罐顶油气连通安全技术要求

石油化工储运罐区罐顶油气连通安全技术要求（试行）石油化工储运罐区罐顶油气连通安全技术要求（试行）1适用范围1.1本规定所称石油化工储运罐区是指石油化工企业的液体物料储运系统储罐区，包括石油化工原料罐区、中间原料罐区、成品罐区和辅助物料罐区。1.2本规定适用于石油化工储运罐区含有可燃液体物料的常压储罐罐顶油气连通与VOCs收集系统，不适用于液态烃、液氨等低温常压罐区及低压罐和压力罐的罐顶油气连通。1.3本规定适用边界为罐区至VOCs处理设施入口前的VOCs收集及输送系统，不包括VOCs处理设施。2术语和定义2.1挥发性有机物（volatileorganiccompounds，简称VOCs）指参与大气光化学反应的有机化合物，或者根据规定的方法测量或核算确定的有机化合物。2.2直接连通将多个储存相同或性质相近物料储罐的气相空间通过管道连通，且每个储罐VOCs气相支线无排气控制设施，从而使连通的储罐气相空间通过连通管道构成一个整体。在收发油过程中，VOCs可自发从压力高的储罐向压力低的储罐流动，实现压力平衡。2.3气相平衡管方案在一个罐区内将存储同一种油品多个储罐的气相空间用管道连通，使一个储罐收料时排出的气体为同时付料的另一个储罐所容纳，从而降低呼吸损耗（见附录B）。气相平衡管连接的储罐为直接连通。2.4直接连通共用切断阀方案多个储罐气相通过连通管道连通，实现气相平衡功能，并在罐组连通收集总管道上设置远程开关阀，通过监测储罐压力和（或）罐组收集总管的压力，控制连通罐组排气（见附录B）。共用一个排气开关阀的几个连通储罐为直接连通。2.5单罐单控在每台储罐VOCs气相支线与管道爆轰型阻火器之间的管段上设置远程开关阀，通过监测储罐气相压力与开关阀前后的压力（压差）控制储罐排气，不同储罐的排气通过油气管道并入罐组收集总管（见附录B）。单罐单控方案中连接的储罐不属于直接连通。2.6单呼阀方案在每台储罐VOCs气相支线与管道爆轰型阻火器之间的管段上设置单呼阀，控制储罐排气。不同储罐的排气通过油气管道并入罐组收集总管（见附录B）。单呼阀法案中连接的储罐不属于直接连通。2.7最大试验安全间隙MESG在标准试验条件下（0.1MPa，20℃），刚好使火焰不能通过的狭缝宽度（狭缝长为25mm）。2.8极限氧浓度LOC在规定的试验条件下，不会发生爆炸的可燃性物质、空气与惰性气体混合物的最高氧气浓度。3基本原则3.1石油化工储运罐区罐顶油气连通方案及相关设施应符合《石油化工企业设计防火规范》（GB50160）、《石油化工储运系统罐区设计规范》（SH/T3007）等国家相关标准规范及《石油化工储运罐区VOCs治理项目油气连通工艺实施方案及安全措施指导意见》（以下简称《指导意见》）等中石化相关管理规定的要求，同时满足本规定的要求。3.2挥发性有机液体储罐污染控制与治理应符合《石化行业挥发性有机物综合整治方案》（环发〔2014〕177号）、《石油炼制工业污染物排放标准》（GB31570）和《石油化学工业污染物排放标准》（GB31571）等相关法规及标准的规定。应优先采用压力罐、低温罐、高效密封的内浮顶罐等源头控制措施满足国家和地方的VOCs排放标准，无法满足时采用罐顶油气连通集中处理方案。3.3罐顶油气连通系统应按《关于进一步加强化学品罐区安全管理的通知》（安监总管三〔2014〕68号）要求进行安全论证。3.4罐顶油气连通的安全风险防控重点应是防止重大群罐火灾。罐顶油气连通安全风险控制准则见附录C。3.5气相连通罐组采用氮封（或其它气体密封）和VOCs抽气系统时，应确保在正常生产过程中储罐维持正压，防止形成爆炸性气体环境。3.6罐顶油气连通与VOCs收集工艺应开展HAZOP分析，并满足后续处理设备的安全技术要求。4罐顶油气连通和VOCs收集系统安全要求4.1罐顶油气连通应根据物料性质、火灾危险性、储存温度、罐型、罐容及罐组布置等因素，选用气相平衡管、单罐单控、单呼阀方案和直接连通共用切断阀等方案。4.2污水池、装置内储罐等设施不应和罐区储罐气相连通，并不应共用一套收集系统。当需要共用一个废气处理设施时，污水池的废气应单独收集，通过专用的收集管道单独进入废气处理设施，并在进废气处理设施前设置紧急切断阀和管道阻火措施。4.3装车、装船、未设置氮封储罐或储存过程中需要与含氧（空气）气体接触的物料储罐，宜单独设置收集系统。当需要与设置氮封的罐区共用收集管道时，应在混合时采取可靠的联锁补氮与阻火等措施确保收集管网内不形成爆炸性气体。4.4下列储罐应设置专用的气相连通与收集系统，并单独进入油气处理设施或进行预先处理消除危险因素：4.4.1苯乙烯等易自聚介质；4.4.2操作温度大于90℃的高温物料储罐；4.4.3气相空间高含硫化物的储罐；4.4.4与收集系统内的其它气体易发生化学反应的物料储罐。4.5对于发生火灾风险较高的罐区，下列储罐可设置事故下罐顶气相线远程切断功能，实现事故下的气相切断：4.5.1储存Ⅰ级和Ⅱ级毒性液体的储罐；带格式的:非突出显示4.5.2储罐内部具有硫化亚铁点火风险，且容量大于或等于1000m3的甲B和乙A类可燃液体储罐；4.5.3容量大于或等于10000m3的其它含有可燃液体的储罐；4.5.3其它气相线有切断要求的储罐。4.6罐顶气相线远程切断阀门应选用故障安全型的开关阀，具有手动操作功能。单罐单控方案中气相支线开关阀可作为远程切断阀使用。4.7当多个储罐气相直接连通共用一个排气切断阀时，应为同一物料或性质相近的物料，并符合下列规定：4.7.1对性质差别较大、火灾危险性类别不同、影响安全和产品质量的，储存不同种类的储罐气相不应直接连通；4.7.2物料毒性程度不同的储罐气相不应直接连通；4.7.3不同罐组内的储罐气相不宜直接连通；4.7.4不同罐型（拱顶罐、内浮顶、卧式等）的储罐气相不宜直接连通；4.7.5成品储罐与其它储存非同类物料的储罐不应直接连通；4.7.6直接连通数量应通过风险分析确定，不宜超过储罐气相自平衡所需的最少储罐数。单罐容积小于1000m3储罐的个数不受此限制。4.8储罐排气与抽气控制应满足以下要求：4.8.1储罐排气与油气处理设施的抽气控制应独立设置。4.8.2当储罐气相压力和（或）收集管道压力超过设定值，且高于开关阀后压力时，开关阀开启控制储罐向收集总管排气，通过监测收集总管压力控制抽气设备的启停。4.8.3在收集总管或抽气设备前的缓冲罐上宜设独立的压力低低联锁停抽气设备。4.9当罐顶气相连通采用单呼阀方案时，应采取相关措施防止VOCs因聚合、结晶、腐蚀、冷凝堵塞等造成单呼阀失效。4.10单呼阀的选用应符合下列要求:带格式的:非突出显示带格式的:非突出显示4.10.1单呼阀的选型应根据储罐储存介质性质、正常操作压力、储罐大小呼吸损耗量、油气收集管路背压和建设地区气象条件等综合确定；4.10.2呼出压力设定应根据储罐的设计压力、正常操作压力和呼吸阀的定压确定，且其全开启压力不能大于呼吸阀的回座压力，其回座压力不应低于氮封阀的关闭压力，以避免储罐附件间的压力相互交集。单呼阀的超压比值应控制在10%以内，启闭压差不应超过15%；4.10.3单呼阀出厂前应进行水压试验、定压、密封性试验并提供试验报告和流量曲线；4.10.4单呼阀的设计寿命不应低于20年（易损件除外），并应能保证3年以上的稳定运行。4.11VOCs收集管道宜采取步步低设计，坡度不宜小于2‰，管道坡向油气处理设施；当无法步步低时，高点管道宜坡向储罐，无法避免袋型时，低点需设置排凝管及阀门。4.12对于排放气中含有较高浓度的硫化物时，要采取防止硫化亚铁自燃的措施。所有与储罐连接的设备及密封措施应考虑抗硫腐蚀材质要求。5氮封系统安全要求5.1除SH/T3007要求外，甲B、乙A类中间原料储罐、芳烃类储罐、轻污油储罐、酸性水罐、排放气中含有较高浓度油气和硫化物等需对排放气体进行收集治理的储罐应设置氮气密封系统。5.2对于需要设置氮封系统的储罐，每台储罐应设置单独的氮封阀组，氮气接入口和引压口应位于罐顶。氮封流程应符合《指导意见》的规定。5.3储罐氮封量应考虑储罐出料及外界气温变化的影响，可参考《VentingAtmosphericandLow-pressureStorageTanks》（API2000-2014）规定进行设计，并采取相应的工艺控制措施（见附录D）。当采用附录D中第一级别及其以下补氮速率的储罐（储罐气相空间为1区），应采取以下安全措施：5.3.1甲B、乙A类可燃液体储罐，芳烃类储罐、轻污油储罐、酸性水罐等容积为1000m3以上的储罐应在每台储罐或气相连通罐组VOCs收集管道上设置在线氧分析仪；5.3.2呼吸阀阻火器应为长时间耐烧大气爆燃型阻火器，耐烧时间不低于2小时。全天候阻火呼吸阀应选用进行了整体阻火测试的产品。5.4氮封阀宜选用先导式或自立式开关型调节阀，并应符合下列规定：5.4.1根据阀前和阀后压力确定阀门的公称压力；5.4.2阀门口径应根据阀门的流量-压力曲线和进罐最大氮气流量及压力确定；5.4.3设定开启/关闭压力差不应大于0.3kPaG；5.4.4阀体、阀杆和阀芯材料应为316L不锈钢，膜片宜为聚四氟乙烯，阀盖材料可为碳钢;5.4.5阀门应自带过滤器以清除杂质。5.5每个设置有氮封的罐组宜设置一套氮气计量系统。6管道阻火技术要求6.1各储罐罐顶气相支线上应设置管道爆轰型阻火器。阻火器阻火盘和紧固件等内件材质应选用不锈钢；如果介质有腐蚀性或者阻火器使用在腐蚀性环境中，壳体材料也应选用不锈钢。6.2储罐及气相连通系统可能出现爆炸性气体时，设在油气回收设施前的抽气设备应满足整体防爆要求，运行时内部不能产生火花，抽气设备应自带爆燃型阻火器，阻火器应通过出口操作条件下的阻火性能测试。当未自带阻火器时，可在抽气设备进出口设置管道爆轰型阻火器或通过出口操作条件下阻火性能测试的管道爆燃型阻火器。6.3当多条VOCs收集系统合用一套油气处理装备时，在并入油气处理设施前应分别设置紧急切断阀，若压降允许还应设置管道阻火设施。6.4阻火器的选型应根据VOCs气体的性质（组成、MESG值）、操作条件（温度、压力、流速及允许压降）、潜在点火源、阻火器安装位置等综合确定。对于实际MESG值未知的VOCs气体，可根据混合气中最危险组分的MESG值选择阻火器。阻火器的阻火等级如下表所示：表1阻火器阻火等级划分阻火等级最大实验安全间隙（MESG）mmⅡA1≥1.14ⅡA＞0.90ⅡB1≥0.85ⅡB2≥0.75ⅡB3≥0.65ⅡB≥0.50C＜0.506.5当管道阻火器用于易聚合、结晶、腐蚀、冷凝堵塞等条件下时，宜在管道阻火器前后设置压差监测，阻火器宜选用阻火内芯可拆卸、阻火元件须可更换式阻火器，并采取防堵措施。6.6对于储存火灾危险性为丙B及以下物料的储罐，当在气相支管安装阻火器易发生堵塞时，在采取防止储罐气相空间形成爆炸性气体环境、事故紧急切断等有效措施，并经系统安全评估，风险可接受前提下，可不设阻火器。6.7阻火器性能和质量必须可靠，应具有第三方权威机构型式认证或委托第三方对每批次进行抽检。型式认证或抽检时应按照现行的《Flamearresters—Performancerequirements,testmethodsandlimitsforuse》ISO16852国际标准规定的要求对阻火器性能进行实验测试，测试报告中应标明阻火器型号及规格、测试条件（温度、压力、实验介质及浓度）、流量压降曲线、阻火性能测试内容及结果等。管道爆轰型阻火器应进行爆轰测试和爆燃测试。爆轰测试火焰速度一般不应低于1600m/s，氢气-空气混合物不低于1900m/s。6.8为保证阻火器质量，业主可要求供应商每批次入场安装的新阻火器均应交第三方抽样进行阻火性能试验，抽样比例为2%，且每批次不少于1台。6.9阻火器的压降应经过实际测量，压降不应大于0.3kPa。供应商应出具第三方认证的压降-流量图表。6.10管道阻火器的安装6.10.1管道阻火器的安装和使用要符合其检验条件，阻火器前后设置切断阀，方