安全标准要求顶部装车;卸车没做具体规定
《石油化工企业设计防火标准》(GB 50160-2018)
中华人民共和国住房和城乡建设部 2008年12月30日发布 2009年7月1日实施 2018年12月18日修订 (简称《防火标准》) 要求,
6.4.1 可燃液体的铁路装卸设施应符合下列规定:
3. 顶部敞口装车的甲b、乙、丙a类的液体应采用液下装车鹤管;
6.4.2 可燃液体的汽车装卸站应符合下列规定:
...
6. 甲b、乙、丙a类液体的装车应采用液下装车鹤管;
6.4.3 液化烃铁路和汽车的装卸设施应符合下列规定:
1 液化烃严禁就地排放;
...
《精细化工企业工程设计防火标准》(GB 51283-2020)
中华人民共和国住房和城乡建设部和国家质量监督检验检疫总局2020年1月16日发布 2020年10月1日实施 (简称《防火标准》) 要求,
6.4.1 可燃液体汽车装车设施应符合下列规定:
1 甲b、乙、丙a类液体的装车应采用液下装车鹤管;
环保标准要求底部装车;卸车没做具体规定
《挥发性有机物无组织排放控制标准》(GB 37822-2019)
中华人民共和国生态环境部 2019年5月24日发布 2019年7月1日实施 (简称《控制标准》) 要求,
6.2 挥发性有机液体装载
6.2.1 装载方式
挥发性有机液体应采用底部装载方式;若采用顶部浸没式装载,出料管口距离槽(罐)底部高度应小于200 mm。
6.2.2 装载控制要求
装载物料真实蒸气压≥27.6 kPa且单一装载设施的年装载量≥500 m3的,装载过程应符合下列规定之一:
a)排放的废气应收集处理并满足相关行业排放标准的要求(无行业排放标准的应满足GB 16297的要求),或者处理效率不低于80%;
b)排放的废气连接至气相平衡系统。
6.2.3 装载特别控制要求
装载物料真实蒸气压≥27.6 kPa且单一装载设施的年装载量≥500 m3,以及装载物料真实蒸气压≥5.2 kPa但<27.6 kPa且单一装载设施的年装载量≥2500 m3的,装载过程应符合下列规定之一:
a)排放的废气应收集处理并满足相关行业排放标准的要求(无行业排放标准的应满足GB 16297的要求),或者处理效率不低于90%;
b)排放的废气连接至气相平衡系统。
《防火标准》在“可燃液体、液化烃的装卸设施”这一重要条目下,只提到了“顶部敞口装车的甲b、乙、丙a类液体”,大大缩窄了作为一项国标所应提供的指导和规范的作用。首先是对可燃液体甲a类(液化烃),直接无视了;其次,对甲b、乙、丙a类液体中不能或没有敞口装车的(实际上包括大部分甲b类液体),也排除了。只有对于其余的可以“顶部敞口装车的甲b、乙、丙a类液体”才要求“采用液下装车鹤管”- 一种传统的减少喷溅、防止静电的安全措施。《防火标准》对于上述被无视、被排除,而危险程度更高的物料所需要采取的”防火”安全措施,抑或在减少喷溅、防止静电之外的”防火”安全措施,均无提及。需要安全装卸输运石化产品的,只能自行摸索、各求多福了。
《控制标准》颁布以后,即使《防火标准》唯一提出的“顶部敞口装车的甲b、乙、丙a类的液体应采用液下装车鹤管”的最低"防火"保障措施,也已难以算作合规了 – 因为甲b、乙、丙a类的液体,大多是“挥发性有机液体”,“敞口”、“半敞口”装载,即使是“采用液下装车鹤管"进行顶部浸没式装载,都无法达到《控制标准》6.2.2.条所要求的“装载控制要求”。所以,又需要按照"挥发性有机液体应采用底部装载方式"的环保要求进行底部装载密闭改造。不过,采用简单单一的"底部装载"方式,在实践中也同样会马上遇到多重难点,也还是需要更切合实际的解决方案。比如:其它安全标准不允许底部装载的情况...
其它安全标准不允许底部装载的情况
《控制标准》所要求的“采用底部装载方式”、配合“收集处理”、“气相平衡”等措施,貌似晚辈周全,却并不适用于“不得底部装载”的物料,比如,
危险货物(危险化学品) 第3类 易燃液体 (可燃液体甲b):二硫化碳、丙烯腈、异丙胺、三甲胺
危险货物(危险化学品) 第4.3类 遇水放出易燃气体的物质:甲基二氯硅烷、三氯硅烷
危险货物(危险化学品) 第6.1类 毒性物质 丙烯醛、氯乙醇、巴豆醛、氯甲酸甲酯、氯甲酸乙酯、甲基肼
根据《危险货物道路运输规则 第3部分:品名及运输要求索引》 (JT/T 617.3-2018 中华人民共和国交通运输部,2018年8月29日发布 2018年12月1日实施) 规定,上述危险化学品道路运输所使用的“可移动罐柜”(集装罐箱,或ISO-TANKER),“不允许”“底部出口”(即T-Code);所使用的“罐式运输车辆”(槽车),必须“仅清洗口在液面下部,充装或卸载开口在上部的罐体”(罐体代码第三位=C);“液面下无开口,充装或卸载开口在上部的罐体”(罐体代码第三位=D)。
联合国国际海事组织《国际危险品货物运输规则》(IMDG-International Maritime Dangerous Goods)根据四项指标对罐式集装箱进行分类,称为T-Code。其中, T5、 T8、 T9、 T10、 T13、 T14、T19、T20、T21、T22罐型,“不允许”“底部出口”。
《国际危险品货物运输规则》以及《危险货物道路运输规则》(JT/T 617-2018) 均按照化学品名,列出运输要求,指定了各化学品运输适用的罐箱T-Code。
《国际道路运输危险货物欧洲协议 ADR》以及《危险货物道路运输规则》(JT/T 617-2018) 、《道路运输液体危险货物罐式车辆 第1部分 金属常压罐体技术要求》(GB 18564.1) 对罐式车辆(槽罐车)制定有“罐体代码“,均按照化学品名,列出运输要求,指定了各化学品运输适用的“罐体代码“。
“罐体代码" 示例: L 4 B N,其中,
第一部分(L):罐内介质形态
L = 液态物质罐体
S = 固态物质罐体
第二部分(4):计算压力,bar
G或数值,为1.5、2.65、4、10、15、21,分示罐体的最小计算压力(×0.1MPa)
层级关系由低至高为:G→1.5→2.65→4→10→15→21 (bar)
第三部分(B):装卸管路系统的位置及要求
A=充装和卸载开口在底部,具有2道封闭装置的罐体;
B=充装或卸载开口在底部,具有3道封闭装置的罐体;
C=仅清洗口在液面下部,充装或卸载开口在上部的罐体;
D=液面下无开口,充装或卸载开口在上部的罐体。
层级关系由低到高为:A→B→C→D
第四部分(N):安全泄放装置的设置要求
V=带有紧急泄放装置,可不装配阻火器;
F=带有紧急泄放装置,并装有阻火器;
N=不安装紧急泄放装置,需安装安全阀的罐;
H=紧密关闭罐,其计算压力不小于0.4MPa,紧密关闭为如下的任一种情况:
a)不安装安全阀、爆破片、其他安全装置或真空减压阀;
b)不安装安全阀、爆破片或其他安全装置,但安装真空减压阀;
c)安装爆破片与安全阀的串联组合装置,但不安装真空减压阀;
d)安装爆破片与安全阀的串联组合装置,同时安装真空减压阀。
层级关系由低到高为:V→F→N→H
底部装载存在安全隐患的情况 (参阅《燃与爆》,《API接头底部装载VOC化学品合适吗?》)
当然,上述这些"不得底部装载"的物料还是少数和个例。更多的甲b、乙、丙a类物料还是可以"底部装载"的。
很多单位借用石油库汽柴油付油逐步推广使用的下装装车软管臂来做液体化工品的底部密闭装车,大部分还直接采用了汽柴油装车用的API接头,作为软管与槽车的接口。这种借用的底部装载装置存在若干安全隐患。
下装装车软管臂用于底部装车,本质上仍旧是用软管进行底部装车操作。改进之处仅在于软管的收纳方式:从地面堆放软管,改进为垂挂软管。需要消弭的隐患包括,
1) 装载易燃易爆物料,垂挂软管更易受到上窜火焰的烧蚀,比如接头处由于连接脱离时静电引发的火焰 (参阅《为什么要选用耐火防爆型FireSafe复合软管装卸易燃易爆物料》)
2) 装载结束后,垂挂软管中存留易燃易爆物料是否清除
3) 装载结束后,槽车进料接口到底阀之间管道中存留易燃易爆物料是否清除
4) 装载易燃易爆物料的防爆区域应采用符合《爆炸性环境用非电气设备》(GB25286.1-2010) 的自闭阀类连接件,专门设计并通用于汽柴油装载的API接头,未有《爆炸性环境用非电气设备》认证,是不适合于易燃易爆液体化工品的接头类型。
5) 汽柴油装载用API接头的材质,均为铝合金,配用丁腈或氟橡胶密封件。对于大部分化工品是不适用的;对于工业级物料,即使适用铝合金,但由于其它不适用化学品残余含量高,腐蚀泄漏率很高。
6) 对于各类要求采用压力等级罐体运输的甲b、乙类液体化工品,装载操作应该采用具有压力设备等级的顶部装卸臂或底部装卸臂。降级使用(非压力设备)软管的,其安全性需要关注
卸车没做具体规定:存在安全隐患的情况
《防火标准》要求“采用液下装车鹤管”;《控制标准》要求“采用底部装载方式”;但都没有对危化品物料安全、环保地卸车提供有益的指导或建议;反倒留出了巨大的安全、环保空白。(参阅:丙类以上都要用鹤管装卸吗?)
实际情况是,危化品物料卸车,在敞口取样、气相补充、管线连接-脱离,以及器材选择(软管、接头、密闭接头、装卸臂)等多个方面都存在不同程度的安全、环保隐患,亟需引起重视。
当底部卸车的时候,一般都采用车顶罐顶人孔敞开取样、人孔或进气口补充空气的做法;也有采用底部出料阀放料取样、底部出料管连接软管导淋放料取样,和/或进气口、底部气相接口连接空气、氮气、或者储罐气相平衡等多种多样做法。
敞口取样、放料取样,空气进气等做法对于甲b、乙、丙等易燃易爆物料的卸车,都存在安全隐患。
采用氮气进气的,对于苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸酯等含阻聚剂的物料,应采用贫氧氮气,以利于阻聚剂发挥作用。采用储罐气相平衡的,必须确保储罐气组分的充足-防止储罐气组分不足,促发储罐呼吸阀动作混入过量空气。储罐气相平衡管线还应设置合格的阻爆轰型阻火器,以确保安全。
通过对比可见,《防火标准》、《控制标准》对“可燃液体”、“挥发性有机液体”要求的装载方式带有不同程度的局限性,不甚完备,相互矛盾;与《危险货物道路运输规则》不相协调;因而与实际脱节,难以实行。其初心,一为安全,一为环保,却都以一隅之见作为标准,难以达到全面的安全、环保水平;更难以承担引领技术发展、促进行业成长的职责。
密闭装卸才是安全环保的装卸方式
实际上,在化工品槽罐车装卸操作中,合规、兼容的装车、卸车方式,可以有多种选择;结合适当的器材选用,都可以取得安全、环保、高效的结果。顶装顶卸、顶装底卸、底装底卸,更多的是海上运输、陆路运输安全要求的监管范围;防火措施、挥发物控制,不是通过装卸口位置来控制的,而是应该通过密闭装卸来实现的。
顶装顶卸 液相管路: 顶部装卸臂 / 接头: 无滴漏干式脱离阀 或法兰 / 气相平衡管路:同液相管路
适用于:环氧乙烷 二硫化碳 三氯硅烷 酰氯 丙烯腈等
说明:对于极危物料,罐箱代码显示“不允许”底部开口的,卸料方式采用氮气、水等压出而带压的,液相、气相管路均应采用装卸臂形式,避免采用软管连接;接头应采用《压力管道元件》,绝对不能采用不属于压力管道元件的“快接头”。按照《爆炸性环境用非电气设备》规定, 顶部装卸臂 及 无滴漏干式脱离阀 均应符合《防爆等级认证》。
采用 无滴漏干式脱离阀 可以满足《控制标准》对VOCs等各类挥发物的控制要求,而无需强求改变装卸口位置,在底部装载。
顶装底卸
液相管路: 顶部装卸臂 或软管 / 接头: 无滴漏干式脱离阀 或法兰或快锁接头
气相平衡管路:装卸臂或软管
适用于:大部分可燃液体甲b及以下危化品、非危品
说明:由于安全要求、由于保温、伴热等附件要求、由于装卸频次高、采用压出式卸料等操作要求可采用顶部装卸臂形式;其它装车的可采用软管顶部装车。接头应优先采用《压力管道元件》,不宜采用不属于压力管道元件的“快接头”。按照《爆炸性环境用非电气设备》规定, 顶部装卸臂 及 无滴漏干式脱离阀 均应符合《防爆等级认证》。软管,应考虑采用 耐火型软管,以确保安全、防止意外情况下软管烧蚀引发次生灾害。
采用 无滴漏干式脱离阀 可以满足《控制标准》对VOCs等各类挥发物的控制要求,而无需强求改变装卸口位置,在底部装载。底装底卸
液相管路: 底部装卸臂 或软管 / 接头: 无滴漏干式脱离阀 或法兰或快锁接头
气相平衡管路:同装卸臂或软管
适用于:大部分可燃液体甲a(液化汽,比如液化烷烃、烯烃等、液化气体,比如氯甲烷、氯乙烯等卤代烃)、大部分甲b及以下危化品、非危品
说明:由于安全要求、由于保温、伴热等附件要求、由于装卸频次高等操作要求可采用底部装卸臂形式;其它可采用底部软管装卸。接头应优先采用《压力管道元件》,不宜采用不属于压力管道元件的“快接头”。按照《爆炸性环境用非电气设备》规定, 底部装卸臂 及 无滴漏干式脱离阀 均应符合《防爆等级认证》。软管,应考虑采用 耐火型复合软管,以确保安全、防止意外情况下软管烧蚀引发二次灾害。按照危险品管线安全要求,底部装卸臂、软管应设置 安全拉断阀 防止装卸过程中槽车罐车误驶误动,扯断管线,造成管内物料泄漏、燃爆等次生灾害。
采用 无滴漏干式脱离阀 可以满足《控制标准》对VOCs等各类挥发物的控制要求;底部装卸只是一种符合安全要求的常规操作方式,并非挥发物控制的必要条件。底装底卸
液相管路: 底部装车软管臂 / 接头:API干式脱离阀
气相平衡管路:软管
适用于:汽油、柴油
说明:底部装车软管臂 配合气相平衡管路实现油料密闭装卸、油气回收的方法,是美国石油学会(API)倡导、并已通行全球的汽柴油装卸操作方式。
汽油装卸软管均应考虑采用 耐火型复合软管,以确保安全、防止意外情况下软管烧蚀引发二次灾害。
综上所述,无论顶装顶卸、顶装底卸、底装底卸,都可以、也应该实现密闭装卸;只有采用密闭装卸,形成化工物料密闭输运、密闭流转链,才能达到《控制标准》所要求的目标。这需要化工物流链各个环节的主动意愿、协力配合。
密闭装卸最常遇到的障碍就是生产商、储罐方等装载方、产品用户等卸载方都会抱怨,槽车罐箱是用户派来提货的、槽车罐箱是采购订来送货的 - 言外之意,就是进来装卸的槽车、罐箱的接口形式,甚至人孔大小都是无法控制,无法强求,无法改装的;最捷径的妥协方式就是打开人孔,顶部敞口装载。久而形成的行规陋习,使化工密闭物流链无法落地。其实,化工品生产厂商、储运单位、用户企业,对于化工品,特别是危化品的槽车罐箱接口标准,都可以提出操作要求、安全要求。实际上,至少是公认的法兰、快接口及其尺寸,由于其易得性、通用性,就都已经是约定成俗标准化的了。要达到密闭装卸密闭物流链,只需要把已经惯见的接头形式,再往前推进一步,统一为密闭接头。从根本上讲,化工品生产厂商对于其生产的化工品的整个流转链担负着责任;不仅自身要确保安全环保地生产、储存,也要确保并指导承运商、用户,安全、环保地装卸、输运、使用化工产品。这虽然不是任何法规的强制,但却是整个化工界的承诺。