儲(chǔ)罐是石化企業(yè)的重要設(shè)施,儲(chǔ)存液態(tài)與氣態(tài)的原料、產(chǎn)品和中間產(chǎn)品。石化儲(chǔ)罐存儲(chǔ)的物料數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于重大危險(xiǎn)源的臨界量,潛在風(fēng)險(xiǎn)較大,處于高危狀態(tài),一個(gè)細(xì)節(jié)上的差錯(cuò),可能會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性的事故。
化工儲(chǔ)罐聯(lián)鎖設(shè)置的三個(gè)關(guān)鍵問題
國(guó)內(nèi)外石油化工儲(chǔ)罐大都是由于介質(zhì)外漏引發(fā)事故,且極易導(dǎo)致火災(zāi)爆炸等損失慘重、代價(jià)巨大的事故。以下我們從儲(chǔ)罐聯(lián)鎖設(shè)置來探討一下事故預(yù)防的基本出發(fā)點(diǎn)。
《安全監(jiān)管總局關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)化學(xué)品罐區(qū)安全管理的通知》(安監(jiān)總管三〔2014〕86號(hào))
(一)根據(jù)規(guī)范要求設(shè)置儲(chǔ)罐高低液位報(bào)警,采用超高液位自動(dòng)聯(lián)鎖關(guān)閉儲(chǔ)罐進(jìn)料閥門和超低液位自動(dòng)聯(lián)鎖停止物料輸送措施。大型、液化氣體及劇毒化學(xué)品等重點(diǎn)儲(chǔ)罐要設(shè)置緊急切斷閥。
《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源監(jiān)督管理暫行規(guī)定》(安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局令第40號(hào))
第十三條(三)對(duì)重大危險(xiǎn)源中的毒性氣體、劇毒液體和易燃?xì)怏w等重點(diǎn)設(shè)施,設(shè)置緊急切斷裝置;毒性氣體的設(shè)施,設(shè)置泄漏物緊急處置裝置。涉及毒性氣體、液化氣體、劇毒液體的一級(jí)或者二級(jí)重大危險(xiǎn)源,配備獨(dú)立的安全儀表系統(tǒng)(SIS)。
《化工和危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)單位重大生產(chǎn)安全事故隱患判定標(biāo)準(zhǔn)(試行)》(安監(jiān)總管三〔2017〕121號(hào))
五、構(gòu)成一級(jí)、二級(jí)重大危險(xiǎn)源的危險(xiǎn)化學(xué)品罐區(qū)未實(shí)現(xiàn)緊急切斷功能;涉及毒性氣體、液化氣體、劇毒液體的一級(jí)、二級(jí)重大危險(xiǎn)源的危險(xiǎn)化學(xué)品罐區(qū)未配備獨(dú)立的安全儀表系統(tǒng)。
《石油天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》
GB50183-2004
6.6.13天然氣凝液儲(chǔ)罐及液化石油氣儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)液位計(jì)、溫度計(jì)、壓力表、安全閥,以及高液位報(bào)警裝置或高液位自動(dòng)聯(lián)鎖切斷進(jìn)料裝置。
《石油儲(chǔ)備庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50737-2011
6.2.3油罐進(jìn)油管道控制閥門應(yīng)采取高高液位自動(dòng)聯(lián)鎖關(guān)閉措施。
6.2.4油罐宜采取低低液位自動(dòng)聯(lián)鎖停泵的措施。
11.1.2每座油罐應(yīng)設(shè)置液位連續(xù)測(cè)量?jī)x表和高高液位開關(guān)、低低液位開關(guān),并應(yīng)符合下列規(guī)定:
2連續(xù)液位計(jì)應(yīng)具備高液位報(bào)警、低液位報(bào)警和高高液位聯(lián)鎖關(guān)閉油罐進(jìn)口閥門的功能,低液位報(bào)警設(shè)定高度(距罐底板)不宜小于2m。
3高高液位開關(guān)應(yīng)具備高高液位聯(lián)鎖關(guān)閉油罐進(jìn)口閥門的功能。
4低低液位開關(guān)應(yīng)具備低低液位聯(lián)鎖停輸油泵并關(guān)閉泵出口閥門的功能,低低液位開關(guān)設(shè)定高度(距罐底板)可不小于1.85m。
《石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50074-2014
15.1.2下列儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)高高液位報(bào)警及聯(lián)鎖,高高液位報(bào)警應(yīng)能同時(shí)聯(lián)鎖關(guān)閉儲(chǔ)罐進(jìn)口管道控制閥:
--年周轉(zhuǎn)次數(shù)大于6次,且容量大于或等于10000m3的甲B、乙類液體儲(chǔ)罐;
--年周轉(zhuǎn)次數(shù)小于或等于6次,且容量大于20000m3的甲B、乙類液體儲(chǔ)罐;
--儲(chǔ)存Ⅰ、Ⅱ級(jí)毒性液體的儲(chǔ)罐。
15.1.3容量大于或等于50000m3的外浮頂罐和內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)低低液位報(bào)警。低低液位報(bào)警設(shè)定高度(距罐底板)不應(yīng)低于浮頂落底高度,低低液位報(bào)警應(yīng)能同時(shí)聯(lián)鎖停泵。
《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》
GB50160-2008(2018年版)
6.2.23可燃液體的儲(chǔ)罐宜設(shè)自動(dòng)脫水器,并應(yīng)設(shè)液位計(jì)和高液位報(bào)警器,必要時(shí)可設(shè)自動(dòng)聯(lián)鎖切斷進(jìn)料設(shè)施。
6.3.11液化烴的儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)液位計(jì)、溫度計(jì)、壓力表、安全閥,以及高液位報(bào)警和高高液位自動(dòng)聯(lián)鎖切斷進(jìn)料措施。
《液化烴球形儲(chǔ)罐安全設(shè)計(jì)規(guī)范》
SH3136-2003
5.3.2液化烴球形儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)高液位報(bào)警器和高高液位連鎖。必要時(shí)應(yīng)加設(shè)低液位報(bào)警器。
5.3.3對(duì)于間歇操作下槽車裝卸的液化石油氣球形儲(chǔ)罐,應(yīng)設(shè)置高高液位自動(dòng)聯(lián)鎖緊急切斷進(jìn)料裝置。對(duì)于單組份液化烴或煉化生產(chǎn)裝置連續(xù)操作的球形儲(chǔ)罐,其聯(lián)鎖要求應(yīng)根據(jù)其上下游工藝生產(chǎn)流程的要求確定。
《石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》SH/T3007-2014
5.4.3儲(chǔ)存I級(jí)和II級(jí)毒性液體的儲(chǔ)罐、容量大于或等于3000m3的甲B和乙A類可燃液體儲(chǔ)罐、容量大于或等于10000m3的其他液體儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)高高液位報(bào)警及聯(lián)鎖,高高液位報(bào)警應(yīng)聯(lián)鎖關(guān)閉儲(chǔ)罐進(jìn)口管道控制閥。
5.4.4裝置原料儲(chǔ)罐宜設(shè)低低液位報(bào)警,低低液位報(bào)警宜聯(lián)鎖停泵。
6.3.4壓力儲(chǔ)罐應(yīng)另設(shè)一套專用于高高液位報(bào)警并聯(lián)鎖切斷儲(chǔ)罐進(jìn)料管道閥門的液位監(jiān)測(cè)儀或液位開關(guān)。
《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源罐區(qū)現(xiàn)場(chǎng)安全監(jiān)控裝備設(shè)置規(guī)范》AQ3036-2010
5.1可根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置儲(chǔ)罐的溫度、液位、壓力以及環(huán)境溫度等參數(shù)的聯(lián)鎖自動(dòng)控制裝備,包括物料的自動(dòng)切斷或轉(zhuǎn)移以及噴淋降溫裝備等。
6.3.7大型(5000m3以上)可燃液體儲(chǔ)罐、400m3以上的危險(xiǎn)化學(xué)品壓力儲(chǔ)罐應(yīng)另設(shè)高高液位監(jiān)測(cè)報(bào)警及聯(lián)鎖控制系統(tǒng)。
《立式圓筒形鋼制焊接儲(chǔ)罐安全技術(shù)規(guī)程》AQ3053-2015
6.13切斷閥
儲(chǔ)罐物料進(jìn)出口管道靠近罐體處應(yīng)設(shè)一個(gè)總切斷閥。對(duì)大型儲(chǔ)罐,應(yīng)采用帶氣動(dòng)型、液壓型或電動(dòng)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的閥門。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電動(dòng)型時(shí),其電源電纜、信號(hào)電纜和電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)作防火保護(hù)。
切斷閥應(yīng)具有自動(dòng)關(guān)閉和手動(dòng)關(guān)閉功能,手動(dòng)關(guān)閉包括遙控手動(dòng)關(guān)閉和現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)關(guān)閉。
12.2.2可燃液體儲(chǔ)罐,應(yīng)按規(guī)范的要求和操作需要設(shè)置液位計(jì)和高低液位報(bào)警裝置、高高液位報(bào)警裝置,并將報(bào)警及液位顯示信息傳至控制室。頻繁操作的儲(chǔ)罐宜設(shè)自動(dòng)聯(lián)鎖緊急切斷裝置。
大型罐應(yīng)設(shè)高低液位報(bào)警裝置、高高液位報(bào)警裝置和緊急切斷裝置,并采取高高液位報(bào)警聯(lián)鎖緊急切斷裝置的措施,在防火堤外及控制室操作站應(yīng)設(shè)置緊急切斷閥聯(lián)鎖按鈕。當(dāng)儲(chǔ)罐發(fā)生液位報(bào)警高高或火災(zāi)時(shí),能夠遙控或直接手動(dòng)關(guān)閉進(jìn)料切斷閥,在切斷閥關(guān)閉后,應(yīng)自動(dòng)聯(lián)鎖停止進(jìn)料泵。
注:《立式圓筒形鋼制焊接儲(chǔ)罐安全技術(shù)規(guī)程》AQ3053-2015中大型儲(chǔ)罐是指公稱直徑大于或等于30m或公稱容積大于或等于10000m3的儲(chǔ)罐。
歸納
歸納總結(jié)上述要求,從符合現(xiàn)行法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)層面回答前面提出的問題:
一、儲(chǔ)罐需要設(shè)置什么樣的聯(lián)鎖?
1、高高液位自動(dòng)切斷進(jìn)料的聯(lián)鎖,盡量聯(lián)鎖關(guān)閉罐根部閥,且該閥能遠(yuǎn)距離操作實(shí)現(xiàn)緊急切斷功能。目的是防止儲(chǔ)罐液位過高導(dǎo)致油品外溢。
2、低低液位自動(dòng)切斷出料的聯(lián)鎖,主要停出料泵。目的一是為了防止浮頂儲(chǔ)罐浮盤落底,空氣進(jìn)入儲(chǔ)罐內(nèi)形成爆炸性氣體環(huán)境;二是防止泵抽空損壞。
二、哪些儲(chǔ)罐需要設(shè)置聯(lián)鎖?
(一)高高液位聯(lián)鎖:
1、壓力儲(chǔ)罐、儲(chǔ)存I級(jí)和II級(jí)毒性液體的儲(chǔ)罐應(yīng)設(shè)置高高液位聯(lián)鎖(對(duì)罐容無要求);
2、容量大于或等于3000m3的甲B和乙A類可燃液體儲(chǔ)罐、5000m3以上乙B類可燃液體儲(chǔ)罐、容量大于或等于10000m3的其他液體儲(chǔ)罐設(shè)置高高液位聯(lián)鎖(對(duì)罐容和/或介質(zhì)火災(zāi)危險(xiǎn)性有要求)。
(二)低低液位聯(lián)鎖:
裝置原料儲(chǔ)罐、容量大于或等于50000m3的外浮頂罐和內(nèi)浮頂儲(chǔ)罐以及石油儲(chǔ)備庫(kù)油罐設(shè)置液位低低聯(lián)鎖。
根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)分析,建議甲B類可燃液體浮頂儲(chǔ)罐設(shè)液位低低聯(lián)鎖停出料泵以防止浮盤落底。
三、聯(lián)鎖要不要接入獨(dú)立的SIS系統(tǒng)?
1、涉及毒性氣體、液化氣體、劇毒液體的一級(jí)或者二級(jí)重大危險(xiǎn)源,配備獨(dú)立的安全儀表系統(tǒng)(SIS);
2、其他情況需要根據(jù)SIL評(píng)估結(jié)果決定是否進(jìn)獨(dú)立SIS系統(tǒng)。
另外,對(duì)于一個(gè)不在上述討論情況的同時(shí)又構(gòu)成一級(jí)、二級(jí)重大危險(xiǎn)源的危險(xiǎn)化學(xué)品罐區(qū)的儲(chǔ)罐,需要在罐根部設(shè)置切斷閥并實(shí)現(xiàn)緊急切斷功能。