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美国消防协会标准NFPA 326-2010分析

时间:2024-11-08

马伟平 戴卫东 蔡 亮 张 宏

1.中国石油管道研究中心,河北 廊坊 065000;2.中国石油西部管道甘肃输油气分公司,甘肃 兰州 730060;3.中国航油集团津京管道运输有限责任公司,天津 300300;4.中国石油天然气股份有限公司管道丹东输油气分公司,辽宁 丹东 118001

0 前言

生产实践证明,由于操作不规范、风险识别和防护措施不完善导致的储罐事故较为普遍[1],以往对事故的研究侧重阐述事故经过和分析发生原因,并未从根源上杜绝储罐事故发生[2-3]。应深入研究国外相关标准,修订我国储罐标准,提高本质安全管理水平。

以储罐清洗作业为例,国内相关标准有SY/T 6820-2011《石油储罐的安全进入和清洗》(参考APIStd 2015-2001修订)、Q/SY 165-2006《油罐人工清洗作业安全规程》、SY/T 6696-2007《储罐机械清洗作业规范》和SY/T 5921-2011《立式圆筒形钢制焊接油罐操作维护修理规程》。国内储罐清洗标准主要是行业推荐标准,标准执行力有限,存在重复交叉问题,侧重点也不同,例如SY/T 6820-2011《石油储罐的安全进入和清洗》侧重储罐进入安全,SY/T 5921-2011《立式圆筒形钢制焊接油罐操作维护修理规程》中储罐清洗引用其他标准;此外行业标准和企业标准并存,归口单位也不一致,这给标准制修订工作造成不便。

1 NFPA 326-2010简介

美国消防协会标准NFPA 326-2010《储油罐和容器的进入、清洗和维修安全防护标准》(Standard for the Safeguarding of Tanks and Containers for Entry, Cleaning,or Repair),该标准规定了储罐安全打开、进入和清洗易燃和可燃性液体的操作程序,以及具有火灾、爆炸潜在危险的热开孔作业的安全要求,适用于储存易燃和可燃液体的常压储罐。

2 NFPA 326-2010与国内标准差异分析

2.1 储罐清洗人员资质

储罐清洗人员资质要求,国内外标准略有不同,例如Q/SY 165-2006《油罐人工清洗作业安全规程》规定:储罐安全教育包括防火防爆防静电、应急救援、窒息中毒等避险常识。NFPA 326-2010《储油罐和容器的进入、清洗和维修安全防护标准》规定:作业人员应掌握储罐储存物质的特性、潜在健康安全隐患和作业前的安全防护程序。

2.2 储罐清洗前安全检查

储罐清洗前安全检查,国内标准较为简略[4]。Q/SY 165-2006《油罐人工清洗作业安全规程》规定:对油罐接地电阻、避雷针、安全附件进行检测;气体检测沿罐周方向,选择易于聚集油气的低洼部位。NFPA 326-2010《储油罐和容器的进入、清洗和维修安全防护标准》规定:储罐清洗前危险因素辨识重点针对储罐附件,储罐二次密封的间隙空间,蒸汽密封,储罐底板,浮舱和管道支架,蒸汽和残留物聚集区域,与罐区泵的电路,如存在潜在危险,应进行隔离、锁定和标识。NFPA 326-2010《储油罐和容器的进入、清洗和维修安全防护标准》更为具体明确的指出了危险辨识部位。

2.3 储罐介质隔离措施

对储罐介质隔离措施,国内标准采用盲板隔离,国外标准隔离方式更为多样化。Q/SY 165-2006《油罐人工清洗作业安全规程》规定:与成品油罐相连的可燃、有毒有害介质系统,应用盲板隔离,不得关闭阀门替代,盲板应挂牌标示。NFPA 326-2010《储油罐和容器的进入、清洗和维修安全防护标准》规定:储罐打开前应与所有管道系统进行隔离,考虑存在多个通风口、蒸汽回收系统、注入管线、虹吸管等附件,采用切断连接、管塞、两侧堵塞、排空和加装盲板等措施,管塞应进行应力和尺寸分析,防止管塞移动。

2.4 储罐气体检测

对储罐气体检测,国内标准是原则性规定。Q/SY 165-2006《油罐人工清洗作业安全规程》规定:每次通风前以及作业人员入罐前应进行油气浓度测试;作业期间应定时进行油气浓度检测,正常作业中每8 h内不少于2次。SY/T 6696-2007《储罐机械清洗作业规范》规定:工人进入储罐前应进行氧浓度检测。

NFPA 326-2010《储油罐和容器的进入、清洗和维修安全防护标准》较为全面地规定了以下情形应使用仪器测试含氧量、易燃可燃和危险物质蒸汽、烟雾、粉尘浓度。

a)进入或者再次进入储罐之前。

b)更改作业或者修理储罐之前。

c)热开孔、切割、焊接或者热开孔作业之前和进行过程中。

d)连续性或者周期性工作过程中,由专业技术人员决定。

e)完成储罐清洗,认定清洗程序有效之后。

f)任何操作或者活动可能引起储罐内部空间环境改变,应特别注意储存高闪点油品储罐。

2.5 储罐气体置换方式

对储罐气体置换方式,国内标准采用空气通风。SY/T 6696-2007《储罐机械清洗作业规范》规定:利用检修孔高低差进行自然换气,在自然换气无法达到施工条件时,宜在侧壁检修孔上安装换气扇,强制换气;Q/SY 165-2006《油罐人工清洗作业安全规程》规定:罐顶通风采用轴流引风机,罐底通风采用机械通风和间歇式通风,以及自然通风、蒸汽驱除油气、充水驱除油气等。

除上述通风方式外,NFPA 326-2010《储油罐和容器的进入、清洗和维修安全防护标准》规定了利用惰性气体、二氧化碳、燃油和化学物质移除可燃性蒸汽的方式。利用惰性气体置换,惰性气体以分散式引入储罐,钝化合格标准为氧气浓度在低于8%或者低于支持燃烧最大含氧量的50%。利用二氧化碳置换,便携式二氧化碳灭火器不能作为惰性气体的气体源。利用燃油或者化学物质置换,应保证不会和储罐内的易燃性物质发生反应。

2.6 储罐允许作业级别标识

对储罐允许作业级别标识,国内标准侧重于作业监护制度、办理作业票、人员防护装备等。NFPA 326-2010《储油罐和容器的进入、清洗和维修安全防护标准》根据气体浓度测试结果、气体置换程度等因素,给出储罐允许作业级别书面认定书,允许作业级别划分为以下几个等级:

a)标识“自由进入”,储罐应满足:氧气体积含量最少19.5%并且不能超过23.5%;储罐内可燃气体浓度低于最低可燃下限(LFL)10%。

b)标识“禁止通行”,表示任何人不可进入储罐。

c)标识“限制通行”,表示进入指定的储罐工作需根据防护设备,防护服或者合适的时间而定。

d)标识“热开孔工作许可”,储罐应满足:氧气体积含量等于或小于23.5%;开始热开孔工作之前,储罐内可燃气体浓度低于最低可燃下限(LFL);热开孔工作过程中,如果可燃气体超过最低可燃下限(LFL)10%,停止所有工作,人员应立即离开储罐,持续通风直到低于最低可燃下限(LFL),需要重新获取许可方能继续热开孔工作;热开孔工作压力下氧气浓度不应高于23.5%或者可燃气体浓度高于可燃下限(LFL)10%。

e)标识“允许有限热开孔工作”,储罐应满足:带有残渣或者保护性涂层(闪点为82.2°C或更高)的储罐,涂层可清除,在部分清除涂层后将允许有限热开孔工作;考虑并验证残渣或者涂层的闪点和有毒物质的毒性,并在热开孔工作和标识进入许可之前采取控制措施;热开孔工作的性质和种类应该受到限制,包括热开孔工作的确切位置,性质和种类以及限制性条件等具体内容。

f)标识“禁止热开孔工作”,表示根据许可证要求,指定的储油罐的所有空间禁止进行热开孔工作。

2.7 储罐进入

针对储罐进入,国内标准比较完善,例如SY/T 6696-2007《储罐机械清洗作业规范》规定了具有特殊防护措施的进入和无需采用特殊防护措施的进入。NFPA 326-2010《储油罐和容器的进入、清洗和维修安全防护标准》规定每个班次结束后,如果储罐清洗前没有执行安全措施,例如在有限空间内未释放蒸汽和有毒气体,人孔盖应用半数以上的螺栓固定,防止在未授权的情况下进入;此外还应注意储油罐底部穿孔,防止底部穿孔液体或蒸汽进入下方土壤或者通过双层底部再次进入储罐,以及防止液体或蒸汽从水坑、顶部支撑柱、浮筒、内部管道、附属设备或者其他区域进入储罐。建议国内标准进行补充完善。

2.8 储罐清洗方式

国内管道行业拱顶罐一般采用人工清洗,对浮顶罐采用人工清洗与机械清洗结合的方式[5]。对储罐清洗方式,Q/SY 165-2006《油罐人工清洗作业安全规程》规定了人工清洗、高压水清洗、金属洗涤剂清洗、热水清洗、蒸汽吹扫等方式。NFPA 326-2010《储油罐和容器的进入、清洗和维修安全防护标准》规定储罐清洗可采用下列方式:喷砂法、低压水淋法(例如三重漂洗法)、高压水爆破法(172 250~275 600 kPa)、高压蒸汽法、特殊清洗剂(例如溶解剂、脱脂剂、中和剂或乳化剂等)、物理清除(例如真空清扫、铲除、刮掉、擦除或使用吸收剂等),其中蒸汽清洗,使用特殊清洗剂,或者高压水爆法都可能产生静电电荷,应予以特别防护。

3 结论

a)针对国内储罐清洗标准现状,建议采用“综合标准化”的思想,借鉴NFPA 326-2010《储油罐和容器的进入、清洗和维修安全防护标准》制定管道行业唯一性的储罐清洗标准。

b)NFPA 326-2010《储油罐和容器的进入、清洗和维修安全防护标准》与国内相关标准的差异主要体现在储罐清洗作业前安全检查,储罐介质隔离措施,储罐气体检测,储罐允许作业级别标识和储罐进入等方面。

c)建议进一步研究利用惰性气体、二氧化碳、燃油和化学物质移除储罐内可燃性气体的适用性,以及喷砂法、低压水淋法、高压水爆破法、高压蒸汽法、特殊清洗剂、物理清除等储罐清洗方式的适用性。

[1]刘永斌.油品储罐火灾爆炸事故分析与防范[J].石油化工安全环保技术,2011,27(4):1-5.Liu Yongbin.Analysison Fire and Explosion Hazard Oil Storage Tank and the PreventiveMeasures[J].Petrochem icalSafety and EnvironmentalProtection Technology,2011,27(4):1-5.

[2]石媛丽,宋文华,董颖超.储油罐事故分析及对策研究[J].安全,2011,32(10):24-27.ShiYuanli,SongW enhua,Dong Yingchao.Analysisand CountermeasuresStudy on Storage Tanks Incident[J].Safety,2011,32(10):24-27.

[3]王从梁.油品储罐着火爆炸原因分析与对策[J].广东化工,2010,37(10):15-18.W ang Congliang.Reasons and Measure for the Explosion of Oil Tank[J].Guangdong Chemistry Industry,2010,37(10):15-18.

[4]黄崇舜,朱宁宁.高含硫化氢原油储罐安全附件问题[J].天然气与石油,2012,30(2):20-23.Huang Chongshun,Zhu N ingning.Selection of Safety Accessories in High Sour Crude O il Tank [J].NaturalGasand O il,2012,30(2):20-23.

[5]邓玉发,索杏兰.原油储罐机械清洗技术[J].天然气与石油,2008,26(6):16-19.Deng Yufa,Suo Xinglan.MechanicalCleaning Technology for Oil Storage Tank [J].Natural Gas and O il,2008,26 (6):16-19.

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