轉(zhuǎn)載。

原創(chuàng) 閆長嶺

首先，我們先來探討第一個問題，就是注水閥的定位和配置選型。先說注水閥的定位問題，也就是到底注水系統(tǒng)中哪一個閥門是注水閥。注水閥，顧名思義一定是在注水系統(tǒng)中，當(dāng)需要注水的時候，最后開啟的那個閥門。我為什么要強(qiáng)調(diào)最后開啟的閥門呢？因為在很多注水案例中，有將近一半多的企業(yè)采用的是半固定注水系統(tǒng)，當(dāng)需要注水的時候，前期的準(zhǔn)備工作，包括連接管線，啟動上游消防供水，連通下游管線注水等，需要現(xiàn)場打開一些閥門。如下圖所示：

當(dāng)上述前期準(zhǔn)備工作都做完之后，最后一道手續(xù)就是打開注水閥，實現(xiàn)高壓消防水注入球罐底部的目的。這最后一道需要打開的閥門就是注水閥，所以這個注水閥是從程序上來定義的閥門。由于這個本身的特點(diǎn)，注定了注水閥在設(shè)計和配置方面，有一些特殊的要求，主要如下：

（1）注水閥是最后一道隔離液化烴介質(zhì)和消防水的管線閥門，所以其密封性能必須保證最高級，這是防止液化烴倒串風(fēng)險的第一道防線。

（2）注水閥在現(xiàn)場的物理位置必須離球罐罐根盡可能接近，目的有二，第一是能保證消防水以最短的行程迅速注入球罐內(nèi)，盡可能降低液化烴的泄漏總量。第二當(dāng)不需要注水時，使注水閥閥后的這段管線盡可能縮短，盡量減少管路內(nèi)的液化烴存量，降低其固有風(fēng)險。因為管路越長，不確定性的故障（腐蝕，減薄，砂眼泄漏等）概率越高，這是極力要避免的。

（3）既然注水閥要和罐根保持最短的距離，這就注定了注水閥的操作一定不是人工方式優(yōu)先，一定是遠(yuǎn)程遙控操作模式。因為液化烴泄漏在球罐正下方，空間狹小，一旦液化烴大量泄漏，迅速氣化，體積增大至200~300倍左右。并且氣化是一個吸熱的過程，導(dǎo)致周圍環(huán)境溫度急劇降低，使混合氣體呈現(xiàn)濃密的白霧化，嚴(yán)重影響人員的視線（臨沂金譽(yù)“6.5”事故和溫嶺“6.13”事故的視頻監(jiān)控，能充分地證明這一點(diǎn)）。所以，這種情況下人員現(xiàn)場去操作注水閥，不具有可行性，且風(fēng)險極大。

（4）當(dāng)注水閥的設(shè)計配置要求采用遠(yuǎn)程控制操作模式時，就會衍生出另外一個問題，什么問題呢？就是無論注水閥的動力模式是采用電動還是氣動，都會面臨一個失能故障，就是一旦注水閥的電路或氣路發(fā)生故障，造成遠(yuǎn)程無法開啟，這時候應(yīng)當(dāng)怎么辦呢？我們知道在SIS系統(tǒng)中，對于緊急切斷閥的動力故障模式中，一般都是設(shè)置故障關(guān)模式，也就是說，當(dāng)緊急切斷閥的電路或氣路發(fā)生故障，動力系統(tǒng)失效，這個時候緊急切斷閥選擇自動關(guān)閉，切斷管路系統(tǒng)，保證了本質(zhì)安全。那么對于注水閥，是否也可以采用這種模式呢?

球罐注水系統(tǒng)是一種比較特殊的工況場景，其和罐區(qū)的緊急切斷系統(tǒng)是截然不同的，這主要表現(xiàn)在二者的風(fēng)險模式是有根本性的差異的。在罐區(qū)的緊急切斷系統(tǒng)中，主要防控風(fēng)險就是儲罐的滿溢和抽空風(fēng)險，本質(zhì)上是防控儲存量的風(fēng)險，所以其通過緊急切斷閥來隔離物料的輸出和輸入通道，實現(xiàn)存量的控制。由于罐內(nèi)和管內(nèi)都是同一種介質(zhì)，所以不存在介質(zhì)倒串的風(fēng)險，即使閥門密封不嚴(yán)導(dǎo)致的少量內(nèi)漏，風(fēng)險也是可控的。

但是對于液化烴球罐注水的管路而言，其風(fēng)險類型主要有兩個，一個是當(dāng)需要注水的時候，卻注不進(jìn)去水，另一個是當(dāng)不需要注水的時候，發(fā)生液化烴倒串。這兩個風(fēng)險類型如果表現(xiàn)在注水閥上，就是注水閥當(dāng)開的時候打不開，當(dāng)關(guān)的時候關(guān)不掉。所以在這里注水閥的失能模式到底該如何選擇是非常至關(guān)重要的選項，在這里我就重點(diǎn)分析一下注水閥的失能模式到底該怎么設(shè)計。

我采用的方法就是先將注水閥的失能模式分成三個類型，①故障關(guān)；②故障開；③故障保位。然后依次分析這三種模式的風(fēng)險。

我們先來分析第一個模式：①故障關(guān)

我們再來分析第二個模式：②故障開

常態(tài)下的注水閥本身就是關(guān)閉的，且還起到隔離液化烴和注水管道的關(guān)鍵作用，所以一旦失能選擇故障開，直接就導(dǎo)致了液化烴倒串入注水管道的現(xiàn)實風(fēng)險，無論是半固定注水系統(tǒng)還是全流程密閉注水系統(tǒng)，一旦液化烴倒串入整個消防水系統(tǒng)管線，后果都是極為危險的。雖然管路系統(tǒng)上也設(shè)計了單向閥，但是單向閥內(nèi)漏的概率是非常高的。所以②故障開更不可取。

我們最后來分析第三個模式：③故障保位

故障保位的意思就是一旦注水閥發(fā)生失電或失氣的故障，其閥門保持狀態(tài)不變，即如果此前閥門是關(guān)閉狀態(tài)，即保持關(guān)閉狀態(tài)。如果此前閥門是打開狀態(tài)，即保持打開狀態(tài)。這種模式相對更為合理一些，也大大降低了風(fēng)險，并且順應(yīng)了現(xiàn)場實際的預(yù)期功能。但是這里面也有個問題，就是在失能期間，恰恰需要改變當(dāng)前注水閥的狀態(tài)，比如在失能期間，恰恰發(fā)生球罐底部法蘭泄漏，需要打開注水閥緊急注水，這個時候卻無法遠(yuǎn)程打開注水閥。關(guān)于這個問題呢，我的建議就是一旦注水閥發(fā)生失能故障，閥門可以保位，但必須同時啟動報警，告知管理人員此閥門發(fā)生故障，必須立即處理。

通過對以上三種注水閥故障模式的分析，個人認(rèn)為按照故障保位的模式設(shè)置是較為合理的，且也是風(fēng)險最低的。

關(guān)于液化烴介質(zhì)倒串入注水管線的風(fēng)險，除了上面寫到的注水閥和單向閥的設(shè)置以外，還有沒有其他的措施呢？我想再從另外兩個方面給大家探討一下。

第一就是注水系統(tǒng)管路的選擇，球罐的注水系統(tǒng)管路從連接上分為兩種型式，一個是固定式，一個是半固定式。這里的半固定指的是從企業(yè)消防水系統(tǒng)到球罐注水管線之間，有一截是敞開式的，也就是說，這一段在常態(tài)下是保持不連接狀態(tài)的。在新的AQ 3059 附錄5種流程中，都是采用的半固定模式。

半固定連接型式從某種程度上來講，也是預(yù)防液化烴倒串的有效手段，雖然他本身不能阻止液化烴的倒串，但是能在第一時間發(fā)現(xiàn)液化烴的倒串，從而可以采取緊急措施，防止進(jìn)一步的擴(kuò)大。而對于固定式注水系統(tǒng)來說，一旦液化烴倒串入注水管線的話，因為是全流程密閉系統(tǒng)，所以不太容易被發(fā)現(xiàn)，潛在風(fēng)險極大。那么針對采用了固定式注水連接系統(tǒng)的企業(yè)，又該怎么去有效預(yù)防液化烴的倒串風(fēng)險呢？

在AQ 3059附錄A.7 其他說明中，有這么一句話：

d)現(xiàn)有企業(yè)注水點(diǎn)已采取固定式連接而又不方便整改的,則應(yīng)在水與液化烴管線之間增設(shè)盲板;

按照此條文的規(guī)定，如果在注水管路上增設(shè)了盲板的話，雖然有效預(yù)防了液化烴的倒串風(fēng)險，但是卻也堵死了注水的通道，這看似構(gòu)成了幾乎不可調(diào)和的矛盾。那么針對此問題，真的束手無策了嗎？

既然是工程上的問題，還得依靠工程的措施來解決。解鈴還須系鈴人，我們常規(guī)的盲板，就是一塊人工鑲嵌的鋼板而已，穩(wěn)定性極好，但是機(jī)動性極差。這里的機(jī)動性，指的就是盲板需要抽或堵的時候，需要耗費(fèi)一定的時間，還需要開設(shè)特殊作業(yè)許可，前前后后的審批流程也極為繁瑣。對于常規(guī)的檢維修作業(yè)來說，倒也無妨。但是對于需要緊急注水的情況來說，這么一頓操作，黃花菜都涼了。那么有沒有一種能實現(xiàn)快速盲板抽堵的設(shè)施呢？

答案是有的，那就是快開盲板。我們以O(shè)NIS快速盲板為例，其結(jié)構(gòu)和原理如下圖：

本質(zhì)上來講，快開盲板是把盲環(huán)和盲板都集中在了一張滑板上（類似于8字盲板），通過特殊的機(jī)械臂來實現(xiàn)快速的無縫切換，最大的優(yōu)勢就是其良好的機(jī)動性，不需要辦理特殊作業(yè)許可。這和常規(guī)的盲板作業(yè)需要拆卸法蘭是截然不同的。所以當(dāng)企業(yè)采用了固定式連接注水系統(tǒng)的話，使用這種快速盲板是一個非常合適的選擇，既能從根本上有效防止液化烴倒串風(fēng)險，也能在關(guān)鍵時刻，確保注水功能的正常使用。

總結(jié)：

液化烴球罐的注水系統(tǒng)是一個極為復(fù)雜的系統(tǒng)，其復(fù)雜之處在于，不僅其解決的對象是極其危險的，而且其自身固有的風(fēng)險也是極其危險的，這就需要在設(shè)計或改造的過程中，一定要根據(jù)企業(yè)現(xiàn)場的實際流程，從基于風(fēng)險的角度出發(fā)，一罐一策，統(tǒng)籌實現(xiàn)注水功能和液化烴防倒串的雙重功能，不能顧此失彼。