一、常壓儲(chǔ)罐的安全保護(hù)設(shè)施
油品、化工品內(nèi)浮頂/固定頂常壓儲(chǔ)罐通常配置氮?dú)饷芊庀到y(tǒng)(自力式或壓控式)、雙向呼吸閥保護(hù)設(shè)施、緊急壓力/真空泄放閥保護(hù)設(shè)施,根據(jù)上述儲(chǔ)罐附件針對(duì)不同物料制定相應(yīng)的壓力控制方案,以下是某公司5000立方米丙酮儲(chǔ)罐。 由圖1可以看出在儲(chǔ)罐出現(xiàn)抽負(fù)壓和超壓兩種工況下,各安全設(shè)施壓力設(shè)定值和動(dòng)作先后順序之間遵循一定的梯度關(guān)系,就圖1分別對(duì)兩種工況進(jìn)行剖析: 1. 補(bǔ)壓工況 丙酮儲(chǔ)罐中出現(xiàn)負(fù)壓<20mbar開始補(bǔ)氮?dú),同時(shí)關(guān)閉排氣調(diào)節(jié)閥,在氮封系統(tǒng)失效負(fù)壓達(dá)到-2.5mbar呼吸閥開始補(bǔ)氣,在氮封系統(tǒng)和呼吸閥均失效情況下負(fù)壓逼近儲(chǔ)槽負(fù)壓設(shè)計(jì)值-5mbar,儲(chǔ)槽有抽癟風(fēng)險(xiǎn)。 實(shí)際運(yùn)行過程中PI-01a和PI-01b還存在一個(gè)報(bào)警值,該報(bào)警值的選取筆者認(rèn)為應(yīng)介于20mbar和0之間,出現(xiàn)負(fù)壓報(bào)警可以作為氮封系統(tǒng)故障的判斷依據(jù),另一方面后續(xù)呼吸閥保護(hù)可以為操作人員提供充足的干預(yù)報(bào)警時(shí)間?紤]到呼吸閥啟動(dòng)屬于非正常工況,會(huì)帶入少量空氣,可以選擇在0和-2.5mbar之間設(shè)定一個(gè)聯(lián)鎖值,聯(lián)鎖觸發(fā)停止出料。 2. 超壓工況 丙酮儲(chǔ)罐中出現(xiàn)超壓≥50mbar補(bǔ)氮自力式調(diào)節(jié)閥關(guān)閉,排氣調(diào)節(jié)閥打開,在氮封系統(tǒng)失效超壓至60mbar呼吸閥開始排氣,在氮封系統(tǒng)和呼吸閥均失效情況下超壓至90mbar卸壓人孔啟動(dòng),在以上措施均失效情況下會(huì)逼近儲(chǔ)槽正壓設(shè)計(jì)值100mbar,儲(chǔ)槽有漲裂風(fēng)險(xiǎn)。 此時(shí)PI-01a和PI-01b的正壓報(bào)警值筆者認(rèn)為應(yīng)介于50mbar和60mbar之間,出現(xiàn)正壓報(bào)警可以作為氮封系統(tǒng)故障的判斷依據(jù),另一方面后續(xù)呼吸閥和卸壓人孔的雙重保護(hù)可以為操作人員提供充足的干預(yù)報(bào)警時(shí)間。 綜上所述,常壓儲(chǔ)罐壓力安全附件的設(shè)定值和動(dòng)作順序遵循以下梯級(jí)關(guān)系: 工況向負(fù)壓方向發(fā)展時(shí)氮封系統(tǒng)吸氣壓力設(shè)定值P1>儲(chǔ)罐負(fù)壓報(bào)警值P低報(bào)>0>儲(chǔ)罐負(fù)壓聯(lián)鎖值(如需要)>呼吸閥吸氣壓力設(shè)定值P2>真空泄放閥壓力設(shè)定值P3>儲(chǔ)罐負(fù)壓設(shè)計(jì)值; 工況向正壓方向發(fā)展時(shí)氮封系統(tǒng)排氣壓力設(shè)定值P1<儲(chǔ)罐正壓報(bào)警值P高報(bào)<呼吸閥排氣壓力設(shè)定值P2<?jí)毫π狗砰y排氣壓力設(shè)定值P3<儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)正壓值。兩種工況壓力值梯度見圖2: 根據(jù)以上梯級(jí)關(guān)系可以保障常壓儲(chǔ)罐的安全性能,另外通過合理設(shè)定壓力值來控制儲(chǔ)罐內(nèi)壓力,能夠避免各閥設(shè)定壓力的交集,產(chǎn)生不必要的氮?dú)鈸p耗和浪費(fèi)。