液态危化品浮动码头(趸船)“下河管线”工艺流程与安全技术措施
2014-07-02江崇林甘文潇傅学岐
文/江崇林 甘文潇 刘 佩 王 勇 傅学岐
液态危化品趸船泊地环境敏感,工艺系统配置上的任何疏漏都可能引发环境与安全事故。连接趸船与储存区的管线通常划分为:下河管线、岸上管线以及库内管线等前、中、后三段,从趸船经岸坡斜堤至岸上操作平台的管线,俗称下河管线,接卸、灌装作业工艺流程转换操作大都在这一段进行,是事故易发地段。本文分析介绍下河管线岸上操作平台、岸坡斜堤管线工艺流程,以及防水击、防泄漏安全技术措施。
1.岸上操作平台
在趸船岸坡斜堤管组上方,稍高于百年一遇的最高洪水位处修筑岸上操作平台,形成水路陆路转输控制调度枢纽,流程如图1所示。
图1 岸上操作平台工艺流程
接卸作业时,首先检查确认工艺流程连接准确无误,尔后启动趸船主泵且缓慢打开泵排出阀,巡查下河管线是否完好无渗漏,确定达到输送条件后,逐渐打开干线主阀,液流经泵加压后顶开岸上操作平台旋起式止回阀,由干线主阀及管道输送至储存罐。当发生突然断电、故障停机、下河管线破断等瞬变流工况,管内液流会瞬间反向回流,且产生很大的水击压力,可造成泵机损毁或极为严重的泄漏事故。操作平台止回阀的功用就是在上述异常情况发生时,靠管内液力作用自动将管路切断,防止事故发生或扩大。泵机停转和下河管道破断都会使旋起启式止回阀顿失“背压”,阀板靠自重回落至阀座上,受上游液柱压力作用使之贴合压紧阻断通路。在下游管道破断事故中,可有效防止管内及储罐内的液态危化品大量泄漏入江;在停电停机事故中,与泵出口止回阀共同作用,经两次压力波拦截保护泵机。止回阀自动关闭后,应及时关闭干线主阀及罐前阀,并起动事故应急预案排除险情与隐患。
操作平台管组旁通阀主要用于灌装作业。
该工艺流程止回阀依靠管输液体自力作用自动关闭,无需外力,具有流程简捷、响应快速、工作可靠的特点,是一项简单易行、不可或缺的安全防事故技术措施。
2.岸坡斜堤管组
《装卸油品码头防火设计规范》JTJ237-99规范要求岸坡斜堤管线必须安装堤根阀,具体流程未作规定,因此,下河管道工艺设计缺乏技术性规范条文支持。长江中上游地区内河水位变化差值较大,为满足不同水位的作业需要,沿斜堤干线设置有若干个梳状管接头,以便于适时变更管组结合点位。常见的趸船岸坡斜堤干线工艺形式有三种,详见图2。
(1)不设干线闸阀
如图2(a)所示,这种工艺减少了设备投资和法兰连接点数量,但是在紧急情况下无法将干线切断,尤其是水下浸没段管组一旦发生泄漏很难被发现,后果会极为严重,输送密度比水大的介质更是如此。因此,该流程风险度较大,不宜采用。
图2 常见的三种斜堤干线工艺
(2)仅设梳状管闸阀
如图2(b)所示,梳状管端安装了闸阀后,使得奥氏体不锈钢软管与干线连接很方便,且可带液作业。这种流程增加了阀门使用数量,同时,当阀前法兰连接处或干线发生泄漏时,无法将干线切断;与图2(a)流程一样,无防止水下浸没段泄漏的功能。其实梳状管结合点位变更一般无需带液,通常在上一次作业后管道内应当是清空的,这时闸阀仅起到盲板作用。闸阀安装在梳状管端形成一个较长的悬臂,头重脚轻,使管道受力状态变坏,在洪水季易遭受水上大块漂浮物撞击损坏。
所以该流程安全度较低,应当慎用。
(3)梳状管之间加装干线闸阀
如图2(c)所示,在岸坡斜堤干线上每隔2~3个梳状管加装一个闸阀,当干线及梳状管盲板处发生泄漏时,可及时关闭泄漏点上、下方闸阀,以减少泄漏量并便于检修;当水位上涨需要上移梳状管结合点时,将结合点下方闸阀关闭,使水上与水下干线不连通,防止水下管组泄漏事故发生。与前两种工艺比较,该工艺流程简单,可操作性强,防水下管组泄漏功能明显,能够将风险控制在可接受范围。
3.小结
在液态危化品浮动码头(趸船)“下河管线”工艺流程的关键环节上加设了止回阀与干线闸阀,看似简单,实则用意深刻,通过新的工艺组合提高了系统防水击、防泄漏功能,流程更为合理与规范。
1.《石油库设计规范》GB50074—2002
2.《装卸油品码头防火设计规范》JTJ237-99