二、設計理論

基於石化廠有別於一般工業廠房，其環境本身的危險性比一般廠區或建築物可以說高出甚多。

有鑑於此，石化保險公司對於石化業裡的防火處理，一向也都有特別的要求及規定。

在國外，對於此類之要求及處理早已普遍受到重視，並且行之有年。

例如美國的IRI裏早已明文提到，石化廠區裏的那些構件，區域需作防火處理，其要求、條件，甚至其防火時效亦都有清楚的提到在〝UL1709〞的實驗裏，更針對那些欲使用在石化廠區裡的防火材料，設計出一套完整的實驗方法，並模擬其特殊環境來測試那些防火材料的安全性及可用性，以配合實際需求。

而實際上，各相關業者、建築師及顧問公司或設計單位，亦皆以此為標的及參考規範來作為選擇防火材料的依據。

另外諸如Norwegian Petroleum Directorate裏對於石化防火亦皆有相關的規定及要求。

在石化廠裡，除了一般常見的樑、柱及斜撐等基本構件之外，更有大量有別於一般廠區，且屬高危險性的機具及設備，諸如各類的反應爐﹝Reactors﹞、再生器﹝Regenerator﹞、各式塔槽﹝Towers﹞、接收器﹝Receiver﹞、交換器﹝Exchanger﹞、蓄電器﹝Accumulator﹞，油氣鍋﹝Reboilers﹞，燃燒爐﹝Fire Heater﹞，以及大量的管線支撐鋼架﹝Pipe Rack﹞----等等。

那麼，到底在哪些區域，還有哪些設施需要作防火設計及處理呢？其理由又是什麼？以IRI的立場及態度來看，IRI認為：

  1. 對整個結構或室外之製程結構物來說，為主承載構件﹝major load-bearing structural steel supports﹞。
  2. 製程設備﹝process equipment﹞。
  3. 暴露在外的重要管線支撐及鋼架﹝pipe racks﹞等等，都應該有防火的設計及處理。

以下是IRI對於石化廠區裡的防火設計處理所提的一些建議及原則，哪些部分及區域應有防火處理的設置？且其防火時效及依據又如何呢？

  1. 防火時效的要求：
    一般來講，鋼柱的部分其防火時效皆建議為2-1/2小時﹝依UL1709﹞，但若該區域設有自動灑水裝置，則只要有1-1/2小時﹝依UL 1709﹞防火時效的防火處理即可被接受。
    1. 設備諸如接收器﹝Receivers﹞，蓄電器﹝Accumulators﹞，油氣鍋﹝Reboilers﹞，交換器﹝Heat Exchangers﹞，以及裝有大量液體之類似設備的支撐，其整個承載構件皆需作2-1/2小時防火時效﹝依UL1709﹞的防火處理。
    2. 管線及支撐構件﹝Pipe-rack supports﹞：
      1. 一般來說，在燃燒爐，幫浦，塔槽及主要設備區，其在25呎﹝7.6公尺﹞以內之管線支撐構件，均應有2-1/2小時防火時效﹝依UL1709﹞的防火處理，在25呎﹝7.6公尺﹞至50呎﹝15公尺﹞以內之主要設備，則需要作1-1/2小時防火時效﹝依UL1709﹞的防火處理，但在正常情況下，在50呎﹝15公尺﹞以外，除非有一些特殊的承載或設計，否則那些遠離主要機具設備的管線支撐，則不需要施作防火處理。
      2. 若氣冷式的交換器﹝Air-cooled exchangers﹞或風扇冷卻器﹝Fin-fan coolers﹞安裝於管架支撐上，則其整個鋼構及其交換器的整個支撐，皆需要有2-1/2小時防火時效﹝依UL1709﹞的防火處理。


  2. 需要防火處理的構件及支撐：
    1. 所有橫置的﹝Horizontal﹞以及球型的﹝Spherical﹞儲存槽﹝Storage Tanks﹞的支撐。
    2. 所有燃燒爐﹝Fire Heaters﹞，大排氣管﹝Stacks﹞及其周邊設備之主要支撐構件。
    3. 塔槽基座之外側。另外若有下列情形之一，其內側亦應有防火處理：
      1. 塔槽內側有易破損的管線接合或閥門開關的裝置。
      2. 塔槽基座有超過一個的開口裝置，或單一開口但其直徑超過18英吋﹝46mm﹞。

  3. 防火時效的依據及認定：
    一直到1988年五月以前，IRI對於那些未經UL1709試驗方法測試且表列的石化防火材料，認為只要他們通過ASTM E119的防火測試，並且表列在UL Fire Resistance Directory上，即表接受且認可其可應用在石化廠區的防火處理上。
    並且表示，可以ASTM E119為標準的3小時防火時效代替以UL1709為標準的2-1/2小時的防火時效，並以2小時的防火時效﹝依ASTM E119﹞代替1-1/2小時的防火時效﹝依UL1709﹞。
    但在1988年五月以後，IRI只建議那些經UL1709測試通過且表列的防火材料，才可設計並使用在石化廠區的防火處理。

本文由Grace高浩智先生提供