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文檔簡介
ICS
CCS
團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)
T/CCSAS0XX—202X
石化企業(yè)安全泄放評估技術(shù)規(guī)范
第1部分:泄放評估總則
Technicalspecificationforpressure-relievingassessment
ofpetrochemicalenterprises
PartI:Generalprinciplesforpressure-relievingassessment
(征求意見稿)
202X-XX-XX發(fā)布202X-XX-XX實施
中國化學(xué)品安全協(xié)會發(fā)布
T/CCSAS0XX—202X
石化企業(yè)安全泄放評估技術(shù)規(guī)范
第1部分:泄放評估總則
1范圍
本文件規(guī)定了石化企業(yè)安全泄放評估原則、泄放能力評估流程、排放系統(tǒng)安全分析及合規(guī)性檢查等
方面的要求。
本文件適用于石化企業(yè)安全泄放系統(tǒng)(安全泄壓設(shè)施及排放系統(tǒng)的總稱)的安全泄放評估。
2規(guī)范性引用文件
下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中,注日期的引用文件,
僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件。不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本
文件。
GB50160—2008(2018版)石油化工企業(yè)設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)
HG/T20570.2—1995安全閥的設(shè)置和選用
HG/T20570.3—1995爆破片的設(shè)置和選用
SH3009—2013石油化工可燃性氣體排放系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范
SH/T3210—2020石油化工裝置安全泄壓設(shè)施工藝設(shè)計規(guī)范
API520—2020壓力泄放裝置的尺寸確定、選擇和安裝(Sizing,Selection,andInstallationof
Pressure-relievingDevices)
API521—2020泄壓與減壓系統(tǒng)(Pressure-relievingandDepressuringSystems)
3術(shù)語和定義
SH/T3210—2020、SH3009—2013、API521—2020界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。
3.1
安全泄壓設(shè)施pressurerelievingdevice
一種用來在壓力系統(tǒng)處于緊急或異常狀況時防止其內(nèi)部介質(zhì)壓力升高到超過規(guī)定安全值的設(shè)施。
注1:本規(guī)范中的泄壓設(shè)施限指安全閥和爆破片。其他泄壓設(shè)施如呼吸閥、爆破針閥、折斷銷、易
熔塞等不在本規(guī)范適用范圍內(nèi)。
[來源:SH/T3210—2020,3.1.1]
3.2
安全閥safetyvalve
利用介質(zhì)本身的力排出額定數(shù)量的流體,以防止壓力超過規(guī)定安全值的閥門。當(dāng)壓力降低至一定值
后,閥門自行關(guān)閉并阻止介質(zhì)繼續(xù)流出。
[來源:SH/T3210—2020,3.1.2]
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3.3
爆破片rupturediskdevice
一種由介質(zhì)進(jìn)出口靜壓差驅(qū)動的非重閉式安全泄壓設(shè)施,通過承壓片的爆破實現(xiàn)泄壓功能。
[來源:SH/T3210—2020,3.1.3]
3.4
背壓backpressure
安全泄壓設(shè)施出口處壓力,排放背壓與附加背壓的總和,簡稱背壓。
[來源:SH/T3210-2020,3.1.5]
3.5
排放背壓build-upbackpressure
泄壓設(shè)施排放時,由于介質(zhì)流經(jīng)排放系統(tǒng)在泄壓設(shè)施出口處形成的壓力。
[來源:SH/T3210—2020,3.1.6]
3.6
附加背壓superimposedbackpressure
泄壓設(shè)施即將動作前,在其出口處存在的靜壓力,是由其他壓力源在排放系統(tǒng)中引起的。
[來源:SH/T3210—2020,3.1.7]
3.7
排放系統(tǒng)relievingsystem
裝置和單元邊界線以外,用于可燃?xì)怏w排放的管道、分液罐、水封罐及火炬或放散塔等設(shè)施的總稱。
[來源:SH3009—2013,3.1]
3.8
危險與可操作性分析hazardandoperabilitystudies(HAZOP)
失效模擬及影響分析的一種研究方式,運用系統(tǒng)技術(shù)識別整個裝置發(fā)生的危險和可操作性問題,基
本過程是找出過程工藝的變化(即偏差),然后分析偏差產(chǎn)生的原因、后果及可采取的對策。
3.9
高完整性壓力保護(hù)系統(tǒng)highintegritypressureprotectionsystem(HIPPS)
滿足預(yù)定條件時,使得工藝過程達(dá)到安全狀態(tài)的系統(tǒng),由傳感器、邏輯求解器和最終控制元件組成。
[來源:API521—2020,3.1.69]
4安全泄放評估原則
4.1新建裝置及儲運系統(tǒng)
4.1.1新建裝置及儲運系統(tǒng)的安全泄壓設(shè)施設(shè)計應(yīng)滿足HG/T20570.2—1995、HG/T20570.3—1995、API
520—2020等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,竣工設(shè)計資料應(yīng)包括裝置PFD和P&ID、物料平衡表、設(shè)備及儀表資料、設(shè)備
平面布置圖、聯(lián)鎖邏輯圖、泄壓設(shè)施詳細(xì)計算書、管道布置竣工圖、泄壓設(shè)施規(guī)格書及數(shù)據(jù)表等。新建
裝置及儲運系統(tǒng)泄壓設(shè)施滿足上述要求時可不開展泄放評估,企業(yè)應(yīng)將設(shè)計資料保存完整并歸檔。
4.1.2新建排放系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)滿足SH3009—2013、API521—2020等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求,竣工設(shè)計資料應(yīng)包
括排放系統(tǒng)相關(guān)設(shè)計說明、排放系統(tǒng)相關(guān)的管道布置、設(shè)備平面布置圖、分液罐容器數(shù)據(jù)表、水封罐容
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器數(shù)據(jù)表、火炬設(shè)備圖紙等。新建排放系統(tǒng)滿足上述要求時可不開展泄放評估,企業(yè)應(yīng)將設(shè)計資料保存
完整并歸檔。
4.2在役裝置及儲運系統(tǒng)
在役裝置及儲運系統(tǒng)建成投產(chǎn)超過二十年或超過設(shè)計使用年限的,宜至少每五年或每個運行周期
(兩者取較小值)對安全泄放系統(tǒng)進(jìn)行評估。此外存在以下情形之一時應(yīng)及時開展安全泄放系統(tǒng)評估:
a)泄壓設(shè)施存在震顫、頻繁起跳等;
b)本裝置或其他同類裝置/儲運系統(tǒng)的泄放系統(tǒng)缺陷導(dǎo)致發(fā)生事故或事故擴大;
c)安全泄放系統(tǒng)資料(見4.1.1及4.1.2)不全;
d)企業(yè)或第三方機構(gòu)排查發(fā)現(xiàn)存在其他安全隱患需要開展評估的。
4.3改擴建裝置及儲運系統(tǒng)
改擴建裝置及儲運系統(tǒng)存在以下情形之一時應(yīng)開展安全泄放系統(tǒng)評估:
a)擴建;
b)改建涉及安全泄壓設(shè)施變更;
c)設(shè)計參數(shù)如工藝技術(shù)、加工原料或產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等發(fā)生變化或變更。
5安全泄放能力評估
5.1安全泄放系統(tǒng)全流程評估
安全泄放系統(tǒng)全流程評估見附錄A,應(yīng)包括以下內(nèi)容:
a)基礎(chǔ)資料收集;
b)基于風(fēng)險的超壓泄放場景分析;
c)超壓泄放量核算;
d)泄壓設(shè)施校核與進(jìn)口壓降核算;
e)排放系統(tǒng)泄放校核;
f)超壓泄放量消減分析;
g)排放系統(tǒng)安全分析;
h)泄放系統(tǒng)合規(guī)性檢查。
5.2基礎(chǔ)資料收集
安全泄放系統(tǒng)評估所需資料應(yīng)包括4.1.1及4.1.2內(nèi)容及工藝技術(shù)規(guī)程、安全閥臺賬(包含安全閥喉
徑)等。
5.3基于風(fēng)險的超壓泄放場景分析
5.3.1應(yīng)采用基于風(fēng)險的危險性分析方法(如HAZOP)確定潛在的超壓泄放場景。各類設(shè)備可能的超壓
工況包括但不限于如下:
a)塔類設(shè)備:外部火災(zāi)、入口閥全開、氣相出口堵塞、回流中斷、局部停電、冷劑中斷、中段循
環(huán)停、異常熱量輸入、冷進(jìn)料中斷、動力蒸汽中斷、全廠停電、全廠停水、全廠儀表風(fēng)中斷;
b)容器類設(shè)備:氣相出口堵塞、液相出口堵塞、入口閥全開、逆向流、外部火災(zāi);
c)反應(yīng)器:氣相出口堵塞、液相出口堵塞、液相進(jìn)料中斷、反應(yīng)器取熱中斷、反應(yīng)失控、全廠停
電、全廠停水、全廠儀表風(fēng)中斷、外部火災(zāi);
d)換熱器:冷側(cè)進(jìn)出口關(guān)閉、出口堵塞、換熱管泄漏或破裂、外部火災(zāi);
e)泵或壓縮機等動設(shè)備:出口堵塞。
5.3.2由于設(shè)備、儀表、聯(lián)鎖或聯(lián)鎖切斷閥故障、閥門故障(含單向閥)可能使系統(tǒng)中的介質(zhì)由高壓系
統(tǒng)串入低壓系統(tǒng),造成低壓系統(tǒng)的壓力急速上升時,低壓系統(tǒng)設(shè)備泄壓設(shè)施應(yīng)考慮串壓工況。
5.3.3當(dāng)反應(yīng)、混合、分離或儲運等設(shè)備中正在或可能發(fā)生放熱和/或放出氣體的反應(yīng),存在反應(yīng)失控
風(fēng)險時,應(yīng)考慮化學(xué)反應(yīng)失控工況。
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5.3.4若通過安全泄壓設(shè)施的流體為處于氣液平衡的液相或氣液混合相態(tài),應(yīng)采用兩相流的方法計算泄
放面積??赡艹霈F(xiàn)兩相流的工況包括:
a)反應(yīng)失控工況;
b)火災(zāi)工況下初始液位超過60%時;
c)容器內(nèi)物料被外部流體直接充分接觸并加熱至沸點以上;
d)物料被表面加熱至沸點以上,且液位超高時;
e)換熱器高壓側(cè)氣體泄漏至低壓側(cè)液體時;
f)其他可能同時出現(xiàn)氣體與液體的場合。
上述工況下,需要進(jìn)一步根據(jù)物料發(fā)泡性、氣體/蒸氣生成速率與初始液位等判斷是否發(fā)生兩相流。
5.4超壓泄放量核算
5.4.1所需數(shù)據(jù)能夠現(xiàn)場獲取時,可采用基于物料平衡或熱平衡原理的工藝分析法或經(jīng)驗公式進(jìn)行泄放
量計算,計算方法見附錄B。
5.4.2所需數(shù)據(jù)無法現(xiàn)場獲取時,可以結(jié)合實際運行工藝搭建裝置穩(wěn)態(tài)工藝模型,模型關(guān)鍵參數(shù)與現(xiàn)場
運行數(shù)據(jù)對比,誤差應(yīng)低于5%,基于穩(wěn)態(tài)工藝模型獲取關(guān)鍵物性參數(shù)進(jìn)行泄放量計算,計算方法可參考
SH/T3210—2020。
5.4.3反應(yīng)失控工況泄放量核算應(yīng)滿足以下要求:
a)反應(yīng)失控工況泄放量計算宜通過試驗獲取非正常狀態(tài)時的反應(yīng)失控特征(溫升速率、壓升速率
等),判斷泄放類型(調(diào)和型、氣體型或混合型),確定容器內(nèi)流動狀態(tài)(攪混型、氣泡型、
本征發(fā)泡型),采用DIERS(美國緊急泄放系統(tǒng)設(shè)計協(xié)會)推薦的方法進(jìn)行計算(Leung法、Fauske
法),公式參考SH/T3210—2020。
b)應(yīng)根據(jù)以下情況,識別導(dǎo)致反應(yīng)失控的非正常狀態(tài):
1)錯誤的加料順序;
2)冷卻失效;
3)攪拌失效或失效后重啟攪拌器;
4)反應(yīng)物污染;
5)添加過快;
6)添加延遲;
7)溫度過低或過高;
8)錯誤的反應(yīng);
9)富集;
10)易揮發(fā)溶劑的揮發(fā);
11)加熱器關(guān)閉失??;
12)外部火災(zāi)。
5.4.4氣液兩相流體泄放能力的計算建議采用基于均相平衡模型(HEM)的Omega方法,公式參考SH/T
3210—2020。氣-液-固三相泄放可參照氣-液兩相流泄放進(jìn)行計算。
5.5泄壓設(shè)施校核與進(jìn)口壓降計算
5.5.1泄壓設(shè)施泄放面積校核?;陟o態(tài)最大排放量進(jìn)行泄壓設(shè)施泄放面積計算(計算方法見SH/T3210
—2020),對現(xiàn)有泄壓設(shè)施進(jìn)行校核。
5.5.2泄壓設(shè)施進(jìn)口管道壓降。被保護(hù)的設(shè)備或管道到壓力泄放閥入口處的壓力降應(yīng)滿足低于壓力泄放
閥整定壓力的3%的要求(導(dǎo)閥控制的壓力泄放閥除外)。
5.6排放系統(tǒng)泄放校核
5.6.1依據(jù)現(xiàn)有排放系統(tǒng)管網(wǎng)進(jìn)行水力學(xué)計算,涵蓋的范圍包含排放系統(tǒng)中排放支管、總管的所有管道
管件、分液罐、水封罐、火炬頭等設(shè)備所構(gòu)成的管網(wǎng)系統(tǒng)。
5.6.2通過對裝置靜態(tài)泄放量進(jìn)行疊加確定最大排放負(fù)荷,基于排放系統(tǒng)最大排放負(fù)荷標(biāo)定每個排放點
的背壓及排放管道的排放速度。排放點背壓應(yīng)小于泄壓設(shè)施最大允許背壓,排放系統(tǒng)管網(wǎng)的馬赫數(shù)不應(yīng)
大于0.7;可能出現(xiàn)凝結(jié)液的可燃性氣體排放管道末端的馬赫數(shù)不宜大于0.5。
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5.7泄放量消減分析
5.7.1單設(shè)備動態(tài)泄放量模擬分析。采用靜態(tài)泄放量校核泄壓面積不足時,可采用工藝動態(tài)模擬的方式
計算排放曲線,獲得排放峰值時間與峰值排放量,基于動態(tài)峰值泄放量重新校核現(xiàn)有泄壓設(shè)施?;趧?/p>
態(tài)模擬分析的泄壓設(shè)施仍不滿足要求時可以采用以下改進(jìn)措施:
a)更換泄壓設(shè)施;
b)增設(shè)符合要求的HIPPS;
c)優(yōu)化操作參數(shù)。
5.7.2采用靜態(tài)排放負(fù)荷校核排放系統(tǒng)管網(wǎng)泄放能力不足時,可對同一事故下各裝置的排放“流量-時
間曲線”進(jìn)行疊加,取最大值為該事故時的最大排放量,重新校核排放管網(wǎng)能力。排放管網(wǎng)能力仍不滿
足要求的,可采用以下改進(jìn)措施:
a)擴大排放支管或總管管徑;
b)增設(shè)排放系統(tǒng)管網(wǎng)。
6排放系統(tǒng)安全分析
6.1安全間距
6.1.1高架火炬的防火間距應(yīng)滿足GB50160—2008(2018版)的要求,同時應(yīng)基于最大排放負(fù)荷采用SH
3009—2013、二維分析計算工具/方法或計算流體力學(xué)(CFD)方法計算火炬燃燒熱輻射影響范圍,周邊
人或設(shè)備處的輻射熱強度不應(yīng)超過允許的閾值。
6.1.22座及2座以上的高架火炬宜集中布置在同一區(qū)域,火炬高度及火炬之間的防火間距應(yīng)確保事故
放空時輻射熱不影響相鄰火炬的檢修和運行。
6.1.3地面火炬不應(yīng)布置在窩風(fēng)地帶,宜用計算流體力學(xué)(CFD)方法分析點火失效后可燃?xì)怏w擴散的
影響范圍。其與周圍設(shè)施的防護(hù)距離除應(yīng)按照明火設(shè)施考慮外,同時應(yīng)充分考慮燃燒熱輻射對周邊人體
及設(shè)備的影響。
6.1.4地面火炬可用于處理毒性輕度危害和無毒可燃性氣體,處理毒性輕度危害氣體時宜采用計算流體
力學(xué)(CFD)方法評估火炬點火失效導(dǎo)致氣體擴散的危害后果并制定相關(guān)事故應(yīng)急措施。
6.2燃燒要求
6.2.1火炬(音速火炬除外)排放速度應(yīng)滿足以下要求:
a)NHVvg小于11.2MJ/Nm3時,排放系統(tǒng)火炬出口允許的最大速度Vmax為18.3m/s;
b)NHVvg大于37.3MJ/Nm3時,排放系統(tǒng)火炬出口允許的最大速度Vmax為121.9m/s;
c)其余情況,排放系統(tǒng)火炬出口速度應(yīng)小于下述公式計算值Vmax。
Log10(0.3048×Vmax)=(37.26×NHVvg+1212)/850
其中:Vmax為火炬出口允許的最大速度,m/s;NHVvg為火炬泄放氣的凈熱值,kJ/Nm3。
6.2.2排放系統(tǒng)燃燒氣體的熱值會影響燃燒效率,熱值低于7880kJ/Nm3的氣體在進(jìn)入排放系統(tǒng)前應(yīng)進(jìn)
行熱值調(diào)整,可采用配比一定量燃料氣摻燒的方式調(diào)整其熱值。
7泄放系統(tǒng)合規(guī)性檢查
7.1泄壓設(shè)施合規(guī)性檢查
針對泄壓設(shè)施設(shè)置、選型、安裝及進(jìn)出口管道現(xiàn)場情況,開展泄壓設(shè)施合規(guī)性檢查,合規(guī)性檢查表
見附錄C。
7.2排放系統(tǒng)合規(guī)性檢查
針對排放系統(tǒng)管網(wǎng)、分液罐、防回火設(shè)施、點火系統(tǒng)、氣柜等現(xiàn)場情況,開展排查排放系統(tǒng)合規(guī)性
檢查,合規(guī)性檢查表見附錄D。
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8評估報告
8.1裝置泄壓設(shè)施核算報告
裝置泄壓設(shè)施核算報告應(yīng)包含運行現(xiàn)狀、工藝變更說明、泄壓設(shè)備匯總、承壓設(shè)備匯總、泄壓設(shè)施
計算書(包括超壓工況的假設(shè)條件、計算方法、泄放量結(jié)果)、泄壓設(shè)施排放面積核算、排放管道核算、
泄放量消減、裝置泄壓設(shè)施存在問題、整改措施建議、新增或整改泄壓設(shè)施選型計算書。
8.2排放系統(tǒng)核算報告
排放系統(tǒng)核算報告應(yīng)包含排放系統(tǒng)現(xiàn)狀、排放系統(tǒng)計算基礎(chǔ)、排放系統(tǒng)泄放量匯總、排放系統(tǒng)設(shè)施
及管道核算、核算結(jié)果分析、泄放量消減、排放系統(tǒng)存在問題、整改措施建議、新增或整改排放設(shè)施計
算書。
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T/CCSAS0XX—202X
附錄A
(規(guī)范性)
安全泄放系統(tǒng)評估流程
安全泄放系統(tǒng)評估流程圖見圖A.1。
圖A.1安全泄放系統(tǒng)評估流程圖
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附錄B
(資料性)
基于物料平衡或熱平衡原理的工藝分析法或經(jīng)驗公式進(jìn)行泄放量計算方法
基于物料平衡或熱平衡原理的工藝分析法或經(jīng)驗公式進(jìn)行泄放量計算方法見表B.1。
表B.1工藝分析法或經(jīng)驗公式法核算泄放量
設(shè)備工況計算類型所需資料計算方法
1.介質(zhì)汽化潛熱;
火災(zāi)公式法參見SH/T3210—2020火災(zāi)工況計算方法
2.受熱設(shè)備尺寸、安裝高度。
1.入口介質(zhì)氣相量w1;
塔
氣相出口堵塞工藝分析法2.塔底再沸器出口氣相量w2;w=w1+w2+w3
3.熱量輸入引起氣化量w3。
異常熱量輸入工藝分析法1.異常熱量輸入引起氣化量w1。w=w1
1.介質(zhì)汽化潛熱;
火災(zāi)公式法參見SH/T3210—2020火災(zāi)工況計算方法
2.受熱設(shè)備尺寸、安裝高度。
1.泄放壓力下氣體密度;
容器氣相出口堵塞公式法2.進(jìn)料管線流速;參見SH/T3210—2020氣相出口堵塞工況計算方法
3.進(jìn)料管線內(nèi)徑。
液相出口堵塞工藝分析法1.最大液體進(jìn)入量w1。w=w1
1.介質(zhì)汽化潛熱;
換熱器火災(zāi)公式法參見SH/T3210—2020火災(zāi)工況計算方法
2.受熱設(shè)備尺寸、安裝高度。
1.介質(zhì)汽化潛熱;
反應(yīng)器火災(zāi)公式法參見SH/T3210—2020火災(zāi)工況計算方法
2.受熱設(shè)備尺寸、安裝高度。
泵、壓縮機等
出口堵塞工藝分析法1.泵或壓縮機最大生產(chǎn)能力w1。w=w1
動設(shè)備
1.介質(zhì)汽化潛熱;
儲罐火災(zāi)公式法參見SH/T3210—2020火災(zāi)工況計算方法
2.受熱設(shè)備尺寸、安裝高度。
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附錄C
(規(guī)范性)
泄壓設(shè)施合規(guī)性檢查表
泄壓設(shè)施合規(guī)性檢查表見表C.1。
表C.1泄壓設(shè)施合規(guī)性檢查表
序號檢查內(nèi)容檢查方式檢查依據(jù)
1.泄壓設(shè)施總體要求
在非正常條件下,可能超壓的下列設(shè)備應(yīng)設(shè)安全閥:
a)頂部最高操作壓力大于等于0.1MPa的壓力容器;
b)頂部最高操作壓力大于0.03MPa的蒸餾塔、蒸發(fā)塔和汽提塔(汽提塔頂蒸汽通入另一蒸餾塔者除外);
c)往復(fù)式壓縮機各段出口或電動往復(fù)泵、齒輪泵、螺桿泵等容積式泵的出口(設(shè)備本身已有安全閥者除外);
查設(shè)計文GB50160—2008(2018版)第5.5.1條
1.1d)凡與鼓風(fēng)機、離心式壓縮機、離心泵或蒸汽往復(fù)泵出口連接的設(shè)備不能承受其最高壓力時,鼓風(fēng)機、離
件、查現(xiàn)場/5.5.6條
心式壓縮機、離心泵或蒸汽往復(fù)泵的出口;
e)可燃?xì)怏w或液體受熱膨脹,可能超過設(shè)計壓力的設(shè)備;
f)頂部最高操作壓力為0.03~0.1MPa的設(shè)備應(yīng)根據(jù)工藝要求設(shè)置;
g)兩端閥門關(guān)閉且因外界影響可能造成介質(zhì)壓力升高的液化烴、甲B、乙A類液體管道應(yīng)采取泄壓安全措施。
下列設(shè)備應(yīng)設(shè)爆破片:
有突然超壓或發(fā)生瞬時分解爆炸危險物料的反應(yīng)設(shè)備,如設(shè)安全閥不能滿足要求時,應(yīng)裝爆破片或爆破片和
導(dǎo)爆管,導(dǎo)爆管口必須朝向無火源的安全方向;必要時應(yīng)采取防止二次爆炸、火災(zāi)的措施。
下列情況宜單獨設(shè)置爆破片:
查設(shè)計文GB50160—2008(2018版)第5.5.12條
1.2a)系統(tǒng)壓力快速增長,安全閥的開啟不能滿足快速反應(yīng)時間要求;
件、查現(xiàn)場/SH/T3210—2020第5.1.2條
b)系統(tǒng)需要的安全泄放量大,安全閥選型困難;
c)系統(tǒng)的操作壓力很低或很高,安全閥制造困難;
d)系統(tǒng)安全泄放時的溫度較低,工藝介質(zhì)泄放時可能導(dǎo)致安全閥的工作特性受到影響;
e)一次性使用的管路系統(tǒng),爆破片的破裂不影響操作和生產(chǎn)。
在以下場合應(yīng)設(shè)置爆破片與安全閥串聯(lián):
查設(shè)計文GB50160—2008(2018版)第5.5.5,
1.3a)有可能被物料堵塞或腐蝕的安全閥,在安全閥前應(yīng)設(shè)爆破片或在其出入口管道上采取吹掃、加熱或保溫
件、查現(xiàn)場5.5.9條/SH/T3210—2020第5.1.3條
等防堵措施。
9
T/CCSAS0XX—202X
序號檢查內(nèi)容檢查方式檢查依據(jù)
b)較高濃度環(huán)氧乙烷設(shè)備的安全閥前應(yīng)設(shè)有爆破片;爆破片入口管道應(yīng)設(shè)氮封,且安全閥的出口管道應(yīng)充
氮。
在以下情況宜組合設(shè)置安全閥和爆破片:
a)在真空工況下,不允許系統(tǒng)外部氣體或空氣通過安全泄壓設(shè)施進(jìn)入的系統(tǒng);
b)正常操作過程中不允許工藝介質(zhì)通過安全閥泄漏的系統(tǒng);
c)泄放介質(zhì)與安全閥長期接觸可能導(dǎo)致安全閥失靈的系統(tǒng);
d)工藝介質(zhì)有腐蝕性,需要采用耐腐蝕的材質(zhì)或內(nèi)襯防腐蝕材料,安全閥的制造成本較高的系統(tǒng);
e)有多個超壓工況,且超壓工況比較復(fù)雜的系統(tǒng)。
下列的工藝設(shè)備不宜設(shè)爆破片:
a)爆破片不適用于經(jīng)常超壓的場合;
1.4b)爆破片不宜用于溫度波動很大的場合;查現(xiàn)場SH/T3210—2020第5.1.4條
c)除具有后續(xù)處理系統(tǒng)且滿足安全和環(huán)保要求外,爆破片不應(yīng)單獨用于排放介質(zhì)毒性程度為極度、高度危
害或易爆及液化石油氣等場合。
2.泄壓設(shè)施設(shè)置要求
單個安全閥的開啟壓力(定壓),不應(yīng)大于設(shè)備的設(shè)計壓力。當(dāng)一臺設(shè)備安裝多個安全閥時,其中一個安全
查設(shè)計文
2.1閥的開啟壓力(定壓)不應(yīng)大于設(shè)備的設(shè)計壓力;其他安全閥的開啟壓力可以提高,但不應(yīng)大于設(shè)備設(shè)計壓GB50160—2008(2018版)第5.5.2條
件、查現(xiàn)場
力的1.05倍。
下列情況之一時,泄放系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置備用安全閥,備用數(shù)量可按n+1考慮(n為泄放計算需要的安全閥數(shù)量)
a)安全閥存在泄漏的歷史記錄;
b)安全閥存在堵塞時;
查設(shè)計文
2.2c)介質(zhì)存在腐蝕性時;SH/T3122—2013第20.3條
件、查現(xiàn)場
d)介質(zhì)易結(jié)垢時;
e)有在線檢修或在線檢驗的要求時,檢驗周期一般為一年;
f)存在其他影響安全閥性能的故障記錄。
安全閥的選用應(yīng)符合下列要求:
a)當(dāng)背壓小于10%安全閥定壓時,宜選用彈簧直接載荷式安全閥;背壓大于安全閥定壓的10%但小于50%時,查設(shè)計文
2.3SH/T3121—2022第8.1.8條
宜選用平衡式安全閥;當(dāng)背壓大于安全閥定壓的50%時,宜選用先導(dǎo)式安全閥;件、查現(xiàn)場
b)選用的安全閥噴嘴面積應(yīng)大于計算面積。當(dāng)一個安全閥不能滿足要求時,可選用多個安全閥并聯(lián)使用。
2.4安全閥和爆破片組合使用時,應(yīng)滿足以下要求:查設(shè)計文SH/T3210—2020第5.2.1條/5.2.2條
10
T/CCSAS0XX—202X
序號檢查內(nèi)容檢查方式檢查依據(jù)
a)安全閥和爆破片組合使用時,組合泄放量不應(yīng)小于被保護(hù)系統(tǒng)的安全泄放量。件、查現(xiàn)場/5.2.4條
b)爆破片和安全閥之間應(yīng)有檢測爆破片破裂或泄漏的措施。
c)爆破片串聯(lián)在安全閥進(jìn)口側(cè)時:
1)爆破片的最大標(biāo)定爆破壓力不宜大于安全閥的定壓;
2)爆破片的公稱直徑不應(yīng)小于安全閥的進(jìn)口法蘭公稱直徑。
d)爆破片破裂后不應(yīng)影響安全閥的正常動作。
e)爆破片串聯(lián)在安全閥出口側(cè)時,應(yīng)保證安全閥能在設(shè)定壓力下開啟。
f)安全閥和爆破片并聯(lián)使用時,爆破片的標(biāo)定爆破壓力不應(yīng)超過1.05倍系統(tǒng)的設(shè)計壓力。
3.泄壓設(shè)施安裝要求
安全閥應(yīng)滿足下列安裝要求:
a)安全閥應(yīng)設(shè)置在所保護(hù)系統(tǒng)上易于安裝、檢查、維護(hù)的部位。
b)安全閥應(yīng)設(shè)置在靠近壓力源的位置。當(dāng)用于氣體介質(zhì)時,應(yīng)設(shè)置在氣相空間(包括液體上方的氣相空間)
或與該空間相連通的管線上。
查設(shè)計文
3.1c)安全閥和壓力源之間的所有管道、閥門和管件的流通截面積應(yīng)大于或等于安全閥的進(jìn)口截面積,其接管SH/T3210—2020第5.3.1條
件、查現(xiàn)場
應(yīng)短而直。當(dāng)一個連接口上裝設(shè)2個或2個以上的安全閥時,該連接口入口的截面積應(yīng)大于或等于這些安全閥
進(jìn)口截面積的總和,不包括備用安全閥。
d)安全閥入口管道公稱直徑不應(yīng)小于安全閥進(jìn)口法蘭公稱直徑,安全閥出口管道公稱直徑不應(yīng)小于安全閥
出口法蘭公稱直徑。
安全閥入口管道的設(shè)置原則:
a)應(yīng)控制安全閥入口管道的壓降,以避免安全閥反復(fù)啟閉,產(chǎn)生震顫,從被保護(hù)的設(shè)備或管道到安全閥入
口處的壓力降應(yīng)低于安全閥整定壓力的3%。流量應(yīng)按照安全閥排放時通過安全閥的最大流量計算。采用遠(yuǎn)查設(shè)計文SH3012—2011第10.2條/SH/T3210
3.2
端取壓的先導(dǎo)式安全閥將不受此限制。件、查現(xiàn)場—2020第5.3.1條/
b)安全閥的進(jìn)口管道應(yīng)采用長半徑彎頭。
c)當(dāng)幾個安全閥并聯(lián)操作時,總管的截面積不應(yīng)小于各支管截面積之和。
安全閥出口管道的設(shè)置原則:
a)安全閥出口管道的壓降應(yīng)滿足工藝要求。
b)當(dāng)排入放空總管或去火炬總管的介質(zhì)帶有凝液或可冷凝氣體時,安全閥的出口應(yīng)高于總管。
查設(shè)計文SH3012—2011第10.2條/SH/T3122
3.3c)公稱直徑等于或大于50mm的安全閥出口管道排入密閉系統(tǒng)時,應(yīng)順介質(zhì)流向45°斜接在排放總管的頂部。
件、查現(xiàn)場—2013第20.4/20.7/20.8條
d)直接向上排至大氣的安全閥出口管道,應(yīng)在該管下端彎頭附近開一個φ6mm~φ10mm的排液孔;對于蒸汽
管道上的排液孔應(yīng)引至安全位置。
e)當(dāng)介質(zhì)為粘稠、易凝介質(zhì)時,安全閥出口應(yīng)設(shè)置蒸汽吹掃設(shè)施和進(jìn)口、出口切斷閥的吹掃跨線。
11
T/CCSAS0XX—202X
序號檢查內(nèi)容檢查方式檢查依據(jù)
f)當(dāng)安全閥泄放會使管道結(jié)冰時,應(yīng)在安全泄放系統(tǒng)的管道采取防凍措施。
g)當(dāng)有備用安全閥時,安全閥入口和出口應(yīng)設(shè)置切斷閥。正常使用的安全閥入口和出口切斷閥應(yīng)鉛封開或
鎖開;備用安全閥入口切斷閥應(yīng)鉛封關(guān)或鎖關(guān)。
爆破片應(yīng)滿足下列安裝要求:
a)爆破片的入口管道應(yīng)短而直,管徑不應(yīng)小于爆破片的公稱直徑。查設(shè)計文
3.4SH/T3210—2020第5.3.2條
b)爆破片入口管線上不宜設(shè)置切斷閥。當(dāng)工藝要求設(shè)置切斷閥時,切斷閥應(yīng)鎖開或鉛封開,切斷閥的流通件、查現(xiàn)場
面積不應(yīng)小于爆破片的泄放面積。
4.泄壓設(shè)施現(xiàn)場檢查
安全閥現(xiàn)場檢查:
a)是否在校驗有效期內(nèi)使用。
b)杠桿式安全閥的防止重錘自由移動和杠桿越出的裝置是否完好,彈簧式安全閥的調(diào)整螺釘?shù)你U封裝置是
否完好,靜重式安全閥的防止重片飛脫的裝置是否完好;
c)如果安全閥和排放口之間裝設(shè)了截止閥,截止閥是否處于全開位置及鉛封是存完好。
查現(xiàn)場、查TSG21—2016第7.2.3.1.1條/TSG
4.1d)安全閥是否有泄漏。
文件ZF001—2006第B6.1.2條
e)放空管是否通暢,防雨帽是否完好。
f)安全閥資料是否齊全(銘牌、質(zhì)量證明文件、安裝號、校驗記錄及報告)。
g)安全閥外表有無腐蝕情況。
h)提升裝置(扳手)動作有效,并且處于適當(dāng)位置。
i)安全閥外部相關(guān)附件完整無損并且正常。
安全閥校驗周期
a)安全閥一般每年至少校驗一次,符合校驗周期延長的特殊要求,經(jīng)過使用單位安全管理負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)可以
按照其要求適當(dāng)延長校驗周期。
b)彈簧直接載荷式安全閥滿足以下條件時,其校驗周期最長可以延長至3年:
1)安全閥制造單位能提供證明,證明其所用彈簧按照GB/T12243進(jìn)行了強壓處理或者加溫強壓處理,并
且同一熱處理爐同規(guī)格的彈簧取10%(但不得少于2個)測定規(guī)定負(fù)荷下的變形量或者剛度,測定值的偏差不查現(xiàn)場、查
4.2TSG21—2016第7.2.3.1.3條
大于15%的;文件
2)安全閥內(nèi)件材料耐介質(zhì)腐蝕的;
3)安全閥在正常使用過程中未發(fā)生過開啟的;
4)壓力容器及其安全閥閥體在使用時無明顯銹蝕的;
5)壓力容器內(nèi)盛裝非粘性并且毒性危害程度為中度及中度以下介質(zhì)的;
6)使用單位建立、實施了健全的設(shè)備使用、管理與維護(hù)保養(yǎng)制度,并且有可靠的壓力控制與調(diào)節(jié)裝置或
12
T/CCSAS0XX—202X
序號檢查內(nèi)容檢查方式檢查依據(jù)
者超壓報警裝置的;
7)使用單位建在了符合要求的安全閥校驗站,具有安全閥校驗?zāi)芰Φ摹?/p>
c)彈簧直接載荷式安全閥,在滿足上述第2)、3)、4)、6)、7)項的條件下,同時滿足以下條件時,其
校驗周期最長可以延長至5年:
(1)安全閥制造單位能提供證明,證明其所用彈簧按照GB/T12243進(jìn)行了強壓處理或者加溫強壓處理,
并且同一熱處理爐同規(guī)格的彈簧取20%(但不得少于4個)測定規(guī)定負(fù)荷下的變形量或者剛度,測定值的偏
差不大于10%的;
(2)壓力容器內(nèi)盛裝毒性危害程度為輕度(無毒)的氣體介質(zhì),工作溫度不大于200℃的。
安全閥需要進(jìn)行現(xiàn)場校驗(在線校驗)和壓力調(diào)整時,使用單位壓力容器安全管理人員和安全閥檢修(校驗)人
4.3員應(yīng)當(dāng)?shù)綀龃_認(rèn)。調(diào)校合格的安全閥應(yīng)當(dāng)加鉛封。校驗及調(diào)整裝置用壓力表的精度不得低于1級。在校驗和安全管理TSG21—2016第7.2.3.1.4條
調(diào)整時,應(yīng)當(dāng)有可靠的安全防護(hù)措施。
13
T/CCSAS0XX—202X
附錄D
(規(guī)范性)
排放系統(tǒng)合規(guī)性檢查表
排放系統(tǒng)火炬管網(wǎng)、分液罐、火炬防回火設(shè)施、點火系統(tǒng)、氣柜等合規(guī)性檢查表見表D.1~表D.5。
表D.1火炬管網(wǎng)合規(guī)性檢查表
序號檢查內(nèi)容檢查方式檢查依據(jù)
停電等事故導(dǎo)致全廠性排放時,應(yīng)滿足以下要求:
1a)企業(yè)設(shè)有雙電源保護(hù)系統(tǒng)。查設(shè)計文件、查現(xiàn)場SH/T3038—2017
b)各裝置設(shè)有UPS電源,企業(yè)制定有停電工況下的裝置泄放預(yù)案。
排放氣體溫度大于60℃時,應(yīng)滿足以下要求:
a)水封罐之前的可燃性氣體排放管道應(yīng)按照GB150進(jìn)行抗外壓設(shè)計,最大外壓大于或等于30kPa。
2b)排放管道設(shè)置自動補壓措施,管道內(nèi)壓保持1-1.47kPa。管網(wǎng)干管的起始端、支線的裝置邊界切斷閥后宜查設(shè)計文件、查現(xiàn)場SH3009—2013第7.2.7條
設(shè)DN20燃料氣補充管,裝置檢修期間手工開啟;管網(wǎng)干管宜每1000m設(shè)置一個自動補充燃料氣設(shè)施,補充燃
料氣的管徑宜大于等于DN50。
排放介質(zhì)含有液化烴時,應(yīng)滿足以下要求:
a)設(shè)計中應(yīng)選用具有一定抗沖擊力、耐低溫的材料,管道上的焊縫質(zhì)量應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
3查設(shè)計文件、查現(xiàn)場工程經(jīng)驗
b)裝置或儲罐區(qū)域應(yīng)設(shè)有蒸發(fā)器和分離系統(tǒng),將分離出液體后的氣相烴排入火炬系統(tǒng)。
c)儲罐出口管線宜設(shè)置加熱設(shè)施,將介質(zhì)升溫到材料許可溫度后進(jìn)入火炬氣管網(wǎng)。
火炬氣帶液時,應(yīng)滿足以下要求:
a)火炬管道坡度不應(yīng)小于千分之二,管道應(yīng)坡向分液罐、水封罐;管道沿線出現(xiàn)低點時設(shè)置分液罐或集液
SH3009—2013第7.2.1/8.1.2條
4罐。查設(shè)計文件、查現(xiàn)場
b)含凝結(jié)液的可燃?xì)怏w(C5或者C5以上)管道每1000-1500m進(jìn)行一次分液。
c)為避免管道在事故放空或停工吹掃時振動損壞,應(yīng)在管道兩個固定點安裝全方位限位支架。
下列氣體不宜排入全廠可燃性氣體排放系統(tǒng),應(yīng)排入專用的排放系統(tǒng)或另行處理:
a)能與排放系統(tǒng)內(nèi)的介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的氣體。
5查設(shè)計文件、查現(xiàn)場SH3009—2013第5.3.1條
b)易聚合、對排放系統(tǒng)管道的通過能力有不利影響的可燃性氣體。
c)劇毒介質(zhì)(如氫氰酸)或腐蝕性介質(zhì)(如酸性氣)的氣體。
14
T/CCSAS0XX—202X
序號檢查內(nèi)容檢查方式檢查依據(jù)
裝置中含氧的氣體、罐區(qū)含氧的VOCs排放至可燃?xì)怏w火炬管網(wǎng)時,應(yīng)滿足以下要求:
a)氧氣含量不應(yīng)大于2%。
b)當(dāng)存在含氧氣體可能進(jìn)入火炬管網(wǎng)時,需設(shè)置氧濃度監(jiān)測報警。
6查設(shè)計文件、查現(xiàn)場SH3009—2013第5.3.1條
c)當(dāng)罐區(qū)VOCs送往低壓瓦斯時,VOCs收集管道上應(yīng)設(shè)氧含量分析儀,并設(shè)置氧含量高高聯(lián)鎖切斷。氧含量
分析儀和切斷閥的安裝位置應(yīng)能防止過氧的VOCs進(jìn)入低壓瓦斯系統(tǒng)。氧含量高高聯(lián)鎖應(yīng)進(jìn)行SIL等級評估,
通常在有氮封的情況下不低于SIL2。
7含氨酸性氣管道溫度較低時,管道應(yīng)設(shè)有伴熱、保溫措施,人員定期檢測伴熱站。查設(shè)計文件、查現(xiàn)場工程經(jīng)驗
a)定期開展火炬系統(tǒng)管道和容器的腐蝕檢測,并做好數(shù)據(jù)的收集、整理和分析工作。當(dāng)設(shè)有火炬管道設(shè)膨
8脹節(jié)時,需對膨脹節(jié)伴熱。查設(shè)計文件、查現(xiàn)場工程經(jīng)驗
b)在容易發(fā)生泄漏的閥門、分液罐、水封罐處設(shè)置可燃?xì)怏w報警,巡檢人員攜帶便攜式檢測儀器。
15
T/CCSAS0XX—202X
表D.2分液罐合規(guī)性檢查表
序號檢查內(nèi)容檢查方式檢查依據(jù)
分液罐應(yīng)滿足以下要求:
a)分液罐設(shè)計合理,能分離火炬氣連續(xù)排放20-30min產(chǎn)生的凝液。SH3009—2013第
1b)分液罐應(yīng)設(shè)液位計、液相溫度計、壓力表、高低壓和高低液位報警。分液罐液位高報警應(yīng)及時排查設(shè)計文件、查現(xiàn)場8.1.6/8.1.7/8.1.8條/
液。分液罐應(yīng)設(shè)置低液位聯(lián)鎖停泵。GB50160—2008(2018版)第4.1.9條
c)對可能帶液火炬應(yīng)滿足防火間距要求,防火間距內(nèi)不能存在引發(fā)嚴(yán)重火災(zāi)的植被
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