闫长岭：当前形势下液化烃罐区安全管理的新要求
发布时间：2024年06月07日13:27中物联危化品物流分会
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闫长岭 青岛丽东化工有限公司 副总工程师
各位同仁，在此我谨向大家介绍关于液化烃罐区安全管理的新要求。液化烃罐区作为物流环节的重要上游部分，其安全性对于整个产业链具有至关重要的影响。鉴于液化烃相较于承压液体具有更高的危险性，国家对于其安全管理给予了高度重视。
首先，让我们明确液化烃的定义。液化烃指的是在15摄氏度蒸气压大于一公斤的烃类液体，以及其他类似液体。常见的液化烃包括LPG液化乙烷、液化甲烷等。在企业中，液化烃的储运形式主要有球罐、卧罐、双层罐以及覆土罐等。
液化烃具有一系列危险特性。其闪点低，极易挥发，且爆炸极限范围宽，极易引发燃烧爆炸事故。此外，一旦发生泄漏，液化烃的体积会迅速膨胀250-300倍，对温度变化极为敏感，可能引发物理爆炸继而化学爆炸。在低温储存条件下，泄漏的液化烃会沿地表扩散，导致人员冻伤。同时，部分液化烃还具有一定的毒性，如含有硫化氢等有害成分。
近年来，液化烃罐区发生了多起严重事故，如墨西哥的爆炸事故、国内液化烃泄漏事故等。这些事故给人们的生命财产安全带来了严重威胁。为加强液化烃罐区的安全管理，应急管理部于2023年发布了关于液化烃罐区安全风险排查的指南，并随后制定了AQ强制标准3059-2023，对液化烃储罐区的安全管理进行了全面规范。
该标准明确提出了对现役储罐的安全管理要求，即使是20年前建设的储罐也必须按照该标准进行整改。这意味着企业在役储罐在未来两年内将面临大量的安全技术改造任务。为落实这一要求，山东省专门制定了《关于可燃液体、液化烃以及液化毒性气体汽车装卸设施安全改造指南》，以指导企业进行相关改造工作。
在总体管理方面，液化烃罐区通常属于二级以上的重大危险源。目前，全国已建立了危险化学品安全风险的预警系统平台，虽然尚未实现国家范围内的监测预警，但各省应急管理厅已建立了后台系统，要求涉及二级以上重大危险源的危化品企业接入预警系统。
此外，为加强人员管理，标准还提出了人员定位系统和电子围栏的要求。人员定位系统能够实时追踪企业内人员在岗期间的位置，而电子围栏则用于设定特定区域内的限制人数，以降低事故伤亡风险。
对于新建的液化烃储罐，标准还规定了最高溶剂的要求，即单罐容量不得超过3000m3。这是基于风险可接受性的考虑而设定的限制。同时，对于冷冻式储罐，其容量也有相应的规定。
总之，液化烃罐区的安全管理是一项重要而紧迫的任务。我们必须严格按照新要求进行整改和提升，以确保罐区的安全稳定运行，保障人民群众的生命财产安全。
第五，众多企业在实施罐区改造项目时，针对新项目设计方面，通常我们设计团队均具备综合甲级或行业甲级资质支持。然而，在改造进程中，由于成本考量及单位职责所限，诸多企业明确规定改造及委托的设计单位必须具备行业甲级以上的资质要求。
第六，针对罐区，我们基于风险管理经验，实施RBI检验。此项检验旨在针对各罐体进行实际检测，涵盖壁厚、腐蚀等要素，并重新进行计算。若风险在可接受范围内，将限定使用期限，并于一年后再次进行检验；若风险不可接受，则需采取相应措施或进行罐体报废处理。
第七，罐区现场若设有控制室，如装卸区域，为满足计量、人员休息及定量装车等需求，装卸场地内难免存在人员集中现象。人员通常需前往控制室。鉴于2017年爆炸事故中控制室内人员因冲击波受伤的教训，我们对控制室提出了抗爆要求，并依据50779标准执行抗爆设计。
第八，关于液化烃罐的阀门设置，目前存在争议。现行实践中，靠近储罐的第一道阀门多为手动阀门，而非具备远程功能的紧急切断阀。然而，根据新标准，新建液化烃罐下方的管道应在其靠近储罐的第一道阀门处设置紧急切断阀，且该阀门不得用于日常操作控制，仅用于异常情况或事故发生时紧急切断。此要求仅针对新建储罐，而在役储罐则无需按此要求进行整改，此举旨在充分考虑企业的实际情况。
第九，关于注水系统的要求，我们汲取了1998年事故的教训。当球罐发生泄漏时，液化烃的泄漏将带来巨大的易燃易爆风险。因此，我们采用了注水措施，通过高压水注入降低泄漏风险。规定中明确，对于容积大于等于100立方米的容器，必须进行注水。注水方案有两种选择：一是单独铺设一条管道用于注水，直接注入球罐；二是通过工艺介质管道实现注水功能。这两种方案各有适用场景，新建储罐更适合采用方案A，而在役储罐则因改造难度较大，更适合利用原有管道进行注水。
在实际的企业注水改造项目中，我们通常采用绿色线表示的注水线路，并利用原有的蓝色紧急切断阀所在的工艺管线实现注水功能。然而，并非所有介质都适用于注水措施，注水操作需满足四个限制条件。
1. 球罐内部所储存的介质必须确保与水不发生任何化学反应，以保障储罐的安全性。
2. 对于属于低温范畴的物料，禁止注水操作，因为水在低温下会结冰，导致体积膨胀，可能引发储罐结构受损或安全风险。
3. 球罐所储存介质的密度必须低于水的密度，以避免水浮于介质上方，从而确保储罐内的介质分布均匀，并实现预期的储存效果。
4. 关于切水操作，过往液化烃储罐多采用一次性切水方式，未设置缓冲罐。然而，自日照716事故发生后，为避免类似事故再次发生，中间增设了缓冲罐。此缓冲罐作为中间环节，能够缓存液体，并通过二次切水操作进一步降低风险，有效防止液化烃在切水过程中被误切出。
5. 在一个实际案例中，两个球罐在进行倒罐操作时，由于管理不善，导致水完全流失，进而引发液化气泄漏。由于液化气压力高达十几公斤，现场消防水袋也产生了大量静电，最终引发了伤爆事故。此案例警示我们，必须高度重视储罐操作过程中的每一个环节，确保安全措施得到有效执行。
6. 液化烃泵应配备远程停泵功能，泵出口设置指挥阀，并在出口处增设远程切断阀。通过DCS系统进行远程控制，以提高操作的安全性和可靠性。
7. 液化烃球罐顶部的吹扫和置换连接点应设置双阀系统，包括单向阀和盲板等。同时，管线的放净也应设置双阀或单阀进行封堵。此举旨在防止因阀门内漏导致的安全风险，确保储罐系统的稳定运行。
8. 液化烃装卸过程中应采用具备锁定防脱落功能的专用接头。此措施旨在吸取过往事故教训，通过采用螺纹连接和卡死通道设计，确保装卸过程中的安全性。此外，该专用接头还能有效避免残液泄漏问题，提高装卸效率。
9. 新建储罐的管口在采用法兰连接时，应提高连接级别的要求。例如，原使用150级法兰的管口，在连接至球罐时应升级为300级泵用法兰。同时，法兰密封面也应采用更高标准的密封形式，以提高密封效果和安全性。
10. 液化烃泵应采用双机械密封设计，以确保两道密封关口的安全可靠性。相较于过去仅采用一级密封的设计，双机械密封能有效防止介质泄漏至大气中，从而提高泵的安全性能。
11. 对于液化天然气泵，除了对轴风系统进行安全设计外，还应关注轴温和振动等关键参数的监测。通过数字化传输技术，将监测数据实时传输至后台系统，以便随时监控泵的运行状态，确保设备的稳定运行和安全性。
12. 鉴于罐区内电线电缆在火灾事故中容易受损导致远程控制阀门和消防设施失效的问题，对罐区内的电线电缆提出了更高的防火和耐火要求。这有助于确保在火灾等紧急情况下，相关设施仍能正常工作，降低事故损失。
关于电缆铺设的具体操作，我们遵循以下三种方式：
首先，我们采用埋地铺设的方式，确保电缆的安全稳定。
其次，当电缆从地面引出时，我们利用专用的管道、耐火槽盒或保护套管将其连接至设备内部，以增强电缆的防护能力。
此外，我们要求电缆的耐火等级达到2.0小时以上，以确保在火灾发生时，能为用户提供至少两小时的缓冲时间，用于操作开关阀门及启动相关消防设施。
再者，对于防雷要求，鉴于雷击对化工企业可能造成的严重事故灾害，我们规定储罐罐体的防雷引压线不得少于四处，且每处间距应控制在20米以内。同时，罐体中应设置断接卡，并定期检测其导电连通性，确保防雷接线的电阻满足要求，以顺利将雷电导入地下。
在控制系统方面，根据国家三年行动计划及当前三年攻坚行动计划的要求，我们致力于实现自动化清零目标。这意味着现场操作将不再依赖人工开关阀门，而是通过自动化措施完成。这包括独立设置BPCS系统、SIS系统和GDS系统等，以确保各系统间的独立运行，避免系统紊乱。
此外，我们还对液位控制系统进行了升级。原先仅要求储罐配备两套液位仪表系统，现增加至三套。其中两套用于连续测量，实现业务测量的全覆盖；另一套为液位开关，采用间断性离散方式，主要用于报警功能。企业可根据需要选择全部使用连续测量方式，以提高测量精度。液位测量的主要目的是实现高高液位和低低液位报警连锁切断功能，以防止罐体因液位过高或过低而发生事故。
对于紧急切断阀及一级罐体仪表，我们采用远程控制方式，通过动力电缆和信号电缆实现操作。为确保安全，接线箱应放置在防火梯外部。此外，我们还在现场设置紧急切断阀的开关操作按钮，便于人员在紧急情况下快速操作。该按钮通常设置在防火厅内，以确保人员安全并便于操作。
针对液化烃设备（包括罐、泵及化燃气等），我们规定在设备为中心的30米范围内，其他可燃介质管道应纳入消防炮的覆盖范围。这有助于在紧急情况下提供灭火、喷淋和降温等功能。
最后，我们强调安全生产的重要性，并提出在应急救援抢险中应配备相关安全装备及应急措施。以常见的法兰泄漏为例，抢修队伍应配备专用堵漏设施，以便在泄漏发生时能够迅速进行临时性堵漏操作，从而防止事故扩大并减少损失。
由于时间有限，我的分享就此结束。再次感谢大家的支持与关注。
责任编辑：中物联危化品物流分会