以执着的工业精神,成就卓越的工业安全——邦斯菲尔德油库事故,在全球范围内引起了对储罐溢出防护的关注。在满足罐区的液位测量及报警方面,Magnetrol公司可以提供全方位的解决方案。
让我们追溯到2005年12月11日的英国,位于伦敦东北部赫默尔亨普斯德镇的邦斯菲尔德油库发生了爆炸火灾事故,在这场自二战以来在欧洲所发生的最大的爆炸火灾事故中,共烧毁大型储油罐20余座,造成43人受伤和高达8.94亿英镑的经济损失,所幸无人员死亡。
事故的经过如下:
2005年12月10日19时,邦斯菲尔德油库HOSL西部区域A罐区的912号储罐开始接收来自T/K管线的无铅汽油,油料的输送流量为550 m3/h(该流量在允许范围以内)。2月11日凌晨(零时),912号储罐停止收油,工作人员对该储罐进行了检查,检查过程大约在11日凌晨1时30分结束,此时尚未发现异常现象。从12月11日凌晨3时开始,912号储罐的液位计停止变化,此时该储罐继续接收流量为550 m 3/h的无铅汽油。912号储罐在12月11日5时20分已经完全装满。由于该储罐的保护系统在储罐液位达到所设置的最高液位时,未能自动启动以切断进油阀门,因此T/K管线继续向储罐输送油料,导致油料从罐顶不断溢出,储罐周围迅速形成油料蒸气云。一辆运送油品的油罐车经过邦斯菲尔德油库时,汽车排气管喷出的火花引燃了外溢油品形成的蒸气云引起爆炸、燃烧。6时01分,发生了第一次爆炸,紧接着更多爆炸发生。爆炸引起大火,超过20 个储油罐陷入火海。爆炸造成40多人受伤,但无人死亡,现场附近的商业和民用财产遭到很大破坏。6时10分,消防人员到达现场。大火持续燃烧了3天,破坏了绝大部分现场设施,并向空中释放出大团的黑色烟雾。12月13日晚上,除2个储油罐外,其余的大火全部被扑灭。
储罐溢出防护
邦斯菲尔德油库事故,在全球范围内引起了对储罐溢出防护的关注。
API 2350标准,是美国石油学会(American Petroleum Insitute,以下简称API)在1987年所发布的关于《石油设施储罐溢出防护》的标准。根据邦斯菲尔德油库事故中所出现的问题所在,API随即在2005年对此标准进行了调整。在2008所发行的邦斯菲尔德油库事故报告中,对于潜在的溢出状况给出了一级、二级和三级的防护措施。在2012年5月所颁布的更新中,也在溢出防护措施方面给出了具体的建议办法(Recommended Practice),这些建议覆盖了从满足SIL安全等级要求的系统性风险评估到追求高效优异的性能的理念;两相结合后,形成了最新版的API RP 2350标准。在溢出防护措施方面,邦斯菲尔德油库事故报告和API RP 2350的诸多建议非常相似,详见表1。
在API RP 2350中对于溢出防护系统(Overfill Prevention System,以下简称OPS)的关键要求如下:
•适用范围:对于存储Class I、II或III的易燃介质的容量大于5 000 L的地上储罐,存储接收方式为管线或船运。
•管理系统:API PR 2350标准推荐专属的溢出防护管理系统。该系统应该包含在常规状态及异常状态下的作业程序,包括:安全、应急响应、训练有素的人员、经过检验和维护的OPS,操作流程调整和事故报告及调查的管理。
•独立性:API PR2350中的一个关键特点是用于HH(高高)液位报警或任何用于自动溢出防护系统的传感器或报警装置,不可用于日常的储罐充装过程。此外,采用全自动化充装的储罐的HH液位报警传感器必须独立于其他任何液位计。
•报警的要求:对于全人工充装和半自动充装的储罐的高高报警,对于全自动充装的储罐,可选带有诊断功能的高高报警。
•设备:OPS需要包含报警信号系统以及相应的支持系统——关断阀或转向阀、通信、传感器和逻辑控制器,并采用不间断电源。API 2350禁止使用无线通信的方式。
•冗余:在关键的液位检测点采用冗余的传感器是一种常用的策略。冗余传感器最好采用不同的测量原理,以避免由于工艺应用而造成的传感器失效。
•检测:所有OPS设备需要每年进行检测,HH传感器和报警必须每半年进行检测。检验的方式是通过最大程度的模拟溢出的状态,但不需要将储罐充装至最高的工作液位以上。可能的检测方法是手工检测、按钮检测或自诊断等。
•浮顶检测:用于浮顶的传感器,不仅可以检测浮顶,同时可以检测在非正常状况下浸没浮顶的液体。
•“关注的液位”是计算出的储罐内产品的“关键液位点”,这些位置决定了报警和警告,以及响应时间。所以对于“关注的液位”的仔细考量将影响到OPS的使用成败。详情请见表2。
响应时间是指从当前所采取的动作至下一个更高级别的报警触发之间的时间间隔,取决于通信的时间,操作人员的反应时间,系统响应时间以及安全系数。
全方位的罐区液位测量和报警解决方案
在满足罐区的液位测量及报警方面,Magnetrol公司能提供全方位的解决方案。作为全球首屈一指的现场仪表供应商,Magnetrol公司长期致力于液位仪表的研发、设计与生产。旗下的液位开关涵盖七种不同的测量原理:雷达、导波雷达、浮力、超声波、电容、磁致伸缩和磁翻板液位计。
在罐区的连续测量方面,Magnetrol公司的导波雷达液位计、非接触雷达液位计和磁致伸缩液位计可以满足您的各种需求。
Eclipse®706系列导波雷达液位计是Magnetrol公司于2013年推向市场的第四代产品。作为导波雷达液位计的市场先锋,Magnetrol潜心聆听客户的需求,悉心研发产品的性能;在机械结构、电子部分的硬件及软件上都进行了革命性的变革和提升,在2012年推出了第四代导波雷达产品Eclipse® 706系列,在完美的继承了Eclipse® 705系列的产品优点之外,更在产品的易用性、稳定性、自检测的丰富性及功能的强大性方面体现出长足的进步。最低可测介电常数为1.4,几乎涵盖所有介质。量程最高可达30m,满足溢出防护所需的零顶部死区,变送器和探杆之间可以快速拆卸。满足SIL 2安全等级,SFF为93.0%。
Jupiter® 系列磁致伸缩液位计,智能化的变送器可对电子部件、传感器和浮子进行连续自诊断;精度高达0.38 mm,重复性为0.13 mm;量程最高为10 m。满足SIL2安全等级,SFF为90.7%。
Pulsar® 系列非接触雷达液位计采用历经检验的脉冲雷达技术。工作频率为5.8/6.3 GHz,可以应对容器内扰动剧烈,泡沫和大量蒸汽存在的工况。可以检测浮顶罐的浮顶位置,或在罐内介质浸没浮顶时测量介质的液位。变送器和探杆之间可以快速拆卸,并提供连续自诊断功能。
除此之外,Magnetrol还能提供满足API RP 2350标准的点报警仪表。如:基于浮力原理的浮筒式液位开关(Buoyancy Displacer Switch),黄铜材质的空心浮子避免产生火花,可以同时检测浮顶位置及液位。检测装置可以通过手动方式轻松测试该开关的性能而无需升降实际的液位,检测装置可自动复位。可以通过更换套件,将原来仅用于浮顶位置检测的A15型浮筒液位开关改造成同时检测浮顶及液位的“新”产品,以满足API RP 2350标准的要求。满足SIL 2安全等级,SFF为77.7%。
961型单点报警和962型双点报警是基于超声波原理的液位开关,和传统的音叉式原理的开关相比较,超声波液位开关的报警动作和介质的密度无关。除此之外,该系列的液位开关还可以提供传感器、电子部件和电磁噪声干扰的连续自诊断功能,DPDT的继电器开关可用于HH报警,同时SPDT可以提供自诊断故障报警;可选择分体型安装方式。962型开关在同一过程连接的安装场合实现两个点的报警功能。满足SIL 2安全等级,SFF分别为91.4%(961型)和91.5%(962型)。
无论是10年前的邦斯菲尔德油库火灾爆炸事故,还是发生在眼前的天津港特大爆炸事故。敬畏历史,珍惜生命与环境。这些惨痛的教训都在敦促我们业界企业以执着的工业精神,创造卓越的工业安全。
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