1? 液化烴球罐區(qū)安全技術(shù)管理的基本要求
1.1? 液化烴球罐區(qū)及球罐的安全設(shè)計、運行管理除執(zhí)行本規(guī)定外,還應(yīng)符合國家和行業(yè)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范及中國石化集團(tuán)公司相關(guān)技術(shù)和安全監(jiān)督管理的規(guī)定。
1.2? 液化烴球罐區(qū)建設(shè)項目必須符合國家和建設(shè)項目所在地區(qū)安全、職業(yè)衛(wèi)生、消防、抗震減災(zāi)的有關(guān)法規(guī)和報批程序。建設(shè)項目中安全、職業(yè)衛(wèi)生、消防、抗震減災(zāi)技術(shù)措施和設(shè)備、設(shè)施,應(yīng)與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時投產(chǎn)使用。
2? 術(shù)語
2.1? 液化烴
在15℃時,飽和蒸氣壓大于0.1MPa(G)的烴類液體及其他類似的液體,不包括液化天然氣。
2.2? 緊急切斷閥
安裝在球罐進(jìn)出口管道上、發(fā)生事故或異常情況時能夠快速緊密關(guān)閉(TSO)的閥門,緊急切斷閥的允許泄漏量等級應(yīng)達(dá)到ANSI B16.104(FCI 70-2)CLASS V級或以上級。該閥門應(yīng)具有熱動、手動及遙控手動(帶手柄的遙控)關(guān)閉的功能。
2.3? 關(guān)閉時間
緊急切斷閥靠液壓、氣壓或電信號關(guān)閉時,由控制系統(tǒng)、安全儀表系統(tǒng)或操作者發(fā)出關(guān)閉信號開始至液流完全關(guān)斷為止所經(jīng)歷的時間,以秒(s)表示。
2.4? 全壓力式儲罐
液化烴在常溫和較高壓力下存儲的液態(tài)儲罐。
2.5? 半冷凍式儲罐
液化烴在較低溫度和較低壓力下存儲的液態(tài)儲罐。
2.6? 熱動
指受高熱(如火烤)情況下啟動或動作。
3? 液化烴球罐區(qū)的選址及區(qū)域布置、設(shè)計要求、運行管理和施工管理
3.1? 選址及區(qū)域布置
3.1.1? 選址
液化烴球罐區(qū)的選址要嚴(yán)格執(zhí)行《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》GB50160-2008,油田企業(yè)、城鎮(zhèn)燃?xì)狻⒂蛶斓葻捇鍓K以外的企業(yè)液化烴球罐區(qū)應(yīng)執(zhí)行相應(yīng)行業(yè)的國家標(biāo)準(zhǔn)。在山區(qū)或丘陵地區(qū)的液化烴球罐區(qū)應(yīng)避免布置在窩風(fēng)地帶。
3.1.2? 罐組
3.1.2.1? 液化烴球罐組應(yīng)設(shè)防火堤。防火堤不應(yīng)高于0.6m,且不應(yīng)低于可燃?xì)怏w(有毒氣體)檢測報警儀的安裝高度。
3.1.2.2? 液化烴球罐不得與其他可燃、助燃?xì)怏w儲罐同組布置,但全壓力式液化烴球罐可與可燃液體的壓力儲罐同組布置。
3.1.2.3? 球罐材質(zhì)不能適應(yīng)該罐組介質(zhì)最低溫度時不應(yīng)布置在同一罐組內(nèi)。
3.1.2.4? 同一罐組內(nèi)全壓力式或半冷凍式儲罐的個數(shù)不應(yīng)多于12個,且不超過2排。
3.1.2.5? 兩個罐組相鄰球罐之間的防火間距不應(yīng)小于20m。
3.1.3? 道路
3.1.3.1? 液化烴罐組周邊應(yīng)設(shè)環(huán)形消防通道,路面寬度不小于6m,轉(zhuǎn)彎半徑不小于12m,凈空高度不應(yīng)小于5m。
3.1.3.2? 罐區(qū)內(nèi)的產(chǎn)品運輸?shù)缆肪嚯x球罐外壁水平距離不應(yīng)小于15m。
3.2? 設(shè)計要求
3.2.1? 一般要求
球罐區(qū)的設(shè)計應(yīng)符合《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》GB 50160-2008、《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》TSG R004、《液化烴球形儲罐安全設(shè)計規(guī)范》SH 3136、《鋼制球形儲罐》GB 12337、《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范》SH/T 3007、《壓力管道安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》TSG D0001、《石化管道器材選用設(shè)計通則》SH 3059等各專業(yè)現(xiàn)行規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。
3.2.2? 設(shè)備材質(zhì)
3.2.2.1? 球罐選材除符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求外,還應(yīng)符合以下條件:
a)采用低溫鋼時應(yīng)有明確的技術(shù)要求,如P、S含量及沖擊功要求等。
b)采用低合金高強(qiáng)鋼應(yīng)標(biāo)明腐蝕介質(zhì)的適用濃度,并要求在使用過程中工藝上嚴(yán)格執(zhí)行腐蝕介質(zhì)的控制濃度,不得超濃度使用。
3.2.2.2? 對于氣候潮濕,且最低設(shè)計溫度T<0℃球罐的閥門、螺栓、導(dǎo)淋管、管帽應(yīng)選用可適用于液化烴介質(zhì)且耐大氣腐蝕的材質(zhì)。
3.2.2.3? 球罐保溫材料應(yīng)使用具有阻火作用的材料,保冷必須采用不燃材料。
3.2.2.4? 操作平臺和梯子應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貐^(qū)氣候條件選用耐腐蝕材料。
3.2.3? 工藝要求
3.2.3.1? 球罐應(yīng)至少設(shè)2個安全閥和1個緊急放空線(安全閥副線),每個都能滿足事故狀態(tài)下安全泄放量的要求;安全閥前后均應(yīng)設(shè)手動全通徑切斷閥,切斷閥口徑不應(yīng)小于安全閥出、入口口徑,正常保持全開狀態(tài),并加設(shè)鉛封或鎖定;氣體緊急放空管管徑不應(yīng)小于安全閥的入口直徑。
3.2.3.2? 對易爆介質(zhì)或者毒性程度為極度、高度或者中度危害介質(zhì)的壓力容器,應(yīng)當(dāng)在安全閥或者爆破片的排出口裝設(shè)導(dǎo)管,將排放介質(zhì)引至安全地點,并且進(jìn)行妥善處理,不得直接排入大氣。
3.2.3.3? 球罐應(yīng)根據(jù)存儲介質(zhì)的特性確定是否需要設(shè)置切水設(shè)施。球罐切水應(yīng)遵循安全可靠、操作簡便的原則。切水接管應(yīng)位于球罐最低部位。如采用二次脫水系統(tǒng),脫水罐應(yīng)為壓力容器,設(shè)計壓力不應(yīng)低于球罐的壓力等級,設(shè)計溫度應(yīng)按照所存介質(zhì)常壓沸點考慮;與球罐之間的管道系統(tǒng)應(yīng)為壓力管道。寒冷(最冷月平均溫度0-10℃)、及嚴(yán)寒(最冷月平均溫度<-10℃)地區(qū)的脫水系統(tǒng)應(yīng)采取保溫伴熱等防凍措施。
3.2.3.4? 液化烴球罐應(yīng)視存儲物料的性質(zhì)設(shè)置合理的注水設(shè)施。注水設(shè)施的設(shè)計以安全、快速有效、可操作性強(qiáng)為原則。
3.2.3.5? 兩端閥門關(guān)閉且因外界影響可能造成介質(zhì)壓力升高的液化烴管道應(yīng)有泄壓的安全措施或設(shè)施。
3.2.3.6? 攜帶可燃液體的低溫可燃?xì)怏w排放系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)符合《石油化工企業(yè)燃料氣系統(tǒng)和可燃性氣體排放系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》SH3009的有關(guān)規(guī)定;低溫管道器材的選用應(yīng)符合《石化管道器材選用設(shè)計通則》SH3059的有關(guān)規(guī)定。低溫氣體如未設(shè)專用排放系統(tǒng),則在排入全廠性火炬總管前應(yīng)設(shè)置氣化器。
3.2.3.7? 液化烴蒸發(fā)器的氣相部分應(yīng)設(shè)壓力表和安全閥;液相部分應(yīng)有液位指示儀表。
3.2.3.8? 有可能被物料堵塞或腐蝕的安全閥,在安全閥前應(yīng)設(shè)爆破片或在其進(jìn)出口管道上采取吹掃措施;在寒冷及嚴(yán)寒地區(qū),對于含水物料的安全閥進(jìn)出管道應(yīng)采取防凍措施。
3.2.3.9? 儲存不穩(wěn)定的烯烴、二烯烴等物質(zhì)時,應(yīng)采取防止生成過氧化物、自聚物的措施。丁二烯球罐應(yīng)采取以下措施:
a)設(shè)置氮封系統(tǒng);
b)儲存周期在兩周以內(nèi)時,應(yīng)設(shè)置水噴淋冷卻系統(tǒng),使球罐外表面溫度保持在30℃以下;儲存周期在兩周以上時,應(yīng)設(shè)置冷凍循環(huán)系統(tǒng)和阻聚劑添加系統(tǒng),使丁二烯溫度保持在10℃以下;
c)丁二烯球形球罐安全閥出口管道應(yīng)設(shè)氮氣吹掃。
3.2.3.10? 液化烴設(shè)備應(yīng)有事故緊急排放設(shè)施,可將設(shè)備內(nèi)的液化烴排放至安全地點,剩余的液化烴應(yīng)排入火炬系統(tǒng)。
3.2.3.11? 在非正常條件下,當(dāng)設(shè)備頂部最高操作壓力大于等于0.1MPa(G)的壓力容器應(yīng)設(shè)安全閥;當(dāng)設(shè)備頂部最高操作壓力為0.03~0.1MPa(G)的設(shè)備應(yīng)根據(jù)工藝要求設(shè)置安全閥。
3.2.3.12? 液化烴泵房的地面不宜設(shè)地坑或地溝,泵房內(nèi)應(yīng)有防止可燃?xì)怏w積聚的措施。
3.2.3.13? 相鄰液化烴球罐宜設(shè)聯(lián)合平臺,聯(lián)合操作平臺應(yīng)設(shè)不少于兩個通往地面的梯子(至少兩個是斜梯,斜梯與水平面的夾角不宜大于42°),作為安全疏散通道。
3.2.4? 儀表自控
3.2.4.1? 液化烴球罐區(qū)應(yīng)設(shè)置儀表控制系統(tǒng)完成生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、報警及過程控制任務(wù)??刂葡到y(tǒng)可采用可編程序控制器(PLC)、分散型控制系統(tǒng)(DCS)、監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA)和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)等。
當(dāng)罐區(qū)操作中有安全聯(lián)鎖要求時,應(yīng)設(shè)置安全聯(lián)鎖回路及安全儀表系統(tǒng)。安全聯(lián)鎖回路中的測量元件(包括傳感器、變送器等)、邏輯控制器和執(zhí)行元件(包括電磁閥、控制閥、切斷閥等)均應(yīng)滿足安全完整性等級(SIL)要求。
3.2.4.2? 液化烴球罐罐頂應(yīng)設(shè)壓力就地和遠(yuǎn)傳儀表測量氣相壓力,壓力表與壓力變送器不得共用同一開口。宜單獨設(shè)置壓力高報警設(shè)施,壓力高報警檢測元件可采用壓力開關(guān)或獨立的壓力變送器等可靠性強(qiáng)、有廣泛應(yīng)用的元件。
3.2.4.3? 液化烴球罐應(yīng)設(shè)就地和遠(yuǎn)傳液位計。就地液位計可采用磁翻板液位計、鋼帶液位計、雷達(dá)或伺服液位計的罐旁指示儀,不應(yīng)使用玻璃管(板)液位計。當(dāng)就地液位計采用雷達(dá)或伺服罐旁指示儀時,球罐還應(yīng)設(shè)一種不同類別的液位遠(yuǎn)傳儀表。寒冷及嚴(yán)寒地區(qū)使用的磁翻板液位計應(yīng)采取伴熱或保溫措施。
3.2.4.4? 液化烴球罐應(yīng)設(shè)高低液位報警和高高液位聯(lián)鎖切斷進(jìn)料措施。高高液位聯(lián)鎖的檢測元件應(yīng)獨立設(shè)置,可采用超聲波、音叉、浮球或電容式液位開關(guān),并宜與雷達(dá)、伺服等遠(yuǎn)傳液位計的高高液位信號組成“三取二”聯(lián)鎖切斷進(jìn)料,高高液位聯(lián)鎖的檢測元件應(yīng)能在線校驗。高液位報警的設(shè)定高度應(yīng)為球罐的設(shè)計儲存液位。高高液位報警的設(shè)定高度,不應(yīng)大于液相體積達(dá)到球罐計算容積90%時的高度。
3.2.4.5? 緊急切斷閥
a)液化烴球罐液相進(jìn)出口處應(yīng)設(shè)緊急切斷閥,緊急切斷閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)可選用氣動型、液壓型或電動型(優(yōu)先選用氣動)。當(dāng)切斷閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)為氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)時應(yīng)選用單作用氣缸執(zhí)行機(jī)構(gòu)(故障安全性型);如已采用氣動雙作用氣缸執(zhí)行機(jī)構(gòu)時應(yīng)配事故空氣罐。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電動型時,其電源應(yīng)通過電氣UPS供電,其電源電纜、信號電纜和電動執(zhí)行機(jī)構(gòu)應(yīng)做防火保護(hù)。
b)緊急切斷閥應(yīng)與工藝控制閥相區(qū)別。其密封結(jié)構(gòu)應(yīng)采用耐火結(jié)構(gòu)并符合ANSI/API STD607標(biāo)準(zhǔn);允許泄漏量應(yīng)符合ANSI B16.104(FCI 70-2)CLASS V級或以上級。
c)液化烴球罐區(qū)防火堤外及控制室操作站(硬開關(guān)或軟開關(guān))應(yīng)設(shè)置緊急切斷閥聯(lián)鎖按鈕,當(dāng)球罐液位高高報警或發(fā)生火災(zāi)時,操作員能夠遙控或就地手動關(guān)閉緊急切斷閥,在緊急切斷閥關(guān)閉后,自動聯(lián)鎖停止進(jìn)料泵。緊急切斷閥的關(guān)閉時間按下表:
緊急切斷閥的完全關(guān)閉時間
公稱尺寸DN(mm)?完全關(guān)閉時間(s)?
≤50?≤5?
65~350?≤10?
d)緊急切斷閥應(yīng)能保證在易熔元件自動切斷裝置溫度達(dá)到75±5℃時自動關(guān)閉。
e)選用的緊急切斷閥應(yīng)為故障安全型。
3.2.4.6? 液化烴球罐區(qū)應(yīng)設(shè)現(xiàn)場聲/光報警設(shè)施。固定式可燃?xì)怏w、有毒氣體檢測器及其他報警信號應(yīng)接入現(xiàn)場聲/光報警設(shè)施。探測器的設(shè)置及報警設(shè)定值的設(shè)定嚴(yán)格執(zhí)行《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報警設(shè)計規(guī)范》GB 50493。
3.2.4.7? 液化烴球罐區(qū)現(xiàn)場遠(yuǎn)傳儀表及儀表控制系統(tǒng)應(yīng)采用UPS不間斷電源供電,UPS的后備電池供電時間不少于30分鐘。
3.2.4.8? 電纜宜按防火堤外橋架或埋地敷設(shè),堤內(nèi)埋地方式敷設(shè),至設(shè)備處穿鋼管保護(hù)。埋地敷設(shè)的電纜應(yīng)考慮防止地下水的侵蝕。如果堤內(nèi)采用儀表匯線槽盒架空敷設(shè)時,應(yīng)選用阻燃型電纜。
3.2.4.9? 液化烴球罐區(qū)應(yīng)根據(jù)所在地區(qū)雷擊概率及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置相應(yīng)的電涌保護(hù)器。
3.2.4.10? 液化烴球罐區(qū)儀表及控制系統(tǒng)的保護(hù)接地、工作接地、防靜電接地、防雷接地應(yīng)共用接地系統(tǒng),接地電阻不應(yīng)大于4Ω。
3.2.5? 安全監(jiān)控系統(tǒng)
3.2.5.1? 液化烴球罐區(qū)應(yīng)設(shè)工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)。室外安裝的攝像機(jī)應(yīng)置于接閃器有效保護(hù)范圍之內(nèi);攝像機(jī)的視頻線、信號線宜采用光纜傳輸,電源采用UPS供電,各類電纜兩端加裝浪涌保護(hù)器;攝像機(jī)應(yīng)有良好的接地,接至接地網(wǎng)。
3.2.5.2? 遠(yuǎn)離生產(chǎn)廠區(qū)或獨立的液化烴罐區(qū)應(yīng)設(shè)周界報警系統(tǒng),周界報警系統(tǒng)應(yīng)能與工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動。
3.2.6? 電氣及防雷防靜電
3.2.6.1? 液化烴球罐應(yīng)設(shè)防雷接地。接地引下線不應(yīng)少于2根,并沿罐周長均勻分布,沖擊接地電阻不應(yīng)大于10Ω。