前言
本标准等效采用了美国石油学会API Publ 2207《罐底热作业的预准备》(1991年)。
本标准描述了在罐底进行热作业时,预防火灾和爆炸事故的安全措施。
在编写本标准过程中,根据内容需要,略去了原标准的“引言”、“参考文献”、“特别声明”等内容。为了便于查对,条文与原标准一致。
本标准由中国石油天然气集团公司提出。
本标准由石油工业安全专业标准化技术委员会归口。
本标准起草单位:胜利石油管理局安全环保处。
本标准主要起草人:张勇、李俊荣、张富均、吴庆善、冯展杭、张亚南、杨守社
1 概述
1.1 导言和范围
本标准描述了在罐底进行热作业时,预防火灾和爆炸事故的安全措施。在本标准中使用的术语“热作业”被定义为一种能产生火花或火焰,热到足以点燃易燃气体的操作。
盛过易燃和可燃液体的罐,无论其使用年限或结构类型,在进行安全检查证明其安全前,应被视为对热作业是不安全的。这些检查包括气测,以确定每个罐中的氧气含量是否在19.5%~22.5%之间。在罐底上进行热作业需要特殊的技术以预防潜伏于罐底的易燃气体被点燃。
虽然每个罐底的修理必须经过慎重的考虑,但在本标准中描述的安全措施为罐底热作业的预准备提供了各种方法。这些措施适用于大多数情况。
1.2 参考文献
下列标准、规范和规程的最新版本被本标准所引用。
API Publ 2009 在炼油厂、天然气加工厂和石油化工厂内的安全焊接和切割作法
API Publ 2015 石油储罐清洗
API Publ 2202 地上含铅汽油储罐钢材的废弃和处理
API Publ 2217 石油工业受限空间工作指南
API Publ 2217A 石油工业惰性封闭空间工作指南
2 预防措施
2.1 一般预防措施
2.1.1 需进行热作业的罐必须被隔离、清洗、通风,并对有毒和易燃气体及缺氧情况进行测试(参见API Publ 2015和2217)。
2.1.2 进行一次热工作区域的视觉检查是必要的。应由一个经过训练或有经验的合格人员负责授权该项热作业并设定随后的安全预防措施。
2.1.3 适当的急救和消防设备,例如灭火器和水龙带应准备好并随时可用。应教会工人正确使用这种设备。
2.2 特殊预防措施
2.2.1 在工作开始前,必须严格地签发和颁布进入罐和热作业的工作许可证。
2.2.2 在进入罐和热作业期间,一台适应相应电器区域等级的鼓风机应一直在运转。该鼓风机必须能够对罐内工人提供足够的新鲜空气。
2.2.3 在进入罐和热作业期间,已经与罐断开、加盲板或进行其它隔离的进出管线都不应被扰动。
2.2.4 与含铅汽油接触过的罐表面应被刮至裸露金属。由于焊接或其它操作可能被过度加热的管线的每一端,至少有30cm的区域应被刮至裸露金属。
作为刮至裸露金属的一个替代方法,焊接者应使用供给空气呼吸设备。如果上述区域没有被刮至裸露金属,只要在热作业期间经常进行的空气质量监测显示空气是安全的,则在罐内的其它人员可不必穿戴上呼吸设备(见API Publ 2015)。
2.2.5 焊机接地线宜直接连接到热作业工作的罐壁上的一处裸露表面。电焊引线应被仔细检查以确定是否有绝缘损坏、切割、磨损或断裂,其中的任何一项都可能导致短路。
2.2.6 切割操作使用的压缩气瓶应牢固地垂直紧固并放置在罐外,距人孔有一段安全距离。当不使用时,切割火炬和软管必须在气瓶阀处切断并放置在罐外。压缩气供应软管和软管连接件在被放置在罐内之前,应检查是否泄漏。
为预防在罐内形成一种可能带有空气的易燃混合物,压缩气供应软管必须予以保护,以防在罐外受到损坏,在罐内导致燃烧、切割、断裂或其它损坏。
2.2.7 在作业进行时,对所有工作区域的缺氧和可燃及有毒气氛必须进行监测。
3 检查程序
3.1 一般程序
当计划修理时,无论罐底有无可疑的情况,必须进行罐底检查。
3.2 特殊程序
在拟进行热作业的每个区域内,有时在罐底内需要用冷切割或钻孔来开出一些适当尺寸的小孔。这些开孔便于视觉检查,并使内部气体泄漏掉。当进行这类开孔时,必须当心以避免产生点火源,导致可能从罐底释放出来的可燃气体或液体着火或爆炸。
如果进行罐底与罐壁相接处的修理,应小心地拆除罐壁底部的任何可能被油浸的外部绝缘物;进行的热作业本质上可能导致油浸绝缘物点燃。在绝缘物被拆除前,应确定其类型,以便它能被正确地拆除。
4 安全工作程序
4.1 概述
依据罐底条件、该项热作业修理的类型和范围及检查的结果来确定工作程序。从4.2到4.6所描述的安全工作程序只适用于可燃液体或气体存在或可能存在的条件下。这些程序无意覆盖罐底的所有不同类型或可能遇到的热作业修理;然而,这些安全工作程序确实描述了一系列条件,在这些条件下,可以应用这些安全工作程序。安全工作程序应以书面形式写出并由一个合格的、受过训练的或有经验的人批准。
4.2 小修
小修通常包括焊接腐蚀坑和片或其它局部的工作,例如焊接支撑架或托架。如果底部的条件不好,应使用下列程序:
a)临近修理区钻并攻出一个适合于1.3cm (1/2in)管子连接的螺纹。
b)用金属管,把二氧化碳或其它惰性气体连接到1.3cm(1/2in )管螺纹孔上。应使用一个带流量计的压力控制阀以防该罐底过压。
c)在开始热作业前,在罐底下邻进任何准备焊接的区域建立一个惰性气体流,以保证任何可燃气体已经被驱散或稀释,使它们不能引起燃烧。
d)当使用惰性气体时,应连续监测该区域的氧气含量,以保证氧气的含量在19.5%~22.5%之间。
e)在一个局部区域内焊接已经完成时,停止惰性气体流,拆掉管子,用一个锥形销或其它措施塞住孔,在转移到另一个区域前,立即进行底焊。
4.3 大修
当修理涉及罐底的大部分时,通过水淹法来置换罐底的可燃液体可能是需要的。这可以通过下列方式来完成:
a)沿着罐的外壁建一个土堤,这个土堤应比罐内最高的底板高(见图1)。
图1 修理罐的准备工作
b)在罐底最高处钻并攻出一些适合于1.3cm(1/2in)的管孔连接的螺纹孔;这些孔所处位置应保证罐下所有的可燃液体或气体能用水置换出来。
c)装上管子接头作为通风孔和检查点使用。接头的高度应高于临时土堤。
d)用水充满罐底空间,直到每个接头出现渗溢。不断供水以保持在土堤内有一个稳定的液面,确保在罐下不会出现空隙。
e)观察罐内的泄漏,必要时堵塞它们以保持罐底的干燥。
f)当完成修理后,放空土堤内的水使之正好低于接头,拆掉接头,用锥形销或其他措施塞住洞孔,并底焊。
4.4 周边修理
在进行下列准备后,罐底周边的修理可以安全地进行:
a)在罐的边缘下挖掘,距热工作区任何点至少30cm。挖掘的洞穴应足够大,以保证当挖掘和使用液体或气体屏障时,工作人员能安全舒适地工作。这个区域应该不断地进行监测,以保证氧气的含量在19.5%~22.5%之间。
b)用泥巴或其它适当的无腐蚀性的材料密封所有的底板和罐的基础之间的开口。密封情况应定时检查,并应限制在罐底上走动,以保证密封保持完好状态(见图1)。
c)用气体指示器检查挖掘的洞穴及底板和基础之间的密封情况。
d)在开始热作业前,及在进行工作的同时,监测周围区域,包括挖掘的洞穴和罐的内部,看看是否有悬浮在空气中的化学污染物存在。
e)如果必要,可用一个相应防爆电器等级的鼓风机对洞穴进行通风。
注:当修理完成后,应立即对洞穴进行回填,以防罐基可能的损坏。
4.5 双底安装
当建造罐的双底时,可以按下列程序进行:
a)在现有的底板上放置大约10cm的沙或其它密封材料;
b)通过焊接安装一个新底。
注:如果在原有的罐底下不存在处于可燃范围的气体,即使原有的罐底座落在一个浸透油的基础上,在新的罐底上,仍可安全地进行热作业。此外,如果没有油渗入沙隔层并同拟焊接的新罐底接触的可能性,则可以进行热作业。
4.6 成片修理
当在罐底进行成片修理时,可以使用下列方法:
a)用手动或气动工具,冷切需要更换的罐底并将其移出。应连续地用冷却剂来冷却切割边缘,以减少磨擦热。
b)从需要更换的部位下部移走土,用夯实的沙子填满,用泥巴或其他非腐蚀性的合适材料密封周边。
c)不断监测这个区域是否有氧缺乏和易燃或有毒气体的存在。
d)当罐底必须进行大片的更换时,密封是否持续有效则是一个疑问。在进行热作业时,在这片区域下维持一个惰性区域。当工作在一个惰性气氛中或周围进行时,该区域应用氧气分析仪不断地连续进行监测。
(仅供学习参考)