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1、2023浅谈化工企业紧急切断阀设置要求2023年9月19日，山东省应急管理厅印发关于油气储存设施紧急切断阀设置的专家会商意见的通知。会商意见对省内涉及油气储存企业常压储罐紧急切断阀设置提出了5点要求，明确了哪些情形需要设置紧急切断阀、如何设置紧急切断阀、紧急切断阀的关闭形式以及是否参与联锁控制等作出明确规定。另外，全省涉及其他危险化学品储存的常压储罐可参照会商意见执行。本文将以会商意见的5点要求为出发点，同大家分享紧急切断阀的相关知识，概况来说主要包括以下四个方面：一、紧急切断阀的概念及分类顾名思义，紧急切断阀就是紧急状态下执行切断动作的阀门，用于紧急隔离，旨在阻止危险物料泄漏至环境引发火灾、
2、爆炸、中毒等生产安全事故。在中国化学品安全协会2022年发布的危险化学品企业紧急切断阀设置和使用规范中，将“紧急切断阀”定义为：一种在火灾、泄漏、爆裂等紧急状态下，可手动快速关闭或自动快速关闭，防止危险化学品失控泄漏至环境中的阀门。关于紧急切断阀的概念描述的标准还有很多，比如液化气体用设备紧急切断阀、低温介质用紧急切断阀、石油化工装置火灾紧急隔离控制阀设计标准等，虽然使用的行业不同，但含义基本相同。另外，从紧急切断阀的定义来看，不仅包括自动切断阀还包括手动切断阀。 关于紧急切断阀的分类，在美国石油协会的API553-2012中，将紧急切断阀分为TypeA、TypeB、TypeC和TypeD四类
3、，如图1图1 API553-2012关于紧急切断阀的分类在API553中，TypeA和TypeB均为手动切断阀，区别在于TypeA用于泄漏后不会发生火灾的场景，对安装位置、高度、通径及压力等级均无要求。而TypeB适用火灾场景，对安装位置、高度、通径及压力等级等有明确要求。TypeC为动力就地操作阀门，属于自动切断阀门，其实质为动力操作的B型阀门，因此安装位置、高度等要求同TypeB型，在TypeC阀门上有控制装置。 TypeD是带遥控的紧急切断阀，具有控制室远传切断功能，同时可以现场通过就地操作按钮进行操作，但不同于C型，TypeD操作按钮不在阀门上，而是有距离要求。在危险化学品企业紧急切断
4、阀设置和使用规范（TCCSAS 023-2022 ）中将紧急切断阀分为三类，如图2图2TCCSAS 023-2022关于紧急切断阀的分类TCCSAS 023-2022关于紧急切断阀的分类与API553基本一致，TCCSAS 023-2022类紧急切断阀对应API553TypeA和TypeB；类对应TypeC；类对应TypeD。目前在化工企业中类紧急切断阀使用最为普遍，本文也主要是针对第类紧急切断阀的设置要求。二、紧急切断阀与联锁切断阀的关系会商意见第4条规定：紧急切断阀应与储罐的高高、低低液位报警联锁。在化工企业中，这类联锁切断阀是比较常见的，比如储罐液位高高联锁紧急切断进料管线，反应釜温度、
5、压力高高报警联锁紧急切断进料等，那么这类安全联锁涉及的切断阀是否为紧急切断阀呢？从广义来说，所有的联锁阀都属于紧急切断阀，但是二者还是有本质区别的。API553和TCCSAS 023等标准规范中的紧急切断阀是指出现火灾、泄漏、爆裂等紧急情况下，通过人员巡检或者视频监控等发现异常，并有操作人员通过手动或自动方式关闭的切断阀，因此也称为泄漏隔离阀。不同于泄漏隔离阀，用于安全联锁的紧急切断阀，是在设备设施等处于危险状态的边缘，比如温度、压力、液位等参数到达高高或低低限时，自动启动该紧急切断阀，其目的是防止物料泄漏，避免发生火灾、爆炸等情形。由此可见，API553和TCCSAS 023等标准规范中的紧
6、急切断阀属于事故后的应急处置措施，属于被动防御，而安全联锁中的紧急切断阀是为防止事故发生所采取的预防措施，属于主动防御，二者在洋葱模型中处于不同层级，如图3。图3 泄漏隔离阀与联锁阀在洋葱模型中的位置三、哪些情形需要设置紧急切断阀会商意见第1条明确油气储存企业的储罐符合以下四种情形，需要设置紧急切断阀：1.公称直径大于或等于30m或公称容积大于或等于10000m 3的储罐；2.储存I级和级毒性液体的储罐；3.容量大于或等于1000m 3 的甲 B和乙 A类可燃液体的储罐；4.容量大于或等于 3000m 3的其他可燃液体储罐。除此之外，涉及紧急切断阀设置的标准规范较多，本文以石油化工企业设计防火
7、规范（2018版）为例，部分要求如下：1. 第6.3.14条：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；2. 第6.4章关于汽车、火车、码头装车设置紧急切断阀的规定；3. 第7.2.15条： 液化烃及操作温度等于或高于自燃点的可燃液体设备至泵的入口管道应在靠近设备根部设置切断阀，当设备容积超过40m3且与泵的间距小于15m时，该切断阀应为带手动功能的遥控阀，遥控阀就地操作按钮距泵的间距不应小于15m；4. 第7.2.17条：输送可燃气体、液化烃和可燃液体的管道在进出石油化工企业时，应在围墙内设紧急切断阀。紧急切断阀应具有自动和手动切断功能；5. 第7.4.7条：
8、当厂际管道长度大于5km时，其上、下游企业围墙或用地边界线内的管道上均应设置紧急切断阀、流量和压力监测设施。 另外，在化工和危险化学品生产经营单位重大生产安全事故隐患判定标准（试行）（安监总管三2017121号）第5条明确构成一级、二级重大危险源的危险化学品罐区应实现紧急切断功能，否则构成重大事故隐患。 四、如何设置紧急切断阀会商意见第2条对紧急切断阀的安装位置进行了明确，明确紧急切断阀应位于柔性连接与罐体之间，可以是靠近罐体处的第一道阀或第二道阀，其实这里主要是指第类紧急切断阀或安全联锁阀的设置要求，如图4，两种形式都可以，如果考虑紧急切断阀故障维修，可以选择右图，但是一定要安装在柔性连接与
9、罐体之间。需要注意的是会商意见明确符合条件的储罐物料进出口管线均应设置紧急切断阀。图4 紧急切断阀安装位置会商意见第4条规定紧急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。自动关闭主要是指联锁切断阀。手动关闭的形式包括遥控手动关闭和现场手动关闭，其中遥控手动关闭分现场遥控手动关闭和控制室手动遥控关闭，现场手动关闭主要是指通过切断阀自带的手轮关闭切断阀，手动关闭形式如图5。图5 紧急切断阀手动关闭形式会商意见第5条明确紧急切断阀执行机构、阀体及电缆、开关时间、关闭功能等应满足应急管理部油气储存企业紧急切断系统基本要求（试行）。总结如下：远程紧急切断阀执行机构可采用
10、气动性、电动型和液压型，选型主要考虑故障模式和防火要求：1. 建议优先选择故障模式为FC的弹簧返回型单作用执行机构，该种形式只需要在执行机构气缸上加装易熔塞，执行机构、信号电缆及气源管线均不需要额外的防火措施；2.对于非故障安全型的电动执行机构，既要考虑电源的可靠性（一级负荷，应配备应急电源如UPS、EPS、应急发电机组等），又要考虑执行机构、动力电缆和信号电缆的耐火保护措施；3.对于故障安全型的电动执行机构，需要考虑执行机构的耐火保护；4.液压型执行机构应为故障安全型，应保证在火灾状态下阀门可处以安全位置。 对于紧急切断阀阀体选型，可以是球阀、蝶阀和闸阀，但不宜选用截止阀。对于阀体的防火要求
11、，可以参照石油化工自动化仪表选型设计规范SH/T3005相关要求。关于紧急切断阀的关闭时间，石油化工自动化仪表选型设计规范SH/T3005第10.3.3.5条规定，紧急切断阀的最大行程时间（阀门从正常操作位置到联锁要求的安全位置）不应超过10s。对于阀门关闭时间，当然是越快越好，但同时要考虑“水击”危害，尤其是对于大型远距离输送储罐。因此，油气储存企业紧急切断系统基本要求（试行）规定大型储罐紧急切断阀全行程关闭时间应满足工艺要求，自动关闭时间不宜超过180s。在日常生产过程中，紧急切断阀虽然没有动作，但他并没有“闲着”，而是无时不刻的监视我们的生产，当有异常状况或紧急情况发生时，第一时间发挥作用，为企业安全生产保驾护航。