文章简介
浅谈气体运输车辆紧急切断阀与装卸地联锁相关联的必要性改
  

摘要:运输节奏快捷高速化的当下,危险货物运输特别是液化气体运输本质安全仍然困扰安全管理的一个重要因素装卸事故时有发生,严重威胁人民生命安全。通过装卸车安全管控装卸地设置种联锁装置,将自动化控制融入到安全联锁技术实施于车辆紧急切断阀中,实现电磁阀控制系统与装卸地联锁系统相连接,从而确保液化气体装卸车过程本质化安全。本文通过对液化气体运输车辆紧急切断阀与装卸地联锁关联进行剖析,着重阐述装卸地与车辆紧急切断阀安装设置的互通,提出两者相关联的必要性。

关键词:气体运输车辆;紧急切断阀;车辆装卸;联锁装置;

引言

危险货物特别是液化气体大多具有易燃、易爆、有毒、腐蚀的特性,装卸作业过程中由于各种原因导致气体泄漏,引发安全事故近年来,各级有关部门对易发生生产安全事故的重点行业、重点领域、重点环节的管控逐步加强,特别是液化气体装卸过程作为液化气体罐式车辆运输管控的重点环节

基于风险分析开展风险防范管理,实施装卸地紧急切断装置与液化气体罐车车辆紧急切断阀安装设置的互通,是实现液化气体装卸车过程本质化安全,抑制装卸环节风险的出现概率,提高液化气体运输的安全管理工作质量,保证装卸作业人员、驾驶人员的生命安全及装卸地生产安全的必要保障。

1. 液化气体装卸环节风险大

据相关统计,超过40%的危险化学品事故发生在储存装卸过程中,其中液化气体大多是易挥发、易燃易爆和有毒物质,在装卸作业过程中,如果不严格遵照相关操作流程,到人、机物料将会受到影响,导致泄漏事故的发生,一旦泄漏,极易酿成重大火灾、爆炸、污染或中毒事件等重大安全事故发生。近年来我国装卸环节因不合规操作导致的事故屡有发生,如2021年6月12日,贵州三强兴兴化工贸易有限公司在卸料过程中6名作业人员违规作业,将卸料软管一端连接至运输罐车阀门,另一端直接插入危险化学品储罐顶部人孔进行敞开式卸料,卸入储罐内的甲酸甲酯混合液挥发蒸气致使现场作业人员和相邻民宅人员中毒和窒息造成9人死亡、3人受伤2019年9月30日,江苏省苏州张家港宁兴液化公司,苏BH5285罐车在甲苯装车过程中同时进行取样作业,取样器从甲苯罐车液相内提升时产生静电放电,点燃槽罐车上部空间爆炸性混合气体导致事故发生,造成该车司机陈某死亡等2017年山东临沂金誉石化有限公司“6·5”爆炸着火事故,车辆在卸车栈台卸料时,快速接头卡口未连接牢固,导致接头处发生断开,且未安排人员监护,以致紧急情况下无人操作紧急切断阀切断泄漏源,造成液化气大量泄漏,遇点火源发生爆炸,造成10人死亡、9人受伤,直接经济损失4468万元。

统计分析,目前在液化气体的装卸过程中常会出现的事故直接原因主要有:(1)装车过程中没有配置溢油开关,流量计出现计量异常;(2)装卸车过程中底装鹤管与液化气体罐车的连接不到位,启动装卸后鹤管脱落;(3)装卸车过程中未在前后轮后面摆放三角木;(4)装卸车结束后静电接地夹、鹤管未归位就直接将液化气体罐车备开走等产生的后果主要有:跑冒滴漏、液化气体泄漏、溜车、静电接地电缆或鹤管拉断等,由此所导致的灾害往往是不可预测。

2. 液化气体装卸地联锁应用广泛、但自动化程度不足

如何在科学严谨的风险防范管理下,不断深化装卸设施安全改造,将装卸风险扼杀在萌芽状态成为安全管理人员孜孜不倦的追求经过不断风险辨识与本质化措施的改进,大多企业在装卸地设置了各种联锁装置,从而保证装卸作业出现异常时,装卸地紧急联锁启动,将装卸车介质阀门联锁切断,根据现场泄露的浓度,设置报警器与阀门切断、报警器与二氧化碳、泡沫喷淋设施联锁等系列异常消除的自动化设施,以信息化+自动化手段较大提高装卸作业本质安全化水平联锁装置将实现液化气体装卸车过程一个安全操作的闭环,进一步规范、完善作业人员在装卸过程的操作流程, 现阶段安全装卸条件的提高,决定了其在自动化管控及安全联锁的应用地位。但不足的是,液化气体汽车罐车方目前只能靠人员将车载紧急切断阀进行拉杆或急停按钮进行切断,缺少自动化联锁的逻辑设置。

虽然当前联锁装置的设置在一定程度上避免装卸车过程事故的发生,但对

于装卸地鹤管与罐车连接口的正确连接需增加连接到位的联锁检测,在确保鹤管与罐车连接口连接到位的情况下,才能给装卸车切断阀开启或关闭的执行信号,从而避免因连接不到位打开装卸管线阀门发生泄露事故的可能性。

如何更好地应用自动化控制及安全联锁,保证安全装卸工作的顺利进行,加快装卸作业本质安全化进程,实现自动化、信息化、联动监管是业内广泛关注的焦点问题之一。加强装卸车过程现场管控,出现装卸异常时,司机或押运员必须快速关闭汽车罐车上的紧急切断阀成为制约本质安全管理的一个方面。

3.紧急切断阀及其工作原理

紧急切断阀的定义是指贮运设备主要气液相接口所装设的快速闭止阀门。其功能包括:可在现场或一定距离之外借助液压或机械(挠性元件)实现快速闭止;当环境温度由于火灾等原因升高至规定范围时,借助易熔能自动闭止。

液化气体罐车上的紧急切断阀 一般安装在罐体底部液相出口,连通或隔离罐体与外部管路,作为底部管道的第一道阀门,在紧急情况下,可手动或自动快速闭止、切断介质流通的安全保护阀门,装卸作业时,如出现泄漏、火灾等意外时,通过操作人员靠近阀门箱关闭,当操作人员无法靠近阀门箱是通过程操作控制关闭,当远程操作是失灵时,熔断关闭装置的易熔合金会因火焰烘烤而融化,自动关闭

紧急切断阀是液化气体罐车中一个处理危险情况的重设备,紧急切断阀具有极佳的技术性能,低负荷损失和高可靠性。

紧急切断阀又叫做安全切断阀,是指在遇到突发情况的时候,阀门会迅速的关闭或者打开,避免造成事故的发生。紧急切断阀的执行机构,按动力来源可以有电动、气动、液压三种选择。

电动紧急切断阀的执行机构电动机通常应选择防火防爆结构,通常分为单作用式与双作用式。单作用式工作原理:阀门在无外压力操作情况下,阀瓣处于常闭状态,在管道或贮罐系统上使用时,靠电源和气源的压力将阀门打开,在气路压力使阀门处于开启状态,当需要关闭阀门时,可将电源或气源压力泄掉,阀门即自动关。双作用式工作原理:当控制器按事先编好的程序对某个电磁换向阀输出一个电信号,该电磁换向阀动作,使带压仪表气源通过电磁换向阀的切换进入气动执行机构的气缸下腔推动活塞向上运动,活塞带动阀杆,阀杆提动阀芯使阀门开启,切断换向阀电信号,使活塞反向运动使阀门关闭,这种阀门配置称为常闭式。反之,要做成常开式只需在电磁换向阀与气动执行机构的连接方式变换一下就能实现。

液压紧急切断阀的阀门在无外压力操作情况下,阀瓣处于常闭状态,在贮罐系统上使用时,紧急切断阀与油泵或贮气瓶配套使用,靠手摇油或氨气的压力将阀门打开,在油路或者气的压力使用下阀门处于开启状态,当需要关闭阀门或遇到有紧急情况时,可将油压或者氨气压力泄掉,阀门即自动关闭。

气动紧急切断阀由多弹簧气动薄膜执行机构或浮动式活塞执行机构与调节阀组成,电磁阀线圈可接收泄露仪器的信号,控制工艺管道内流体的切断、接通或切换。切断阀内结构装有低熔点(易熔合金)的塞子,在出现事故时因温度升增高易熔化泄压来迅速关闭贮罐的出入口来保证贮罐系统的安全。气缸开启压力为≥0.3-0.6Mpa,气缸的日常工作压力,不得低于0.4MPa,保证阀门的正常工作。阀门在无外压力操作情况下,阀瓣处于常闭状态,在贮罐系统上使用时,紧急切断阀与油泵或贮气瓶配套使用,靠手摇油或氨气的压力将阀门打开,在油路或者气的压力使用下阀门处于开启状态,当需要关闭阀门或遇到有紧急情况时,可将油压或者氨气压力泄掉,阀门即自动关闭。

4.电磁阀控制系统助力智能装卸车安全联锁装置

引入先进的安全技术以及各种智能传感器,实现液化气体运输车辆紧急切断阀与装卸地联锁相关联,配置完整带安全联锁的自控装卸系统,是加强安全管理、严控操作流程提高作业人员能力等措施之外的本质措施,并受到相关部门和涉及液化气体装卸作业企业的广泛关注。

随着装卸地联锁技术的广泛应用,人们对依靠新技术加强安全生产管理也更具有主动性。而在科技飞速发展的背景下,智能化控制及安全联锁技术也取得新的进步,并在液化气体装卸行业中发挥着越来越重要的作用。

为解决液化气体装卸作业环节因为作业人员不规范的操作、设备设施的突然失控或装卸作业现场管理的纰漏等,引发液化气体泄漏时,液化气体装卸地与液化气体罐车双方能够第一时间进行装卸液化气体的联锁阀门关闭,将自动化控制及安全联锁技术实施于紧急切断阀中,通过对技术参数等的智能化控制,可以避免因手工操作紧急切断阀等导致的事故隐患,实现液化气体运输车辆装卸作业的安全,保证液化气体运输 的高效运行。

电磁阀是用电磁控制的工业设备,是用来控制流体的自动化基础元件。在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数可以配合不同的电路来实现预期的控制,用于远程、电动控制流体管路中阀门开启和关闭时,控制电路输入一个电信号,电磁阀内就相应产生一个磁信号,这个磁信号驱动电磁铁产生一个动作,阀门的开闭就产生一个对应。电磁阀有别于其他阀门(手控、气控、液控、机控)的突出特点是便于实现自动控制

将液化气体罐车车载紧急切断阀增加电磁阀控制,将电磁阀控制系统与装卸地联锁系统相连接,通过与液位仪、可燃气体报警器等相关安全仪器联动,当液化气体装卸作业过程发生异常时,切断阀通过获得报警输出的信号或紧急停电,在装卸地联锁紧急切断阀关闭的同时,将液化气体罐车紧急切断阀快速关闭,切断液化气体泄漏源,以阻止排除安全隐患之前接触存在危险区域的行为,或者在出现接触危险区域的时候可以自动排除安全隐患,确保在异常情况下,装卸地与液化气体罐车双方均完成紧急切断阀的关闭,保障异常情况装卸地和液化气体罐车双方物料均不会泄露,进而实现液化气体装卸车过程本质化安全。

5.新技术的应用与推广

随着数字经济的到来,每个行业都面临前所未有的挑战,高效、安全、按时的供应链成为企业在市场竞争中获胜的法宝,而原有的装卸方式也将成为影响供应链效率和安全的瓶颈,联锁控制系统作为液化气体相关企业规避风险的一种技术,在我国的发展尚处在起步阶段,很多企业对于其重要性还没有一个清晰认知。通过联锁控制系统,可以更为准确预测到设备存在的故障风险以及故障发生的概率,在依托数据的前提下,对设备进行第一时间阻断的应对措施,尤其对液化气体装卸企业来说,及时的发现故障风险可以避免高度危险的液化气体的泄露,减少灾难的发生。当务之急,是要将联锁控制系统推广到涉及液化气体装卸作业过程的企业中,提高装卸作业的自动化水平,减少或杜绝由于设备故障、人员操作及管理所导致的事故。

一是大力开展功能安全宣传与技术培训。对有潜在安全风险要做好宣传推广工作,第一是着重宣传联锁控制系统的产品优势和能够给企业带来的收益点(或减少的风险点),可以通过在各种媒体上做宣传广告,或通过营销人员向企业客户介绍有关知识,或在网上介绍本企业的产品和服务等方式进行。第二是通过在报刊、电台、电视台等媒体上发表相关的宣传报道,以达到扩大该产品知名度、促进产品销售的目的。第三是对潜在客户中涉及装卸流程系统的评估、设计、安装、操作维护以及管理人员开展集中培训,掌握装卸联锁自动化功能安全相关技术知识,全面建立功能安全理念、安全生产作业的意识和安全作业技能。

二是在役装置逐步推广应用功能安全管理。选取先进区域、头部企业成熟的、有条件的装卸地,对在役装置进行安全生产分析诊断,在充分进行安全风险分析基础上,试点进行联锁控制系统的应用,在取得明显效果的基础上,开展以点带面,以面带全的方式,实现全企业、全区域的全面应用替换,并逐步在其他地区、其他企业进行复制应用,直至推广应用至全行业。

三是与世界一流企业接轨,共同推进管理制度和技术规范的提升。在开展培训、试点的同时,不断总结分析试点的经验和问题,通过深入研究和实践,建立健全装卸安全联锁自动化系统管理制度和内部技术规范,在执行国家标准和监管部门相关要求的基础上,吸取世界一流企业的经验和技术,进一步完善优化管理制度和技术规范。

参考文献

浅谈自动化控制及安全联锁在化工安全生产中的应用

危化品罐车装卸过程的安全风险及控制措施

《山东省可燃液体、液化烃及液化毒性气体汽车装卸设施安全改造指南(试行)》



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