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行业标准规范

AQ 3036—2010危险化学品重大危险源罐区现场安全监控装备设置规范(2-1)

文字:[大][中][小] 2014-1-14  浏览次数:1595

 危险化学品重大危险源  罐区  现场安全监控装备设置规范

1 范围

本标准规定了危险化学品重大危险源区现场安全监控装备的设置要求和管理。

本标准适用于化工(含石油化工)行业危险化学品重大危险源罐区现场安全监控设备的设置,其它行业可参照执行。

规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB 3836  爆炸性气体环境用电气设备

GB 12158  防止静电事故通用导则

GB 12358  作业环境气体监测报警仪通用技术要求

GB 16808  可燃气体报警控制器技术要求和试验方法

GB 17681  易燃易爆罐区安全监控系统验收技术要求

GB 50058  爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范

 

GB 50074  石油库设计规范

GB 50116  火灾自动报警系统设计规范

GB 50160  石油化工企业设计防火规范

GB 50257  电气装置安装工程爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范

GB 50493  石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范

AQ XXXXXXXX  危险化学品重大危险源安全监控通用技术规范

HG/T 20507  自动化仪表选型设计规定

HG/T 21581  自控安装图册

SH 3005  石油化工自动化仪表选型设计规范

SH/T 3019  石油化工仪表管道线路设计规

SH 3097  石油化工静电接地设计规范

SH/T 3104  石油化工仪表安装设计规范

3 术语和定义

本标准采用下列术语和定义。

3.1 

安全监控装  safety monitoring and controlling equipments

罐区危险因素(参数)监测报警和控制的相关装备。

3.2 

泄漏释放源  leak source

可能释放出可燃或有毒气体(含蒸气)部位。

3.3 

封闭或半封闭场所  fully close or half close site

有顶棚、围墙和门窗的房间称封闭场所,有顶棚和半截以上围墙(或花墙)而无门窗,自然通风不良的场所,称半封闭场所。

3.4 

露天和半露天场所  fully open and half open site

无顶棚和围墙的场所,称露天场所。只有顶棚而无围墙自然通风良好的场所称半露天场所。

3.5 

监控预警参数  safety warning parameter

能够预测、预报,表征事物是否处于安全状态或影响事物安全状态的物理量或化学量参数称为监控预警参数。

3.6 

可燃气体 combustible gas

20 ℃和标准大气压101.3 kPa时与空气混合有一定易燃范围的气体。

3.7 

有毒气体 toxic gas

包括:

a)   已知对人类健康造成危害的气体;

 b)   半数致死浓度LC50值不大于5000 mL/m3,因而判定对人类具有危害的气体。

3.8 

最高容许浓度  maximum allowable concentration,MAC

在工作场所的空气中,一个工作日内的任何时间,均不容许超过的有毒化学物质的浓度。

罐区安全监测仪器的设置要求

4.1  监控预警参数

罐区监控预警参数的选择主要以预防和控制重大工业事故为出发点,根据对罐区危险及有害因素的分析,结合储罐的结构和材料、储存介质特性以及罐区环境条件等的不同,选取不同的监控预警参数。

罐区的监控预警参数一般有罐内介质的液位、温度、压力等工艺参数,罐区内可燃/有毒气体的浓度、明火以及气象参数和音视频信号等。主要的预警和报警指标包括与液位相关的高低液位超限,温度、压力、流速和流量超限,空气中可燃和有毒气体浓度、明火源和风速等超限及异常情况。

4.2  监控仪器选择、安装和布置的一般原则

4.2.1  对于监测方法和仪表的选择,主要考虑监测对象、监测范围和测量精度、稳定性与可靠性、防爆和防腐、安装、维护及检修、环境要求和经济性等因素。监控设备的性能应满足应用要求。

4.2.2  储罐区监测传感器可分为罐内监测传感器和罐外监测传感器两类。罐内监测传感器用于储罐内的液位、压力和温度等工艺参数的监控,防止冒顶或者异常的温度压力变化。罐外监测传感器用于明火、可燃和有毒气体泄漏及相关的环境危险因素等的监控。

4.2.3  罐区监测传感器及仪表选型中的一般问题可参考遵循HG/T 20507SH 3005的规定。

4.2.4  罐区传感器和仪表的安装,可执行HG/T 21581SH/T 3104的规定,应选择合适的安装位置和安装方式,符合安全和可靠性要求。

4.2.5  对于老罐改造,应优先选择不清罐就可以安装的传感器。应符合安全要求,电线无破皮、露线及发生短路的现象。二次仪表应安装在安全区。传感器盖安装后应严格检查,旋紧装好防拆装置。现场严禁带电开盖检修非本质安全型防爆设备。采用非铠装电缆时,传感器与排线管之间用防爆软性管连接。安装过程中避开焊接和可能产生火花的操作,防止电火花、机械火花及高温等因素引起的燃烧和爆炸。需要罐内安装且可能产生火花或高温的,应进行空气置换后再进入作业。

4.2.6  对于罐区明火和可燃、有毒气体的监测报警仪,应根据监测范围、监测点和环境因素等确定其安装位置,安装应符合有关规定。

4.2.7  罐区应实时监测风速、风向、环境温度等参数。

4.2.8  罐区安全监控预警系统建设中的一般问题可参考AQ XXXXXXXX  危险化学品重大危险源安全监控预警通用技术规范。

4.3  报警和预警装置的预(报)警值的确定

4.3.1  温度报警至少分为两级,第一级报警阈值为正常工作温度的上限。第二级为第一级报警阈值的1.25倍-2倍,且应低于介质闪点或燃点等危险值。

4.3.2  液位报警高低位至少各设置一级,报警阈值分别为高位限和低位限。

4.3.3  压力报警高至少设置两级,第一级报警阈值为正常工作压力的上限,第二级为容器设计压力的80%,并应低于安全阀设定值。

4.3.4  风速报警高限设置一级,报警阈值为风速13.8 m/s(相当于6 级风)

4.3.5  可燃气体报警至少应分为两级,第一级报警阈值不高于25% LEL,第二级报警阈值不高于50% LEL

4.3.6  有毒气体报警至少应分为两级,第一级报警阈值为最高允许浓度的75%,当最高允许浓度较低,现有监测报警仪器灵敏度达不到要求的情况,第一级报警阈值可适当提高,其前提是既能有效监测报警,又能避免职业中毒;第二级报警值为最高允许浓度的2-3倍。

5 联锁控制装备的设置要求

5.1  可根据实际情况设置储罐的温度、液位、压力以及环境温度等参数的联锁自动控制装备,包括物料的自动切断或转移以及喷淋降温装备等。

5.2  紧急切换装置应同时考虑对上下游装置安全生产的影响,并实现与上下游装置的报警通讯、延迟执行功能。必要时,应同时设置紧急泄压或物料回收设施。

5.3  原则上,自动控制装备应同时设置就地手动控制装置或手动遥控装置备用。就地手动控制装置应能在事故状态下安全操作。

5.4  不能或不需要实现自动控制的参数,可根据储罐的实际情况设置必要的监测报警仪器,同时设置相关的手动控制装置。

5.5  安全控制装备应符合相关产品的技术质量要求和使用场所的防爆等级要求。

储罐内安全监控装备的设置  

6.1  温度监控装备的设置

6.1.1  一般采用双金属温度计和热电阻温度计,优先采用铂热电阻温度计。测量误差应优于

6.1.1.1  测温变送一体化温度计及变送器应带4 mA DC20 mA DC输出,宜带数字式显示表头。

6.1.1.2  在有振动或对精度要求不高的场合可选择压力式温度计。

6.1.1.3  有防爆要求的罐区,应根据所存储的物料进行危险区域的划分,并选择相应防爆类型的仪表。

6.1.2  温度传感器一般安装在储罐壁或者悬挂在储罐顶部,要根据现场情况和传感器特点选用适合的安装方式。安装方式可选无固定装置、可动外螺纹、可动内螺纹、固定螺纹、固定法兰、卡套螺纹和卡套法兰等。

6.1.3  温度传感器在储罐的安装高度一般为1 m1.3 m(球罐、卧罐除外),插入深度0.5 m1 m,压力储罐可设置一个温度监测器,监测点深入罐内1 m以上。监测平均温度一般选用6点~10点。

6.1.4  根据储罐的环境条件选择温度计接线盒。普通式和防溅式(防水式)用于条件较好的场所;防爆式用于易燃、易爆场所。根据被测介质条件(腐蚀性和最高使用温度)选择温度计的测温保护管材质。

6.2  压力监控装备的设置

6.2.1  压力监测仪表选型时应主要考虑仪表的类型、型号、量程、精度等级和材质,兼顾气体特性对测量的影响。

6.2.2  仪表的量程根据所测压力的大小确定。当被测压力较稳定时,正常操作压力应为量程的2/31/3;当被测压力为脉动压力时,正常操作压力应为量程的1/21/3

6.2.3  仪表的精度等级根据生产过程允许的最大测量误差,以经济、实惠的原则确定。一般工业用压力表可选1.5级或2.5级。

6.2.4  根据生产要求、介质情况、现场环境条件的特殊要求选择耐腐蚀压力表、耐高温压力表、隔膜压力表、防震压力表等。

6.2.5  气动就地式压力指示调节器适宜做就地压力指示调节;对需远距离测量或测量精度要求较高的现场,应选择压力传感器或压力变送器。压力变送器、压力开关应根据安装场所防爆要求合理选择。

6.2.6  储罐区压力储罐应选择符合测量范围要求的电阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、压阻式压力传感器、振筒式压力传感器和霍尔压力传感器,且直接将压力转换成电信号,提高测量精度。

6.2.7  采用螺纹型安装方式时,压力传感器安装在储罐内壁或顶部;选用浸入型从储罐顶部悬浮安装。

6.2.8  压力仪表的安装应注意取压口的开口位置和仪表安装位置的正确以及连接导管的合理铺设等问题。

6.2.9  进行取压口位置选择时,应该:

a)  避免处于管路弯曲、分叉及流束形成涡流的区域;

b)  当管路中有突出物体(如测温元件)时,取压口应取在其前面;

c)   当在调节阀门附近取压时,若取压口在其前,则与阀门距离应不小于2倍管径;若取压口在其      后,则与阀门距离应不小于3倍管径;

d)  对于宽广容器,取压口应处于流体流动平稳和无涡流的区域。

6.2.10  进行测压连接导管的铺设时,连接导管的水平段应有一定的斜度,以利于排除冷凝液体或气体。当被测介质为气体时,导管应向取压口方向低倾;当被测介质为液体时,导管则应向测压仪表方向倾斜;当被测参数为较小的差压值时,倾斜度可加大。此外,如导管在上下拐弯处,则应根据导管中的介质情况,在最低点安置排泄冷凝液体装置或在最高处安置排气装置

6.2.11  测压仪表的安装及使用时应注意:

a)  仪表应垂直于水平面安装;

b)  仪表测定点与仪表安装处在同一水平位置,要考虑附加高度误差的修正;

c)  仪表安装处与测定点之间的距离应尽量短;

d)  保证密封性,应进行泄漏测试,不应有泄漏现象出现,尤其是易燃易爆和有毒有害介质。

6.2.12  对于储存介质属于GB 50160规范中甲类物料的压力储罐,应设置压力自动报警系统和相应的压力控制设施。

6.2.13  压力储罐的罐顶应安装安全阀和相关的泄压系统,执行GB 50160 GB 17681的规定。

6.3  液位监控装备的设置

6.3.1  储罐应设置液位监测器,应具备高低位液位报警功能。

6.3.2  新建储罐区宜优先采用雷达等非接触式液位计及磁致伸缩、光纤液位计。

6.3.3  监测和报警精度:≤±5 %。有计量功能的,应执行相关规范中的高精度规定。

6.3.4  监测方式

各种介质适用的液位仪表见表1

各种介质适用的液位仪表类型

介质

优先采用

可选

轻油(汽油、煤油、柴油)

力平衡式、伺服式、雷达式、静压式、HIMS、磁致伸缩、光纤

直接式

重油(干点(终馏点)在

365以上的油品)

力平衡式、雷达式、光纤

直接式、伺服式、静压式、HIMS

原油

力平衡式、伺服式、雷达式、HIMS、光纤

静压式

沥青

雷达式

 

LPG(液化气)

伺服式、雷达式、磁致伸缩、光纤

直接式、伺服式、HIMS

液体化学品(易燃、易爆、有毒、腐蚀性介质)

雷达式、静压式、磁致伸缩、光纤

HIMS

注:①②③对于重油、原油、沥青等粘度较高的介质,接触式仪表容易挂壁,例如磁致伸缩,时间长了浮子将被粘住不动读数为假读数。④对于易挥发介质例如液化气,应采用特殊功能雷达液位计。⑤对于有毒介质,如果易挥发,易使用密封原理液位计,光纤需要考虑严格密封。最好选用非接触式。

6.3.5   仪表的防爆等级、防腐性能:

应根据GB 3836GB50058进行爆炸危险区域划分并选择相应等级的仪表和电器。

设置在有腐蚀性介质区域的仪器,应从表体本身结构、安装和防护等方面解决防腐问题。

6.3.6  仪表安装、维护及检修

液位传感器可选法兰、螺纹和安装板安装方式。安装时确保传感器外壳良好接地。

6.3.7  大型(5000 m3以上)可燃液体储罐、400 m3以上的危险化学品压力储罐应另设高高液位监测报警及联锁控制系统。

6.3.8  压力储罐的高高液位监测控制系统,应由软件报警和硬件报警组成。报警控制宜采用或门逻辑结构。

 

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