储罐的安全装置

液体储罐在化工领域应用广泛，在进行工艺系统设计过程中，往往需要设置液位指示以及液位报警，以保证储罐及相关装置的平稳及安全运行。



对于装置中需重点监控或保护的储罐，还需要设置低低液位报警及高高液位报警，并配备相应的联锁。而对于高度报警值的设定，应该充分考虑到生产工艺的具体要求和容器自身的参数。



储罐是石化企业的重要设施，储存液态与气态的原料、产品和中间产品。



石化储罐存储的物料数量远远大于重大危险源的临界量，潜在风险较大，处于高危状态，一个细节上的差错，可能就会导致灾难性的事故。

据统计，储罐的事故率远高于石化企业高温、高压、连续反应的装置事故率。可见储罐是石化企业安全管理的重点。



那么，储罐的高液位报警、高高液位报警值以及紧急切断阀的设置有哪些要求呢？企业能否擅自更改？


先来看一则案例：


1

溢流事故案例--液位计故障

有一个溶剂储罐，在往储罐内进料时发生了溢流，易燃溶剂泄漏到储罐外，幸亏没有着火。事故调查发现：在溢流前，储罐的远程液位计发生了故障。储罐原本有高液位报警，但在最近的维修中做了调整，高液位报警不再正常工作（属于不恰当的变更）。

这起事故的启发：

保持高液位报警和确保液位计正常工作非常重要。工厂需要定期测试液位计，确保其正常工作。

液位计总是存在一定的故障率，通常在10年间可能出现一次故障。因此，对于危险性高的溶剂，必要时应考虑冗余的液位计或液位开关。

对液位计和液位报警的改变都应该属于变更管理的范畴，应该严格遵守变更的程序，不能随意取消液位监测的功能。

将液位报警旁路必须经过变更审查。随意将液位报警旁路可能导致溢流，甚至引起着火和爆炸事故。


2

储罐的液位报警设置

这是从API标准摘录的储罐的液位报警设置举例。其中的时间仅作为举例，可以根据实际情况做适当的调整。

《石油化工储运系统罐区设计规范》SH/T 3007-2014中对储罐液位报警值的设定也作出了详细规定：

5.4.2 应在自动控制系统中设高、低液位报警并应符合下列规定：

a）储罐高液位报警的设定高度，不应高于储罐的设计储存高液位；

b）储罐低液位报警的设定高度，不应低于储罐的设计储存低液位。

各种容量的储罐，其高径比根据工艺或现场的布置要求，不尽相同。笔者根据资料得出，较常用的储罐容量：大容量罐的高径比接近1:1，而小容量罐的高径比往往大于1。对小容量罐而言，在同等容量情况下，高径比越大，其液位变化越显著，越有利于提高现场液位计的显示精度。

实际生产中，《石油化工储运系统罐区设计规范》对大容量罐有很好的适用性，但对有特殊工艺要求的小容量罐并不完全合适。对小容量罐宜采用容量百分比的方式来设定报警值，并满足操作人员和连锁阀门的反应时间。

罐区设置联锁、紧急切断阀的部分规范要求

一

SH/T 3007-2014 石油化工储运系统罐区设计规范
5.4.1 容量大于100 m3的储罐应设液位连续测量远传仪表。

5.4.2 应在自动控制系统中设高、低液位报警并应符合下列规定：

a）储罐高液位报警的设定高度，不应高于储罐的设计储存高液位；

b）储罐低液位报警的设定高度，不应低于储罐的设计储存低液位。

5.4.3 储存I级和II级毒性液体的储罐、容量大于或等于3000m3的甲B和乙A类可燃液体储罐、容量大于或等于10000m3的其他液体储罐应设高高液位报警及联锁，高高液位报警应联锁关闭储罐进口管道控制阀。

5.4.4 装置原料储罐宜设低低液位报警，低低液位报警宜联锁停泵。

二

SH3136-2003 液化烃球形储罐安全设计规范
5.3.2 液化烃球形储罐应设高液位报警器和高高液位连锁。必要时应加设低液位报警器。

5.3.3 对于间歇操作下槽车装卸的液化石油气球形储罐，应设置高高液位自动联锁紧急切断进料装置。对于单组分液化经或炼化生产装置连续操作的球形储罐，其联锁要求应根据其上下游工艺生产流程的要求确定。

6.1  液化石油气球形储罐液相进出口应设置紧急切断阀，其位置宜靠近球形储罐;

三

石油库设计规范 GB50074-2014
8.3.10 在易燃和可燃液体管道位于岸边的适当位置，应设用于紧急状况下的切断阀。

13.2.2 储罐区防火堤内的含油污水管道引出防火堤时，应在堤外采取防止泄漏的易燃和可燃液体流出罐区的切断措施。

四

石油化工企业设计防火规范 GB50160-2008
6.3.11 液化烃的储罐应设液位计、温度计、压力表、安全阀，以及高液位报警和高高液位自动联锁切断进料措施。对于全冷冻式液化烃储罐还应设真空泄放设施和高、低温度检测，并应与自动控制系统相联。

6.3.12 气柜应设上、下限位报警装置，并宜设进出管道自动联锁切断装置。

6.3.14 全压力式液化烃储罐宜采用有防冻措施的二次脱水系统，储罐根部宜设紧急切断阀。

五

AQ 3053-2015 立式圆筒形钢制焊接储罐安全技术规范
6.13 切断阀

储罐物料进出口管道靠近罐体处应设一个总切断阀。对大型储罐，应采用带气动型、液压型或电动型执行机构的阀门。当执行机构为电动型时，其电源电缆、信号电缆和电动执行机构应做防火保护。

切断阀应具有自动关闭和手动关闭功能，手动关闭包括遥控手动关闭和现场手动关闭。

12.2.2  液位限制附件

可燃液体储罐，应按规范的要求和操作需要设置液位计和高-低液位报警装置、高高液位报警装置，并将报警及液位显示信息传至控制室。频繁操作的储罐宜设自动联锁紧急切断装置。

大型罐应设高低液位报警、高高液位报警装置和紧急切断装置，并采取高高液位报警联锁紧急切断装置的措施，在防火堤外及控制室操作站应设置紧急切断阀联锁按钮。当储罐发生液位高高报警或火灾时，能够遥控或就地手动关闭进料切断阀，在切断阀关闭后，应自动联锁停止进料泵。

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六

AQ3036-2010 危险化学品重大危险源罐区现场安全监控装备设置规范
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。

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