安全科普丨為什么要設置液位低低聯(lián)鎖?
化工生產,安全至上。液位低低聯(lián)鎖,作為保障化工生產平穩(wěn)與安全的關鍵防線,默默守護著每個環(huán)節(jié)。從相關規(guī)范的嚴格約束,到其背后防止重大事故、保護設備的深遠意義,再到獨特的音叉替代液位計實現聯(lián)鎖的巧妙應用,液位低低聯(lián)鎖的學問可真不少。液位低低聯(lián)鎖(Low-Low Level Interlock)是化工生產中一種重要的安全保護措施。當液位檢測儀表檢測到液位低于設定的低低液位值時,會將信號傳遞給邏輯控制器,邏輯控制器根據預設的程序發(fā)出指令,使執(zhí)行機構動作,如關閉出料閥門、停止泵的運行等,以防止液位過低導致的設備損壞或安全事故。
01設置液位低低聯(lián)鎖相關規(guī)范1.《石油化工儲運系統(tǒng)罐區(qū)設計規(guī)范》 (SH/T 3007-2014)第5.4.4條 裝置原料儲罐宜設低低液位報警,低低液位報警宜聯(lián)鎖停泵。第5.4.5條 儲罐高高、低低液位報警信號的液位測量儀表應采用單獨的液位連續(xù)測量儀表或液位開關,報警信號應傳送至自動控制系統(tǒng)。2.《石油庫設計規(guī)范》 (GB 50074-2014)第15.1.3條 容量大于或等于50000m3的外浮頂儲罐和內浮頂儲罐應設低低液位報警。低低液位報警設定高度(距罐底板)不應低于浮頂落底高度,低低液位報警應能同時聯(lián)鎖停泵。3.《石油化工罐區(qū)自動化系統(tǒng)設計規(guī)范》 (SH/T 3184-2017)第4.2.1.2條 應根據工藝要求在控制系統(tǒng)中設置高高、低低液位報警及聯(lián)鎖,信號所用的測量儀表應單獨設置,宜采用連續(xù)測量儀表,也可采用液位開關;應設置高高液位聯(lián)鎖關閉罐進口管道開關閥、低低液位聯(lián)鎖停泵并關閉出口管道開關閥的控制方案,報警及聯(lián)鎖應在控制系統(tǒng)中實現。
02設置液位低低聯(lián)鎖的目的防止儲罐浮盤落底:
儲罐浮盤落底是指由于儲罐液位過低,浮盤落在支腿上,浮盤與液面之間形成氣相空間。大量空氣可能被吸入浮盤下方的氣相空間。如果儲存的物料是易揮發(fā)的液體,如汽油、原油等,其揮發(fā)的油氣會與空氣混合形成易燃易爆的混合氣體。一旦遇到靜電放電、雷電放電、明火等點火源,極易引發(fā)火災爆炸事故。此外如果罐壁長期受到腐蝕性物質(如硫化氫)的侵蝕,腐蝕生成的硫化亞鐵等物質在與空氣接觸后可能會發(fā)生氧化反應引起放熱自燃,進一步增加了火災和爆炸的風險。防止機泵或換熱設備損壞:
液位過低時,如泵繼續(xù)運行可能會導致泵抽空,進而損壞葉輪、燒毀電機;再沸器也可能面臨干燒,損害換熱器的管束。液位低低聯(lián)鎖可以及時停止相關設備運行,避免設備損壞。
03在某些場合用音叉替代液位計實現液位低低聯(lián)鎖保護機泵的優(yōu)勢?
在某些化工流程中,需要進行儲罐或槽釜的倒空作業(yè)。機泵的無液空轉運行會導致機泵機封損壞甚至可能造成嚴重的安全事故。通常液位計的安裝位置會有一定的盲區(qū),這樣會造成液體無法完全抽空。由于音叉液位開關的叉體通常較短,特別適合小空間的管道液位測量。將音叉液位開關安裝在機泵的入口管道上,在機泵啟動前,如果音叉液位開關檢測到無液信號將不允許啟動機泵,在機泵運行過程中,當音叉液位開關檢測到無液信號時及時發(fā)出停泵信號,可避免機泵無液空轉運行。
對于內浮頂和外浮頂儲罐,設置液位低低聯(lián)鎖的的主要目的是防止浮盤落底。對于有換熱設備的儲罐或設備,設置液位低低聯(lián)鎖的主要目的是防止干燒損壞換熱設備。對于固定頂儲罐、化工反應的釜槽設置液位低低聯(lián)鎖的主要目的是防止機泵抽空(可采用液位計低低聯(lián)鎖或音叉液位開關低低聯(lián)鎖,對于需要倒空的工況建議采用管道安裝的音叉液位開關聯(lián)鎖保護機泵)。