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HAZOP 也需要定量计算-常压储罐压力高的风险 谢清，北京联合普肯公司工艺安全顾问 1 前言 近年来，随着我国经济的迅速发展，石化行业规模不断扩大，中国已经成为 世界上最大的化工产品生产国之一。但是随着规模的不断扩大，安全形势却日益 严峻，行业事故不断，尤其是随着储运罐区呈大型化、复杂化、集成化发展的趋 势，罐区带来的风险日益增加，如今年发生的腾龙芳烃(漳州)有限公司“4.6” 爆炸着火重大事故。针对罐区关注度高，影响面广，一旦失控后果严重的特点， 8 月4 日，国家安监总局印发了《油气罐区防火防爆十条规定》，要求各企业严 格执行。规定中有很多关于工艺参数偏差如压力、温度、液位的内容，下面我们 就常压储罐的压力高这个偏差展开讨论。 讨论前，我们先熟悉一下常压储罐的定义。一般来说，设计压力小于或等于 6.9kPa （罐顶表压）的储罐为常压储罐；设计压力大于6.9kPa 且小于0.1MPa （罐 顶表压）的储罐为低压储罐；设计压力大于或等于 0.1MPa （罐顶表压）的储罐 为压力储罐。 2 常压储罐风险分析 储罐在操作时有时会出现非正常工况，如罐内加热器损坏造成大量热介质注 入或储罐遭遇外部火灾使储罐发生超压事故，储罐一旦发生事故，影响范围大， 持续时间长，事故处置难度大。为此常压储罐应考虑各种安全措施，以防事故的 发生。 2.1 常压储罐超压原因 除了罐内加热器损坏造成加热介质泄漏和外部火灾的原因，还有其它的原因 也会造成储罐超压。 液体进入储罐。液体进入储罐如果进料速度过快，会导致储罐超压。再者， 如果进料温度接近或高于罐内压力下的沸点时，罐内也会超压。 天气变化。由于环境温度升高或其它天气变化，引起罐内液体蒸发、汽化加 剧，会导致储罐超压。 化学反应。如往酸罐里加水，温度上升蒸发成蒸汽导致超压。 惰性气封。对于有惰性气体保护的储罐，可以保护罐内物料不受污染、维持 储罐内非爆炸性气体环境。惰性气封通常有一个供气调节阀和一个背压调节阀将 罐内压力维持在较窄的范围内。一旦供气调节阀故障会导致气体大量进入储罐或 背压调节阀故障关闭都会导致储罐超压。 2.2 安全措施 针对储罐超压我们可以采取安全措施，如储罐采用弱顶设计，减少爆炸对罐 体的损毁程度；可燃气体探测器、火焰探测器监测；消防喷淋和泡沫灭火系统； 储罐的防火隔热措施；罐区储罐之间的间距符合设计规范等。 以上安全措施针对储罐超压都可采用，但不同原因所造成储罐超压，我们也 可以采取不同的安全措施，如进料流速过快，我们从本质安全的角度，选用输送 泵和管径时，应考虑物料的输送流速，并核算背压阀的通气量是否足够以保持罐 内压力稳定。外界环境温度过高导致的储罐超压，则可以采取储罐加保温绝热材 料或涂刷防辐射涂料。 2.3 储罐超压的事故 储罐或与储罐相邻的生产装置一旦着火，相邻的储罐往往不能幸免，在外部 火源的高温炙烤下，造成储罐着火甚至是爆炸，因此罐区发生事故一旦发生，就 是“一大片”。典型的事故就是腾龙芳烃(漳州)有限公司“4.6”爆炸着火重大事 故，二甲苯装置加热炉区域发生爆炸着火事故，导致二甲苯装置西侧约67.5 米 外的607 号、608 号重石脑油储罐和609、610 号轻重整液储罐爆裂燃烧，使事 故扩大。 针对储罐超压的工况，这些储罐的泄压设施设置是否合理呢？在罐区HAZOP 审查中，有很多罐区的HAZOP 审查都处于项目设计阶段，我们需要判断储罐泄压 装置的设置是否合理，甚至需要审查储罐排气量是否考虑了最大进料速度、泄压 装置的泄放量是否足够，在HAZOP 审查会上组长一般会询问设计人员考虑了火灾 工况、最大进料速度等工况了吗？而对于具体的数值往往不太关心，仅仅回答有 无的问题，HAZOP 审查很有可能会遗漏相关的风险，因此HAZOP 审查也需要定量 计算。下面我们以储罐泄放气量计算来说明，在HAZOP 审查中我们也可以通过定 量的计算、验证的方法来判断泄压设施是否符合安全性能要求。 3 泄放气量的计算 按美国石油学会API2000 《常压和低压储罐的通气》的规定，为防止储罐内 部发生超压事故可采用以下措施： （1）加大压力阀的尺寸或增加压力阀的数量。 （2）改进量油孔结构，使之在罐内超压时可使紧急泄放的气体将储罐顶盖 向上推开，泄放罐内压力。 （3）装设紧急泄压设施，如储罐常用的紧急泄压人孔。 （4）设置爆破片。