罐區(qū)隱患治理工作的開展及效果分析

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(xiàng)排查與治理，總結(jié)一些經(jīng)驗(yàn)與思路。

1 常壓儲罐隱患治理部分

按照公司無論檢修還是項(xiàng)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)。

1.1 消防系統(tǒng)的更新與完善

（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(jì)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)。”

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(jì)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(jì)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(jì)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(xiǎn)，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。

1.2 噴淋系統(tǒng)的更新與完善

（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)。《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)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(jì)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(jì)規(guī)范》GB50219中設(shè)計(jì)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。

1.3 氮封系統(tǒng)的完善

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(jì)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(xiàng)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。

1.4 安裝生產(chǎn)線擴(kuò)散管，出入口管線實(shí)現(xiàn)撓性連接

排查隱患：儲罐生產(chǎn)管線都沒有設(shè)計(jì)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。《輕質(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）。

1.5 高高報(bào)警及連鎖以及獨(dú)立的SIS系統(tǒng)

排查隱患：公司多數(shù)儲罐在高低報(bào)警及高高報(bào)警聯(lián)鎖上存在不足，且所有安全儀表系統(tǒng)與計(jì)量儀表共用PLC系統(tǒng)。

治理情況：針對整改儲罐，重新計(jì)算高液位、高高液位、低液位、低低液位報(bào)警值，高高液位報(bào)警的設(shè)定高度，為高液位報(bào)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(bào)開關(guān)多選用音叉液位開關(guān)，重質(zhì)油罐高報(bào)開關(guān)多選用浮球液位開關(guān)。目前，高高液位報(bào)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(xiàng)進(jìn)入設(shè)計(jì)實(shí)施階段。

2 壓力儲罐隱患治理部分

（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(jì)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(xiǎn)。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(jì)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(jì)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。”2013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(jì)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(jì)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。《液態(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(jì)和熱電阻的接管。

3 結(jié)語

罐區(qū)隱患治理是一項(xiàng)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(xiàng)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(xiàng)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。