液體儲罐在化工領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，在進(jìn)行工藝系統(tǒng)設(shè)計過程中，往往需要設(shè)置液位指示以及液位報警，以保證儲罐及相關(guān)裝置的平穩(wěn)及安全運(yùn)行。對于裝置中需重點監(jiān)控或保護(hù)的儲罐，還需要設(shè)置低低液位報警及高高液位報警，并配備相應(yīng)的聯(lián)鎖。而對于高度報警值的設(shè)定，應(yīng)該充分考慮到生產(chǎn)工藝的具體要求和容器自身的參數(shù)。
儲罐是石化企業(yè)的重要設(shè)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(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)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)，一個細(xì)節(jié)上的差錯，可能就會導(dǎo)致災(zāi)難性的事故。據(jù)統(tǒng)計，儲罐的事故率遠(yuǎn)高于石化企業(yè)高溫、高壓、連續(xù)反應(yīng)的裝置事故率。可見儲罐是石化企業(yè)安全管理的重點。
那么，儲罐的高液位報警、高高液位報警值以及緊急切斷閥的設(shè)置有哪些要求呢？企業(yè)能否擅自更改？本篇同大家一起探討一下。
溢流事故案例
有一個溶劑儲罐，在往儲罐內(nèi)進(jìn)料時發(fā)生了溢流，易燃溶劑泄漏到儲罐外，幸虧沒有著火。事故調(diào)查發(fā)現(xiàn)：在溢流前，儲罐的遠(yuǎn)程液位計發(fā)生了故障。儲罐原本有高液位報警，但在最近的維修中做了調(diào)整，高液位報警不再正常工作(屬于不恰當(dāng)?shù)淖兏?。
這起事故的啟發(fā)：保持高液位報警和確保液位計正常工作非常重要。工廠需要定期測試液位計，確保其正常工作。
液位計總是存在一定的故障率，通常在10年間可能出現(xiàn)一次故障。因此，對于危險性高的溶劑，必要時應(yīng)考慮冗余的液位計或液位開關(guān)。
對液位計和液位報警的改變都應(yīng)該屬于變更管理的范疇，應(yīng)該嚴(yán)格遵守變更的程序，不能隨意取消液位監(jiān)測的功能。
將液位報警旁路必須經(jīng)過變更審查。隨意將液位報警旁路可能導(dǎo)致溢流，甚至引起著火和爆炸事故。
儲罐的液位報警設(shè)置
這是從API標(biāo)準(zhǔn)摘錄的儲罐的液位報警設(shè)置舉例。其中的時間僅作為舉例，可以根據(jù)實際情況做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
《石油化工儲運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范》SH/T3007-2014中對儲罐液位報警值的設(shè)定也作出了詳細(xì)規(guī)定：
5.4.2應(yīng)在自動控制系統(tǒng)中設(shè)高、低液位報警并應(yīng)符合下列規(guī)定：
a)儲罐高液位報警的設(shè)定高度，不應(yīng)高于儲罐的設(shè)計儲存高液位；
b)儲罐低液位報警的設(shè)定高度，不應(yīng)低于儲罐的設(shè)計儲存低液位。
各種容量的儲罐，其高徑比根據(jù)工藝或現(xiàn)場的布置要求，不盡相同。從資料及文獻(xiàn)中得出，較常用的儲罐容量：大容量罐的高徑比接近1:1，而小容量罐的高徑比往往大于1。對小容量罐而言，在同等容量情況下，高徑比越大，其液位變化越顯著，越有利于提高現(xiàn)場液位計的顯示精度。
實際生產(chǎn)中，《石油化工儲運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范》對大容量罐有很好的適用性，但對有特殊工藝要求的小容量罐并不完全合適。對小容量罐宜采用容量百分比的方式來設(shè)定報警值，并滿足操作人員和連鎖閥門的反應(yīng)時間。
罐區(qū)設(shè)置聯(lián)鎖、緊急切斷閥的部分規(guī)范要求
1、SH/T3007-2014石油化工儲運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范
5.4.1 容量大于100m3的儲罐應(yīng)設(shè)液位連續(xù)測量遠(yuǎn)傳儀表。
5.4.2 應(yīng)在自動控制系統(tǒng)中設(shè)高、低液位報警并應(yīng)符合下列規(guī)定：
a)儲罐高液位報警的設(shè)定高度，不應(yīng)高于儲罐的設(shè)計儲存高液位；
b)儲罐低液位報警的設(shè)定高度，不應(yīng)低于儲罐的設(shè)計儲存低液位。
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類可燃液體儲罐、容量大于或等于10000m3的其他液體儲罐應(yīng)設(shè)高高液位報警及聯(lián)鎖，高高液位報警應(yīng)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(shè)低低液位報警，低低液位報警宜聯(lián)鎖停泵。
2、SH/T3136-2024液化烴球形儲罐安全設(shè)計規(guī)范
5.3 液位測量
5.3.1 液化烴球形儲罐應(yīng)至少設(shè)置兩套遠(yuǎn)傳連續(xù)測量液位計，宜采用不同測量原理的液位計，其中至少一套應(yīng)具有就地液位指示功能。
5.3.2 球形儲罐應(yīng)設(shè)高低液位報警。高液位報警的設(shè)定高度應(yīng)為球形儲罐的設(shè)計儲存高液位。高高液位報警的設(shè)定高度不應(yīng)大于液相體積達(dá)到球形儲罐計算容積90%的高度。必要時可增設(shè)低低液位報警。
5.3.3 液位計的選用與安裝應(yīng)符合 GB/T12337-2014附錄B.5和SH/T3005的要求。
5.3.4 最冷月平均溫度低于0℃的地區(qū)，使用磁翻板液位計時應(yīng)采取防凍措施。
7.2 事故切斷裝罟
7.2.1 液化烴球形儲罐的儲存物料進(jìn)出口應(yīng)安裝事故切斷閥。
3、石油庫設(shè)計規(guī)范GB50074-2014
8.3.10 在易燃和可燃液體管道位于岸邊的適當(dāng)位置，應(yīng)設(shè)用于緊急狀況下的切斷閥。
13.2.2 儲罐區(qū)防火堤內(nèi)的含油污水管道引出防火堤時，應(yīng)在堤外采取防止泄漏的易燃和可燃液體流出罐區(qū)的切斷措施。
15.1.4 用于儲罐高高、低低液位報警信號的液位測量儀表應(yīng)采用單獨(dú)的液位連續(xù)測量儀表或液位開關(guān)，并應(yīng)在自動控制系統(tǒng)中設(shè)置報警及聯(lián)鎖。
4、石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范GB50160-2008
6.3.11 液化烴的儲罐應(yīng)設(shè)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聯(lián)鎖切斷進(jìn)料措施。對于全冷凍式液化烴儲罐還應(yīng)設(shè)真空泄放設(shè)施和高、低溫度檢測，并應(yīng)與自動控制系統(tǒng)相聯(lián)。
6.3.12 氣柜應(yīng)設(shè)上、下限位報警裝置，并宜設(shè)進(jìn)出管道自動聯(lián)鎖切斷裝置。
6.3.14 全壓力式液化烴儲罐宜采用有防凍措施的二次脫水系統(tǒng)，儲罐根部宜設(shè)緊急切斷閥。
5、AQ 3053-2015立式圓筒形鋼制焊接儲罐安全技術(shù)規(guī)范
6.13 切斷閥儲罐物料進(jìn)出口管道靠近罐體處應(yīng)設(shè)一個總切斷閥。對大型儲罐，應(yīng)采用帶氣動型、液壓型或電動型執(zhí)行機(jī)構(gòu)的閥門。當(dāng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)為電動型時，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)。
切斷閥應(yīng)具有自動關(guān)閉和手動關(guān)閉功能，手動關(guān)閉包括遙控手動關(guān)閉和現(xiàn)場手動關(guān)閉。
12.2.2 液位限制附件
可燃液體儲罐，應(yīng)按規(guī)范的要求和操作需要設(shè)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(shè)自動聯(lián)鎖緊急切斷裝置。
大型罐應(yīng)設(shè)高低液位報警、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(yīng)設(shè)置緊急切斷閥聯(lián)鎖按鈕。當(dāng)儲罐發(fā)生液位高高報警或火災(zāi)時，能夠遙控或就地手動關(guān)閉進(jìn)料切斷閥，在切斷閥關(guān)閉后，應(yīng)自動聯(lián)鎖停止進(jìn)料泵。
6、AQ3036-2010危險化學(xué)品重大危險源罐區(qū)現(xiàn)場安全監(jiān)控裝備設(shè)置規(guī)范
4.2.5 對于老罐改造，應(yīng)優(yōu)先選擇不清罐就可以安裝的傳感器。
5 聯(lián)鎖控制裝備的設(shè)置要求
5.1 可根據(jù)實際情況設(shè)置儲罐的溫度、液位、壓力以及環(huán)境溫度等參數(shù)的聯(lián)鎖自動控制裝備，包括物料的自動切斷或轉(zhuǎn)移以及噴淋降溫裝備等。
5.2 緊急切換裝置應(yīng)同時考慮對上下游裝置安全生產(chǎn)的影響，并實現(xiàn)與上下游裝置的報警通訊、延遲執(zhí)行功能。必要時，應(yīng)同時設(shè)置緊急泄壓或物料回收設(shè)施。
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(yīng)另設(shè)高高液位檢測報警及聯(lián)鎖控制系統(tǒng)。
6.3.8 壓力儲罐的高高液位檢測控制系統(tǒng)，應(yīng)由軟件報警和硬件報警組成。報警控制宜采用或門邏輯結(jié)構(gòu)。
7、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]68號
進(jìn)一步加強(qiáng)化學(xué)品罐區(qū)安全管理工作
(一)進(jìn)一步完善化學(xué)品罐區(qū)監(jiān)測監(jiān)控設(shè)施。根據(jù)規(guī)范要求設(shè)置儲罐高低液位報警，采用超高液位自動聯(lián)鎖關(guān)閉儲罐進(jìn)料閥門和超低液位自動聯(lián)鎖停止物料輸送措施。確保易燃易爆、有毒有害氣體泄漏報警系統(tǒng)完好可用。大型、液化氣體及劇毒化學(xué)品等重點儲罐要設(shè)置緊急切斷閥。
8、關(guān)于印發(fā)遏制危險化學(xué)品和煙花爆竹重特大事故工作意見的通知安監(jiān)總管三(2016)62號
嚴(yán)格風(fēng)險管控和隱患排查治理
3.扎實推進(jìn)危險化學(xué)品專項整治，全面推行重點防控措施；
4.自2017年1月1日起，凡是構(gòu)成一級、二級重大危險源，未設(shè)置緊急停車(緊急切斷)功能的危險化學(xué)品罐區(qū)，一律停止使用.
9、SH/T3184-2017石油化工罐區(qū)自動化系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范
4.2.3.1 應(yīng)在罐頂設(shè)置2套液位連續(xù)測量儀表，其中一套用于在控制系統(tǒng)中設(shè)置高、低液位報警。
4.2.3.2 應(yīng)根據(jù)工藝要求在控制系統(tǒng)中設(shè)置高高液位報警及聯(lián)鎖關(guān)閉儲罐進(jìn)料管道開關(guān)閥的控制方案，信號采用上述另一套液位連續(xù)測量儀表，當(dāng)需要第三套液位儀表時，宜采用連續(xù)測量儀表，也可采用液位開關(guān)。
4.2.4.1 應(yīng)在罐頂設(shè)置2套液位連續(xù)測量儀表，其中一套用于在控制系統(tǒng)中設(shè)置高、低液位報警。
5.3.7.1 內(nèi)壁無襯里和污垢層的各類液體碳鋼儲罐可采用外貼式超聲波液位開關(guān)。
5.3.7.2 浮頂罐或重質(zhì)油品儲罐宜選用外貼式超聲波液位開關(guān)。
5.3.7.3 液化烴球罐宜選用外貼式超聲波液位開關(guān)。
5.3.7.4 超聲波傳感器的安裝應(yīng)確定傳感器的測量方向在罐內(nèi)沒有管線和部件等障礙，并應(yīng)避開罐壁焊縫。
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