儲罐是石化企業(yè)的重要設施,儲存液態(tài)與氣態(tài)的原料、產(chǎn)品和中間產(chǎn)品。石化儲罐存儲的物料數量遠遠大于重大危險源的臨界量,潛在風(fēng)險較大,處于高危狀態(tài),一個(gè)細節上的差錯,可能會(huì )導致災難性的事故。
化工儲罐聯(lián)鎖設置的三個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題
國內外石油化工儲罐大都是由于介質(zhì)外漏引發(fā)事故,且極易導致火災爆炸等損失慘重、代價(jià)巨大的事故。以下我們從儲罐聯(lián)鎖設置來(lái)探討一下事故預防的基本出發(fā)點(diǎn)。
《安全監管總局關(guān)于進(jìn)一步加強化學(xué)品罐區安全管理的通知》(安監總管三〔2014〕86號)
(一)根據規范要求設置儲罐高低液位報警,采用超高液位自動(dòng)聯(lián)鎖關(guān)閉儲罐進(jìn)料閥門(mén)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)儲罐要設置緊急切斷閥。
《危險化學(xué)品重大危險源監督管理暫行規定》(安全生產(chǎn)監督管理總局令第40號)
第十三條(三)對重大危險源中的毒性氣體、劇毒液體和易燃氣體等重點(diǎn)設施,設置緊急切斷裝置;毒性氣體的設施,設置泄漏物緊急處置裝置。涉及毒性氣體、液化氣體、劇毒液體的一級或者二級重大危險源,配備獨立的安全儀表系統(SIS)。
《化工和危險化學(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準(試行)》(安監總管三〔2017〕121號)
五、構成一級、二級重大危險源的危險化學(xué)品罐區未實(shí)現緊急切斷功能;涉及毒性氣體、液化氣體、劇毒液體的一級、二級重大危險源的危險化學(xué)品罐區未配備獨立的安全儀表系統。
《石油天然氣工程設計防火規范》
GB50183-2004
6.6.13天然氣凝液儲罐及液化石油氣儲罐應設液位計、溫度計、壓力表、安全閥,以及高液位報警裝置或高液位自動(dòng)聯(lián)鎖切斷進(jìn)料裝置。
《石油儲備庫設計規范》GB50737-2011
6.2.3油罐進(jìn)油管道控制閥門(mén)應采取高高液位自動(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每座油罐應設置液位連續測量?jì)x表和高高液位開(kāi)關(guān)、低低液位開(kāi)關(guān),并應符合下列規定:
2連續液位計應具備高液位報警、低液位報警和高高液位聯(lián)鎖關(guān)閉油罐進(jìn)口閥門(mén)的功能,低液位報警設定高度(距罐底板)不宜小于2m。
3高高液位開(kāi)關(guān)應具備高高液位聯(lián)鎖關(guān)閉油罐進(jìn)口閥門(mén)的功能。
4低低液位開(kāi)關(guān)應具備低低液位聯(lián)鎖停輸油泵并關(guān)閉泵出口閥門(mén)的功能,低低液位開(kāi)關(guān)設定高度(距罐底板)可不小于1.85m。
《石油庫設計規范》GB50074-2014
15.1.2下列儲罐應設高高液位報警及聯(lián)鎖,高高液位報警應能同時(shí)聯(lián)鎖關(guān)閉儲罐進(jìn)口管道控制閥:
--年周轉次數大于6次,且容量大于或等于10000m3的甲B、乙類(lèi)液體儲罐;
--年周轉次數小于或等于6次,且容量大于20000m3的甲B、乙類(lèi)液體儲罐;
--儲存Ⅰ、Ⅱ級毒性液體的儲罐。
15.1.3容量大于或等于50000m3的外浮頂罐和內浮頂儲罐應設低低液位報警。低低液位報警設定高度(距罐底板)不應低于浮頂落底高度,低低液位報警應能同時(shí)聯(lián)鎖停泵。
《石油化工企業(yè)設計防火標準》
GB50160-2008(2018年版)
6.2.23可燃液體的儲罐宜設自動(dòng)脫水器,并應設液位計和高液位報警器,必要時(shí)可設自動(dòng)聯(lián)鎖切斷進(jìn)料設施。
6.3.11液化烴的儲罐應設液位計、溫度計、壓力表、安全閥,以及高液位報警和高高液位自動(dòng)聯(lián)鎖切斷進(jìn)料措施。
《液化烴球形儲罐安全設計規范》
SH3136-2003
5.3.2液化烴球形儲罐應設高液位報警器和高高液位連鎖。必要時(shí)應加設低液位報警器。
5.3.3對于間歇操作下槽車(chē)裝卸的液化石油氣球形儲罐,應設置高高液位自動(dòng)聯(lián)鎖緊急切斷進(jìn)料裝置。對于單組份液化烴或煉化生產(chǎn)裝置連續操作的球形儲罐,其聯(lián)鎖要求應根據其上下游工藝生產(chǎn)流程的要求確定。
《石油化工儲運系統罐區設計規范》SH/T3007-2014
5.4.3儲存I級和II級毒性液體的儲罐、容量大于或等于3000m3的甲B和乙A類(lèi)可燃液體儲罐、容量大于或等于10000m3的其他液體儲罐應設高高液位報警及聯(lián)鎖,高高液位報警應聯(lián)鎖關(guān)閉儲罐進(jìn)口管道控制閥。
5.4.4裝置原料儲罐宜設低低液位報警,低低液位報警宜聯(lián)鎖停泵。
6.3.4壓力儲罐應另設一套專(zhuān)用于高高液位報警并聯(lián)鎖切斷儲罐進(jìn)料管道閥門(mén)的液位監測儀或液位開(kāi)關(guān)。
《危險化學(xué)品重大危險源罐區現場(chǎng)安全監控裝備設置規范》AQ3036-2010
5.1可根據實(shí)際情況設置儲罐的溫度、液位、壓力以及環(huán)境溫度等參數的聯(lián)鎖自動(dòng)控制裝備,包括物料的自動(dòng)切斷或轉移以及噴淋降溫裝備等。
6.3.7大型(5000m3以上)可燃液體儲罐、400m3以上的危險化學(xué)品壓力儲罐應另設高高液位監測報警及聯(lián)鎖控制系統。
《立式圓筒形鋼制焊接儲罐安全技術(shù)規程》AQ3053-2015
6.13切斷閥
儲罐物料進(jìn)出口管道靠近罐體處應設一個(gè)總切斷閥。對大型儲罐,應采用帶氣動(dòng)型、液壓型或電動(dòng)型執行機構的閥門(mén)。當執行機構為電動(dòng)型時(shí),其電源電纜、信號電纜和電動(dòng)執行機構應作防火保護。
切斷閥應具有自動(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)閉和現場(chǎng)手動(dòng)關(guān)閉。
12.2.2可燃液體儲罐,應按規范的要求和操作需要設置液位計和高低液位報警裝置、高高液位報警裝置,并將報警及液位顯示信息傳至控制室。頻繁操作的儲罐宜設自動(dòng)聯(lián)鎖緊急切斷裝置。
大型罐應設高低液位報警裝置、高高液位報警裝置和緊急切斷裝置,并采取高高液位報警聯(lián)鎖緊急切斷裝置的措施,在防火堤外及控制室操作站應設置緊急切斷閥聯(lián)鎖按鈕。當儲罐發(fā)生液位報警高高或火災時(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,應自動(dòng)聯(lián)鎖停止進(jìn)料泵。
注:《立式圓筒形鋼制焊接儲罐安全技術(shù)規程》AQ3053-2015中大型儲罐是指公稱(chēng)直徑大于或等于30m或公稱(chēng)容積大于或等于10000m3的儲罐。
歸納
歸納總結上述要求,從符合現行法規、標準層面回答前面提出的問(wèn)題:
一、儲罐需要設置什么樣的聯(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,且該閥能遠距離操作實(shí)現緊急切斷功能。目的是防止儲罐液位過(guò)高導致油品外溢。
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罐浮盤(pán)落底,空氣進(jìn)入儲罐內形成爆炸性氣體環(huán)境;二是防止泵抽空損壞。
二、哪些儲罐需要設置聯(lián)鎖?
(一)高高液位聯(lián)鎖:
1、壓力儲罐、儲存I級和II級毒性液體的儲罐應設置高高液位聯(lián)鎖(對罐容無(wú)要求);
2、容量大于或等于3000m3的甲B和乙A類(lèi)可燃液體儲罐、5000m3以上乙B類(lèi)可燃液體儲罐、容量大于或等于10000m3的其他液體儲罐設置高高液位聯(lián)鎖(對罐容和/或介質(zhì)火災危險性有要求)。
(二)低低液位聯(lián)鎖:
裝置原料儲罐、容量大于或等于50000m3的外浮頂罐和內浮頂儲罐以及石油儲備庫油罐設置液位低低聯(lián)鎖。
根據風(fēng)險分析,建議甲B類(lèi)可燃液體浮頂儲罐設液位低低聯(lián)鎖停出料泵以防止浮盤(pán)落底。
三、聯(lián)鎖要不要接入獨立的SIS系統?
1、涉及毒性氣體、液化氣體、劇毒液體的一級或者二級重大危險源,配備獨立的安全儀表系統(SIS);
2、其他情況需要根據SIL評估結果決定是否進(jìn)獨立SIS系統。
另外,對于一個(gè)不在上述討論情況的同時(shí)又構成一級、二級重大危險源的危險化學(xué)品罐區的儲罐,需要在罐根部設置切斷閥并實(shí)現緊急切斷功能。