目前很多企業(yè)存在罐根閥、緊急切斷閥、金屬軟管、工藝操作閥混用，安裝不規(guī)范等問題，關(guān)于這幾類閥門的布置也一直存在很多誤區(qū)和爭議，罐根閥可以當(dāng)作緊急切斷閥嗎？是不是緊急切斷閥一定放在罐根呢？金屬軟管和緊急切斷閥哪個在前哪個在后呢？工藝操作閥是否可以同時兼做緊急切斷閥呢？等等等等，那么本文結(jié)合個人多年工作經(jīng)驗(yàn)，和大家一起探討下罐根閥、緊急切斷閥、金屬軟管、工藝操作閥應(yīng)該如何布置，并就此類閥門的選型規(guī)則進(jìn)行分享，幫助我們走出誤區(qū)，答疑解惑。

現(xiàn)在很多設(shè)計單位和企業(yè)都比較困惑的是，在儲罐罐根的進(jìn)出口管道中，關(guān)于罐根閥、緊急切斷閥、金屬軟管(大拉桿)等相互之間的布置，到底有沒有一定的布置順序呢？今天我就來探討一下罐根管道的閥門布置問題。在對該問題進(jìn)行深入探討之前，需要明白各種閥門和金屬軟管的主要功能，讀懂了這些就能大大有助于理解文中后續(xù)部分的思路。

1、罐根閥
罐根閥，顧名思義就是安裝在罐根的第一道閥門，這里的罐根閥并非說的是閥門類型，而是根據(jù)位置衍生出來的一種專用叫法，即不管是什么類型的閥門(包括緊急切斷閥)，只要安裝位置處于罐根，都可以稱為罐根閥。



罐根閥由于是緊挨著罐壁法蘭的第一道閥門，其主要功能在于實(shí)現(xiàn)罐設(shè)備本體和連接管道的物理隔離，并且這種隔離一般是在非突發(fā)性事故狀態(tài)下，為了檢修或者其他目的而進(jìn)行的主動性隔離，其在儲罐正常運(yùn)行中是保持長時間開啟狀態(tài)，只有在罐本體檢修、管線維修或者需要隔離物料時，罐根閥才進(jìn)行關(guān)閉操作。

2、緊急切斷閥
緊急切斷閥，這里的緊急切斷主要就是指聯(lián)鎖報警或事故狀態(tài)下，對儲罐進(jìn)出口管線的物料進(jìn)行的一個緊急切斷操作。



目的有兩個，其一是維持儲罐本體的物料在一個極限范圍之內(nèi)，其二是當(dāng)罐區(qū)周邊發(fā)生火災(zāi)時或管道泄露時，及時隔離儲罐與外界的連通，保護(hù)儲罐免受外界的不利影響。所以關(guān)于緊急切斷閥，我們需要知道他的兩個特性，第一，非正常狀態(tài)下才啟動，也就是說，在儲罐正常進(jìn)出物料中，緊急切斷閥是保持開度狀態(tài)的。第二，緊急快速切斷，換句話說，該閥只能用于完全切斷，不能用于調(diào)節(jié)。工藝操作需要調(diào)節(jié)的話，只能再另外安裝一個供調(diào)節(jié)用的閥門。

3、金屬軟管
金屬軟管，罐區(qū)采用金屬軟管，其本質(zhì)是柔性設(shè)計的替代產(chǎn)物，在《GB50160-2018石油化工企業(yè)設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)》第6.2.25條中，明確提出了儲罐的進(jìn)出口管道應(yīng)采用柔性連接。在條文說明中，其主要的目的是為了解決儲罐和管道的不均勻沉降問題，也就是說，金屬軟管的使用純粹是不得已而為之的策略，是為了解決儲罐和管道的不均勻沉降問題，避免因沉降位移差而造成局部應(yīng)力過大，破壞管道和設(shè)備的完整性。



但同時其付出的代價就是管道結(jié)構(gòu)的不連續(xù)，在一定程度上削弱了管道的整體強(qiáng)度，增加的兩個法蘭接口也成了兩個潛在的泄漏危險源。所以，關(guān)于金屬軟管的使用，其本質(zhì)目的就是以犧牲部分強(qiáng)度為代價來換取不均勻沉降造成的位移補(bǔ)償。

4、工藝操作閥
工藝操作閥，之所以再額外增加這個工藝操作閥，也是企業(yè)罐區(qū)現(xiàn)場作業(yè)流程中不可缺少的一環(huán)，這個工藝操作閥可以是手動的，也可以是遠(yuǎn)傳遙控的，其主要作用就是在儲罐進(jìn)出物料的日常運(yùn)行中，需要頻繁的開關(guān)操作進(jìn)行物料的輸送和切斷。



關(guān)于工藝操作閥能不能兼做緊急切斷閥呢？這個要根據(jù)具體問題具體分析，因?yàn)闋可娴街卮笪ｋU源、SIS系統(tǒng)、以及SIL評估和SIL定級等，本文不再展開討論。

明白了以上幾個部件的作用和特性，我們就可以繼續(xù)進(jìn)入正題環(huán)節(jié)，我們按照從罐根開始向外擴(kuò)展的順序來一一解析。

如果我們把罐根閥設(shè)計為常開的閘閥，有朋友就問了，如果我把緊急切斷閥放在罐根呢，因?yàn)榫o急切斷閥也是保持常開狀態(tài)的，所以放在罐根貌似也沒問題吧？

這個問題我們可以從反面去探討，緊急切斷閥一般都是聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)，如果構(gòu)成重大危險源的話，還要進(jìn)入SIS系統(tǒng)，另外這種緊急切斷閥都帶有執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如電動、氣動或液動等，并且還要具有FC(故障關(guān))功能。帶著這么多功能附件的緊急切斷閥，其本身的故障率也就大大增加了，所以一旦發(fā)生故障，由于緊靠罐根的緣故，是無法下線檢修的，除非清罐。但是如果發(fā)生故障的緊急切斷閥恰好位于物料出口管道的話，清罐也無法實(shí)現(xiàn)，因?yàn)榈沽系墓艿辣欢滤懒?。所以帶?lián)鎖功能的緊急切斷閥是不建議設(shè)置在罐根的。因?yàn)檫@并不是一個最優(yōu)方案，緊急切斷閥完全可以不必放在罐根，而且在滿足安全要求的情況下，能避免出現(xiàn)上述不必要的問題。

擴(kuò)展知識
罐根閥的選型，最基本的選型原則就是穩(wěn)定可靠故障率低，罐根閥的狀態(tài)通常為常開，也就是說當(dāng)一個閥門保持常開狀態(tài)時(周期可達(dá)幾年)，依然可以保持功能完整，具備隨時關(guān)閉的能力。

我們以常用的三種閥門類型：閘閥、蝶閥和球閥做對比：

將金屬軟管放在緊急切斷閥之前，除了增加了兩個潛在的泄露源之外，還有一個更為嚴(yán)重的隱患問題，那就是在事故下結(jié)構(gòu)完整性的問題，典型的就是周圍的流淌火帶來的危險因素。這個要從金屬軟管本身的結(jié)構(gòu)說起了，金屬軟管一般內(nèi)層采用波紋管，外層采用鋼絲網(wǎng)套組成，在常溫下保持一定的強(qiáng)度沒有問題，但是一旦處于火災(zāi)的烘烤之下，這種結(jié)構(gòu)并不耐火，持續(xù)高溫下，其強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)完整性大大降低，直至泄露失效。

所以，將金屬軟管放在緊急切斷閥之前個人建議是不可取的，存在一定的安全隱患。