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如何理解卸车鹤位10米之外设置紧急切断阀

2022/11/9 12:50:45 分类:控制阀 
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装卸车鹤位10米之外设置紧急切断阀,这句话相信大家都已经耳熟能详了,无论是企业单位,还是工程设计,无论是深入现场的专家,还是总揽全局的应急管理部门,对“装卸车鹤位10米之外设置紧急切断阀”这个规定都是比较敏感的,深入企业现场时,尤其是装卸区域,基本上这个问题都不会放过的。关于这个问题,从文字表面意义上来讲,似乎大家都不太难理解。但是在具体执行的过程中,有两个问题一直困扰着企业和部分专家,第一个问题,就是到底该怎么理解10m之外,10m之外是否可以理解为大于等于10m而没有上限呢?第二个问题,就是鹤位10m之外的紧急切断阀,其本身的配置到底需要满足哪些要求呢?比如执行机构,耐火性能,故障模式等等。

上述两个问题之所以没有说明白,是由于标准的文本过于简单了,只是一句话一笔带过了。有时候越是简单的东西,做起来一点也不简单,而鹤位10m越是复杂的东西,真做起来似乎也没有传说中的那么难。其实关于这两个问题,我们仅仅从字面意义上去理解是远远不够的,而如果我们深入标准文字的背后,去探究标准条款的来龙去脉,弄清楚条文制定的出发点和意义之后,那么笼罩在我们心中的疑团自然也就烟消云散了。


由于这两个问题关联比较紧密,所以呢,笔者就不再分别论述,而是放到一起进行论述。


问题的根源主要来源于《GB 50160-2018石油化工企业设计防火标准》第6.4.2条:

6.4.2 可燃液体的汽车装卸站应符合下列规定:
5 站内无缓冲罐时,在距装卸车鹤位10m以外的装卸管道上应设便于操作的紧急切断阀;

这句话是有个前提条件的,那就是“站内无缓冲罐时”,如果企业的装卸站内有缓冲罐的话,那么就不用设置紧急切断阀了。为什么会有这个前提条件呢?实际上如果企业在装卸区内确实设有缓冲罐的话,那么对装卸管道的紧急切断只需要操作缓冲罐的进出口阀门就可以了,也就是说,一旦设置有缓冲罐的话,那么和缓冲罐相连的管道本身就带有切断阀了,自然也就不需要再额外增加新的紧急切断阀了。

装卸站内有缓冲罐

但是目前的实际情况是,大多数企业的装卸区内是没有设置缓冲罐的,所以满足了这个前提条件“站内无缓冲罐时”,就必须要在装卸车鹤位10便于操作的m以外的装卸管道上设置紧急切断阀了。


那么接下来的问题也就产生了,第一,为什么要设置在10m之外,10m之外是不是意味着可以无限远呢?


答案是否定的,我们不仅要知其然,更要知其所以然。10m之外的规定到底是怎么来的,笔者觉得很有必要在这里给大家澄清一下。解铃还须系铃人,对标准中这一条的解读自然还需要从标准中去寻找答案。


《GB 50160石油化工企业设计防火规范》这个标准诞生于1992年,期间经过99版修订,08版修订,到目前现行的18版修订,整整经过了四次修改。但是有意思的是,从92版开始,涉及到装卸管道10m之外设置紧急切断阀的条款,在四次的修订中,都几乎保持了惊人的一致。不仅正文内容一字不差,就连条文解释居然也是一样的。

GB 50160石油化工企业设计防火规范内容

透过上述标准的修订历史,可以肯定的是,关于10m之外增设紧急切断阀这个要求,实际上早在1992年就开始实行了,距今已经整整30年了,那么30年前在编制这个条款的时候,其背后的背景和思路又是什么呢?


我们再看GB 50160-1992版标准关于这一条的条文解释(注意是92年版的条文解释),截图如下:

GB 50160-1992内容节选

这个条文解释了,详细说明了为什么要加紧急切断阀的原因。并且列举了一个实例。根据GB 50160-1992版标准的编制说明,条文解释中的举例都是实际发生过的案例,虽然GB 50160-1992版是1992年正式出版实施的,但是前期的调研、起草、审核等在80年代后期都已经开始了,所以标准中大量参考了从1954年以来至1984年期间近30年的事故案例,故上述截图中的案例,也是发生于1954年-1984年期间的一个案例。非常遗憾的是,笔者在网上查遍了大量资料,并未找到条文解释中的这个案例。倒是找到了一个相似的案例,这个案例是发生于1982年我国西北某公司(没找到具体单位)在装卸汽油时,罐车溢出着火,操作人员翻越火线,最终关闭了物料出入口阀门。


透过上述信息,我们基本可以了解这个条款的背景,那就是为了防止装卸过程中物料溢出着火而采取的紧急降险措施。一旦装卸区鹤位着火,那么人员显然是不能再近距离接触装卸操作上的切断阀了,因为整个装卸站台都会被火海包围,这个时候只能选择在火海之外的某个位置,也可以看做是火灾影响范围之外的某个位置,增加一个紧急切断阀,便于人员能在不被火焰烘烤的安全前提下,及时快速地切断阀门。那么问题来了,火灾影响范围之外指的是多远呢?标准正文要求是10m之外,那么10m之外又是怎么来的呢?


可以肯定的是,这个10m之外绝对不是拍脑袋拍出来的,虽然条文解释里没说。但是如果我们翻阅GB 50160-1992版的第3章:企业总平面图布置的时候,就会明白为什么这个间距会被定义为10m。依据GB 50160-1992版整个第3章的条文解释,可以清楚的了解到以下事实:


1)制定防火间距的原则依据的是火灾的热辐射和不同热辐射值对人体伤害的程度;


2)标准编制组在制定防火间距时,参考了1954年-1984年期间大量的石油化工厂火灾事故案例,并进行了统计分析。统计结果表明:70%的石油化工装置火灾的影响范围不超过10m。


很显然,标准编制者在确定10m之外设置紧急切断阀时,自然也是来源于此。也就是说,距装卸车鹤位的10m间距是设置紧急切断阀的下限,那么是不是意味着没有上限呢?比如我们将远离装卸区的管道上的阀门是不是都可以做为紧急切断阀来使用呢?甚至可以延伸到罐区的阀门呢?

关于这个问题,很多企业和专家们直到现在对这个问题还捉摸不定,为此争论的面红耳赤。关于这个问题,笔者从另外一个角度来论述。

再看这个条款原文“站内无缓冲罐时,在距装卸车鹤位10m以外的装卸管道上应设便于操作的紧急切断阀”,这里“便于操作”,很显然是针对人员现场手动操作而言的,因为92版里也是这句话,在80-90年代,石油化工企业自动化程度是很低的,DCS系统远没有普及的年代,单单一个阀门是不太可能远程控制操作的。并且在条文解释里,有这么一句话“紧急切断阀设在地上较好,如放在阀井中,井内易积存油水,不利于紧急操作”,很显然“井内易积存油水”,肯定不利于人员在现场手动操作。至此我们可以得出结论,这里的“便于操作”是指紧急切断阀要设置在人员能够迅速到达,并且远离火灾影响的位置。从而我们能进一步明白,所谓的10m之外,并不代表可以无限远,而是恰恰相反,在满足火灾影响范围之外这个前提条件下,要设置的尽可能离装卸鹤位近,这样才便于人员在紧急情况下第一时间到达,从而迅速关断阀门,避免事故的扩大。


综合上述全部文字内容,我们基本上对紧急切断阀何以设置在10m以外的规定,相信有了更加深入的认识了。那么至此,是否意味着这个问题就迎刃而解了呢?显然没有那么简单,这个条款的内容在将近30年的时间里,依然纹丝不动,半个字都没有改,这也是有问题的。毕竟时代在发展,技术在进步。随着化工行业自动化程度的大幅度提高,远程控制系统的大量运用,各种监测仪表及其联锁的应用,防火技术越来越先进等等,使得传统的通过人工手动来应急操作阀门慢慢地退出历史舞台,取而代之的是远程控制阀门备受青睐,再辅之以配套的防火措施,基本上那种人员在火灾紧急情况下,现场跑过去手动关阀的场景,已经逐渐淡出了我们的视线。那么在30年后的今天,我们是否还有必要继续坚持某些30年前的标准条款呢?


笔者认为还是应该坚持实事求是的,如果我们的阀门既能耐得住火焰的烘烤,同时又有可靠的链接保证远程控制的话,那么设置的距离远近就无所谓了。哪怕将阀门设置在远端的罐根,能实现快速切断也是可以的(虽然笔者本人是不建议这么做的,第一从装卸区到罐区的管道很长的话,管道内的物料体量还是比较可观的,很容易进一步导致火灾的蔓延)。另外一个极端,就是如果你采用了耐火阀门且远程控制,是否可以无限近距离布置在鹤位附近呢?笔者本人还是不建议这样做,因为这样存在着巨大的风险,虽然能保证阀门不受损坏,功能正常,但是能保证相连的管道也能承受高温的考验而不变形泄漏吗?别忘了,阀门泄漏了我们还能紧急堵漏,一旦管道泄漏断裂的话,我们真的无力回天了,只能眼睁睁地看着事故发生。


番外篇:关于鹤位10m以外设置的这个紧急切断阀,到底应该满足哪些配置呢?诸如执行机构,阀体形式,耐火性能,故障模式等等,由于受罐区紧急切断阀和SIS系统的影响,我们往往倾向于认为鹤位这个紧急切断阀也要满足上述标准要求。但是笔者想说的是,GB 50160这个标准体系,从1992版到2018版,连续四次的修订自始至终都没有对装卸区的这个紧急切断阀提出进一步的选型要求。从早期的手动到现在的自动,都没有明确的规定。所以也希望GB 50160在下一次修订时,及时将这个空白填补,以正视听。


作者:闫长岭


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