液化烴均為甲A 類液體，其蒸氣比空氣重，一旦泄漏，極易形成爆炸性氣體。液化烴氣體爆炸下限低，如大量泄漏遇明火可造成大面積的火災(zāi)或可燃蒸氣云爆炸變亂。此外，液化烴的燃燒熱值高，爆炸迅速、火焰溫度高，破壞性強，極易惹起鄰罐的爆炸。不同于一般的化工裝置和儲運設(shè)施，液化烴球形儲罐對現(xiàn)場儀表的選型和控制及聯(lián)鎖方案的設(shè)置具有特殊要求。石油化工裝置及儲運設(shè)施中液化烴球形儲罐的現(xiàn)場儀表及自動控制系統(tǒng)的合理、安全設(shè)置，直接關(guān)系到整個液化烴儲運設(shè)施的安全。筆者結(jié)合當(dāng)前已建成的和正在設(shè)計的幾套中石化和其它大型企業(yè)的液化烴球罐區(qū)的自動化儀表的選型和控制方案的設(shè)置進(jìn)行論述。本文結(jié)合工程設(shè)計的實際經(jīng)驗對液化烴球罐相關(guān)的壓力、溫度、液位、以及緊急切斷閥等的選型原則及控制聯(lián)鎖方案的設(shè)置進(jìn)行詳細(xì)闡述。
1. 控制系統(tǒng)
液化烴球罐區(qū)應(yīng)根據(jù)工藝的要求，采用技術(shù)**、性能可靠的計量、數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控、報警系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)督、過程控制及管理?？刂葡到y(tǒng)可采用可編程序控制器（PLC）、疏散型控制系統(tǒng)（DCS）、監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（SCADA）和現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)（FCS）等。當(dāng)罐區(qū)操作中有安全聯(lián)鎖要求時，應(yīng)設(shè)置安全聯(lián)鎖回路及安全儀表系統(tǒng)。安全聯(lián)鎖回路中的測量元件、邏輯控制器和執(zhí)行元件均應(yīng)滿足安全完整性等級（SIL）要求。
2. 現(xiàn)場儀表
2.1 溫度儀表液化烴球形儲罐本體上應(yīng)獨立設(shè)置當(dāng)場和遠(yuǎn)傳溫度計。溫度計管口的設(shè)置位置和溫度計的插入深度必須保證在***低液位時能測量液相的溫度。
2.2 壓力儀表液化烴球形儲罐罐頂應(yīng)設(shè)壓力當(dāng)場和遠(yuǎn)傳儀表測量氣相壓力，并單獨設(shè)壓力高限報警。壓力表與壓力變送器分別在球罐本體上開口，壓力表與球形儲罐之間不得連接其它用途的任何配件或接管。壓力高報警檢測元件可采用壓力開關(guān)或獨立的壓力變送器等可靠性強、有廣泛應(yīng)用的元件。
2.3 液位儀表
液化烴球罐應(yīng)設(shè)當(dāng)場和遠(yuǎn)傳液位計。所采用的液位計應(yīng)安全、可靠，并盡可能減少在液化烴球形儲罐上的開孔數(shù)量。
當(dāng)場液位計可采用磁翻板液位計、鋼帶液位計、雷達(dá)或伺服液位計的罐旁指示儀，不宜使用玻璃管（板）液位計。當(dāng)當(dāng)場液位計采用雷達(dá)或伺服罐旁指示儀時，球罐還應(yīng)設(shè)一種不同類別的液位遠(yuǎn)傳儀表。當(dāng)液化烴球罐采用固定式消防冷卻水系統(tǒng)時，對球罐的液位計等宜設(shè)水噴霧或水噴淋噴頭保護(hù)。
液化烴球罐應(yīng)設(shè)高低液位報警和高高液位聯(lián)鎖切斷進(jìn)料措施。高高液位聯(lián)鎖的檢測元件應(yīng)獨立設(shè)置，可采用超聲波、音叉、浮球或電容式液位開關(guān)，并宜與磁翻板液位計、雷達(dá)、伺服等遠(yuǎn)傳液位計的高高液位信號組成“三取二”聯(lián)鎖切斷進(jìn)料，高高液位聯(lián)鎖的檢測元件應(yīng)能在線校驗。高液位報警的設(shè)定高度應(yīng)為球罐的設(shè)計儲存液位。高高液位報警的設(shè)定高度，不應(yīng)大于液相體積達(dá)到球罐計較容積90％時的高度。
3. 緊急切斷閥
緊急切斷閥指專用于安裝在液化烴球罐的進(jìn)出口管道上，當(dāng)罐區(qū)內(nèi)發(fā)生火災(zāi)、泄漏等變亂時能夠快速及嚴(yán)密切斷（TSO）和隔離易燃及有毒物料的開關(guān)閥。當(dāng)球罐液位達(dá)到或超過高高液位限時，緊急切斷閥能用于防止物料溢罐。從緊急切斷閥到球罐管口之間除了接管外不得安裝任何其它管件或閥門，其間距應(yīng)符合配管安裝、閥門維修和工藝要求。緊急切斷閥應(yīng)具有自動和手動關(guān)閉功能，手動關(guān)閉功能應(yīng)包括控制室遙控手動關(guān)閉及現(xiàn)場手動關(guān)閉。
3.1 選型設(shè)計原則
3.1.1 在有可靠儀表氣源的場所應(yīng)***儀表空氣故障關(guān)型（FC）的氣動執(zhí)行機構(gòu)。
3.1.2 當(dāng)液化烴球罐區(qū)無儀表空氣系統(tǒng)、但有負(fù)荷分級為一級負(fù)荷的電力電源系統(tǒng)時，應(yīng)選用電液執(zhí)行機構(gòu)或電動執(zhí)行機構(gòu)驅(qū)動的緊急切斷閥。
3.1.3 緊急切斷閥的防火要求應(yīng)符合GB50160-2008 的相關(guān)規(guī)定，緊急切斷閥應(yīng)選用符合API607 或API6FA 標(biāo)準(zhǔn)的火災(zāi)安全__（fi re-safe）型閥門。
3.1.4 閥門執(zhí)行機構(gòu)及其附件應(yīng)有防火措施，***安裝防火保護(hù)罩，防火保護(hù)罩應(yīng)符合UL1709 標(biāo)準(zhǔn)，能夠在1093℃下，抵抗烴類火災(zāi)30 分鐘。
3.1.5 位于火災(zāi)兇險區(qū)內(nèi)并用于驅(qū)動和控制電動緊急切斷閥的電源電纜和信號電纜應(yīng)選用符合GB/T19666-2005 標(biāo)準(zhǔn)的耐火型電纜或按其耐火要求做電纜耐火保護(hù)。
