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埵迨w明文提到,石化廠區堛漕漕Мc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〞的實驗堙A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媢鴭韞菑い黎鶗蝚狾閉袺鰝熙W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