专栏名称: 经燕
服务于石油和化工全行业产业链,提供行业新闻、技术推广、学术探讨,解决方案,为项目业主、设计院、服务商之间搭建交流与合作的信息平台。
目录
相关文章推荐
51好读  ›  专栏  ›  经燕

专家谈 | 油品储罐切断阀争议问题认识!

经燕  · 公众号  ·  · 2024-04-02 17:58

正文

本文内容来自: 中石油华东设计院有限公司副总工程师 林洪俊先生 于“2024全国石油化工数字化(储运)罐区大会暨第六届全国石油化工罐区测量控制与安全管理技术交流大会”上发表的报告。

经燕化工平台作为此次大会官方合作媒体,享有会议资料独家分享权,如需转载请注明出处,如未经许可或未注明出处,将追究法律责任!


论坛现场影像



一、油品储罐紧急切断阀是否必须设置在储罐的最根部?


油品储罐紧急切断阀是否必须设置在储罐的最根部是争议热点。坚持设在最根部者,多处于对一些标准、要求的字面理解。而对此不认可者基本分为两种类型:

(1)只要切断即可,装在哪儿都可以;

(2)装在罐与软连接之间即可。


哪种说法对? 笔者反对仅仅拿着文件、标准表面名词说事的做法。赞成基于风险分析分方法,辨证对待,争取利益最大化的原则。油品储罐紧急切断阀无非是要满足对已确认风险的管控——切断物料,包括参数超限时,管道泄漏时,罐体破裂时,发生火灾时等。

可选择的方案:
方案A: 软连接是薄弱环节,脱落、破裂致泄漏风险高。若油品储罐紧急切断阀装在其外,一旦泄漏无法遥控关闭。
方案B: 贴近罐体,可最大程度保证物料的切断。但是,极其不便于油品储罐紧急切断阀的维修。
方案C: 在油品储罐紧急切断阀与罐体之间设手动关断阀有利于罐根阀的维修。但时,这会增加泄漏点,增加罐根配管的重量,罐体管道接口受力增大,增加局部破裂泄露风险。


综合评估:

方案C比较实用。残余风险低,可接受。

方案B比较适用于在役储罐手动阀改自动紧急切断阀的技改工程。

方案C不可取 适用于在役储罐需要增加紧急切断阀,但一时不能停工改 造,临时用二道阀作紧急切断阀的情况。


SH/T 3007(石化企业罐区标准),AQ 3053(安监总局),油气储存企业紧急切断系统基本要求(应急管理部),对油品储罐紧急切断阀的设置做了要求。

山东省应急管理厅的油气储存设施紧急切断系阀设置的专家会商意见(2023.9.19),对紧急切断阀的设置做了细化、明确、确认,尤其对方案C做了确认。

预备发布的《石油化工油品储罐紧急切断阀工程设计规范》T/HGJ 12412-202Y对方案C、方案B做了确认。



二、油品储罐紧急切断阀能否用电动阀?


1、储罐紧急切断阀执行机构可选用气动执行机构、电液执行机构、电动 执行机构。


2、 气动执行机构宜用于下列场合:


(1) 有可靠的仪表气源;

(2) 对储罐紧急切断阀有故障关闭需求。


3、电液执行机构宜用于下列场合:


(1) 无可靠仪表气源;

(2) 对储罐紧急切断阀有故障关闭需求;

(3) 储罐紧急切断阀需要大推力或大扭矩执行机构。


4、电动执行机构宜用于下列场合:


(1) 无可靠仪表气源;

(2) 对储罐紧急切断阀没有故障关闭需求;

(3) 储罐紧急切断阀需要大推力或大扭矩执行机构;

(4) 其他型式执行机构尺寸、重量超出允许范围。


5、电动阀,可以取得SIL认证,可以确定SIL等级。


但是,电动阀一般不能实现故障安全,因此需要保证供电电源持续可 靠,需要保证供电线路可靠完好,需要保证信号线路可靠完好。

电动阀,可以用。但有风险,有条件。 (AQ 3059-2023 液化烃罐没有列入电动阀,只选择了气动阀、电液阀)


6、常用后备电源,移动发电机,防火堤外电源快速切换箱。



三、油品储罐紧急切断阀是否都要防火?


对于油品储罐紧急切断阀, 无防火统一要求


1、储罐紧急切断阀应根据行政法规,标准规范、工艺需求、企业风险控制标准等确定防火要求。

2、下列情况宜对储罐紧急切断阀进行防火设计:


(1) 储存剧毒液体的重大危险源储罐紧急切断阀;
(2) 储存液化气体的一级或二级重大危险源储罐紧急切断阀;
(3) 执行安全功能的储罐紧急切断阀;
(4) 其他有防火需求的储罐紧急切断阀。


四、油品储罐紧急切断阀防火性能有何总体要求?


储罐紧急切断阀防火设计应满足在烃类池火状况下30分钟内,或经安全评估确定的火灾温度、时间内,防火性能达到如下要求:

(1)执行机构应能够自动或远程控制关阀,并保持关阀状态;

(2)阀门应关闭严密,泄漏等级应满足API607、API6FA要求,或相应的 国家标准、行业标准要求;

(3)阀体应无泄漏,与阀盖连接处的外漏应满足API607、API6FA要求, 或相应的国家标准、行业标准要求;

(4)阀杆密封填料的外漏应满足API607、API6FA要求,或相应的国家标 准、行业标准要求。



五、油品储罐紧急切断阀阀体是否都要防火?


关于油品罐区控制阀阀体的防火要求, 在仪表选型规范中已经有统一明确要求

SH/T 3005-2016 《石油化工自动化仪表选型设计规范》:



该条款是出于 对石油化工生产、储运场景风险管控的需求,不仅仅是对罐区 。(AO 3059-2023 液化烃要求防火)

化工物料一般也有火灾风险 。因此,不需要防火为少数。安全评估阶段就有,明确在SRS。



六 、油品储罐紧急切断阀阀体如何防火?


储罐紧急切断阀阀体、阀内件、阀盖防火宜采取如下措施

(1)阀体、阀盖应为锻钢或铸钢;

(2)压力等级应不低于管道等级规定;

(3)阀座与阀芯宜采用金属密封,也可以采用软密封+金属密封的结构设 计,保证在火灾时阀座与阀芯的密封性能满足耐火试验的密封性能要求;

(4)阀体、阀盖的密封垫片宜采用柔性石墨+不锈钢的缠绕垫片或采用金 属环垫;

(5)阀杆密封填料宜选用增强型柔性石墨填料(密度≥1360kg/m3),并 配置上下密封环。



七、油品储罐紧急切断阀执行机构是否都要防火?


对于执行机构, 只有对油品储罐紧急切断阀有防火要求,且只有存在当火灾风险影响到阀规定的动作功能(如关闭)可能,才需要防火 。否则不需要。
储罐紧急切断阀应根据行政法规,标准规范、工艺需求、企业风险控制标准等确定防火要求。
上述防火需求分析,在项目安全评估阶段就应该提出明确要求,在SRS(安全仪表功能需求规格书)中应有清晰的表述。


如下场景宜对储罐紧急切断阀进行防火设计

(1)储存剧毒液体的重大危险源储罐紧急切断阀;

(2)储存液化气体的一级或二级重大危险源储罐紧急切断阀;

(3)执行安全功能的储罐紧急切断阀;

(4)其他有防火需求的储罐紧急切断阀。



八、油品储罐紧急切断阀执行机构如何防火?


1、储罐紧急切断阀执行机构防火可采取如下措施:

(1)故障关闭型储罐紧急切断阀,配置了单作用弹簧复位式气动执 行机构,且执行机构结构和弹簧满足火灾条件要求,可在气缸或气动控制 管路上配易熔塞。 火灾时易熔塞熔化,气缸失气,储罐紧急切断阀自行关 闭。 易熔塞熔点温度宜为250°C,或根据实际安全需求确定;
(2)故障关闭型储罐紧急切断阀,配置了双作用气动执行机构,执 行机构应加防火隔热保护措施;
(3)故障关闭型储罐紧急切断阀,配置了电动执行机构,执行机构 应加防火隔热保护措施;
(4)故障关闭型储罐紧急切断阀,配置了电液执行机构,应加防火 隔热保护措施。


2、执行机构的防火隔热保护措施应满足火灾安全需求、运行工况需求、维护操作需求、环境条件需求。


3、执行机构的防火隔热保护措施宜采用柔性防火罩,也可采用刚性防火罩或其他防火隔热措施。


4、执行机构的防火罩应满足如下要求:

(1)耐火隔热: 防火罩应满足UL 1709要求,抵抗烃类1093℃池火30分钟。在此条件下,

防火罩内执行机构侧的温度不应超过执行机构及其附件的工作允许温度范围。

(2)散热降温: 防火罩应满足在正常生产时散热降温要求,防火罩内执行机构侧温度应不超过其允许范围。

(3)便于运维: 防火罩应具有日常检查、操作所需要的窗口,包括显示屏观察窗口,接线盒检查窗口,排水操作窗口、手轮操作窗口等。窗口日常应关闭,需要时可方便开启,火灾时应防火。

防火罩结构应方便拆卸,便于执行机构的维修。

(4)适应环境: 防火罩应满足使用现场的环境温度、湿度、风沙、雨雪、大气腐蚀、阳光辐射等条件的要求,使用寿命满足工程要求。



九、油品储罐紧急切断阀电缆是否都要防火?


油品储罐紧急切断阀电缆包括供电电缆,控制信号电缆,控制信号+电源电缆。并非所有电缆都需要防火。电缆防火需求主要来自储罐紧急切断阀控制功能在火灾时对供电电缆、信号电缆的要求。若不允许断路、短路,则电缆需要采取防火措施。

实际上只有少数电缆有防火需求。

(1)气动阀: 双电控电磁阀用控制信号+电源电缆;正常不带电

单电控电磁阀用控制信号+电源电缆。

(2)电动阀: 电源电缆,控制信号电缆。

(3)电液阀: 无蓄能机构的电源电缆,控制信号电缆。


十、油品储罐紧急切断阀电缆如何防火?


对于有防火需求的电源电缆、信号电缆应采取相应的防火措施,满足防火功能 。防火措施可选择下列措施之一:

(1)采用耐火电缆;

(2)电缆埋地敷设;

(3)电缆在防火电缆槽、金属保护管内敷设。



十一、油品储罐紧急切断阀动作是否越快越好?


检测,报警,越快越好。切断,按惯性思维也是越快越好,尤其是紧急切断阀,更有感觉要提水救火于上房之势,更有一些标准加持:动作不大于10秒。

油品储罐紧急切断阀,速度过快,将产生严重水击。进料时,罐前软连接将是水击重点,而软连接又是脆弱点,可能使软连接脱落,破裂,泄漏。出料时,抽出泵将是水击重点,泵也是脆弱点,会使泵结构遭破坏, 返厂维修。

SH/T 3184—2017:阀动作速度不高于10s×DN/100。

显然,作为切断阀,速度也不能太长,否则不能消除风险

基本原则:关断时间不应大于过程安全时间,建议不大于过程安全时间的一半。

应急管理部《油气储存企业紧急切断系统基本要求》: 动作时间应少于180s。中石化规定与此相同

建议联锁时先关二道阀,再关罐根紧急切断阀



十二、油品储罐紧急切断阀阀体应选何种阀型?


储罐紧急切断阀阀体形式可按下述方案选择:

(1)公称通径≤DN300时,宜选用球阀、闸阀;

(2)公称通径>DN300时,宜选用闸阀;

(3)公称通径>DN900时,可选用蝶阀;

(4)用于液化烃球罐时,宜选用球阀。







请到「今天看啥」查看全文