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[摘 要]本文介绍了石油石化罐区事故应紧急处理电控系统的现状及国内开发应用案例，结合中石油对储运罐区新的管理要求，提出研究开发方向和重要关键技术。
[关键词]罐区事故应急 电控系统 现状 技术难点
中图分类号：G429.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）05-0013-01
1、前言
2011年年初以来，国内石油石化企业连续发生多起事故，特别是罐区泄露事故，在发生泄露时，缺失防范措施，致使事态扩大，引起着火、爆炸，损害设备，且造成严重的社会影响，事故教训惨痛，达到罐区安全管理规定，石油石化罐区事故应紧急处理电控系统研究和完善势在必行。
2、国内外发展现状
目前，国内外研究单位正在研发APS石化罐区事故应紧急处理系统（APS Accident processing System 简称APS系统），系统大致由现场数据采集与控制系统、视频监视系统、事故诊断与应急處理软件三部分组成。
国外APS系统通过现场数据采集与控制系统获得生产运行情况的数据，根据APS系统建立的事故处理模型库对生产运行数据进行诊断，给出相应事故的预警信息；当事故发生时，APS系统根据事故处理预案库预案自动进行应急处理，通过现场采集与控制系统自动关闭阀门或切断进料、启动注水系统等类似的事故紧急处理措施；根据事故发生情况，摄像头自动聚焦事故点进行视频录像，根据事故处理预案自动发布事故短信通知相关人员到事故现场，并将事故发生过程的生产数据参数、事故处理过程信息及事故过程的视频录像自动保存，形成事故数据资料文件（相当于黑匣子），为事后分析事故、查找事故原因提供详细资料。
国内也有研究部门开发出了名为“石化企业罐区事故应急控制系统”的类似系统，该系统由正常生产操作、事故应急处理、事故预警3个功能模块组成。分正常生产操作、事故应急处理和事故预警三个过程，正常生产操作包括显示温度、压力、液位、流量等生产数据的实时值和历史趋势、积算进罐的物料量，记录各相关数据，形成各种报表，支持操作人员对现场的各种操作。事故应急处理包括自动应急处理、处理方案提示、视频定位录像、数据记录、事故短信发布等五个模块。事故预警指系统计算各点可燃气体浓度的时均值、8小时均值、日均值、月均值、年均值、并记入历史数据库，将可燃气体浓度值的近期均值与历史值比较，可发现泄露的微小变化。这样，系统可以在事故的早期，或者还没有形成事故时，发出警告，避免事故。并将事故发生过程的生产数据参数、事故处理过程信息及事故过程的视频录像自动保存，形成事故数据资料文件。
华北油田某联合站建成油罐区应急控制系统，该联合站对三台5万立方米原油储罐，一台2.5万立方米原油储罐采用五台消防泵供应消防水，利用3台电源和2台柴油发电机组供电，保证无间断供电。采用三种启动方式：第一种方式，现场配有手动报警按钮，巡检时一旦发现火情，按动后，消防泵直接启动。在消防泵房停电状态下，两台柴油发电机组自动供电保证消防给水；第二种方式，在每个罐上部安装火焰检测探头，自动检测，与消防泵连锁发现火情直接启动消防泵；第三种方式，在全站停电状态下，用对讲机联系消防泵房操作人员手动开启柴油发电机组启动消防泵。
大庆油田轻烃分馏分公司储运系统建成球罐区应急切断阀电控系统。该公司建成20万吨/年轻烃分馏装置和5万吨/年戊烷精分装置，主要由原料液化气罐区、丁烷戊烷罐区、油品罐区、戊烷成品罐区、戊烷半成品罐区、溶剂油一罐区、溶剂油二罐区7个罐区组成。可进行原料轻烃、民用液化气、车用液化气、工业丁烷、正己烷、混合己烷、工业庚烷、工业辛烷、庚辛烷残液溶剂油、工业戊烷、异戊烷、正戊烷、环戊烷、F8发泡剂、F7发泡剂、F6发泡剂、Fc7发泡剂、F5发泡剂等工业介质的储存。罐区日常存储有大量易燃、易爆的介质（约 3万立方米），具有很高的火灾爆炸危险性。一旦发生严重泄漏、火灾、爆炸等情况，应立即进行切断进料、系统泄压等应急抢险操作，系统建成前只能通过到罐区现场手工操作来完成，发生泄漏时气体扩散到地面，达可燃气体报警器检测出来需要一段时间，发现泄漏后现场人员实际已无法靠近罐区，无法操作进出口阀，进行前期处理，导致险情又进一步扩大，远程又不能操作，严重威胁罐区及与罐区相关生产装置的安全。
该公司自行研发球罐区紧急应急切断电控系统。该系统由控制器、监视器和现场紧急切断阀组成。紧急切断阀控制系统的控制柜放置在控制室内，模块控制现场切断阀、采集阀门开关信息、监测阀门运行状态、实现故障报警，如出现系统故障及停电等紧急情况，阀门将手动和自动两种方式将各球罐进出口阀关闭，同时停运相应系统机泵，控制泄露，保证安全生产。
炼化企业大量使用内浮顶罐储装汽油及其它易挥发性油品，中国石油天然气集团公司炼油与化工板块目前发布《加强油品罐区安全管理的通知》《内浮顶罐工艺安全管理补充规定》，提出内浮顶罐验收和使用提出安全要求。内浮顶罐设计应符合《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》（GB 50341-2003）规范，在使用前按照设计规范和设计参数进行严格验收和进水试验，达到要求时方可投入使用。在投用过程中应达到10项安全要求；另外内浮顶罐使用工艺管理规定：内浮顶罐高液位报警装置投用正常，内浮顶罐油品贮存温度、输入油品温度应控制≯38℃（汽油），当内浮顶罐的液位低于进油管时，进油流速要控制≯1m/s；当内浮顶罐的液位高于进油管时，收油速度要控制≯4.5 m/s；内浮顶罐正常收、付油品时，最低液位应控制在内浮顶处于支撑高度时液位以上200mm；最高液位应控制在最大设计液位高度以下300mm。参数控制严格，要求具体，具有可操作性，便于日常监测和意外紧急情况控制和处理。
3、研发方向及关键技术
结合炼化罐区新的管理规定，今后一段时期石油石化罐区事故应紧急控制系统主要研究内容：1）国外APS石化罐区事故应紧急处理控制系统在国内的应用；2）压力、液位、流量、可燃气体浓度的监测、监控和报警；3）遥控切断和系统自动切断的配置；4）事故模型库和事故处理预案库；5）事故预警、诊断、应急处理软件平台；6）摄像头的配备情况，焦距的选择；7）事故数据及视频信息自动记录；8）事故短信自动发布系统；9）操作界面是否友好；10）数据接口是否灵活方便，是否实现远程监视和管理。技术关键点和难点在以下三方面：1）事故模型库和事故处理预案库的实施方案；2）事故预警、诊断、应急处理系统的实施方案；3）事故数据及视频信息自动记录系统的实施方案。
4、结束语
根据国家《炼油化工企业设计防火规定》，在容易泄漏油气和可能引起爆炸事故的甲A类设备附近，应设置可燃气体浓度报警器及事故应急措施。尤其是石油化工罐区问题尤为突出，目前国内绝大部分炼油厂和石油化工厂的罐区设备老化，控制手段落后或没有控制手段，存在许多安全隐患，发生泄漏无法采取应急措施，满足不了对突发事故的应急处理需要，因此研发石油、石化罐区事故应急处理系统十分必要。此项技术的研究与开发应用，确保事故发生后使危险和损失降低到最低，因此在国内同行业有很好的应用前景。
参考文献
1、张扬.石油化工企业安全生产应急管理.中国电力安全管理，2010，7：34-37。
2、北京比微积科技有限公司.石化仓储项目罐区监控自动化系统技术方案.
3、周自忠.从事故分析看石油石化安全监督重点.企业安全管理， 1989，6：32-37。
[关键词]罐区事故应急 电控系统 现状 技术难点
中图分类号：G429.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）05-0013-01
1、前言
2011年年初以来，国内石油石化企业连续发生多起事故，特别是罐区泄露事故，在发生泄露时，缺失防范措施，致使事态扩大，引起着火、爆炸，损害设备，且造成严重的社会影响，事故教训惨痛，达到罐区安全管理规定，石油石化罐区事故应紧急处理电控系统研究和完善势在必行。
2、国内外发展现状
目前，国内外研究单位正在研发APS石化罐区事故应紧急处理系统（APS Accident processing System 简称APS系统），系统大致由现场数据采集与控制系统、视频监视系统、事故诊断与应急處理软件三部分组成。
国外APS系统通过现场数据采集与控制系统获得生产运行情况的数据，根据APS系统建立的事故处理模型库对生产运行数据进行诊断，给出相应事故的预警信息；当事故发生时，APS系统根据事故处理预案库预案自动进行应急处理，通过现场采集与控制系统自动关闭阀门或切断进料、启动注水系统等类似的事故紧急处理措施；根据事故发生情况，摄像头自动聚焦事故点进行视频录像，根据事故处理预案自动发布事故短信通知相关人员到事故现场，并将事故发生过程的生产数据参数、事故处理过程信息及事故过程的视频录像自动保存，形成事故数据资料文件（相当于黑匣子），为事后分析事故、查找事故原因提供详细资料。
国内也有研究部门开发出了名为“石化企业罐区事故应急控制系统”的类似系统，该系统由正常生产操作、事故应急处理、事故预警3个功能模块组成。分正常生产操作、事故应急处理和事故预警三个过程，正常生产操作包括显示温度、压力、液位、流量等生产数据的实时值和历史趋势、积算进罐的物料量，记录各相关数据，形成各种报表，支持操作人员对现场的各种操作。事故应急处理包括自动应急处理、处理方案提示、视频定位录像、数据记录、事故短信发布等五个模块。事故预警指系统计算各点可燃气体浓度的时均值、8小时均值、日均值、月均值、年均值、并记入历史数据库，将可燃气体浓度值的近期均值与历史值比较，可发现泄露的微小变化。这样，系统可以在事故的早期，或者还没有形成事故时，发出警告，避免事故。并将事故发生过程的生产数据参数、事故处理过程信息及事故过程的视频录像自动保存，形成事故数据资料文件。
华北油田某联合站建成油罐区应急控制系统，该联合站对三台5万立方米原油储罐，一台2.5万立方米原油储罐采用五台消防泵供应消防水，利用3台电源和2台柴油发电机组供电，保证无间断供电。采用三种启动方式：第一种方式，现场配有手动报警按钮，巡检时一旦发现火情，按动后，消防泵直接启动。在消防泵房停电状态下，两台柴油发电机组自动供电保证消防给水；第二种方式，在每个罐上部安装火焰检测探头，自动检测，与消防泵连锁发现火情直接启动消防泵；第三种方式，在全站停电状态下，用对讲机联系消防泵房操作人员手动开启柴油发电机组启动消防泵。
大庆油田轻烃分馏分公司储运系统建成球罐区应急切断阀电控系统。该公司建成20万吨/年轻烃分馏装置和5万吨/年戊烷精分装置，主要由原料液化气罐区、丁烷戊烷罐区、油品罐区、戊烷成品罐区、戊烷半成品罐区、溶剂油一罐区、溶剂油二罐区7个罐区组成。可进行原料轻烃、民用液化气、车用液化气、工业丁烷、正己烷、混合己烷、工业庚烷、工业辛烷、庚辛烷残液溶剂油、工业戊烷、异戊烷、正戊烷、环戊烷、F8发泡剂、F7发泡剂、F6发泡剂、Fc7发泡剂、F5发泡剂等工业介质的储存。罐区日常存储有大量易燃、易爆的介质（约 3万立方米），具有很高的火灾爆炸危险性。一旦发生严重泄漏、火灾、爆炸等情况，应立即进行切断进料、系统泄压等应急抢险操作，系统建成前只能通过到罐区现场手工操作来完成，发生泄漏时气体扩散到地面，达可燃气体报警器检测出来需要一段时间，发现泄漏后现场人员实际已无法靠近罐区，无法操作进出口阀，进行前期处理，导致险情又进一步扩大，远程又不能操作，严重威胁罐区及与罐区相关生产装置的安全。
该公司自行研发球罐区紧急应急切断电控系统。该系统由控制器、监视器和现场紧急切断阀组成。紧急切断阀控制系统的控制柜放置在控制室内，模块控制现场切断阀、采集阀门开关信息、监测阀门运行状态、实现故障报警，如出现系统故障及停电等紧急情况，阀门将手动和自动两种方式将各球罐进出口阀关闭，同时停运相应系统机泵，控制泄露，保证安全生产。
炼化企业大量使用内浮顶罐储装汽油及其它易挥发性油品，中国石油天然气集团公司炼油与化工板块目前发布《加强油品罐区安全管理的通知》《内浮顶罐工艺安全管理补充规定》，提出内浮顶罐验收和使用提出安全要求。内浮顶罐设计应符合《立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范》（GB 50341-2003）规范，在使用前按照设计规范和设计参数进行严格验收和进水试验，达到要求时方可投入使用。在投用过程中应达到10项安全要求；另外内浮顶罐使用工艺管理规定：内浮顶罐高液位报警装置投用正常，内浮顶罐油品贮存温度、输入油品温度应控制≯38℃（汽油），当内浮顶罐的液位低于进油管时，进油流速要控制≯1m/s；当内浮顶罐的液位高于进油管时，收油速度要控制≯4.5 m/s；内浮顶罐正常收、付油品时，最低液位应控制在内浮顶处于支撑高度时液位以上200mm；最高液位应控制在最大设计液位高度以下300mm。参数控制严格，要求具体，具有可操作性，便于日常监测和意外紧急情况控制和处理。
3、研发方向及关键技术
结合炼化罐区新的管理规定，今后一段时期石油石化罐区事故应紧急控制系统主要研究内容：1）国外APS石化罐区事故应紧急处理控制系统在国内的应用；2）压力、液位、流量、可燃气体浓度的监测、监控和报警；3）遥控切断和系统自动切断的配置；4）事故模型库和事故处理预案库；5）事故预警、诊断、应急处理软件平台；6）摄像头的配备情况，焦距的选择；7）事故数据及视频信息自动记录；8）事故短信自动发布系统；9）操作界面是否友好；10）数据接口是否灵活方便，是否实现远程监视和管理。技术关键点和难点在以下三方面：1）事故模型库和事故处理预案库的实施方案；2）事故预警、诊断、应急处理系统的实施方案；3）事故数据及视频信息自动记录系统的实施方案。
4、结束语
根据国家《炼油化工企业设计防火规定》，在容易泄漏油气和可能引起爆炸事故的甲A类设备附近，应设置可燃气体浓度报警器及事故应急措施。尤其是石油化工罐区问题尤为突出，目前国内绝大部分炼油厂和石油化工厂的罐区设备老化，控制手段落后或没有控制手段，存在许多安全隐患，发生泄漏无法采取应急措施，满足不了对突发事故的应急处理需要，因此研发石油、石化罐区事故应急处理系统十分必要。此项技术的研究与开发应用，确保事故发生后使危险和损失降低到最低，因此在国内同行业有很好的应用前景。
参考文献
1、张扬.石油化工企业安全生产应急管理.中国电力安全管理，2010，7：34-37。
2、北京比微积科技有限公司.石化仓储项目罐区监控自动化系统技术方案.
3、周自忠.从事故分析看石油石化安全监督重点.企业安全管理， 1989，6：32-37。