張宏亮
(中國石油錦西石化公司,遼寧 葫蘆島 125001)
近年來,石油化工儲運(yùn)系統(tǒng)的幾起事故吸引了人們更多的關(guān)注,罐區(qū)事故的破壞性之大、對環(huán)境和社會安定的影響性之重,也讓人們對罐區(qū)安全管理有了更深刻的認(rèn)識。由于某些老企業(yè)建廠較早,罐區(qū)設(shè)備先后在不同年代承建,隨著各種規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的升級完善,存在諸多隱患。本文針對老罐區(qū)隱患的專項排查與治理,總結(jié)一些經(jīng)驗與思路。
按照公司無論檢修還是項目建設(shè),涉儲罐施工都要按照“單罐完好”原則,全面解決排查出的隱患,做到檢修一個儲罐,即達(dá)到“完好”標(biāo)準(zhǔn)。
(1)排查隱患:水溶性可燃液體儲罐沒有采用固定式泡沫系統(tǒng)。根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》GB50160第8.7.2款(或《輕質(zhì)油品儲罐技術(shù)導(dǎo)則》第3.9.15款)“單罐容積等于或大于500m3的水溶性可燃液體儲罐應(yīng)采用固定式泡沫滅火系統(tǒng)?!?/p>
治理情況:建設(shè)1個泡沫站,兩臺2000m3和一臺的5000m3MTBE罐、3000m3的甲醇罐采用固定式泡沫滅火系統(tǒng)。泡沫站內(nèi)有12m3水成膜泡沫液儲罐,設(shè)計能力為10000m3儲罐著火需要覆蓋面積的2倍。通過一鍵啟動方式,電泵(水輪機(jī)做應(yīng)急備用)可將泡沫混合液在5min內(nèi)將泡沫液打入著火儲罐。
圖1 固定式泡沫系統(tǒng)
(2)排查隱患:泡沫混合液立管與環(huán)管之間沒有采用金屬軟管連接。泡沫混合液立管無排渣口,泡沫發(fā)生器選型不合理。
治理情況:根據(jù)《泡沫滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50151中儲罐類型、泡沫供給形式(固定式或半固定式)選擇泡沫液供給強(qiáng)度、結(jié)合著火儲罐需要泡沫覆蓋面積,計算泡沫發(fā)生器需求數(shù)量。為防止事故罐有造成泡沫管道應(yīng)力破壞的風(fēng)險,在立管與環(huán)管之間采用金屬軟管連接。并考慮清渣檢查和排泄殘沫需要,設(shè)置排渣口和導(dǎo)淋閥。
(1)排查隱患:部分1萬立及以上汽油罐和柴油罐沒有消防水噴淋系統(tǒng)?!妒突て髽I(yè)設(shè)計防火規(guī)范》(GB50160)中8.4.5款明確提到“罐壁高于17m儲罐、容積等于或大于10000m3儲罐、容積等于或大于2000m3低壓儲罐應(yīng)設(shè)置固定式消防冷卻水系統(tǒng)”。
(2)排查隱患:部分常壓儲罐水噴淋沒有經(jīng)過嚴(yán)格的水力計算,造成末端水壓不足。 舊式噴淋設(shè)施沒有經(jīng)過嚴(yán)格的水力計算,在上水方式、環(huán)管的分布和噴頭的選用以及管線材質(zhì)等方面都存在缺陷。造成環(huán)管前端水壓流失,后端水壓不足。
治理情況:根據(jù)《水噴霧滅火系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》GB50219中設(shè)計噴淋系統(tǒng),并通過雨淋閥實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。雨淋閥的電磁閥得到信號后打開,主閥控制腔的水通過電磁閥釋放,控制腔的壓力消失,閥前壓力推動閥板打開主閥控制腔,向閥后供水。
排查隱患:公司苯類罐區(qū)沒有設(shè)置氮封系統(tǒng),《石油化工儲運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計規(guī)范》SH/T 3007-20144第2.10款指出“儲存I、II級毒性的甲B、乙A類液體儲罐不應(yīng)大于10000m3,且應(yīng)設(shè)置氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w密封保護(hù)系統(tǒng)”。
治理情況:在“苯類罐區(qū)VOC治理”項目中,經(jīng)過兩年的建設(shè)和調(diào)試,目前,已正式投用。氮封系統(tǒng)中根據(jù)罐內(nèi)壓力變化,氮?dú)馔ㄟ^控制閥進(jìn)入罐內(nèi)氣相空間,保證罐內(nèi)呈微正壓狀態(tài)。混合油氣進(jìn)入油氣回收機(jī)組,經(jīng)多次冷凝達(dá)到環(huán)保排放要求,冷凝后的苯液進(jìn)行回收。
排查隱患:儲罐生產(chǎn)管線都沒有設(shè)計擴(kuò)散管,無法保證介質(zhì)入罐的流速控制,沒撓性連接也無法滿足地基沉降和抗震要求?!遁p質(zhì)油品儲罐技術(shù)導(dǎo)則》第3.4.10款和3.4.9款分別提到“儲罐進(jìn)油口應(yīng)設(shè)置擴(kuò)散管”和“儲罐的主要進(jìn)出口管道,應(yīng)采用撓性連接或彈性連接方式”。
治理情況:“單罐完好”中相應(yīng)的儲罐生產(chǎn)管線安裝了擴(kuò)散管,擴(kuò)散管主要避免噴濺收油,降低凈電荷集聚,同時,對內(nèi)浮頂罐來說,還可以減輕收油作業(yè)中對浮盤的沖擊。擴(kuò)散管一般延伸到罐內(nèi)中心位置,管徑為入口管線直徑的2倍,擴(kuò)散管四周均勻開孔(距罐壁1米處不開孔)。
排查隱患:公司多數(shù)儲罐在高低報警及高高報警聯(lián)鎖上存在不足,且所有安全儀表系統(tǒng)與計量儀表共用PLC系統(tǒng)。
治理情況:針對整改儲罐,重新計算高液位、高高液位、低液位、低低液位報警值,高高液位報警的設(shè)定高度,為高液位報警設(shè)定值加上10~15min儲罐最大進(jìn)液量的折算高度。
輕質(zhì)油罐高報開關(guān)多選用音叉液位開關(guān),重質(zhì)油罐高報開關(guān)多選用浮球液位開關(guān)。目前,高高液位報警及聯(lián)鎖已經(jīng)全面整治,獨(dú)立的安全儀表系統(tǒng)(SIS)也已立項進(jìn)入設(shè)計實(shí)施階段。
(1)罐區(qū)脫水系統(tǒng)不完善。根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》GB50160第6.3.14款“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)”,而目前公司除近兩年新建球罐外,大部分球罐沒有二次脫水罐,脫水沿用直排方式,增加了作業(yè)中的風(fēng)險。二次脫水罐的目的,就是在球罐罐底一次脫水閥后串聯(lián)一個小型壓力儲罐,平時罐底一次脫水閥處于開啟狀態(tài),這樣積水會進(jìn)入二次脫水罐。當(dāng)需要進(jìn)行脫水操作時,先關(guān)閉罐底一次脫水閥,然后,打開脫水罐后的二次脫水閥,可反復(fù)幾次,直至將明水脫凈。
(2)事故狀態(tài)下,注水系統(tǒng)不健全。根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》GB50160第6.3.16款“全壓力式儲罐應(yīng)采用防止液化烴泄漏的注水措施”,《液態(tài)烴罐技術(shù)導(dǎo)則》第3.4.6 款“常溫液化烴儲罐應(yīng)采取防止液化烴泄露的注水措施”。球罐的注水系統(tǒng)是保證事故狀態(tài)下,通過往罐內(nèi)注水的方式防止液態(tài)烴大量泄漏,是避免事態(tài)擴(kuò)大,為應(yīng)急處理爭取時間的有效辦法。通過改造,球罐區(qū)注水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了專泵專線。
(3)事故狀態(tài)下,缺少緊急放空措施。根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》GB50160-2008第5.5.7條“甲乙丙類的設(shè)備應(yīng)由事故緊急排放設(shè)施”,并強(qiáng)調(diào)“應(yīng)能將設(shè)備內(nèi)的液化烴或可燃液體排放至安全地點(diǎn),剩余的液化烴應(yīng)排入火炬”。球罐罐頂現(xiàn)有兩個安全閥和一個放空管,放空管用于球罐檢修時排凈罐內(nèi)殘壓。當(dāng)緊急狀態(tài)下(如罐底法蘭泄漏等),安全閥又不夠啟跳壓力,需要安全排放罐內(nèi)物料時,就要有一條專線連通火炬放空系統(tǒng)。整改后,在球罐頂部直排放空線閥增加一條緊急放空線,碰到原有的火炬防空系統(tǒng),并通過氣動閥實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。
(4)球罐罐底進(jìn)出口管線沒有緊急切斷措施。根據(jù)《液態(tài)烴罐技術(shù)導(dǎo)則》第3.4.8款“液相進(jìn)出口處應(yīng)設(shè)可遠(yuǎn)程操作的緊急切斷閥,其位置宜靠近球形儲罐?!?013年,公司完成所有球罐的緊急切斷閥的設(shè)置閥門為進(jìn)出料管線的氣動球閥和脫水線氣動球閥,并在隨后的檢修中得到進(jìn)一步完善。
(5)球罐噴淋系統(tǒng)沒有實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。部分球罐消防水噴淋管為碳鋼材質(zhì),水噴淋系統(tǒng)沒有遠(yuǎn)程沒有過濾器。根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》GB50160-2008第8.10.10條第2款“液化烴儲罐消防冷卻水系統(tǒng)可采用手動或遙控控制閥,當(dāng)儲罐容積等于或大于1000m3時,應(yīng)采用遙控控制閥”。通過改造,液化烴儲罐消防冷卻水系統(tǒng)全部實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程控制。
(6)部分液態(tài)烴罐罐頂安全閥為微啟式。治理情況:根據(jù)《液態(tài)烴球形儲罐安全設(shè)計規(guī)范》SH3136第6.2.1 條,以及《液態(tài)烴罐技術(shù)導(dǎo)則》第 3.4.3 安全閥的選型明確提到“液化烴球形儲罐應(yīng)設(shè)置全啟式安全閥”一般微啟式安全閥的開啟高度為其閥座喉徑的1/20~1/40,而全啟式安全閥的開啟高度則為其閥座喉徑的1/4以上。球罐采用全啟式安全閥可以保證突發(fā)事態(tài)下的泄放能力。
(7)部分液化烴球罐測溫設(shè)施不完善?!兑簯B(tài)烴罐技術(shù)導(dǎo)則》第3.6.1款規(guī)定“液化烴儲罐本體應(yīng)設(shè)置溫度就地和遠(yuǎn)傳測量儀表”。公司有8臺球罐沒有測溫設(shè)施在2019年球罐檢修中,對相應(yīng)的4臺球罐進(jìn)行了整改,為避免壓力容器本體開孔,整改方案為更新下人孔蓋,在新人孔蓋上預(yù)留雙金屬溫度計和熱電阻的接管。
罐區(qū)隱患治理是一項長期的工作,既要有整體規(guī)劃,也要整改決心,利用好檢修、新項目建設(shè)等窗口持續(xù)開展。隱患治理工作還要做好幾點(diǎn)結(jié)合:一是與危害因素識別與評價、HAZOP分析、SIL評估等工作結(jié)合起來;二是與執(zhí)行規(guī)范、各項排查工作結(jié)合起來;三是與股份公司HSE體系審核工作結(jié)合起來。通過幾年的努力,公司的罐區(qū)安全性、設(shè)備設(shè)施的完好性從本質(zhì)上得到了提高。