李赵 付红栓 金立玺
上海市特种设备监督检验技术研究院 上海市 200062
摘要：通过介绍石油化工行业的主要标准、规范，明确一级或二级重大危险源的油品储罐需实现紧急停车功能。分析紧急切断功能设置的原因，重点阐述紧急切断功能如何实现及紧急切断阀的选型，并探讨了储罐紧急停车后如何解决对上下游装置造成的影响。论文对油品储罐区工程建设和实际运行中有一定的指导和借鉴意义。
关键词：石油化工重大危险源储罐紧急停车
石油化工行业生产工艺通常属于高温、高压，且加工原料和生产产品大多数性质是易燃、易爆、有毒有害和易腐蚀，一直是属于高危行业。储罐是石油化工企业中常用于储存原料和产品的主要设施，相同或类似性质的油品储罐基于土地的利用率及经济成本通常成组布置成罐区。石油化工企业储存物料的大部分罐区构成了重大危险源。
一、紧急停车功能设置背景
根据规范《危险化学品重大危险源辨识》GB18218－2018的有关规定，危险品重大危险源是指长期地或临时地生产、储存、使用和经营危险化学品，且危险化学品的数量等于或超过临界量的单元；其中储存单元是用于储存危险化学品的储罐或仓库组成的相对独立的区域，储罐区以罐区防火堤为界限划分为独立的单元，仓库以独立仓库(独立建筑物)为界限划分为独立的单元［3］。石油化工企业储存物料的大部分罐区构成
了重大危险源，需实现紧急切断功能。
二、紧急停车原因分析
紧急停车功能是指对石油化工等生产单元可能发生的危险或不采取措施将继续恶化的状态进行响应和干预，从而保障生产安全，避免造成重大人身伤害及重大财产损失的控制系统。经分析，构成一级或二级重大危险源的罐区需紧急停车的主要原因如下：(1)罐区储罐发生火灾、储罐破损泄露等事故，需快速切断物料进出管道，使其与其它储罐或设施进行隔离，防止事故扩大化。(2)上、下游装置发生紧急事故，需快速切断储罐与装置之间联系的管道，防止事故蔓延至罐区。(3)公用工程物料供应中断时，如停风、停电等，一级或二级重大危险源的罐区失去动力源，无法正常工作。为保护罐区储罐的安全，快速关闭储罐进出口阀门。
石油化工企业液化烃储存通常采用球形储罐，其它介质储存采用常压立式储罐。液化烃储罐与常压立式储罐由于储存介质危险特性不同，其紧急切断阀设置方式也不同。1、液化烃储罐液化烃属于甲A类火灾危险性介质且遇火极易爆炸，其储罐的储存压力高，一般采用球形压力储罐。液化烃储罐在石油化工企业中通常属于重点监管对象。规范GB/T50160－2008《石油化工企业设计防火标准》(2018年版)中条文规定，全压力式液化烃储罐根部宜设紧急切断阀；液化烃的储罐应设液位计、温度计、压力表、安全阀，以及高液位报警和高高液位自动联锁切断进料措施。规范SH/T3007－2014《石油化工储运系统罐区设计规范》中条文规定，压力储罐应另设一套专用于高高液位报警并连锁切断储罐进料管道规范SH/T3007－2014《石油化工储运系统罐区设计规范》中条文规定，储存Ⅰ级和Ⅱ级毒性液体的常压储罐、容量大于或等于3000m3的甲B和乙A类可燃液体常压储罐、容量大于或等于1×104m3的其他液体常压储罐应设高高液位报警及联锁，高高液位报警应联锁关闭储罐进口管道控制阀。所以，常压储罐需根据储存介质属性、储罐容量来设置紧急切断阀。
常压储罐实现紧急切断功能需满足以下条件：(1)储存Ⅰ级和Ⅱ级毒性液体、构成一级或二级重大危险源的常压储罐Ⅰ级和Ⅱ级毒性液体储罐与液化烃储罐类似，无论是否达到一级或二级重大危险源，其进出口应设置紧急切断阀装置。Ⅰ级和Ⅱ级毒性液体储罐的紧急切断功能实现参照液化烃储罐。规范SH/T3007－2014《石油化工储运系统罐区设计规范》中条文规定，装置原料的常压储罐宜设置低低液位报警，低低液位宜联锁停泵。一级或二级重大危险源的常压储罐进出口应设置紧急切断阀装置，建议低低液位是否自动联锁关闭阀门及停泵，其它紧急切断功能实现参照液化烃储罐。储罐高高、低低液位联锁关闭储罐进出阀门需要考虑联锁后造成的上下油装置的影响。(2)未构成一级或二级重大危险源的其它常压储罐根据规范SH/T3007－2014，甲B、乙A及容量大于或等于1×104m3的其他液体常压储罐应设置高高液位报警及联锁，高高液位报警应联锁关闭储罐进口管道控制阀。对于未构成一级或二级重大危险源但容量大于或等于1×104m3的除甲B、乙A介质的其它储罐进口设置紧急切断阀。其它紧急切断功能实现参照液化烃储罐。3、紧急切阀的选型紧急切断阀指事故工况下，用于防止物料大量释放到环境中，造成严重危害的切断装置。石化行业中，紧急切断阀根据储存介质性质主要分为两种，一种液化烃用紧急切断阀，另一种易燃和可燃常压储罐用紧急切断阀。查石油化工行业的各种文件及相关规范，对两种紧急切断阀的选型要求整理主要如下：(1)液化烃用紧急切断阀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和隔离易燃及有毒物料的开关阀。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。a.当液化烃球罐区有可靠的仪表空气系统时，应选用气动紧急切断阀。b.当液化烃球罐区无仪表空气系统、但有负荷分级为一级负荷的电力电源系统时，应选用电液执行机构或电动执行机构驱动的紧急切断阀。c.球阀、闸阀和蝶阀均可用于紧急切断阀，但不得选用截止阀。d.在同时作为进出口总管紧急切断阀时，应选用双向密封型阀内件，阀门泄漏等级应满足相关标准。e.紧急切断阀的全行程关断时间不应超过1s/英寸阀门通径，紧急切断阀的全行程打开时间应符合安全和工艺操作要求。f.在液化烃球罐区的火灾危险区外应设置紧急切断阀的现场操作开关，其接点信号直接送至气动执行机构的电磁阀或电液、电动执行机构的ESD动作端子，用于在紧急情况下现场手动关闭紧急切断阀。g.紧急切断阀应首选仪表空气故障关型，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。h.当工艺特别要求阀门为仪表空气故障保持型时，应选用双作用气缸执行机构并配有仪表空气储罐，阀门保位时间不应低于48小时。
三、结语
一级或二级重大危险源的储罐区设置紧急切断功能，既能保证储罐运行安全、避免事故恶化造成重大人身伤害及重大财产损失，又能提高企业的自动化水平、减少人员操作失误概率，符合现代化企业发展规律和目标。由于现有石油化工企业罐区工艺设置复杂，各性质相近物料混合储存，且储罐存储功能多样。结合经济成本、技术等方面原因，罐区储罐紧急切断后上下游装置关系很难做到完全自动控制，需进一步研究完善。
参考文献
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