2017年6月5日凌晨1時(shí)左右，臨沂市金譽(yù)石化有限公司儲運部裝卸區的一輛液化石油氣運輸罐車(chē)在卸車(chē)作業(yè)過(guò)程中發(fā)生液化氣泄漏，引起重大爆炸著(zhù)火事故，造成10人死亡，9人受傷，直接經(jīng)濟損失4468萬(wàn)元。調查報告顯示，間接原因之一為企業(yè)事故應急管理不到位。未依法建立專(zhuān)門(mén)應急救援組織，應急裝備、器材和物資配備不足，預案編制不規范，針對性和實(shí)用性差，未根據裝卸區風(fēng)險特點(diǎn)開(kāi)展應急演練，應急教育培訓不到位，實(shí)戰處置能力不高。出現泄漏險情時(shí)，現場(chǎng)人員未能及時(shí)關(guān)閉泄漏罐車(chē)緊急切斷閥和球閥，未及時(shí)組織人員撤離，致使泄漏持續2分多鐘直至遇到點(diǎn)火源發(fā)生爆燃，造成重大人員傷亡。

通過(guò)事故現場(chǎng)錄像回放可以很清晰的看出，出現泄漏以后，現場(chǎng)人員已不能靠近設備本體，無(wú)法處置泄漏情況。在《石油化工企業(yè)設計防火標準（2018版）》（GB 50160-2008）第6.4.1條對可燃液體、液化烴的裝卸設置進(jìn)行規定“4. 在距裝車(chē)棧臺邊緣10m以外的可燃液體（潤滑油除外）輸入管道上應設便于操作的緊急切斷閥”。如若當時(shí)設置可現場(chǎng)操作的緊急切斷閥，結合崗位人員的正確處置，完全可以避免事故的發(fā)生。

01

緊急切斷閥的定義

關(guān)于緊急切斷閥的定義，目前在標準規范中，有以下幾個(gè)標準規范對緊急切斷閥這個(gè)術(shù)語(yǔ)進(jìn)行了定義，如：

《液化氣體設備用緊急切斷閥》（GB/T 22653-2008）第3.1條“緊急切斷閥：安裝在槽車(chē)、罐式集裝箱、儲罐或管道上，應急狀況下，可手動(dòng)或自動(dòng)快速關(guān)閉的閥門(mén)”。

《低溫介質(zhì)用緊急切斷閥》（GB/T 24918-2010）第3.1條“緊急切斷閥：安裝在罐車(chē)(槽車(chē))、儲罐或管道上，出現事故時(shí)，用手動(dòng)或自動(dòng)快速關(guān)閉的閥門(mén)”。

《中國石油化工集團公司液化烴球罐區安全技術(shù)管理暫行規定》的通知（中國石化安635號印發(fā)）第2.2條“緊急切斷閥：安裝在球罐進(jìn)出口管道上、發(fā)生事故或異常狀況時(shí)能夠快速緊密關(guān)閉(TSO)的閥門(mén)，緊急切斷閥的允許泄漏量等級應達到ANSIB16.104(FCI70-2)CLASS V級或以上級。該閥門(mén)應具有熱動(dòng)、手動(dòng)及遙控手動(dòng)(帶手柄的遙控)關(guān)閉的功能”。

《液化烴球罐緊急切斷閥選型設計規定》（中國石化518號文）第3.1條“緊急切斷閥(emergency shutoff valve)：用于安裝在液化烴球罐的進(jìn)出口管道上，當罐區內發(fā)生火災、泄漏等事故時(shí)能夠快速及緊密切斷(TSO)和隔離可燃及有刺激性有腐蝕性物料的開(kāi)關(guān)閥。當球罐液位達到或超過(guò)高高液位限時(shí)，緊急切斷閥能用于防止物料溢罐。從緊急切斷閥到球罐管口之間除了接管外不得安裝任何其它管件或閥門(mén)，其間距應符合配管安裝、閥門(mén)修理和工藝要求。緊急切斷閥應具有自動(dòng)和手動(dòng)關(guān)閉功能，手動(dòng)關(guān)閉功能應包括控制室遙控手動(dòng)關(guān)閉及現場(chǎng)手動(dòng)關(guān)閉”。

通過(guò)上述定義可以看出緊急切斷閥從型式上來(lái)說(shuō)，只要能滿(mǎn)足切斷的功能，無(wú)論閘閥、球閥還是蝶閥都可以用作緊急切斷。另外，從功能上來(lái)講，緊急切斷閥卻是一種遠程快速切斷關(guān)閉的閥門(mén)，它的功能就是特定用于當出現緊急狀態(tài)時(shí)(火災、泄漏事故等)用來(lái)隔斷物料的閥，防止出現潛在的事故以及將事故限制在一定的范圍內。

02

有關(guān)緊急切斷功能的設置要求

任何生產(chǎn)系統的緊急停車(chē)功能的實(shí)現都應建立在安全的基礎之上，即通過(guò)儀表設備合理選擇、結構約束（冗余容錯）、檢驗測試周期以及診斷技術(shù)等手段，優(yōu)化安全儀表功能設計，確保實(shí)現風(fēng)險降低要求。

2011年出臺的《危險化學(xué)品重大危險源監督管理暫行規定》（國家安全生產(chǎn)監督管理總局令第40號）文件第十三條規定“一級或者二級重大危險源，具備緊急停車(chē)功能”，“對重大危險源中的毒性氣體、劇毒液體和易燃氣體等重點(diǎn)設施，設置緊急切斷裝置；毒性氣體的設施，設置泄漏物緊急處置裝置。涉及毒性氣體、液化氣體、劇毒液體的一級或者二級重大危險源，配備獨立的安全儀表系統（SIS）”。

2016年出臺的《國家安全監管總局關(guān)于印發(fā)遏制危險化學(xué)品煙花爆竹重特大事故工作意見(jiàn)的通知》（安監總管三〔2016〕62號）中進(jìn)一步強調“自2017年1月1日起，凡是構成一級、二級重大危險源，未設置緊急停車(chē)（緊急切斷）功能的危險化學(xué)品罐區，一律停止使用”。

應急管理部在2022年2月份下發(fā)《油氣儲存企業(yè)緊急切斷系統基本要求（試行）》的通知》，對適用于油氣儲存企業(yè)在役的大型地上常壓儲罐緊急切斷閥改造項目提出要求，“所有與儲罐直接相連的工藝物料進(jìn)出管道上均應設置緊急切斷閥”。另外多個(gè)文件也提到設置緊急停車(chē)（緊急切斷）功能的要求。

實(shí)現緊急停車(chē)功能就需要設置緊急停車(chē)系統，通過(guò)使用緊急切斷閥來(lái)完成生產(chǎn)裝置安全停車(chē)工作。那么，緊急切斷閥在什么狀況下需要設置呢？歸納為以下幾種情況需要設置：

（1）構成一、二級重大危險源的化學(xué)品罐區；

（2）大型、液化氣體及腐蝕刺激性化學(xué)品等重點(diǎn)儲罐；

（3）液化石油氣球形儲罐的液相進(jìn)出口；

（4）構成三級、四級重大危急源中的腐蝕刺激性氣體、腐蝕刺激性液體和可燃氣體等設施；

（5）腐蝕刺激性物料儲罐、低溫儲罐和壓力球罐的物料進(jìn)出管道；

（6）液化烴儲罐(非球形儲罐也包含在內)底部的物料進(jìn)出管道；

（7）裝卸站內無(wú)緩沖罐的裝卸管道；

（8）還有基于HAZOP分析/LOPA分析結果的工藝切斷系統。

03

緊急切斷閥的選型

《石油化工自動(dòng)化儀表選型設計規范》（SHT 3005-2016）第10.1.6條“當工藝對調節閥有緊密切斷(TSO)要求或參與緊急切斷聯(lián)鎖時(shí)，調節閥的允許泄漏等級應選擇GB/T 4213 或 ANSI/FCI 70-2標準規定的V級或以上”；

第10.3.6.7條“在用于氣動(dòng)緊急切斷閥的執行機構的氣缸上應能加裝易熔塞，易熔塞的熔點(diǎn)宜為75℃±5℃，當氣缸溫度達到或超過(guò)易熔塞的熔點(diǎn)時(shí)，易熔塞熔化將氣缸內的壓力泄放掉，使另一側氣缸內的彈簧或儲氣罐內的壓縮空氣推動(dòng)活塞將閥門(mén)關(guān)閉”；

第10.3.6.14條“ 用于緊急切斷閥的氣動(dòng)執行機構及其附件應有防火措施，安裝防火保護罩，防火保護罩應符合UL 1709標準，能夠在1093℃下，反抗烴類(lèi)火災30分鐘”；

第10.3.7.11 條“用于電動(dòng)緊急切斷閥的執行機構及其附件應有防火措施，安裝防火保護罩，防火保護罩應符合UL 1709標準，能夠在1093℃下，反抗烴類(lèi)火災30分鐘”；

第10.3.7.12 條“用于緊急切斷閥的電動(dòng)執行機構的動(dòng)力電纜及信號電纜宜采取防火保護措施”。

《石油化工儲運系統罐區設計規范》（SH/T 3007-2014）第6.4.1條“液化烴儲罐底部的液化烴出入口管道應設可遠程操作的緊急切斷閥。緊急切斷閥的執行機構應有故障安全措施”

關(guān)于故障安全措施，條文解釋有以下幾種形式：(1)選用故障安全型單氣缸氣動(dòng)執行機構；(2)選用雙作用氣缸氣動(dòng)執行機構時(shí)，配置事故空氣罐；(3)選用電動(dòng)執行機構時(shí)，采用UPS備用電源或自帶蓄能裝置的電動(dòng)執行機構。

《石油化工儀表安裝設計規范》（SH/T 3104-2013）第9.4.1條“用于緊急停車(chē)聯(lián)鎖的調整閥與開(kāi)關(guān)閥可不設隔斷閥和旁路閥”。

《石油化工罐區自動(dòng)化系統設計規范》（SH/T 3184-2017）第 5.4.1.13條“用于聯(lián)鎖切斷進(jìn)料的緊急切斷閥，應在火災危急區外設置現場(chǎng)手動(dòng)關(guān)閥按鈕或開(kāi)關(guān)，用于危急狀況時(shí)現場(chǎng)手動(dòng)操作”。

《關(guān)于進(jìn)一步加強危急化學(xué)品建設項目安全設計管理》（安監總管三〔2013〕76號）第(二十二)項“腐蝕刺激性物料儲罐、低溫儲罐及壓力球罐進(jìn)出物料管道應設置自動(dòng)或手動(dòng)遙控的緊急切斷設施”。

《石油化工企業(yè)設計防火標準（2018版）》（GB50160-2008 ）第6.4.2條 “站內無(wú)緩沖罐時(shí)，在距裝卸車(chē)鶴位10m以外的裝卸管道上應設便于操作的緊急切斷閥”。

歸納以上的條文和標準規范，總結出緊急切斷閥需要滿(mǎn)足的選型條件如下：

（1）用于緊急切斷閥的執行機構及其附件應有防火措施，安裝防火保護罩，防火保護罩應符合UL 1709標準，能夠在1093℃下，反抗烴類(lèi)火災30分鐘；

（2）電動(dòng)執行機構的動(dòng)力電纜及信號電纜宜采取防火保護措施；

（3）切斷閥的允許泄漏等級應選擇 GB/T 4213 或 ANSI/FCI 70-2標準規定的 V 級或以上；

（4）緊急切斷閥的執行機構應具有故障關(guān)閉功能；

（5）應在火災危急區外設置現場(chǎng)手動(dòng)關(guān)閥按鈕或開(kāi)關(guān)；

（6）腐蝕刺激性物料儲罐、低溫儲罐及壓力球罐的緊急切斷閥應具有自動(dòng)或手動(dòng)遙控功能；

（7）緊急切斷閥安裝可不設隔離閥和旁路閥。

04

緊急切斷閥和 SIS系統的關(guān)系

SIS系統(Safety Instrumented System安全儀表系統)屬于企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化范疇，用于保障安全生產(chǎn)的一套系統,安全等級高于DCS的自動(dòng)化控制系統。當自動(dòng)化生產(chǎn)系統出現異常時(shí)，SIS會(huì )進(jìn)行干預，降低事故發(fā)生的可能性。

SIS系統主要包括結構傳感器、邏輯解算器( Logic Solver )和終端執行機構，緊急切斷閥屬于執行機構。

實(shí)例如下圖：

以苯儲罐的設計為例，苯儲罐采用“2選2”的邏輯結構，通過(guò)一臺過(guò)程級雷達液位計與一臺計量級雷達液位計實(shí)現液位測量，與高高、低低液位開(kāi)關(guān)形成聯(lián)鎖條件，通過(guò)邏輯解算器( Logic Solver )運算，實(shí)現對安全聯(lián)鎖切斷進(jìn)、出口緊急切斷閥動(dòng)作的目的。

通過(guò)行業(yè)標準及生產(chǎn)實(shí)踐設置符合要求的緊急切斷閥，不斷完善安全聯(lián)鎖保護系統對于維護生產(chǎn)裝置安全生產(chǎn)、保護人員生命及財產(chǎn)安全等具有十分重要的意義，設計單位應做好緊急切斷閥的選型及安全聯(lián)鎖保護設計等工作，使用單位在生產(chǎn)過(guò)程中不斷地探討與改進(jìn)，使其應用更加合理化、規范化，必將能充分發(fā)揮其在安全保護方面的積極作用。