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油品储运罐区自动化十三大热点问题解读
点击次数:116 发布时间:2020-10-15

作者简介:林洪俊,教授级高级工程师,TUV安全工程师, 中国石油华东设计院副总工程师,中国石油天然气集团公司高级技术专家。从事石油化工工程设计三十多年,主持设计了多项国内外大型石化工程,编审了国内石油化工行业主要仪表设计规范。

 

各位好!大家为了罐区安全,不顾个人安全,前来参会,中国罐区何愁不安!我也是怀揣问题,汇报认识,求知问道而来。以下浅见,不一定正确,尤其与您观点可能不同,敬请谅解。海纳百川,兼听更明。我的观点是问题可以有争论,但不可以没观点。我们追求安全,但没有绝对的安全。绝对安全是不堪承受的,也不需要。我们要做的是遵纪守法,优化方案,少花钱,多办事,办好事。即使这样,也没有优质方案。有的业主追求底线,有的业主追求脸面,有的业主追求方便。应该通过讨论,获得启发,弄清真谛,选择适合自己的方案。

 

油罐是否必须选用两种原理的液位计?

 

答:不是必须,是优先选择,防止共因失效。

 

例如:原油罐,重质油罐,只适合雷达液位计,不适合伺服液位计、磁致伸缩液位计等接触式仪表。国外规定也是如此。

 

但确实曾有文件要求须选用两种原理的液位计。今后也可能还会冒出不专业的文件有此要求。这都是只管理论,不管实际。但我相信都将被纠正。

 

希望真正的专家应持科学的态度,不要故意拿这些不科学的条款设法给企业定罪,以此显示能耐。

 

液位开关是否合规?是否不准用了,必须选用液位变送器?

 

答:SH/T 3184-2017 《石油化工罐区自动化系统设计规范》。

 

结论:液位开关能用。但需根据场合选用。液位开关的技术性能同连续液位计相比,有短处。但在经济、安装等方面占优势。应该因地制宜,把开关、变送器优化组合。

 

油罐上到底该配几台液位计才合规?

 

答:1、SH/T 3184-2017 《石油化工罐区自动化系统设计规范》

工艺要求:SH/T 3007-2014 《石油化工储运系统罐区设计规范》

 

2、SH/T 3184-2017 《石油化工罐区自动化系统设计规范》

 

工艺要求:SH/T 3007-2014 《石油化工储运系统罐区设计规范》

 

结论:以上是标准要求,底线要求。

 

根据用途,为了防止误关误停,增加可用性,可以增加检测仪表,组成逻辑判断。

 

现在误停车率比较高,需要高度重视可用性。没有可用性,工艺设施将失去存在的价值。

 

我们需要分清哪些是法律法规、标准规范被迫让咱干的,哪些是自己愿意干的。

 

凡是油罐都要设SIS吗?一、二重大危险源都要设SIS吗?安监局40号令、20条禁令有要求,油罐都要设SIS,真的吗?

 

答:不对,不是都要设SIS,也没有要求都设SIS。需要具体分析。

 

问题原因:理论不够清楚,文件理解不透,名词分辨不清,受人误导偏信。

 

安监局40号令:

 

安监局20条禁令(安监总管三〔2017〕121号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):构成一级、二级重大危险源的危险化学品罐区未设置实现紧急切断功能;涉及毒性气体、液化气体、剧毒液体的一级、二级重大危险源的危险化学品罐区未配备独立的安全仪表系统。

 

中石化要求:

 

江苏安监局要求与中石化基本相同。

 

SIS逻辑控制单元是否只能用可编程控制器?SIS逻辑控制单元是否只能用各大公司的专用SIS?

 

答:GB/T 50770-2013:

 

SIL1 ,SIS控制器与BPCS能否共用?

 

答:问题可分为两层:

 

1、SIL1,SIS控制器能否与BPCS共用?

根据保护层原理,已经使用了BPCS,还有剩余风险,才增加了SIS保护层。由此可见,新保护层还能继续用原BPCS吗?不能用。(详见GB/T 32857-2016 保护层分析(LOPA)应用指南)

GB/T 50770-2013:

 

 

2、SIL1,SIS控制器能否与BPCS使用相同类型的控制系统?

 

 GB/T 50770-2013

 

GB/T 21109.1-2007  (IEC 61511-1:2003,IDT)

BPCS不执行任何具有被声明的SIL≥1的仪表安全功能。

 

BPCS可以达到较低失效率,但这还不是SIS的全部要求。BPCS不是按照IEC61508标准制造的。我们可以IEC61508,但它是我们自愿选择的,国标等效采用。有规则比无规则好,不能以点概全,我们要的是整体利益最大化。

 

多个罐区单元,可否共用一个SIS控制器?

 

答:GB/T 50770-2013

 

工艺装置按加工过程彼此独立,或串联,或并行,开停不同步。不应相互影响,为了满足可用性、可实施性、可操作性、可维护性等需求,SIS控制器应按装置独立设置。

 

目前的罐区单元不是按加工过程划分,按品种人为划分,命名,设计划分与生产划分不同,不存在彼此独立的需求。因此,SIS控制器可多单元共用。一般按区域、按机柜间共用,满足可靠性、可用性、可实施性、可操作、可维护性、经济性的需求。

 

是否可以按照罐区类别,在国内或行业内统一SIL等级?

 

答:相互间只能参考,不能统一。

不同用户,规模不同,罐容不同,安全设计相同;

即使相同设计,业主管理方式不同,运维人员人数、频次等不同,风险则不同,安全需求也就不同。

 

 

SIS和BPCS是否可以共用液位计? 

 

答:问题可分为两层:

 

1、只有一台液位计,SIS和DCS共用,是否可以?

 

根据保护层原理,已经使用了BPCS,还有剩余风险,才增加SIS保护层。还能继续用原BPCS吗?简单说不能,除非证明液位计失效率足够低,不是失效点,不影响两个保护层都能各自正常完成应有的安全功能。这种可能性极小。仪表本身的失效率就是需要SIS的原因之一。共用还受制于设计者的设计能力,受制于建设过程程序的影响,受制于运行维护的影响,难以实施。

 

油罐只有一台液位计的机会很少,见前面液位计配置数量。

 

2、有多台液位计,SIS有独立的液位计,然后又与BPCS共用了1~2台液位计,是否可以?

多台液位计都具有要求的SIL等级。SIS和BPCS都有自己的变送器。保护层已经独立,满足了可靠性的要求。为提高可用性,SIS又共用了本供BPCS使用的液位计,利用它做了三取二逻辑(或其它要求的逻辑)。逻辑组合后的测量单元,SIL等级满足SIS的要求。当共用的变送器故障时,三取二自动降为二取一,一取一。可以共用。

 

共用方式,宜采用液位计输出两路信号,分别去SIS和BPCS。

 

不应采用先输入到SIS,再从SIS输出至BPCS的方式,或相反的方式。这破坏了独立保护层原则,降低了可靠性。

 

不建议采用信号分配器将液位计信号一分为二,分别去SIS和BPCS。降低了可靠性。

 

SIS与BPCS能否共用控制阀?

答:根据保护层原理,已经使用了BPCS,还有剩余风险,才增加SIS保护层。还能继续用原BPCS吗?简单说不能。参见前面液位计共用说明,不再赘述。

 

SIS联动关闭/打开非安全功能调节阀,不属于共用控制阀。

 

罐区,液位联锁,SIS联锁罐根阀,DCS控制二道阀,不需要共阀。SIS不需要联锁控制二道阀;DCS不需要、不应控制罐根阀。只有DCS、没有SIS的情况除外,也不存在此问题。

 

 

罐区内气体检测器设置标准规范要求不一致,怎么办?

 

答:1、《危险化学品重大危险源    罐区  现场安全监控设备设置规范》AQ3036-2010要求:

 

2、《石油库设计规范》GB50074-2014要求:

15.1.9  有毒气体和可燃气体检测器设置应符合下列规定:

3  一级石油库的甲、乙A类液体地上储罐组……可能发生可燃气体泄漏和积聚的露天场所,应设置可燃气体检测器;覆土罐组和其它级别石油库的露天场所可配置便携式可燃气体检测器。

注:一级石油库,库容大于10×104m³的油库。

 

3、《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》 GB/T50493-2019

个人认识:按照安监标准AQ3036,检测器太多。按照油库标准GB50074,既不满足AQ3036,也不满足GB/T50493。个人认为安监标准AQ3036要求过度严格。但目前仍然有效。标准的不一致,给企业带了很多违规风险。处理原则:只能是根据各地要求不同分别对待。

 

对于要求宽松的地区,只需按照GB/T 50493-2019要求,只把把排水口、阀组作为释放源,设置气体检测器。

 

对于要求严格的地区,建议以目的为导向,兼顾不同要求的实质目的,既达到检测目的,又节省投资,还能获得安全部门的认可。排水口、阀组处是必须的检测点。除此之外,对于大型储罐,沿油罐底部周围约隔30米设一台。对于小型罐,在排水口、阀组的油罐背面设置1台检测器。这样设置至少可以用于辅助溢油检测,而且增设较少,不至于设置过多,投入过多,而基本无用。对此,在工程设计和安全专篇中需要说清楚。根据以往的案例,这样设计会得到安全管理部门的认可。

 

装车过程中,可燃、有毒气体报警后是否需要停止装车?

 

答:许多油品装车发生跑油事故,原因多种。

 2016年发生了液化烃装车区严重爆炸伤人事故。

从此开始,我开始实行:

液化烃装车,可燃气体报警联锁应停止装车。不商量。

汽油装车,可燃气体报警联锁宜停止装车。有商量。

二十多年前看到国外就这样做。

 

储运控制室是否需要抗爆?

 

答:常见观点:

与工艺装置不同,油品储运单元的控制室不需要抗爆。

与工艺装置相同,油品储运单元的控制室也需要抗爆。

 

以上观点都是偏颇和极端的。正确的做法应分成两种储运场景,分别对待:

 

1、独立油库

(1)原油库,汽油库,航煤库,柴油库,重油库,控制室不需要抗爆。不是VCE爆炸源。

(2)液化烃(LPG)库,根据储量计算确定是否需要抗爆。没能力计算时可以按抗爆处理。

 

2、石化厂内储运

同长内其他控制室一样,根据厂内爆炸力等高图,控制室位置,确定是否需要抗爆。抗多强的冲击波。VCE爆炸源不仅仅局限于本单元,而是面对全厂。