切断阀手轮机构该不该设置?看看规范上如何说

2023/4/27 14:11:20 人评论 次浏览 分类:控制阀  文章地址://www.e-cumulus.com/tech/4823.html

切断阀手轮机构该不该设置?对于重大危险源液化烃储罐区,当液位高高自动联锁关闭紧急切断阀时,若手轮处于现场手动状态,联锁就处于失效状态,其次由于高液位引起大量泄漏或者是同时起火等情况,急停按钮对紧急切断阀望洋兴叹,估计也没人敢去冒着生命危险去操作手轮,那切断阀手轮机构究竟该不该设置?昌晖仪表在本文列举了不同规范对控制阀手轮设置的条文供大家供参考,欢迎底部留言一起交流!

3月31日应急管理部下发的《化工企业液化烃储罐区安全风险排查指南(试行)》在第二项总体要求的工艺控制中提到“液化烃储罐下部进出物料管道应设置紧急切断阀,位置应靠近储罐,具备远程操作功能且应设置手轮,手轮应有防止误操作的措施。”


一石激起千层浪,专家执行起来也懵了,特别对于重大危险源液化烃储罐区,当液位高高自动联锁关闭紧急切断阀时,若手轮处于现场手动状态,联锁就处于失效状态,由于高液位引起大量泄漏或者是同时起火等情况,急停按钮也对紧急切断阀望洋兴叹,估计没人会去冒着生命危险去操作手轮的。


企业或者设计等人员在紧急切断阀是否需要设置手轮机构,也一直存在争议,设计院和企业因为其侧重点不同,各有各的理由,切断阀到底需不需要设置手轮装置?


首先昌晖仪表应明确,手轮装置是设置在什么类型的阀门上这个问题,标准对于不同场景和阀门配置给出了不同的要求,举例如下:


SH/T3005-2016 《石油化工自动化仪表选型设计规范》和HG/T20507-2014 《自动化仪表选型设计规范》规定对于未设置旁路的控制阀,应设置手轮机构;


SH/T3184-2017 《石油化工罐区自动化系统设计规范》规定电动执行机构应设置手轮;


GB/T50892-2013 《油气田及管道工程仪表控制系统设计规范》规定工艺安全生产联锁用的紧急切断阀或安装在禁止进入的危险区内的控制阀不应设置手轮机构,用于其他功能且未设置旁路的控制阀应设置手轮机构;


对于控制阀手轮的设置要求,不同标准要求基本上是一致的。


对于安全联锁的紧急切断阀,是否要设置手轮,不同标准要求不尽相同,比如:


HG/T20507-2014 《自动化仪表选型设计规范》规定工艺生产安全联锁用于紧急切断阀的控制阀,不应设置手轮机构。


SH/T3005-2016 《石油化工自动化仪表选型设计规范》规定手轮的手动和自动位置应有明确标识,自动位置应带有锁定机构。


从以上可以看出,手轮设置与否,一直都是有争议的问题。不同的标准规范(国内和国外)、不同的工程公司(国内和国外),有着不同的规定。即使同一个公司,不同时期也有可能有不同的规定。


总的来说,设置和不设置手轮,各有优缺点。


HG/T20507-2014 《自动化仪表选型设计规范》侧重了不设置的优点,牺牲了部分功能,要求:工艺生产安全联锁用于紧急切断阀的控制阀,不应设置手轮机构。避免中小型单位管理跟不上,存在安全隐患。


SH/T3005-2016《石油化工自动化仪表选型设计规范》发布稍晚,编制时横向比较了国外情况,没有禁止,可以设置,但需要增加相应管理措施,抑制缺点。管理措施各企业会有不同。


如果紧急切断阀属于功能安全紧急切断阀,即用于SIL1及以上的安全仪表功能(SIF),如果设置手轮,其配套的补偿措施,即对于手轮的管理,应符合功能安全的标准,并应满足SIS安全生命周期的管理要求。


工程中可以进行具体分析,每一种配置都有其优点和缺点,不同场景也有不同的特点,一些情况下是有确定的主要矛盾和关注点的,也有些情况,并没有唯一的安全状态,这时需要更为细致和全面的分析。


工程上的解决方案,通常不是唯一的,有时可以存在多种合理的解决方案。应特别注意的是,如果对于某方面进行了豁免,应配套符合要求的补偿措施。主要矛盾和安全状态、产品情况、标准和文件的要求等方面,是应考虑的因素。


拓展知识

手轮机构的作用
1、调节作用定的
当气源信号或电信号出现故障时,要把自动操作改为手动操作,可采用手轮机构继续维持调节阀的调节功能。
2、可维护性
手轮机构可提高调节阀运行的可维护性,通过设置手轮是调节阀处于机械手动调节,对损坏或失效执行机构的主要元件(如膜片、弹簧、密封件、传动件等),进行维修或更换。
3、经济型
对于口径较大或使用贵金属的调节阀,如增设旁路,则投资费用多、占地面积大,建设成本高,可通过设置手轮机构替代旁路,无论从投资费用或占地面积考虑,都是比较划算的。
4、限位作用
需要用手轮限制阀门开度的场合应设置手轮机构,手轮机构也可用来作为调节阀行程的限位器,但该做法是有条件限制的

二、对于是否设置手轮机构的要求的相关标准规范

1、《自动化仪表选型设计规范》HG/T20507-2014
11.9.7手轮机构的设置应符合下列要求:
1未设置旁路的控制阀,应设置手轮机构。
2工艺生产安全联锁用于紧急切断阀的控制阀,不应设置手轮机构。
3手轮不应用于阀门的机械限位。

2、《石油化工自动化仪表选型设计规范》SH/T3005-2016

10.1.12调节阀附件的选用应符合下列规定:
b)下列场合宜采用手轮机构:
1)未设置切断阀和旁路阀的调节阀;
2)手轮不能用于阀门机械限位,除非有特殊场合,其他方法都不适用于机械限位;
3)特殊调节阀(如三通调节阀等)
10.3.6.12气动执行机构的手轮选型应符合下列规定:
a)手轮应为侧面安装型,除非执行机构有特殊要求;
b)手轮的手动和自动位置应有明确标识,自动位置应带有锁定机构;
c)手轮必须能实现在无动力和阀门最大负载设计条件下操纵执行机构;
d)阀门开/关操作方向应明确标注在手轮上,手轮不得用作行程机械限位器。
10.3.7.10电动执行机构的手轮为标准配置,离合机构的设计,应确保电动机操作优先于手轮操作,无论何时,当电动机一启动,手轮操作应自动脱开。

3、《石油化工罐区自动化系统设计规范》SH/T3184-2017

5.4.3.6电动执行机构应设置手轮。
5.4.4.5电液执行机构应具备带锁定功能的手动操作装置,可以在现场通过手动方式操作阀门。
5.4.1.13用于联锁切断进料的紧急切断阀,应在火灾危险区外设置现场手动关阀按钮或开关,用于危险情况时现场手动操作。
5.4.2.2除非工艺有特殊要求,气动执行机构的电磁阀不应带现场手动复位装置,应采用控制室逻辑复位。
5.4.1.13 通常液化烃球罐等储罐的紧急切断阀需要设置现场手动关阀按钮或开关。

4、《油气田及管道工程仪表控制系统设计规范》GB/T50892-2013

5.8.21控制阀附件手轮机构的选择应符合下列规定:
1)工艺安全生产联锁用的紧急切断阀或安装在禁止进入的危险区内的控制阀不应设置手轮机构,用于其他功能且未设置旁路的控制阀应设置手轮机构;
2)大口径及需要用手轮限制阀门开度的场合应设置手轮机构。

5、《油气田工程安全仪表系统设计规范》SY/T7351-2016

6.3.3阀门的手轮或操作手柄在运行期间操作后,如忘记复位或解除,可能导致阀门失去安全功能,无法关断或完全关断。但有些阀门必须带手轮或操作手柄,如自力液压式切断阀;有些需要在无动力源时操作,如气液联动阀门,这些阀门的手动操作装置应锁定,避免非授权操作。

6、《石油化工仪表安装设计规范 》SH/T 3104-2013

9.4.1 具备下列情况之一的调节阀与开关阀可不装隔断阀和旁路阀:
a)用于顺序控制;
b)用于紧急停车联锁;
c)下列条件的带手轮的调节阀:1)控制温度不高于225°C、压力不大于0.1MPa的非危险性介质(水、空气、氮气等);2)工艺管道可以单独关断停工。
d)直径大于350mm的蝶形调节阀;
e)三通调节阀;
f)有备用电机驱动的蒸汽透平泵的蒸汽调节阀;
g)需要减少危险介质(氢氟酸、苯酚等)泄露的场所。

7、《紧急切断阀工艺设计导则(试行)》DEP-T-PE1530-2017

7.2.6电磁阀、限位开关、手轮/手柄、气动继动器、气动保位阀、快速排气装置、气动先导阀、空气过滤减压器及储气罐等附件的选用应符合阀门规格书的要求,所有附件的安装不得影响阀门的火灾安全和故障安全。

8、《石油化工紧急停车及安全联锁系统设计导则》SHB-Z06-1999

6.2.5与安全有关的控制阀不应设置现场手动的功能(应带安全复位功能)

9、IEC61511-1-2016规定严格的管理程序与措施

bypass:actionorfacilitytopreventallorpartsoftheSISfunctionalityfrombeingexecuted.
ThedesignoftheSISshallminimizetheneedforoperatorselectionofoptionsandtheneedtobypassthesystemwhilehazardsarepresent.Ifthedesigndoesrequiretheuseofoperatoractions,thedesignshouldincludefacilitiesforprotectionagainstoperatorerror.
Bypassswitchesormeansshallbeprotectedtopreventunauthorizeduse(e.g.,bykeylocksorpasswordsinconjunctionwitheffectivemanagementcontrols).

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