小于147kPa。同时，应避开土崩、断层、滑坡、沼泽、流砂、地下矿场，三级湿陷性大孔土、上级水库可能淹没区及有开采价值的矿藏地区。库址的地质应具有良好的石质条件。要求岩层坚固、整体性好、普氏系数应在6以上、裂缝小、不易风化，避开断层和风化层带。另外，库址选择要便于连接铁路或水运线，有利于交通运输。(二)油库总平面布置与安全要求油库的总平面布置就是根据油库的等级、油料的类别、气象条件、地形条件、水源、交通以及消防等情况，合理布局库内的各种建(构)筑物，合理布置交通运输和管网线路，同时充分考虑绿化和环保等要求。在进行油库总平面布置时，主要考虑以下几个方面的情况，第一，应按使用功能要求合理分区布置。油库内建(构)筑物由于各业务活动条件不同，火灾危险性差别很大，为了便于油库的安全管理，便于区别不同情况，采取相应的防火措施。因此，根据储存、生产中的火灾危险性和管理的需要，把油库分为储存区、装卸作业区、辅助生产作业区、行政管理区和生活区；第二，合理组织库内交通路线。合理组织油库内交通路线，尽可能避免库区道路的交叉往返，库内道路至少应在不同方向设两个以上出入口，库区的建筑物间应有道路连接；第三，合理组织各建筑物的安排。库内的各建筑物的安排，要求建筑类型、建筑朝向、建筑间距、布置方式、空间组合以及所在地段的地形、道路、管线等要协调配合；第四，库内要注意绿化和环保。油库内进行有效的绿化，种植树木花草，可以美化环境，净化库区空气，改善库区气候，尤其是种植防火林带，还可以起到阻止火灾扩散的作用，保证油库的安全。(三)防火间距防火间距是指两座建筑物或构筑物之间留出的水平距离。设置防火间距是保证油库安全的重要措施。一是设置防火间距后，使各建筑物间的明火与油气保持一定的距离，使油气与火源隔离，可以避免或减少火灾的发生；二是可以防止火灾向邻近建筑物蔓延，为消防灭火创造了条件，可以避免或减少火灾造成的损失，确保油库的安全。油库中防火间距的确定主要是从热辐射这个因素来考虑的。防火间距的确定也还要考虑建筑物的耐火等级、建筑物的使用性质、生产和储存油品的火灾危险性大小及其特点以及有无防火隔离措施，消防人员能否及时到达并迅速扑救等因素。防火间距的计算，一般是从两座建(构)筑物的外墙(壁)最突出的部分算起；计算与铁路的防火间距时，是从铁路中心线算起；计算与道路的防火间距时，是从道路的邻近一边的路边算起。油库中的防火间距的设计主要包括油库与周围居住区、工矿企业、交通线等的安全距离，油库内建筑物和构筑物之间的防火间距，地上、半地下和地下油罐防火间距，洞库油罐安全间距，铁路装卸油品作业线路安全间距，装卸油品码头安全间距等，每一类防火间距的具体数据请参考有关文献。(四)其他安全设施油库中当油罐发生火灾或爆炸时，可能流散造成严重后果，所以油罐区应有防火堤。同样，地上油罐、半地下油罐的油罐组，也都应设防火堤。防火堤的高度应比计算高度高出0．2m，一般采用非燃烧材料建造。防火堤内的有效容量有一定要求，对于固定顶油罐不应小于油罐组内一个最大油罐的容量；对于浮顶油罐或内浮顶油罐，不应小于油罐组内一个最大油罐容量的一半；当固定顶油罐与浮顶油罐或内浮顶油罐布置在同一油罐组内时，应取以上两项规定的较大值。当管线穿过防火堤处时必须采用非燃烧材料严密填实。另外，防火堤内雨水的排出口宜放在防火堤一侧，其出口处应设控制阀门或闸板，并能在防火堤外操作。油罐区防火堤内不许种植农作物、树木等，堤内、堤上杂草应及时铲除，堤外种植的树木不得影响灭火要求。在油库中地下油罐建在人工开挖覆土护体内，一个护体内只布置一个油罐。在下通道口设有一道朝向油罐方向开启的密闭门，平时密闭，当发生事故时油料在护体之内。因此，为了油库安全，防止事故，应在布置油罐的山沟口部或其他罐区合适的地方建筑必要的防火挡墙。建筑防火挡墙时值得注意的是不得阻碍山沟向外排出山洪水。为了达到安全防事故目的，油库除了应设置防火堤和防火挡墙外，根据油库的具体情况，还应有其他防火安全的设施，如地下油罐下通道口设有密闭门，山洞油罐引洞一般设多道密闭门，对于各罐室与主坑道之间也应设有朝向罐室方向开启的罐室密闭门等。油库中水封井和隔油池也是为了油库安全而设置的。当油品沿地面排水沟扩散到下水道或管道内积聚或流人隔油池等建筑物时，会引起燃烧爆炸，因此，需设置水封井加以阻断。水封井水封层厚度不应少于0．25m，出水管在水封层底部，进水管在水封层顶部。为了减少污染和回收油料，防止火灾，需设置隔油池，其形式有平流式，平行波纹板式和斜板式隔油池等几种形式。隔油池与污油罐、泵房防火间距不宜小于15m。处理含油污水建筑物采用密闭式加设盖板。隔油池的进出口下水道应设水封井。隔油池周围10m范围内不应设置水井，隔油池成组布置时每组隔油池的集油管和集油总管应设水封。隔油池池壁应超出设计液面高度400mm以上。(五)油库设备的安全设计油库设备是指油库中的各种罐、管、泵以及其他设备，这些设备的安全对油库安全管理和生产至关重要，因此必须对油库中的各种设备设施进行安全设计，保证这些设备设施的安全和油料在储存、运输及收发作业中的安全。在对油库的设备进行设计时，必须尽可能充分考虑所有不安全因素，并采取措施进行预防，其设计的原则是要提高设备自身的安全性，防止发生事故；要从设计上保证如果发生事故应尽可能防止事故扩大，把损失减少到最低限度；要配备完善的消防设施。油库种各种设备的安全装置，主要有各种机械透气阀、液压透气阀、阻火器、胀油管及胀油安全阀、电动往复泵、螺杆泵、齿轮泵等的出口安全阀、管线放空管及放空罐、静电接地装置、防雷接地装置、油气浓度报警及自动化或手动通风换气装置、电气联锁装置以及负压报警装置、防溢联锁装置等。这些装置主要是用来防止燃料在储存、运输及收发作业中对设备的损坏，以及防止燃烧爆炸和油料的跑、冒、滴、渗、漏等事故。进行油库设备设施的安全设计必须达到以下基本要求，一是要能有效地对设备、装置进行保护，防止过负荷或超限而引起设备的破坏和失效。二是在出现异常的情况下，能迅速显示报警实施控制，使设备和环境恢复安全正常状态。三是要考虑安全装置本身的故障或误操作而引起人的判断失误，造成事故。四是安全装置的选择应根据需要控制的参数以及被控制介质的特性和使用环境的状况而定。(六)油库建筑物的防火防爆设计为了预防事故的发生，防止事故的扩大，必须对油库的建(构)筑物进行防火防爆设计。对油库内的各种建(构)筑物进行防火防爆设计后，这些建(构)筑物能阻止火灾的蔓延扩大，减轻建(构)筑物的破坏程度，减少事故的损失。油库建筑防火防爆设计主要进行以下几个方面的设计：第一，在区域规划油库总平面设计和建筑设计中贯彻防火要求；第二，在建筑设计中，根据生产和储存油料的火灾危险性采用相应耐火等级和建筑结构，设置必要的防火分隔物；第三，在火灾发生的情况下，建筑物的设计要能为迅速疏散人员、物资创造有利条件；第四，要配备适当数量的灭火器材和安装安全保护装置。油库中建(构)筑物的防爆设计是针对油库存在大量爆炸性混合物，为了防止爆炸事故，减少爆炸事故造成的损失而进行的一项设计。为了达到防爆要求，必须从建筑物的平面及空间布置，建筑物构造及建筑设施上加以系统分析，综合实施：首先，要合理布置有爆炸危险的建筑物，在建筑物进行总平面布置时就要注意各建筑物的合理布局，合理设计，如按规定留出防火间距。按当地全年主导风向，有爆炸危险的作业场所应布置在有明火散发火花地点及其他建筑物的下风方向，并在不影响相邻其他单位的前提下尽可能布置在库区的边缘。另外，有爆炸危险建筑物的主轴线应与当地全年主导风垂直，或夹角不小于45°，以利于利用自然穿堂风排除建筑物内的可燃蒸气。同时，建筑物应避免朝西，或采取遮阳措施，以减少阳光照射，使室温升高，加剧可燃、易燃液体的蒸发。对于建筑物的防爆设计，形状不宜变化过多，一般应为矩形，面积不宜过大。在有爆炸危险的工作场所不应设在地下室或半地下室内，若必须设在地下时，应采取相应的防火、防爆措施，加强通风，并设单独的出入口。有爆炸危险的建筑物的结构选型非常重要，选用耐火性好，耐爆性强的结构形式，可以避免发生事故时建筑物的破坏。建筑结构主要有钢筋混凝土框架结构、装配式钢筋混凝土结构、钢结构及少数砖墙承重结构，在选型时要根据油库的地理位置和其他因素来综合考虑选择上述结构形式。同时，应设置防爆、泄压、阻火等设施。在有爆炸危险性的建筑物设计中，设置泄压的轻质屋盖、轻质外墙、泄压门窗等建筑构件，可以减轻爆炸压力的作用，使承重结构不致于倒塌破坏。阻火设施也是建筑防火防爆设计的一个重要部分。主要有下水道的阻火设施，一般设置相应的水封井、隔油池防火设施和阻火分隔沟坑。储油洞库的洞口、灌油间、泵房等建筑物和管线人口处，应设置阻火分隔沟坑。对于距离较长的地下管沟，在敷设易燃、可燃液体管道的管沟内，沟底上海隔一段距离，设一高坎，阻止液体流散，每隔一段距离设置一阻火分隔沟坑。在地下管沟穿过防爆墙处也应设阻火分隔沟坑。在阻火分隔的沟坑内应填干砂或碎石，沟坑长度应不小于2m，这样才能有效地阻止大火蔓延扩大和可燃蒸气扩散流窜。二、弹药库的设计安全弹药仓库是用于储存弹药一类特殊危险品的仓库，也属于特种仓库。弹药品具有易燃烧、爆炸等性能，在其受热、摩擦、振动、碰撞、曝晒等外来因素的影响下，极易引起不安全的事故，因此，在弹药品仓库设计时，不仅要考虑弹药专用设施本身结构的安全，还要考虑到环境作用下的安全以及一旦发生事故时，周围环境内其他设施和人员的安全，所以对于弹药仓库必须精心选择库址，合理布局，充分利用有利地形地物，创造有利于弹药品安全的环境条件，确保弹药仓库的安全。(一)弹药库地址选择弹药品仓库属于危险品一类仓库，在选择仓库地址的地理位置时，通常应避开在大中城市，大型工矿基地、重要交通枢纽、大中型水库、大型桥梁、有开采价值的矿藏区、地震烈度在九度以上的地震区以及受国家重点保护的名胜古迹和其他易受空袭的目标。弹药库距离外部其他目标应满足规定的防护安全要求。弹药仓库的地理位置应尽可能选择在隐蔽和自然保护条件较好的群山地区。以山高坡陡，叉沟较多，沟底平坦，沟坡一般不大于6％的地形为宜。充分利用环山、山沟、深丘的天然屏障的保护作用，以有利于缩小防爆所需的防护距离，减少占地面积。弹药库库址的地质条件应选择石质