文章结合国内外标准介绍罐区火灾隔离阀设置的要求，并对罐区火灾隔离阀设置过程中的热点难点问题进行深度解读。
阅读前思考：
◆什么场景下需要考虑防火措施?
◆防火措施有哪几种，应该如何选择?
◆阀门类型有哪几种，针对不同阀门类型，如何考虑什么情况下需要防火以及如何选择合适的防火型式?
◆什么场景下需要考虑电缆防火，有哪些具体的防火措施，应如何选择?
◆紧急切断阀、火灾隔离控制阀的区别？
◆火灾区域和现场操作按钮设置要求？
◆防火要求？
◆阀体和阀内件防火要求？
◆执行机构和电缆防火要求？
◆国内外标准要求及差异？
2019年8月12日，国家应急管理部发布了应急[2019]78号《危险化学品企业安全风险隐患排查治理导则》，重大危险源和液化烃储罐的自动控制和紧急切断相关条款摘录如下，其中⭐号条款为构成重大隐患的条款：
同年，国务院国有资产监督管理委员会在《关于近期化工行业中央企业“四不两直”督导检查通报》中指出：
七、危险化学品管理方面
有的企业储罐罐根阀电动阀门电源电缆、信号电缆和电动执行机构未做防火保护。
请有关中央企业对照发现的隐患问题，举一反三，由点及面，全面开展排查风险隐患，逐一落实管控措施，坚决杜绝重特大事故发生，切实守住安全底线。
由此可见，国家法律法规及相关政策对紧急切断装置设置的重视程度。那么本文就罐区火灾隔离阀设置九大热点难点问题，结合相关法律规范要求进行深入解读，帮助圈友加深对罐区火灾隔离阀设置的认知，早日落实相关规范要求，提升罐区安全。
1、什么场景下需要考虑防火措施？
Passive fire protection被动防火：
◆Spacing and layout；
◆Fireproofing；
◆Containment and drainage；
◆Diking；
◆Fire walls；
◆Electrical area classification；
◆Static electricity, lightning, and stray current protection
Active fire protection主动防火：
◆fire warning systems;
◆fire detection systems;
◆firefighting agents;
◆fire water supply system;
◆fixed firefighting systems;
◆mobile firefighting systems
相关规范中这样说明被动防火和主动防火：
API RP 2218-2013 Fireproofing Practices in Petroleum and Petrochemical Processing Plants
3.18 passive fire protection(PFP)被动防火保护
A barrier, coating, or other safeguard which provides protection against the heat from a fire without additional intervention.
在无其他介入干涉情况下，提供对火情产生热量的防护阻碍、涂层或其他安全措施。
SY/T 7396-2017 石油天然气工业陆上生产设施被动防火推荐作法(参考API RP 2218-2013)
3.23 被动防火 passive fire protection(PFP)
在火灾发生的情况下，可对受保护的区域和目标提供热保护以阻碍热传递的涂层、衬里或其他覆盖物。
3.2 主动防火 active fire protection(AFP)
需自动或手动干预的防护保护，如喷水系统、紧急隔离阀、工艺减压、消防射流或消防水炮。
总结：遥控关闭紧急切断阀、开启喷水系统、工艺紧急泄压、启动消防水炮等属于主动防火；给紧急切断阀加装防火罩、给电源电缆和信号电缆加装耐火电缆槽盒、等属于被动防火，是为执行主动防火赢取时间。
API RP 2218-2013 Fireproofing Practices in Petroleum and Petrochemical Processing Plants
1.3 Introduction
The term “fireproofing” is widely used, although strictly speaking the term is misleading since almost nothing can be made totally safe from the effects of fire exposure for an unlimited time. In effect, fireproofing “buys time” for implementation of other protective systems or response plans such as isolation and use of emergency isolation valve/remotely-operated shutoff valve (EIV/ROSOV), unit shutdown, deployment of fire brigades or evacuation.
“防火”(fireproofing)这一术语被广泛地使用，然而严格地说这个说法是有误导性的，因为几乎没有什么事物能够在无限期的时间内完全防止火灾的发生。实际上防火措施只是为其他保护系统或应急方案，如隔离、使用紧急隔离阀门(EIV)和遥控关闭阀门(ROSOV)、单元关闭、消防队部署或人员疏散，提供足够的时间。
SY/T 7396-2017 石油天然气工业陆上生产设施被动防火推荐作法(参考API RP 2218-2013)
4.1 被动防火的功能
在火灾中，尽管设备的设计、位置、空间距离和排放区域等因素对减少设备受火灾的影响是至关重要的，但还应有额外的保护性措施。一种措施是提高设备及其支撑结构在火灾中保持结构完整性的能力；另一种措施是保护处于火灾中重要的操作系统。为保护对象采取被动防火保护，区别于固定式喷水系统、消防水炮或手提式消防水管等提供的主动性防护。
被动防火的主要价值体现在火灾初期，此时，主要作用在于可关闭装置、隔离燃料和火焰、启动固定灭火设备和开启冷却消防水。在此关键时期，如非防火的管道及设备支撑因暴露于火中失去强度，它们可能坍塌造成更大的财产损失、垫圈失效、管线断裂和碳氢化合物泄露。此外，如控制线路或供电线路损害，则可导致无法启动紧急隔离阀门、容器泄压或无法开启喷水系统。
2、防火措施有哪几种，应该如何选择？
控制阀防火罩的本质：是火灾情况下控制防火罩内部执行机构的温升，即在火灾情况下(符合UL1709标准的池火)，从环境最高温度(40℃左右)或执行机构运行时的最高温度起，30分钟后防火罩内部温度不超过执行机构的失效温度(比如，70-80℃)，保证执行机构不失效。
执行机构防火罩是在装置现场组装起来的箱式结构产品，有快速开启门和通风散热格栅，同时承受来自阀杆、执行机构连接支架、电缆和进气管等带来的传导热量(热桥效应)， 实现在火灾情况下(火温1093℃)30分钟后防火罩内部执行机构仅仅升温一个限定的温度范围，比如30-40℃。
除了防火罩还有其他多种型式的被动防火措施，相关标准举例：
API 553 -2012 Refinery Valves and Accessories for Control and Safety Instrumented Systems
SY/T 7396-2017 石油天然气工业陆上生产设施被动防火推荐作法
API RP 2218-2013 Fireproofing Practices in Petroleum and Petrochemical Processing Plants
3、执行机构和电缆是否需要防火?
执行机构和电缆是否需要防火？目前相关规范不是非常完善，不完善不是针对某个标准，比如SH/T 3005-2016是仪表选型标准，不需要定义何时需要防火。这里提出的问题是开展工程设计需要明确这些方面。
不完善，具体体现举例：
a)有的定义了电缆没有定义阀门；
b)有的定义了电动阀，没有提及气动阀门；
c)有的没有区分阀门类型；或者场景不全；
建议，根据不同场景(液化烃、甲乙类)，对应不同阀门类型分别说明:
◆弹簧复位单作用气动阀门；
◆双作用气动阀门；
◆带故障安全位置的电动阀门；
◆不带故障安全位置的电动阀门。
以执行机构是否需要防火举例，主要包含以下三种情况：
◆不定义何时需要防火，只定义如果需要防火，仪表如何实施；
举例：SH/T3005-2016、SH/T3184-2017、 DEP-T-PE1530-2017等。
《SH/T3005-2016石油化工自动化仪表选型设计规范》
10.3.6 气动执行机构
10.3.6.7 在用于紧急切断阀的气动执行机构的气缸上应能加装易熔塞，易熔塞的熔点宜为250℃，当气缸温度达到或超过易熔塞的熔点时，易熔塞熔化将气缸内的压力泄放掉，使另一侧气缸内的弹簧或储气罐内的压缩空气推动活塞将阀门关闭。
10.3.6.14 当工艺安全对紧急切断阀有防火保护要求时，用于紧急切断阀的气动执行机构及其附件应有防火保护措施，首选安装防火保护罩，防火保护罩应符合UL 1709标准，能够在1093℃下，抵抗烃类火灾30min。
问题：参考《UL 1709 Standard for Safety Rapid Rise Fire Tests of Protection Materials for Structural Steel》，没有定义防火罩内需要控制的温度参数。
10.3.7 电动执行机构
10.3.7.11 当工艺安全对紧急切断阀有防火保护要求时，用于紧急切断阀的电动执行机构及其附件应有防火保护措施，首选安装防火保护罩，防火保护罩应符合UL 1709标准，能够在1093℃下，抵抗烃类火灾30min。
10.3.7.12 当工艺安全对紧急切断阀有防火保护要求时，用于紧急切断阀的电动执行机构的动力电缆及信号电缆宜采取防火保护措施。
《SH/T 3184-2017石油化工罐区自动化系统设计规范》
5.4.1.12 需要防火的开关阀的电缆和执行机构应根据具体情况做防火设计。
条文说明：具体情况是指储罐类型、介质性质、防火要求以及投资等综合情况。
SEG企业标准，DEP-T-PE1530-2017紧急切断阀工艺设计导则(试行)
7.2 气动执行机构选型设计
7.2.11 需要设置防火措施时，首选安装防火保护罩，防火保护罩应符合UL 1709标准，能够在1093℃下，抵抗烃类火灾30分钟。
7.3 电动执行机构选型设计
7.3.10 需要设置防火措施时，首选安装防火保护罩，防火保护罩应符合UL 1709标准，能够在1093℃下，抵抗烃类火灾30min。
问题：没有定义防火罩内需要控制的温度参数。
◆有说明，但不明确；
举例：GB50160-2008(2018年版)
GB 50160-2008 石油化工企业设计防火标准(2018年版)
7.2.15 液化烃及操作温度等于或高于自燃点的可燃液体设备至泵的入口管道(场景)应在靠近设备根部(位置)设置切断阀，当设备容积超过40m3 且与泵的间距小于15m 时(条件：操作柱距泵不应小于15m)，该切断阀应为带手动功能的遥控阀，遥控阀就地操作按钮距泵的间距不应小于15m。
GB 50160-2008 (2018 年版)，条文说明：
7.2.15 本条规定是为了当与罐直接相连接的下游设备发生火灾时，能及时切断物料。如某厂产品精制装置液化烃罐下游泵发生事故着火，人员无法靠近泵、关闭切断阀，且在泵和罐间靠近罐根部管道上无切断阀，使罐中液化烃烧光后火才熄灭，造成重大损失。
API Std 2510《液化石油气(LPG)设施的设计和建造》规定：
液化烃管道上的切断阀应尽可能靠近罐布置，最好位于罐壁嘴子上。当液化烃罐容积超过10000gal(≈38m3)时，在火灾发生15min 内，所有位于罐最高液面下管道上的切断阀应能自动关闭或遥控操作。
三种可能的理解：切断阀控制系统应耐火保护，切断阀应能手动操作。
正文中明确的信息为：在规定的场景(液化烃及操作温度等于或高于自燃点的可燃液体设备至泵的入口管道)，在靠近设备根部设置切断阀；满足条件时(设备容积超过40m3 且与泵的间距小于15m)，切断阀应为带手动功能的遥控阀，遥控阀就地操作按钮距泵的间距不应小于15m。
正文中并没有提及执行机构防火。
条文说明中的“切断阀控制系统应耐火保护”可以有以下三种理解：
①条文说明不具备和正文同等法律效力，正文中没有提及控制系统耐火保护，包括执行机构防火，实际工程中可以不执行执行机构防火；
②“切断阀控制系统应耐火保护”仅仅是说：条文说明中提及的API Std 2510中有规定“切断阀控制系统应耐火保护”，而不是对GB50160的要求，实际工程中可以不执行执行机构防火；(代表：GB 51283-2020，当然也有别的理解，具体看标准原文和条文说明)
③“切断阀控制系统应耐火保护”是对正文的补充，没有正文要求强烈，建议在实际工程中要求执行机构防火。(代表：Q/SH 0749-2018、中国石化[2011]建518号 )
以上三种理解，都是有可能的，不能绝对说哪一种理解正确或者不正确。
◆有明确说明，但不完善；
举例：AQ3053-2015、Q/SH0749-2018、中国石化[2011]建518号等。
《中国石化[2011]建518号 液化烃球罐紧急切断阀选型设计规定》
4.6 气动执行机构选型设计
4.6.1 紧急切断阀应首选仪表空气故障关型(FC)，选用弹簧返回型单作用气缸执行机构，弹簧表面应做防腐处理。
4.6.7 在气动执行机构的气缸上应能加装易熔塞，易熔塞的熔点宜为250℃，当气缸温度达到或超过易熔塞的熔点时，易熔塞熔化将气缸内的压力泄放掉，使另一侧气缸内的弹簧或储气罐内的压缩空气推动活塞将阀门关闭。
4.6.8 在气动执行机构的气路上应能加装手动阀，现场操作手动阀能将阀门关闭，该手动阀应设铅封保护。
4.6.14 气动执行机构及其附件应有防火措施，首选安装防火保护罩，防火保护罩应符合UL 1709 标准，能够在1093℃下，抵抗烃类火灾30分钟。
4.7 电动执行机构选型设计
4.7.11 电动执行机构及其附件应有防火措施，首选安装防火保护罩，防火保护罩应符合UL 1709 标准，能够在1093℃下，抵抗烃类火灾30分钟。
4.7.12 电动执行机构的动力电缆及信号电缆应采取防火保护措施，且应符合4.1.4 条规定。
问题：没有定义防火罩内需要控制的温度参数。
4.1.4 位于火灾危险区内并用于驱动和控制电动紧急切断阀的电源电缆和信号电缆应选用符合GB/T 19666-2005 标准的耐火型电缆或按其耐火要求做电缆耐火保护。
《AQ 3053-2015 立式圆筒形钢制焊接储罐安全技术规程》
6.13 切断阀
储罐物料进出口管道靠近罐体 处应设一个总切断阀。对大型储罐，应采用带气动型、液压型或电动型执行机构的阀门。当执行机构为电动型时，其电源电缆、信号电缆和电动执行机构应作防火保护。(存在两种可能：①前提条件为大型储罐；②前提条件为储罐)
切断阀应具有自动关闭和手动关闭功能，手动关闭包括遥控手动关闭和现场手动关闭。
本标准的6.13为强制性条款
1 范围
本标准适用于设计压力小于0.1MPa(G)且公称容积大于或等于1000m3、建造在地面上、储存毒性程度为非极度或非高度危害的石油、石油产品或化工液体介质、现场组焊的立式圆筒形钢制焊接储罐。公称容积小于1000m3、储存其他类似液体介质的储罐，可参照本标准执行。
3.1 术语和定义
3.1.6 大型储罐
公称直径大于或等于30m或公称容积大于或等于10000m3的储罐。
4、紧急切断阀、火灾隔离控制阀的区别？
SEG企业标准，DEP-T-PE1530-2017 紧急切断阀工艺设计导则(试行)
3 术语和缩略语
3.1 紧急切断阀 EBV emergency block valve
事故工况下，用于防止危险物料大量释放到环境中，造成严重危害的切断装置；该切断装置可以是手动切断阀也可以是远程切断阀。
3.2 远程切断阀remote isolation valve
远程切断阀指在一个或者多个远程位置可以关闭的动力驱动阀门。通常情况下切断阀既可以从现场远程位置操控，也可以从中控室操控。动力通常是气动、电动或者电液驱动。
中国石化[2011]建518号液化烃球罐紧急切断阀选型设计规定
3.1 紧急切断阀(emergency shutoff valve)
专用于安装在液化烃球罐的进出口管道上，当罐区内发生火灾、泄漏等事故时能够快速及紧密切断(TSO)和隔离易燃及有毒物料的开关阀。当球罐液位达到或超过高高液位限时，紧急切断阀能用于防止物料溢罐。从紧急切断阀到球罐管口之间除了接管外不得安装任何其它管件或阀门，其间距应符合配管安装、阀门维修和工艺要求。紧急切断阀应具有自动和手动关闭功能，手动关闭功能应包括控制室遥控手动关闭及现场手动关闭。
《SH/T 3184-2017石油化工罐区自动化系统设计规范》
5.4 罐区开关阀(条文说明)
本条仅对储罐进出油品开关阀的选型原则、技术规格、特殊要求等作出规定。
用于管道中流体流通或关断功能的阀门统称为开关阀，根据操作用途可分为下列情况和称谓：
1)正常工况可能是打开的，也可能是关断的统称为开关阀，例如：路径开关阀；
2)正常情况(生产运行)时是打开的，非生产运行情况下是关断的称为切断阀或隔离阀，例如：管路启用阀、罐出口、入口切断阀；
3)正常情况下是打开的，当工况异常或事故时需要联锁关断的阀称为紧急切断阀；
4)用于泄放的阀称为泄放阀。
《API 553 -2012 Refinery Valves and Accessories for Control and Safety Instrumented Systems》
3.9 emergency block valves EBVs
Emergency block valves are designed to control a hazardous incident. These are valves for emergency isolation and are designed to stop the uncontrolled release of flammable or toxic materials. These valves should be fire-safe, if they are within the fire zone. The valves may be referred to as type A, B, C, and D. Refer to their individual definitions within this section.
注意：fire-safe、fireproofing、fire protection，之间的差别
5、火灾区域和现场操作按钮设置要求？
SEG企业标准，DEP-T-PE1530-2017紧急切断阀工艺设计导则(试行)
3 术语和缩略语
3.3 防火分区 fire zone
火灾危害区指紧急情况下存在火灾危险的区域，其大小应根据项目所采用的标准进行确定，但不得小于以泄漏源为中心，半径8.5m～12m的范围(227m2-460m2)。
泄露源为中心，半径8.5-12m。
《API 553 -2012 Refinery Valves and Accessories for Control and Safety Instrumented Systems》
3 Terms and Definitions
3.14 fire zone
This is an area which is unsafe to enter during an emergency situation. The area is considered to be within a 7.6 m(25 ft) radius minimum surrounding the leak source.
泄露源为中心，半径7.6m(25ft)
GB 50160-2008 石油化工企业设计防火标准(2018年版)
7.2.15 液化烃及操作温度等于或高于自燃点的可燃液体设备至泵的入口管道(场景)应在靠近设备根部(位置)设置切断阀，当设备容积超过40m3 且与泵的间距小于15m 时(条件：操作柱距泵不应小于15m)，该切断阀应为带手动功能的遥控阀，遥控阀就地操作按钮距泵的间距不应小于15m。
GB 50160-2008 (2018年版)，条文说明：
7.2.15 本条规定是为了当与罐直接相连接的下游设备发生火灾时，能及时切断物料。如某厂产品精制装置液化烃罐下游泵发生事故着火，人员无法靠近泵、关闭切断阀，且在泵和罐间靠近罐根部管道上无切断阀，使罐中液化烃烧光后火才熄灭，造成重大损失。
API Std 2510《液化石油气(LPG)设施的设计和建造》规定：
液化烃管道上的切断阀应尽可能靠近罐布置，最好位于罐壁嘴子上。当液化烃罐容积超过10000gal(≈38m3)时，在火灾发生15min 内，所有位于罐最高液面下管道上的切断阀应能自动关闭或遥控操作。
三种可能的理解：切断阀控制系统应耐火保护，切断阀应能手动操作。
《SH/T 3184-2017石油化工罐区自动化系统设计规范》
5.4 罐区开关阀
5.4.1 开关阀的设计选型原则
5.4.1.13 用于联锁切断进料的紧急切断阀，应在火灾危险区外设置现场手动关阀按钮或开关，用于危险情况时现场手动操作。
条文说明：通常液化烃球罐等储罐的紧急切断阀需要设置现场手动关阀按钮或开关。
国外公司标准：
Ref：Overview of the Legal Design Basis for Passive Fire Protection in Korea and the Direction of Further Development
注：韩国火灾危险分区采用爆炸危险区域划分
Article 270: stipulates that any potential hazard that can cause a gas or dust explosion, not a liquid pool fire, should be regarded as a fireproofing zone
《GB 50160-2008 石油化工企业设计防火标准(2018 年版)》
4.2 工程总平面布置
4.2.12 石油化工企业总平面布置的防火间距。
条文说明：
4.2.12 本条为强制性条文，必须严格执行。
(1)制定防火间距的原则和依据：
1) 防止或减少火灾的发生及发生火灾时工艺装置或设施间的相互影响。参考国外有关火灾爆炸危险范围的规定，将可燃液体敞口设备的危险范围定为22.5m，密闭设备定为15m。
3) 火灾几率及其影响范围。根据1954～1984年炼油厂较大火灾事例的统计分析，各类设施的火灾比例：工艺装置为69%、储罐为10%、铁路装卸站台为5%、隔油池为3%、其他为13%。其中火灾比例较大的装置火灾影响范围约10m。1996-2002年石油化工企业较大火灾事例的统计分析，各类设施的火灾比例：工艺装置为66%、储罐为19%、铁路装卸站台为7%、隔油池为3%、其他为5%。国外调研装置火灾影响范围约50ft(15m)。
5.2 装置内布置
5.2.1 设备、建筑物平面布置的防火间距
条文说明
5.2.1 确定本标准表5.2.1 的项目和防火间距的主要原则和依据如下：
(1)与本标准第3 章“火灾危险性分类”相协调。
(2)与现行国家标准《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058 的下列规定相协调：
1)释放源，即可能释放出形成爆炸性混合物的物质所在的位置或地点；
2)爆炸危险场所范围为15m。
(3)吸取国外有关标准的适用部分。本标准表5.2.1 的项目和防火间距，与大部分国外工程公司的有关防火和装置平面布置规定基本一致。
4 充分考虑装置内火灾的影响距离和可燃气体的扩散范围(可能形成爆炸性气体混合物的范围)。
1)装置内火灾的影响距离约10m。
2)可燃气体的扩散范围：
①正常操作时，甲、乙A类工艺设备周围3m左右；
②液化烃泄漏后，可燃气体的扩散范围一般为10～30m；
③甲B、乙A类液体泄漏后，可燃气体的扩散范围为10～15m；
④操作温度等于或高于其闪点的乙B、丙类液体泄漏后，可燃气体的扩散范围一般不超过10m；
⑤氢气的水平扩散距离一般不超过4.5m。
3)《英国石油工业防火规范的报告》：汽油风洞试验，油气向下风侧的扩散距离为12m。
《AQ/T 3046-2013化工企业定量风险评价导则》
8 泄漏场景及频率；8.1.1.1基本泄漏场景，小孔/中孔/大孔泄漏、完全破裂；8.1.2设备典型泄漏场景，管线、储罐、容器、泵、压缩机等。
11 风险计算，个体风险、社会风险；
12 风险可接受标准；
13 风险评价
C.1 危险度评价法；
C.2 危险度分级
D.3.2.1 有毒物质的阈值；
D.3.2.2 可燃物的阈值；
D.3.2.3 爆炸物质的阈值
附录E，源项和气云扩散计算；
E.1 泄露速率计算；
E.3 泄露物质在大气中的扩散
E.4 火灾和爆炸；
E.4.1 池火计算，a)计算液池直径，①有防护堤 ②无防护堤，考虑最小物料层厚度。b)确定火焰高度；c)计算火焰表面热通量
E.4.2 沸腾液体扩散为蒸汽云爆炸(BLEVE)计算
E.4.3 喷射火计算
E.4.4 蒸汽云爆炸(TNO模型)计算
列举的国内标准、国外标准、国外企业标准、GB50058-92、GB50160、AQ/T3046等，并非针对火灾隔离阀，而是从一个更广的角度提供借鉴、思考、延伸，根据不同场景、标的、目的、等方面综合考虑得出工程可执行的要求和规定。
不同标的举例：设备、管道、钢结构、支架、阀体和阀内件、阀门执行机构、电缆、等。
6、防火要求？
紧急隔离阀、联锁阀、电缆，有火灾直接相关、间接相关、相对无关、等场景，考虑因素和策略各不相同。
部分举例：
SY/T 7396-2017 石油天然气工业陆上生产设施被动防火推荐作法(参考API RP 2218-2013)
表2 池火火灾场景中防火时间
注：本表中数值可基于详细分析开展的基本火灾评估调整。
7、阀体和阀内件防火要求？
阀体和阀内件防火不同于执行机构防火，主要执行标准：
API 607《Fire Test for Quarter-Turn Valves and Valves Equipped with Nonmetallic Seats》
API 6FA《Specification for Fire Test for Valves》
阀体和阀内件防火场景比较广泛。
《SH/T 3059-2012 石油化工管道设计器材选用规范》
7 管道组成件
7.7 阀门
7.7.2 用于工艺物料、极度危害介质、高度危害介质、可燃介质管道的软质密封球阀、旋塞阀、蝶阀及其他类似结构的特种阀门，应有防火和防静电结构。
阀体和阀内件防火可以参考的标准有API607、API6FA、ISO10497，同时需要防火的开关阀的结构设计应符合API 607和API 6FA相关要求。
《H/T 3184-2017石油化工罐区自动化系统设计规范》
5.4 罐区开关阀
5.4.1.11 需要防火的开关阀的结构设计应符合API 607《Fire Test for Quarter-Turn Valves and Valves Equipped with Nonmetallic Seats》或API 6FA《Specification for Fire Test for Valves》。
《SH/T3005-2016石油化工自动化仪表选型设计规范》
10.3 开关阀
10.3.1 通用要求
10.3.1.3 开关阀的防火要求应符合GB 50160—2008的相关规定和工艺要求，火灾安全型(fire-safe)的开关阀应符合API 607或API 6FA标准。
10.3.3 阀内件
10.3.3.1 开关阀应选用金属密封阀座及阀内件，带防火垫片及增强型柔性石墨填料，金属密封的要求也可以通过使用特殊设计的软阀座实现，保证软阀座在火灾时(烧化)阀门为金属对金属密封。阀座及阀内件应能承受API 607 或API 6FA标准的耐火试验。
10.3.4 阀盖与填料
10.3.4.5 开关阀宜选用增强型柔性石墨填料(密度≥1360kg/m3)并配有上下密封环，选用其他密封填料应满足API 607或API 6FA标准。
SEG企业标准，DEP-T-PE1530-2017 紧急切断阀工艺设计导则(试行)
6 紧急切断阀的选型
6.1 选型设计原则
6.1.3 紧急切断阀的防火要求应符合GB 50160的相关规定，紧急切断阀应选用符合API 607 或API 6FA标准的火灾安全(fire-safe)型阀门。
6.2 阀体选型设计
6.2.4 紧急切断阀的阀体应符合API 607 或API 6FA耐火试验标准。
6.3 阀内件选型设计
6.3.1 紧急切断阀应选用金属密封阀座及阀内件，带防火垫片及增强型柔性石墨填料，金属密封的要求也可以通过使用特殊设计的软阀座实现，保证软阀座在火灾时(烧化)阀门为金属对金属密封。阀座及阀内件应能承受API 607 或API 6FA标准的耐火试验。
6.4 阀盖与填料选型设计
6.4.5 紧急切断阀应选用增强型柔性石墨填料(密度≥1360kg/m3)并配有上下密封环，选用其它密封填料应满足API 607或API 6FA标准。
《中国石化[2011]建518号 液化烃球罐紧急切断阀选型设计规定》
4 紧急切断阀选型设计
4.2 阀体选型设计
4.2.8 紧急切断阀的阀体应符合API 607 或API 6FA 耐火试验标准。
4.3 阀内件选型设计
4.3.1 紧急切断阀应选用金属密封阀座及阀内件，带防火垫片及增强型柔性石墨填料，金属密封的要求也可以通过使用特殊设计的软阀座实现，保证软阀座在火灾时(烧化)阀门为金属对金属密封。阀座及阀内件应能承受API 607 或API 6FA 标准的耐火试验。
4.4 阀盖与填料选型设计
4.4.5 紧急切断阀应选用增强型柔性石墨填料(密度≥1360kg/m3)并配有上下密封环，选用其它密封填料应满足API 607 或API 6FA 标准。
4.5 执行机构选型原则
4.5.1 在有可靠仪表气源的场合应选用气动执行机构，在没有仪表气源的场合应按4.1.2 及4.1.3 条执行。
8、执行机构、电缆防火要求？
《SH/T3005-2016石油化工自动化仪表选型设计规范》
10.3.6 气动执行机构
10.3.6.7 在用于紧急切断阀的气动执行机构的气缸上应能加装易熔塞，易熔塞的熔点宜为250℃，当气缸温度达到或超过易熔塞的熔点时，易熔塞熔化将气缸内的压力泄放掉，使另一侧气缸内的弹簧或储气罐内的压缩空气推动活塞将阀门关闭。
10.3.6.14 当工艺安全对紧急切断阀有防火保护要求时，用于紧急切断阀的气动执行机构及其附件应有防火保护措施，首选安装防火保护罩，防火保护罩应符合UL 1709标准，能够在1093℃下，抵抗烃类火灾30min。
问题：参考《UL 1709 Standard for Safety Rapid Rise Fire Tests of Protection Materials for Structural Steel》，没有定义防火罩内需要控制的温度参数。
10.3.7 电动执行机构
10.3.7.11 当工艺安全对紧急切断阀有防火保护要求时，用于紧急切断阀的电动执行机构及其附件应有防火保护措施，首选安装防火保护罩，防火保护罩应符合UL 1709标准，能够在1093℃下，抵抗烃类火灾30min。
10.3.7.12 当工艺安全对紧急切断阀有防火保护要求时，用于紧急切断阀的电动执行机构的动力电缆及信号电缆宜采取防火保护措施。
9、国外标准和国内采标标准介绍及差异？
相关资料和标准：(有些文件无直接联系或者属于不同的概念，但是有助于理解相关概念)
GB 50160-2008 石油化工企业设计防火标准(2018 年版)
SH/T 3005-2016石油化工自动化仪表选型设计规范
DEP-T-PE1530-2017 紧急切断阀工艺设计导则(试行)
SH/T 3184-2017石油化工罐区自动化系统设计规范
AQ 3053-2015 立式圆筒形钢制焊接储罐安全技术规程
Q/SH 0749-2018 液化烃储运工程技术标准
中国石化[2011]建518号 液化烃球罐紧急切断阀选型设计规定
SY/T 7396-2017 石油天然气工业陆上生产设施被动防火推荐作法
SH/T 3059-2012 石油化工管道设计器材选用规范
GB/T 39173-2020 智能工厂 安全监测有效性评估方法
股份工单炼设[2020]609号，炼油装置高火灾风险区域仪表电缆线路耐火能力指导意见
AQ/T 3046-2013 化工企业定量风险评价导则
API 553-2012
API RP 2218-2020
API Publ 2510-2020
API Publ 2510A
ISO 10497
API 607
API 6FA
UL 1709
GB 50058-1992/2014 爆炸危险环境电力装置设计规范
GB 51283-2020 精细化工企业工程设计防火标准
GB50183 石油天然气设计防火规范
SY/T 10043-2002 泄压和减压系统指南
中石化文件《关于切实做好高温油泵安全运行的指导意见》
API 2001-2019 Fire Protection in Refineries
API 521-2020 Pressure-relieving and Depressuring Systems
DEP 80.47.10.30 ASSESSMENT OF THE FIRE SAFETY OF ONSHORE INSTALLATIONS
GP 52-20 Guidance on Practice for Passive Fire Protection (PFP)
GP 14-03-01 Fireproofing
The Engineers Guide to Plant Layout and Piping Design for the Oil and Gas Industries
Fire safety guidelines for open plant structures in oil chemical and process industries，Singapore
Lees Loss Prevention in the Process Industries
Overview of the Legal Design Basis for Passive Fire Protection in Korea and the Direction of Further Development
10、火灾区域定义差别
API 553 -2012 Refinery Valves and Accessories for Control and Safety Instrumented Systems
3.9 emergency block valves EBVs
Emergency block valves are designed to control a hazardous incident. These are valves for emergency isolation and are designed to stop the uncontrolled release of flammable or toxic materials. These valves should be fire-safe, if they are within the fire zone. The valves may be referred to as type A, B, C, and D. Refer to their individual definitions within this section.
火灾区域内的阀门要求fire-safe，注意：fire-safe、fireproofing、fire protection，之间的差别。
3 Terms and Definitions
3.14 fire zone
This is an area which is unsafe to enter during an emergency situation. The area is considered to be within a7.6 m(25 ft) radius minimum surrounding the leak source.(火灾区域的定义)
11、防火要求差别
API 553 -2012 Refinery Valves and Accessories for Control and Safety Instrumented Systems
3.46 Type D EBV
D型EBV是一个带遥控远程的EBV。阀门可能位于何处，没有具体限制，但控制操作柱距离泄漏源至少12米(40英尺)，并且应在防火区之外。安装在高于地面4.6米(15英尺)的EBV阀门也属于此类。执行器和处于火区的控制电缆和管线的部分都应防火，或者设计为在火灾条件下操作时不发生故障。规定管道/电缆、支架需要防火。
3.46 Type D EBV
This is an EBV with remote controls. There is no restriction as to where the valve may be located, but the controls should be a minimum of 12m (40 ft) from the leak source and should be out of the fire zone. An EBV installed at an elevation greater than 4.6m (15 ft) above grade will also come under this category. Both theactuator and that portion of the control cable and tubing which is in the fire zone should be fireproofed or designed to operate without failure during fire conditions. Specify that the conduit/tubing/cable supports are required to be fireproofed.
12、EBV阀门设置原则
EBV阀门设置原则，不特指火灾隔离阀。
API 553 -2012 Refinery Valves and Accessories for Control and Safety Instrumented Systems
8.1 EBV General Installation Guidelines(压缩机)
8.1.1 Compressors
8.1.1.1 EBVs are typically required for all compressors 200 HP or larger handling flammable or toxic materials.
8.1.1.2 An EBV is needed in all suction and discharge lines.
8.1.1.3 An EBV is needed between stages and inter-stage equipment if the inter-stage equipment holds greater than 3.8 m³ (1000 gallons) of liquid.
8.1.2 Pumps(泵)
8.1.2.1 An EBV is typically required for pumps having seals where the upstream vessel contains greater than 7.6 m³ (2000 gallons) of light ends or hydrocarbons above the auto ignition point or above 316°C (600°F).
8.1.2.2 An EBV is needed where the upstream vessel contains greater than 15 m³ (4000 gallons) of liquid hydrocarbons.
8.1.2.3 Pumps with high discharge pressures shall have an EBV at its discharge (i.e. downstream of pump spillback) for reverse flow overpressure protection.
8.1.3 Vessels(容器)
8.1.3.1 An EBV is needed for vessels containing light ends or toxic material. The flow from these vessels should be isolated from potential leak sources such as pumps, compressors, and heat exchangers and fired equipment. Any branch connection between the vessel and the EBV should have its own EBV.
8.1.3.2 An EBV is needed for vessels containing liquids heavier than light ends, but above the flash point.
8.1.4 Heaters(加热炉)
8.1.4.1 An EBV is needed for each fuel gas or oil line to fired heaters and boilers. At least one manual isolation valve outside battery limits for each fuel gas or oil line is typically specified.
8.1.4.2 A manual EBV valve(s) is often used in conjunction with automated SIS valves [see 9.6 b)]. Re-opening the SIS valves after a trip requires a manual reset after all safety interlock parameters have been satisfied. Also, refer to API 556.
8.1.4.3 An EBV is needed for each Process side feed line to a fired heater that contains flammable fluid. The EBV should be located outside the firewall or fire zone, which contains the heater.
13、阀体和阀内件、电缆防火要求
API 553 -2012 Refinery Valves and Accessories for Control and Safety Instrumented Systems
8 Emergency Block Valves
8.2 Actuator Selection
8.2.2 Electric Motor Actuator
8.2.2.1 This is the first choice for a gate valve. Because the electric motor will fail stationary upon power loss, any valve of this type which is in the fire zone should have its actuator fireproofed. (火灾区域内的电动执行机构应防火。)Also, that portion of the control cable which is in the fire zone should be fireproofed. Fire/rated cable is an option.
8.2.2 电动执行机构
火灾区域内的电动执行机构和电动阀的控制电缆应防火，耐火电缆是一种选择。(火灾区域内的电动阀的控制电缆应防火)
8.2.3 Pneumatic Actuator
8.2.3.1 This is the first choice for quarter-turn valves. Fail-safe here refers to fail closed in the event of instrument air failure.
8.2.3.2 Fail-to-Safety in a Fire—This valve is remotely operable under normal circumstances, but the actuator is sacrificed in the event of a fire. A spring-return piston actuator on top of a metal-seated ball valve is recommended. The pneumatic tubing connected to the open port of the actuator should be sunlight-resistant polyethylene tubing and be wrapped around the actuator. Alternately, a fusable plug can be used. When the valve is involved in a fire, the tubing will melt and the valve will close. The valve will remain closed despite involvement in the fire. No fireproofing is necessary.(允许使用易熔塞代替执行机构防火)
8.2.3.3 Operable During a Fire—This actuator should be hard-piped (no soft tubing) and should be fireproofed(有操作需求时执行机构应防火，区分有操作需求和没有操作需求两个场景).A spring-closed actuator or a double-acting piston actuator with a fail-safe trip valve with two check valves in series and air bottle may be used.
8.2.3.4 Actuator to Valve Adaptation—For pneumatic actuated valves, the adapter should be able to withstand the maximum torque generated by the actuator with the maximum design air pressure applied to the piston. The adapter should also be made of materials that will withstand a fire until the valve can be closed.(相关材料防火)
SY/T 7396-2017 石油天然气工业陆上生产设施被动防火推荐作法(参考API RP 2218-2013)
5.1.9 火灾场景内的应急阀门
在起火区域内的应急阀门和阀门启动装置的操作对于安全关闭单元、为设备减压或切断火焰的燃料供应是至关重要的。重要的应急隔离阀门包括供应大型塔、收集池和进料缓冲罐的泵机管道的抽吸阀门。(场景)
为提高应急阀门正常工作概率，连接阀门的电气线路(电缆)和信号线路宜考虑防火。阀门的马达操控装置宜考虑防火(控制装置)，以保证阀门有足够的时间完全打开或闭合。属于失效保护的阀门不需防火(但宜确保在火灾中能触发失效保护状态)。(豁免情况)
电力线路和仪表线路可按照5.1.8.1进行防火。马达操控装置可采用多重防火系统防护，防火系统可采用预成型的耐火材料，设计专用的绑扎带防火毯，使用玛蹄脂材料或膨胀型环氧树脂涂层永久注模于设备表面(防火措施)。上述材料选择，宜确保防火材料是否适宜受保护设备的操作温度。在UL1709(或等效)条件下可提供30min保护时间，但正常非火灾最低限定温度为65度的防火材料评估时宜考虑寒冷天气情况。
5.1.8 火灾场景范围内的电力线路和控制线路
5.1.8.1 电力电缆和仪表电缆
用于启动控制火灾或减弱火灾后果的设备(如紧急关闭系统、紧急隔离系统或紧急减压系统)的电力电缆、仪表电缆和控制电缆宜考虑防火，除非有遇火失效保护设计。与控制和减弱火势无关的电力电缆、仪表电缆或控制电缆宜根据风险评估考虑是否防火。(区分火灾保护控制相关和非相关)如在火灾中用于启动应急系统的控制线路可能遇火，宜为该线路能够抵御15min-30min UL1709标准(或功能等效)的防火。如可能暴露在火灾中的应急系统不需要启动应急设备，该线路不需防火。
如用于设备的电缆槽盒经过火灾场景范围，可考虑防火；如损失控制评估表明因火灾过后更换关键供电线路和重新安装电缆槽盒可能非常耗时，可考虑防火；如火灾中，电力线路和仪表线路电缆会迅速破坏，使得控制关闭的能力减弱，则电缆槽盒宜考虑防火。
API RP 2218-2013 Fireproofing Practices in Petroleum and Petrochemical Processing Plants
5.1.9 Emergency Valves within a Fire Scenario Envelope
The operation of emergency valves and valve actuators in areas exposed to fire can be important to shutting down units safety, depressurizing equipment, or isolating fuel feeding a fire. Examples of important emergency isolation valves include suction valves in piping to pumps that are fed from large towers, accumulators, or feed surge drums.(场景)
To improve the probability that emergency isolation valves will operate properly, fireproofing should be considered for both the power and signal(电缆)lines that are connected to the valve. The valve's motor operator should be(控制装置) sufficiently fire protected to provide enough time for the valve to fully open or close. Valves that fail to the safe position need not be fireproofed(豁免情况) (but should be able to fail to their fail safe position when under a fire challenge).
API RP 2218 - 石油和石化厂的防火应用措施，稿本D13 审阅稿 2010 年9 月6 日
5.1.9 火场情景内的应急阀门
在起火区域内的应急阀门和阀门启动装置的操作对于安全关闭单元、为设备减压或切断火焰的燃料供应可能是至关重要的。重要的应急隔离阀门包括供应大型塔、收集池和平行罐的泵机管道的抽吸阀门。(场景)
为了增加应急阀门正常工作的概率，应考虑为联结阀门的动力线路和信号线路同时加装防火设施(电缆)。阀门的马达操控单元应充分防火，以保证阀门有足够的时间完全打开或闭合。(控制装置)属于失效保护的阀门不需要防火(但应该确保在火灾中能够触发失效保护状态)(豁免情况)。
14、阀门防火型式要求
定义了防火罩内需要控制的温度参数。
API 553 -2012 Refinery Valves and Accessories for Control and Safety Instrumented Systems
8 Emergency Block Valves
8.3 Fireproofing
8.3.1 EBV air supply, critical electrical wiring, local control panel, and actuator should be able to withstand a 1093℃(2000 °F) petroleum fire while keeping all internal electrical controls and wiring below 93℃(200 °F) for a period of at least thirty minutes. Critical wiring is defined as control circuit transformers, primary or secondary wiring (NEC 430-72-C or any other external control wiring) that may hinder the EBV actuator from operating to the desired safe position.
The fireproofing should be able to withstand a sustained water stream from a fire hose. The fireproofing should be weatherproof and sunlight resistant. Refer to API 2218, Fireproofing Practices in Petroleum and Petrochemical Processing Plants.
UL1709 标准：非带压烃类池火,火温温度1093 ℃；
ISO22899-1标准：温度1240 ℃ 带压烃类喷射火。
不需要设置防火罩的两个场景：
8 Emergency Block Valves
8.3 Fireproofing
8.3.2 Fire protection is not required in the following cases:
a) fusible link actuators that are designed to close under the fire conditions listed above;
b) fail-safe type valve and actuators that are designed to close even with the loss of the actuator.
注意：fire-safe、fireproofing、fire protection，之间的差别。
8.3.2 以下情况不需要防火保护：
a) 熔断式执行机构，在上述火灾情况下设计为关闭的；
b) 失效安全型阀门和执行机构，在失去执行机构时设计为关闭的。
15、基本概念
SY/T 7396-2017 石油天然气工业陆上生产设施被动防火推荐作法(参考API RP 2218-2013)
3.12 防火 fireproofing
可为被保护的基材或组合体提供一定的火灾抵御能力的系统性工艺，其包括设计、材料选择和材料施工。
3.13 防火等级 fire resistance rating
在标准化测试中达到失效标准值之前承受的小时数(本标准中如无另外说明，对于池火使用的是UL 1709或其他等效的测试条件)。防火等级表示为保护时间/火焰类型/临界温度；其中，火焰类型应为碳氢池火火焰(Hydrocarbon pool fire)；池火中碳钢临界温度应为通常为538℃，铝合金结构应为200℃；保护时间按照15min倍数定义，通常为15min，30min，45min，60min，90min，120min。
3.14 火灾区域 fire scenario areas
存在潜在火灾的区域。
3.15 火灾场景 fire-scenario envelope
一个三维空间，在其中有起火危险的设备、设备泄露易燃/可燃的液体，足以印发能够持久燃烧以至造成重大财产损失的池火。
16、重点关注
SY/T 7396-2017 石油天然气工业陆上生产设施被动防火推荐作法(参考API RP 2218-2013)
下列各项需要特别考虑：
a) 电机受火时，在阀门未完全打开或闭合前，安装在电机内的热限位开关可能造成电机失效。宜考虑关闭热限位开关，或联系设备供应商咨询可能的改装方案，以确保电机能够在需要的阀门操作环境中正常运行。
b) 阀门的手动轮和控制杆的防火保护不能影响阀门的易操控性。
c) 防火阀门位置指示必须可见。
d) 电磁阀的电磁线圈可用前述防火材料进行防火。因保温材料隔热并限制空气流通，设计必须确保能够有理想的操控性。
e) 除阀门有安全位置失效设计，隔膜阀的膜室宜采用前述防火材料防火。
f) 选择的防火系统必须在受保护设备操作温度和环境的评估下应用。
17、电缆防火措施
SY/T 7396-2017 石油天然气工业陆上生产设施被动防火推荐作法(参考API RP 2218-2013)
避免电缆在火灾中过早失效的主要方法包括：
a)将电缆埋地。
b)绕过高火灾可能性的区域。
c) 如以上方法不能实现且要求电缆连续使用，则可采取如下防火设计来延长操作时间：
1) 使用耐高温电缆(至少能抵御UL1709或等效标准的火灾15min-30min)，如不锈钢保护套(MI/SI)矿物绝缘电缆，并有膨胀型防护材料保护。
2) 根据生产厂家推荐，使用衬箔吸热卷材保温系统密封电缆除潮。
3)使用具有防火设计的电缆托盘：
供方认证的专用防火电缆托盘系统；
由镀锌金属板制成，内衬耐火绝缘纤维或硅酸钙的全封闭托盘；
由硅酸钙绝缘板包覆电缆托盘，电缆托盘内底部由硅酸钙垫块托起缆线；
外表面由镀锌金属板制成并包覆玛蹄脂防火材料的托盘；
使用可在650度条件下工作的管道绝缘层，并包覆由不锈钢绑扎带和螺丝安装的不锈钢板。
注：上述元件禁止使用铝质材料。
总之，在罐区火灾隔离阀设置时，需要优先明确以下几点：
◆明确术语定义，比如紧急切断阀、火灾区域、等；
◆明确需要实施防火的场景，比如液化烃类设备、操作温度等于或高于自然点的可燃液体设备、甲类液体储罐、乙类液体储罐、其他需要关注的设备等；(这里只是举例场景，哪些场景需要防火应综合考虑确定)
◆明确设备容量临界当量或者其他判定条件；
◆明确阀体和阀内件是否需要防火；
◆针对不同阀门类型，明确不同场景下执行机构是否需要防火，明确防火型式的选择；
◆明确不同场景下，电缆是否需要防火，并明确防火型式的选择；
由于以上内容不会全部在一个标准中明确，建议加强标准间的协调性。
注意：
◆防火分区注意针对池火灾进行火灾危险区域的划分。
◆主要分析方法有经验法、场景法。
◆火灾场景范围可基于结果、定量或定性的风险、基于经验的设计规则确定(公司或保险公司)，可参考API RP 2218初始尺寸。
作者：范咏峰
