罐区紧急切断阀正确设置的重要性及常见错误

2020 年11 月2 日，位于广西壮族自治区北海市铁山港（临海）工业区的中石化北海液化天然气有限责任公司发生着火事故，事故造成7 人死亡，2 人重伤。事故直接原因是，在实施二期工程项目贫富液同时装车工程TK-02储罐二层平台低压泵出口总管动火作业切割过程中，隔离阀门0301-XV-2001开启，低压外输汇管中的LNG从切割开的管口中喷出，LNG雾化气团与空气的混合气体遇可能的点火能量产生燃烧。“隔离阀”为TK-02储罐低压泵出口实现安全仪表功能的紧急切断阀。

7死2伤！北海液化天然气有限责任公司“11·2”较大着火事故调查报告发布

此次事故中，紧急切断阀门0301-XV-2001约11时44分48秒（罐区SIS时钟)开启，11时51分59秒失电关闭（事后调查发现为阀门控制回路电缆正端对地短路，机柜内对应回路保险熔断导致失电），打开状态持续7分11秒。TK-02储罐罐前明火随阀门关闭熄灭。虽然从事故报告中无法判断阀门开启是仪表工操作失误还是逻辑错误造成的，但是紧急切断阀门本身的故障安全型（本工况条件下，紧急切断阀选用失电、停气关闭）设置，有效防止了事故的进一步扩大。

关于危险化学品罐区紧急切断装置的设置问题，原国家安全生产监督管理总局下发了一系列文件。

《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》（总局令第40号）要求，对重大危险源中的毒性气体、剧毒液体和易燃气体等重点设施，设置紧急切断装置；毒性气体的设施，设置泄漏物紧急处置装置。涉及毒性气体、液化气体、剧毒液体的一级或者二级重大危险源，配备独立的安全仪表系统。

《国家安全监管总局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，进一步完善化学品罐区监测监控设施。根据规范要求设置储罐高低液位报警，采用超高液位自动联锁关闭储罐进料阀门和超低液位自动联锁停止物料输送措施。大型、液化气体及剧毒化学品等重点储罐要设置紧急切断阀。

紧急切断阀是紧急切断装置的重要组成部分。百度百科中又称为“安全切断阀”，是指在遇到突发情况的时候，阀门会迅速的关闭或者打开，避免事故的发生。通常来说，紧急切断装置分为“自动的”和“手动的”。

“自动的”紧急切断装置主要由检测仪表、逻辑运算单元、紧急切断阀组成，它是非人工介入的安全仪表功能或紧急停车功能，即检测仪表检测用于判断异常工况的工艺参数，信号传输到逻辑控制单元，一旦工艺参数达到预设的异常工况阈值，逻辑控制单元即发出控制信号，使紧急切断阀置于预定的安全状态。

“手动的”紧急切断装置又可分为“远程手动”和“本地手动”。远程手动包括人工介入的安全仪表功能或紧急停车功能，操作开关一般设置在辅助操作台或罐区防火堤外附近的操作盘上；本地手动可以是手轮（手柄）驱动，也可以是驱动源开关手动，后者的操作开关一般设置在紧急切断阀的操作面板上。手动紧急切断装置的控制信号由操作人员根据对异常工况的判断结果，操作控制开关发出。

球阀、闸阀或蝶阀可用于紧急切断阀，一般不选用截止阀。紧急切断阀的允许泄漏量应符合GB/T 13927-2008、GB/T 26480-2011或API的规定，一般不低于Ⅴ级密封。紧急切断阀宜首选气动执行机构；当无仪表空气系统但有负荷分级为一级负荷的电力电源系统时，宜选用电动执行机构；当有特殊要求时，也可选用电液执行机构。当工艺安全对紧急切断阀有防火保护要求时，用于紧急切断阀的气动、电动执行机构及其附件应有防火保护措施，首选安装防火保护罩，防火保护罩应符合UL1709标准，能在1093℃下，抵抗烃类火灾30 分钟；用于紧急切断阀的电动执行机构的动力电缆及信号电缆宜采取防火保护措施。

目前，部分企业罐区的紧急切断阀设置没有实现安全切断功能，主要为以下几种情况:

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一、部分企业在按照国家规范和应急管理部的文件进行罐区整改时，由于工艺管线上没有位置安装气动紧急切断阀，为了实现紧急切断功能，将手动截止阀的手轮卸掉，增加电动执行机构作为紧急切断阀使用。笔者认为，从严格意义上讲，这种切断装置不是紧急切断阀。当罐区发生事故时，电动执行机构关闭阀门需要的时间较长，在此过程中当电动阀供电电缆烧断时，会出现阀门停止不动的情况，不能及时切断储罐的物料，有可能造成事故扩大。针对此类现状问题，为保证罐区的安全运行，建议更换为失电关闭的蓄能型紧急切断阀。在没有更换前，建议电动执行机构的供电电缆使用耐高温、阻燃型的电缆，并在执行机构处增加后备电池，保证电动执行机构在出现供电中断后，仍能正常工作，关闭阀门。

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二、气动紧急切断阀选型错误。部分企业未经过正规设计，未选用故障安全型紧急切断阀。有些口径大的双气缸紧急切断阀未配置储气罐，造成在仪表风中断状态下，阀门保持不动，不能有效地进行切断物料。针对此类问题，应在调试时进行仪表风中断故障模拟测试，及时发现问题，进行整改。

03

三、DCS或SIS存在逻辑错误。应用软件的逻辑设计宜采用正逻辑，正常储罐紧急切断阀应为带电开启，失电关闭。个别企业施工时把关不严，组态时逻辑混乱或继电器输出触点选择错误，导致紧急切断阀控制继电器的控制信号成为失电开启、得电关闭。针对此类问题，应在调试时进行系统断电测试，及时发现问题，进行整改。

       罐区紧急切断阀是保证罐区安全生产的重要技防措施，在进行紧急切断阀的设置时一定要注意以上的几个问题，按照国家的标准规范设计、选型、施工，并做好调试工作，保证罐区的稳定运行。

（作者：宁夏石化 王海东）