文/江崇林 甘文瀟 劉 佩 王 勇 傅學(xué)岐
液態(tài)危化品躉船泊地環(huán)境敏感,工藝系統(tǒng)配置上的任何疏漏都可能引發(fā)環(huán)境與安全事故。連接躉船與儲(chǔ)存區(qū)的管線通常劃分為:下河管線、岸上管線以及庫(kù)內(nèi)管線等前、中、后三段,從躉船經(jīng)岸坡斜堤至岸上操作平臺(tái)的管線,俗稱(chēng)下河管線,接卸、灌裝作業(yè)工藝流程轉(zhuǎn)換操作大都在這一段進(jìn)行,是事故易發(fā)地段。本文分析介紹下河管線岸上操作平臺(tái)、岸坡斜堤管線工藝流程,以及防水擊、防泄漏安全技術(shù)措施。
在躉船岸坡斜堤管組上方,稍高于百年一遇的最高洪水位處修筑岸上操作平臺(tái),形成水路陸路轉(zhuǎn)輸控制調(diào)度樞紐,流程如圖1所示。
圖1 岸上操作平臺(tái)工藝流程
接卸作業(yè)時(shí),首先檢查確認(rèn)工藝流程連接準(zhǔn)確無(wú)誤,爾后啟動(dòng)躉船主泵且緩慢打開(kāi)泵排出閥,巡查下河管線是否完好無(wú)滲漏,確定達(dá)到輸送條件后,逐漸打開(kāi)干線主閥,液流經(jīng)泵加壓后頂開(kāi)岸上操作平臺(tái)旋起式止回閥,由干線主閥及管道輸送至儲(chǔ)存罐。當(dāng)發(fā)生突然斷電、故障停機(jī)、下河管線破斷等瞬變流工況,管內(nèi)液流會(huì)瞬間反向回流,且產(chǎn)生很大的水擊壓力,可造成泵機(jī)損毀或極為嚴(yán)重的泄漏事故。操作平臺(tái)止回閥的功用就是在上述異常情況發(fā)生時(shí),靠管內(nèi)液力作用自動(dòng)將管路切斷,防止事故發(fā)生或擴(kuò)大。泵機(jī)停轉(zhuǎn)和下河管道破斷都會(huì)使旋起啟式止回閥頓失“背壓”,閥板靠自重回落至閥座上,受上游液柱壓力作用使之貼合壓緊阻斷通路。在下游管道破斷事故中,可有效防止管內(nèi)及儲(chǔ)罐內(nèi)的液態(tài)危化品大量泄漏入江;在停電停機(jī)事故中,與泵出口止回閥共同作用,經(jīng)兩次壓力波攔截保護(hù)泵機(jī)。止回閥自動(dòng)關(guān)閉后,應(yīng)及時(shí)關(guān)閉干線主閥及罐前閥,并起動(dòng)事故應(yīng)急預(yù)案排除險(xiǎn)情與隱患。
操作平臺(tái)管組旁通閥主要用于灌裝作業(yè)。
該工藝流程止回閥依靠管輸液體自力作用自動(dòng)關(guān)閉,無(wú)需外力,具有流程簡(jiǎn)捷、響應(yīng)快速、工作可靠的特點(diǎn),是一項(xiàng)簡(jiǎn)單易行、不可或缺的安全防事故技術(shù)措施。
《裝卸油品碼頭防火設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ237-99規(guī)范要求岸坡斜堤管線必須安裝堤根閥,具體流程未作規(guī)定,因此,下河管道工藝設(shè)計(jì)缺乏技術(shù)性規(guī)范條文支持。長(zhǎng)江中上游地區(qū)內(nèi)河水位變化差值較大,為滿足不同水位的作業(yè)需要,沿斜堤干線設(shè)置有若干個(gè)梳狀管接頭,以便于適時(shí)變更管組結(jié)合點(diǎn)位。常見(jiàn)的躉船岸坡斜堤干線工藝形式有三種,詳見(jiàn)圖2。
如圖2(a)所示,這種工藝減少了設(shè)備投資和法蘭連接點(diǎn)數(shù)量,但是在緊急情況下無(wú)法將干線切斷,尤其是水下浸沒(méi)段管組一旦發(fā)生泄漏很難被發(fā)現(xiàn),后果會(huì)極為嚴(yán)重,輸送密度比水大的介質(zhì)更是如此。因此,該流程風(fēng)險(xiǎn)度較大,不宜采用。
圖2 常見(jiàn)的三種斜堤干線工藝
如圖2(b)所示,梳狀管端安裝了閘閥后,使得奧氏體不銹鋼軟管與干線連接很方便,且可帶液作業(yè)。這種流程增加了閥門(mén)使用數(shù)量,同時(shí),當(dāng)閥前法蘭連接處或干線發(fā)生泄漏時(shí),無(wú)法將干線切斷;與圖2(a)流程一樣,無(wú)防止水下浸沒(méi)段泄漏的功能。其實(shí)梳狀管結(jié)合點(diǎn)位變更一般無(wú)需帶液,通常在上一次作業(yè)后管道內(nèi)應(yīng)當(dāng)是清空的,這時(shí)閘閥僅起到盲板作用。閘閥安裝在梳狀管端形成一個(gè)較長(zhǎng)的懸臂,頭重腳輕,使管道受力狀態(tài)變壞,在洪水季易遭受水上大塊漂浮物撞擊損壞。
所以該流程安全度較低,應(yīng)當(dāng)慎用。
如圖2(c)所示,在岸坡斜堤干線上每隔2~3個(gè)梳狀管加裝一個(gè)閘閥,當(dāng)干線及梳狀管盲板處發(fā)生泄漏時(shí),可及時(shí)關(guān)閉泄漏點(diǎn)上、下方閘閥,以減少泄漏量并便于檢修;當(dāng)水位上漲需要上移梳狀管結(jié)合點(diǎn)時(shí),將結(jié)合點(diǎn)下方閘閥關(guān)閉,使水上與水下干線不連通,防止水下管組泄漏事故發(fā)生。與前兩種工藝比較,該工藝流程簡(jiǎn)單,可操作性強(qiáng),防水下管組泄漏功能明顯,能夠?qū)L(fēng)險(xiǎn)控制在可接受范圍。
在液態(tài)?;犯?dòng)碼頭(躉船)“下河管線”工藝流程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)上加設(shè)了止回閥與干線閘閥,看似簡(jiǎn)單,實(shí)則用意深刻,通過(guò)新的工藝組合提高了系統(tǒng)防水擊、防泄漏功能,流程更為合理與規(guī)范。
1.《石油庫(kù)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50074—2002
2.《裝卸油品碼頭防火設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ237-99