摘要：针对化工油品储罐必须安装使用的自动化仪表, 在简述设备选型的基础上, 对其工程设计进行深入分析, 包括仪表的防爆与防护、安全运行、气体检测、电缆敷设和供电供气, 以此为化工油品储罐安全运行提供可靠依据。
关键词：化工油品储罐,自动化仪表,工程设计
化工油品储罐自动化仪表的选型与工程设计和厂区生产装置有很大的不同。对油品储藏与运输而言, 其具有容量大、管理复杂、周期长和间隙短等特点, 所以选型及设计对实际的储藏运输有直接影响, 必须引起相关人员的高度重视。
1 化工油品储罐自动化仪表
在化工油品罐区中, 自动化仪表具有重要作用, 承担整个罐区的监控与状态显示任务, 能为管理人员提供准确的信息和预警, 以便及时进行处理, 保证罐区的安全性与运行可靠性。罐区中, 最为重要的监控设备为液位仪表 (液位连续测量仪表的简称) 。雷达与伺服液位计都具有较高的测量准确度, 且测量范围很宽, 在介质条件与安装条件复杂的情况中十分适用, 和炼油系统常用仪表设备有相同的测量原理及方式, 但生产厂家往往有限。从长远的角度讲, 作为特殊的仪表类型, 科学的设计和正确的选型对运行有重要作用与现实意义。开关阀是保证储藏与运输实现自动化的关键设备, 属执行机构范畴, 实际应用不断扩广, 它的出现也彻底改变了以往将人工操作作为核心的理念[1]。
2 化工油品储罐自动化仪表工程设计
2.1 仪表防爆
在有爆炸安全风险存在的场所安装的自动化仪表必须满足相应的防爆技术标准, 同时取得国家相关验收机构给予的合格证明, 只有在这种情况下才允许投入运行。
2.2 仪表防护
现场所有自动化仪表采用的外壳防护措施都应达到国际标准要求的IP65, 而安装于地下的自动化仪表则应达到IP68。
2.3 安全运行
一般情况下, 罐区的实际运行都较为稳定, 对工艺条件并没有过于苛刻的要求, 过程保持平稳, 发生风险事件与安全事故的概率相对较低, 因此只设置联锁与报警。如果必须设置安全仪表及其系统, 则应根据现行技术规范确定安全等级, 然后判断是否需要新增安全仪表。
从近几年的运行报告看, 清罐过程中的事故与火灾是最常见的两种罐区事故, 绝大部分是因操作违规引起的, 因此除了要重视联锁与报警, 还应做好其他危险事件防范, 如违规操作、介质泄露与雷电破坏等。
2.4 可燃与有毒气体自动检测
对于可燃及有毒气体自动检测装置的设计, 很多技术规范都给出了明确规定, 在实际的工程设计过程中必须严格遵循。不同技术规范有不同的原则与注重点, 所以条文不可能完全一致, 甚至有很大的差别, 这就要求设计人员必须参考实际情况与个人经验来确定。
设计输入和设计分工有直接连接, 不同历史阶段与设计单位往往对应不同的设计分工, 过去主要由仪表专业来负责检测装置布置, 最近几年才提出由上游提供条件, 将其视作设计输入进行检测装置布置的新要求。
2.5 电缆敷设
电缆既可以进行地上敷设, 也支持地下埋设。若从防火和保障安全的角度讲, 以地下埋设为宜, 具体的埋设方法可选择电缆沟等, 要求满足现行设计规范的要求。而在无法进行地下埋设的地段, 应采用保护管等进行有效防护。与铝材相比, 钢材具有更好的防护能力与强度, 但容易发生锈蚀, 尤其是在沿海地区。而非金属材料虽然不会锈蚀, 但没有电磁保护的功能, 为了避免受到电磁干扰, 一般不考虑使用非金属材料作为保护体。当采用桥架的形式时, 应按要求采用铠装, 虽然保护效果好, 但成本相对较高[2]。
2.6 供电
现场自动化仪表如果采用AC380V或220V电源, 则为了保证罐区供电安全与可靠性, 必须做好供配电设计。根据安全用电技术规范, 所有涉及交流供配电的企业都应安排专人负责完成相应工作, 改正过程由仪表专业对供配电进行设计的做法, 确保不同专业协作配合。如果现场仪表为直流供电模式, 则应对供电有效距离进行严格控制, 否则必须采用交流供配电的设计方案。对于功率相对较大的仪表, 其供电有效距离可能存在差别, 在选型的过程中应根据实际情况确定适合的距离。
2.7 供气
自动化仪表供气必须满足现行设计规范的要求, 以分散式的供气模式为主, 即各个供气点均应布置互不影响的过滤装置和减压阀。其中, 供风管建议使用镀锌钢管, 采用螺纹镀锌件进行连接, 而有减压阀经过的则应使用不锈钢材质的管件。
结束语
综上所述, 化工油品储藏自动化仪表选型与其工程设计必须满足储藏及运输要求, 并适应现有的控制与管理水平, 结合测量、计量等方面的要求, 进行综合考虑。设计过程中应科学选择仪表, 从长远角度考虑, 适应现有的计量要求及方法, 重点考虑计量、控制和管理相结合的设计方案。
参考文献
[1]周炜.石油化工油品储罐自动化仪表与工程设计分析[J].化工管理, 2016, (35) :93.
[2]李良英.试论石油化工油品储罐自动化仪表及工程设计[J].当代化工研究, 2016, (1) :35-36.
[3]张华莎.石油化工油品储罐自动化仪表及工程设计[J].石油化工自动化, 2015, 51 (6) :6-13.
