紧急切断阀的选型及设置要求.docx

紧急切断阀的选型及设置要求目录前言11 .紧急切断阀的标准定义22 .紧急切断阀的定义33 .紧急切断阀在什么情况下需要设置44 .有关紧急切断功能的设置要求 55 .紧急切断阀的选型66 .紧急切断阀和SIS系统的关系87 .紧急切断阀在实际运用中需要满足什么样的条件98 .API （美国石油协会）标准 11刖百2017年6月5日凌晨1时左右，临沂市金誉石化有限公司储运部装卸区的一辆液化石油气运输罐车在卸车作业过程中发生液化气泄漏，引起重大爆炸着火事故，造成10人死亡，9人受伤，直接经济损失4468万元。调查报告显示，间接原因之一为企业事故应急管理不到位。未依法建立专门应急救援组织，应急装备、器材和物资配备不足，预案编制不规范，针对性和实用性差，未根据装卸区风险特点开展应急演练，应急教育培训不到位，实战处置能力不高。出现泄漏险情时，现场人员未能及时关闭泄漏罐车紧急切断阀和球阀，未及时组织人员撤离，致使泄漏持续2分多钟直至遇到点火源发生爆燃，造成重大人员伤亡。通过事故现场录像回放可以很清晰的看出，出现泄漏以后，现场人员已不能靠近设备本体，无法处置泄漏情况。在石油化工企业设计防火标准（2018版）（GB 50160-2008）第6.4.1条对可燃液体、液化燃的装卸设置进行规定“4.在距装车栈台边缘10m以外的可燃液体（润滑油除外）输入管道上应设便于操作的紧急切断阀”。如若当时设置可现场操作的紧急切断阀，结合岗位人员的正确处置，完全可以避免事故的发生。1 .紧急切断阀的标准定义关于紧急切断阀的定义，目前在标准规范中，只有以下几个标准规范对紧急切断阀这个术语进行了定义，详情如下：(GB-T22653-2008液化气体设备用紧急切断阀1.1 紧急切断阀：安装在槽车、罐式集装箱、储罐或管道上，应急情况下，可手动或自动快速关闭的阀门。(GB-T24918-2010低温介质用紧急切断阀3.1紧急切断阀：安装在罐车(槽车)、储罐或管道上，出现事故时，用手动或自动快速关闭的阀门。中国石化安(2010)635号印发中国石油化工集团公司液化燃球罐区安全技术管理暂行规定的通知2.2紧急切断阀安装在球罐进出口管道上、发生事故或异常情况时能够快速紧密关闭(TSO)的阀门，紧急切断阀的允许泄漏量等级应达到ANSI B16.104(FCI 70-2)CLASS V级或以上级。该阀门应具有热动、手动及遥控手动(带手柄的遥控)关闭的功能。中国石化(2011) 518号文液化燃球罐紧急切断阀选型设计规定1.1 紧急切断阀(emergency shutoff valve)专用于安装在液化烧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(TSO)和隔离易燃及有毒物料的开关阀。当球罐液位达到或超过高高液位限时，紧急切断阀能用于防止物料溢罐。从紧急切断阀到球罐管口之间除了接管外不得安装任何其它管件或阀门，其间距应符合配管安装、阀门维修和工艺要求。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。通过上述三个定义，中石化的定义相对来说比较具体一些，综合理解一下，可以看出紧急切断阀从型式上来说，并不是一种专用的阀门，只要能满足切断的功能，无论闸阀、球阀还是蝶阀都可以用作紧急切断。另外，从功能上来讲，紧急切断阀却是一种专用的阀门，他的功能就是专门用于当出现紧急状态时(火灾、泄露事故等)用来隔断物料的阀，防止出现潜在的事故以及将事故限制在一定的范围内。2 .紧急切断阀的定义关于紧急切断阀的问题，困惑的主要是以下几个问题。第一，紧急切断阀是不是一种专用的阀门。第二，紧急切断阀到底在什么情况下需要设置。第三，紧急切断阀本身需要什么样的条件，包括安装条件和操作条件。第四，紧急切断阀和安全仪表系统S)到底是一种什么样的关系，SIS系统中的紧急切断阀又该满足什么样的条件。关于紧急切断阀的定义，目前在标准规范中，有以下几个标准规范对紧急切断阀这个术语进行了定义，如：液化气体设备用紧急切断阀(GB/T 22653.2008)第3.1条“紧急切断阀：安装在槽车、罐式集装箱、储罐或管道上，应急状况下，可手动或自动快速关闭的阀门”。低温介质用紧急切断阀(GB/T24918.2010)第3.1条“紧急切断阀：安装在罐车(槽车)、储罐或管道上，出现事故时，用手动或自动快速关闭的阀门”。中国石油化工集团公司液化燃球罐区安全技术管理暂行规定的通知(中国石化安635号印发)第2.2条“紧急切断阀：安装在球罐进出口管道上、发生事故或异常状况时能够快速紧密关闭(TSO)的阀门，紧急切断阀的允许泄漏量等级应达到ANSIB16.104(FQ70-2)CLASSV级或以上级。该阀门应具有热动、手动及遥控手动(带手柄的遥控)关闭的功能”。液化烧球罐紧急切断阀选型设计规定(中国石化518号文)第3.1条“紧急切断阀(emergency shutoff valve)：用于安装在液化烧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(TSO)和隔离可燃及有刺激性有腐蚀性物料的开关阀。当球罐液位达到或超过高高液位限时，紧急切断阀能用于防止物料溢罐。从紧急切断阀到球罐管口之间除了接管外不得安装任何其它管件或阀门，其间距应符合配管安装、阀门修理和工艺要求。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”。通过上述定义可以看出紧急切断阀从型式上来说，只要能满足切断的功能，无论闸阀、球阀还是蝶阀都可以用作紧急切断。另外，从功能上来讲，紧急切断阀却是一种远程快速切断关闭的阀门，它的功能就是特定用于当出现紧急状态时（火灾、泄漏事故等）用来隔断物料的阀，防止出现潜在的事故以及将事故限制在一定的范围内。3 .紧急切断阀在什么情况下需要设置紧急切断阀在什么情况下需要设置。关于紧急切断阀的设置，标准及条文中的规定比较零散，且范围杂乱无章，为了更好地理解紧急切断阀的强制要求，有必要来捋顺一下相关的标准条文，我将按照标准及条文发布的年份来依次说明：«SH3136-2003液化燃球形储罐安全设计规范3.1 液化石油气球形储罐液相进出口应设置紧急切断阀，其位置宜靠近球形储罐。安监总局令（2011） 40号危险化学品重大危险源监督管理暂行规定第十三条对重大危险源中的毒性气体、剧毒液体和易燃气体等重点设施，设置紧急切断装置。安监总管三（2013）76号关于进一步加强危险化学品建设项目安全设计管理有毒物料储罐、低温储罐及压力球罐进出物料管道应设置自动或手动遥控的紧急切断设施。SH-T3007.2014石油化工储运系统罐区设计规范6.4.1液化烧储罐底部的液化燃出入口管道应设可远程操作的紧急切断阀。紧急切断阀的执行机构应有故障安全措施。安监总管三（2014）68号进一步加强化学品罐区安全管理通知大型、液化气体及剧毒化学品等重点储罐要设置紧急切断阀。安监总管三（2016）62号国家安全监管总局关于印发遏制危险化学品和烟花爆竹重特大事故工作意见的通知自2017年1月1日起，凡是构成一级、二级重大危险源，未设置紧急停车（紧急切断）功能的危险化学品罐区，一律停止使用。2017.11安监总管三（2017）121号文化工和危险化学品生产经营单位重大生产安全事故隐患判定标准五、构成一级、二级重大危险源的危险化学品罐区未实现紧急切断功能；GB 50160-2018石油化工企业设计防火标准6.4.2站内无缓冲罐时，在距装卸车鹤位10米以外的装卸管道上应设便于操作的紧急切断阀。归纳以上的条文和标准，总结出需要设置紧急切断阀的范围如下：构成一级、二级重大危险源的危化品罐区；大型、液化气体及剧毒化学品等重点储罐；液化石油气球形储罐的液相进出口；构成三级、四级重大危险源中的毒性气体、剧毒液体和易燃气体等设施有毒物料储罐、低温储罐和压力球罐的物料进出管道；液化燃储罐（非球形储罐也包含在内）底部的物料进出管道；装卸站内无缓冲罐的装卸管道；4 .有关紧急切断功能的设置要求任何生产系统的紧急停车功能的实现都应建立在安全的基础之上，即通过仪表设备合理选择、结构约束（冗余容错）、检验测试周期以及诊断技术等手段，优化安全仪表功能设计，确保实现风险降低要求。2011年出台的危险化学品重大危险源监督管理暂行规定（国家安全生产监督管理总局令第40号）文件第十三条规定“一级或者二级重大危险源，具备紧急停车功能”，“对重大危险源中的毒性气体、剧毒液体和易燃气体等重点设施，设置紧急切断装置；毒性气体的设施，设置泄漏物紧急处置装置。涉及毒性气体、液化气体、剧毒液体的一级或者二级重大危险源，配备独立的安全仪表系统（SIS）”。2016年出台的国家安全监管总局关于印发遏制危险化学品烟花爆竹重特大事故工作意见的通知（安监总管三（2016）62号）中进一步强调“自2017年1月1日起，凡是构成一级、二级重大危险源，未设置紧急停车（紧急切断）功能的危险化学品罐区，一律停止使用”。应急管理部在2022年2月份下发油气储存企业紧急切断系统基本要求（试行）的通知，对适用于油气储存企业在役的大型地上常压储罐紧急切断阀改造项目提出要求，“所有与储罐直接相连的工艺物料进出管道上均应设置紧急切断阀”。另外多个文件也提到设置紧急停车(紧急切断)功能的要求。实现紧急停车功能就需要设置紧急停车系统，通过使用紧急切断阀来完成生产装置安全停车工作。那么，紧急切断阀在什么状况下需要设置呢?归纳为以下几种情况需要设置：构成一、二级重大危险源的化学品罐区；大型、液化气体及腐蚀刺激性化学品等重点储罐；液化石油气球形储罐的液相进出口；(4)构成三级、四级重大危急源中的腐蚀刺激性气体、腐蚀刺激性液体和可燃气体等设施；腐蚀刺激性物料储罐、低温储罐和压力球罐的物料进出管道；液化燃储罐(非球形储罐也包含在内)底部的物料进出管道；装卸站内无缓冲罐的装卸管道；还有基于HAZOP分析/LOPA分析结果的工艺切断系统。5 .紧急切断阀的选型石油化工自动化仪表选型设计规范(SHT 3005-2016)第10.1.6条“当工艺对调节阀有紧密切断(TSO)要求或参与紧急切断联锁时，调节阀的允许泄漏等级应选择GB/T4213或ANSI/FQ70-2标准规定的V级或以上”；第10.367条“在用于气动紧急切断阀的执行机构的气缸上应能加装易熔塞，易熔塞的熔点宜为75±5,当气缸温度达到或超过易熔塞的熔点时，易熔塞熔化将气缸内的压力泄放掉，使另一侧气缸内的弹簧或储气罐内的压缩空气推动活塞将阀门关闭”；第10.3.6.14条“用于紧急切断阀的气动执行机构及其附件应有防火措施，安装防火保护罩，防火保护罩应符合UL 1709标准，能够在1093C下，反抗燃类火灾30分钟”；第10.3711条“用于电动紧急切断阀的执行机构及其附件应有防火措施，安装防火保护罩，防火保护罩应符合UL 1709标准，能够在1093C下，反抗燃类火灾30分钟”；第10.3712条“用于紧急切断阀的电动执行机构的动力电缆及信号电缆宜采取防火保护措施”。石油化工储运系统罐区设计规范