緊(jin)急切斷閥有哪些特殊要求

術語再溯源

       在(zai)《Refinery Control Valves煉油廠控制閥(fa)》(API RP 553-1998) 對緊急切斷閥(fa)EBV的定義如下：

    7.2.1 Emergency Block Valves

    Emergency block valves are designed to control a hazardous incident. These are valves for emergency isolation and are designed to stop the uncontrolled release of flammable or toxic materials. These valves should be fire-safe rated valves if they are within the fire zone. The valves may be referred to as Types A, B, C, and D.

    由此可見，只有位于fire zone 的閥門才有fire-safe的特殊要求，而國(guo)內(nei)石(shi)油(you)化(hua)工行業的設計(ji)文件(jian)(jian)中，目前在(zai)石(shi)化(hua)裝置內(nei)并沒有看(kan)到(dao)類似文件(jian)(jian)或者要(yao)求。

    同樣，API RP 553也對fire zone進行了(le)定義(yi)。

    7.2.2 Determination of Fire Zone

    This is the area which is unsafe to enter during an emergency situation. Distances are included as examples only refer to plant standards for actual distances. The area is considered to be within a 25-foot radius minimum surrounding the leak source。

     然而，盡管API 規范(fan)對此有清(qing)晰的定義，但是目前國內情況下，緊(jin)急(ji)(ji)切(qie)斷(duan)閥(fa)(fa)和防(fang)火分(fen)區（fire zone）沒有什么，對于“緊(jin)急(ji)(ji)切(qie)斷(duan)閥(fa)(fa)“這一術(shu)語的理解還停留在(zai)概念的感性認(ren)知上，猶如(ru)“雞毛信“一樣(yang)，認(ren)識到這個閥(fa)(fa)很重(zhong)要(yao)，緊(jin)急(ji)(ji)狀(zhuang)況必須保證動作，*而已。

    故有必要簡單粗暴的做如下區分：防火用緊急切斷閥和非防火用緊急切斷閥。

       防火緊急切(qie)斷閥(fa)見下(xia)(xia)述分析，如API RP553   7.2.1所定義的，緊急隔離閥(fa)(EBV)通常(chang)分為以下(xia)(xia)四種(zhong)類型：

    (1) A型安裝在設備上的手動操作閥，這類(lei)閥門安(an)裝在發生泄漏但(dan)不(bu)會發生火災的場所；此處一般為工藝閥門。

    (2) B型安裝在工藝管道上的手動操作閥；這類閥(fa)(fa)門安裝在離著火泄漏點(dian)25英尺(7.6m)以外的(de)場所，且閥(fa)(fa)門尺寸不大(da)于8英寸，壓(ya)力等級(ji)不超過ASME CLASS300。此(ci)處一般為工(gong)藝閥(fa)(fa)門。

    (3) C型安裝在工藝管道上的動力操作閥；這類閥門安裝在(zai)離著火泄漏點25英(ying)(ying)尺(chi)(7.6m)以外的場(chang)所(suo)，且閥門尺(chi)寸(cun)大于(yu)8英(ying)(ying)寸(cun)，高度不高于(yu)15英(ying)(ying)尺(chi)，壓力等級超過(guo)ASME CLASS300。

    (4) D型動力操作的閥門，并能通過安裝在現場和控制室的按鈕關閉閥門。這類閥門的安裝位置沒有太多限制，但控制按鈕應安裝在離著火泄漏點40英尺(12.2m)以外的火災危險區以外。火災危險區域Fire Zone內的執行機構、控制電纜、動力管路等采用防火設計或者設計成火災情況下，操作不會失效，配管配線的支架也采用防火設計。

    根據實際工程經驗，我們平常接觸的緊急隔離閥EBV一般采用D型的要求。

而在執行(xing)(xing)機構(gou)的(de)選擇上有(you)電動、氣(qi)動、液動等(deng)，下文以氣(qi)動執行(xing)(xing)機構(gou)為例進行(xing)(xing)論述。根據電工委員會（IEC）對調節(jie)閥（國外叫做控(kong)制閥Control  Valve）的(de)定義(yi)，調節(jie)閥由執行(xing)(xing)機構(gou)和閥體部(bu)件兩部(bu)分組成。

    在(zai)《石油化工自動化儀表選型(xing)設(she)計規范(fan)》(SH/T3005-2016)也分別對執(zhi)行(xing)機構(gou)和閥體部件兩(liang)部分進(jin)行(xing)了防(fang)火方面的描述，其中也多處提到(dao)，符(fu)合(he)API 607或API 6FA標準(zhun)(zhun)的火災(zai)安全（fire-safe）型(xing)閥門(men)，以(yi)及安裝防(fang)火保護罩(zhao)要求（符(fu)合(he)UL1709標準(zhun)(zhun)）。那(nei)么這(zhe)3個標準(zhun)(zhun)是怎么回(hui)事呢？

二 閥體部件的耐火性能/fire-test

   API607是 《轉1/4周閥(fa)門(men)和非金(jin)屬閥(fa)座(zuo)閥(fa)門(men)的(de)耐火試(shi)驗(yan)》，一般用(yong)于(yu)只能(neng)旋(xuan)(xuan)轉90°（如(ru)球閥(fa)、旋(xuan)(xuan)塞閥(fa)、蝶(die)閥(fa)等）的(de)閥(fa)門(men)，而且是針對對軟閥(fa)座(zuo)閥(fa)門(men)的(de)耐火試(shi)驗(yan)，不能(neng) 用(yong)于(yu)金(jin)屬密封(feng)的(de)閥(fa)門(men)。

    API6FA是(shi)閥(fa)(fa)門耐火試(shi)驗規范，是(shi)通用標準(zhun)，可以用于(yu)硬密封閥(fa)(fa)門。

    同時(shi)，我們要(yao)注(zhu)意的是，這兩個(ge)規范的試驗程序中，并沒有(you)對(dui)電動、氣(qi)動、液動執行(xing)機構提出耐火試驗要(yao)求，API 607更是明確提到這3種執行(xing)機構不(bu)在(zai)本標準范圍之內。

   對于經常提到的防火要求或者防火功能，用“耐火性能”表述更確切一些兒。閥(fa)門(men)(men)(men)(men)耐火性能定義為閥(fa)門(men)(men)(men)(men)在高溫火焰中保(bao)持正(zheng)常工作的(de)能力(li)，是(shi)衡量閥(fa)門(men)(men)(men)(men)安全性能的(de)重(zhong)要(yao)指(zhi)標(biao)之一，閥(fa)門(men)(men)(men)(men)的(de)耐火試驗是(shi)確定其耐火性能的(de)*方法。

    需要注意的是，閥門具有耐火性能，并不是指閥門在高溫火焰中*不漏，一直不漏；而是指閥門在高溫火焰中，在一定時間內（一般30分鐘）允許一定的泄露量（閥門耐火試驗主要的泄漏指標及操作要求有火燒期間內漏、火燒期間外漏、冷卻后低壓試驗及操作試驗等）。故在SH/T3005-2016中，針對閥體、閥內件、閥蓋與填料上均提出了本質fire-safe要求。

    工程實踐中，上游專業沒有提出(chu)防(fang)火(huo)要(yao)(yao)(yao)求，該如何判定(ding)該閥是否需要(yao)(yao)(yao)fire-safe呢，一(yi)般(ban)在材料等(deng)級規定(ding)中，比如工藝(yi)閥會注有“防(fang)火(huo)、防(fang)靜電(dian)、防(fang)噴出(chu)”等(deng)安全(quan)要(yao)(yao)(yao)求，此時即可(ke)認為該閥需要(yao)(yao)(yao)fire-safe。

   耐火(huo)試驗不僅(jin)僅(jin)有API標(biao)準，還有其(qi)他國(guo)家和(he)組織(zhi)的(de)標(biao)準，在工(gong)程中要區別對待（主要是(shi)美國(guo)API和(he)歐(ou)洲BS, ISO）。

    三 執行機構防火要求---防火罩

   在API的(de)兩個(ge)firetype-testing標準(zhun)中，并沒(mei)有對(dui)氣動(dong)、電動(dong)、液壓(ya)執行機(ji)構(gou)(gou)做出(chu)要求，詳(xiang)見標準(zhun)（API 607 “It does not cover the testing requirements for valve acatuatorsother than manually operated gear boxes or similar mechanisms when these form partof the normal valve assembly. Other types of valve actuators (e.g. electrical,pneumatic, or hydraulic）may need special protection to operate in the environmentconsidered in this valve test, and the fire testing of such actuators is outsidethe scope of this international Standard”，但是API 6Fa沒(mei)有明確提到(dao)執行機(ji)構(gou)(gou)，試驗程(cheng)序也(ye)沒(mei)有提到(dao)執行機(ji)構(gou)(gou)）。

    API 607標準是針對(dui)閥門閥體部(bu)件的fire test要求(qiu)，并(bing)不針對(dui)電(dian)動(dong)(dong)、氣動(dong)(dong)、液動(dong)(dong)這3種執行機構(gou)(gou)，而 SH/T3005-2016規定(ding)采(cai)用防火(huo)(huo)罩(zhao)，而防火(huo)(huo)罩(zhao)應取得(de)船級社(she)認(ren)證的符合UL1709的型式批準證書,在執行機構(gou)(gou)遭遇火(huo)(huo)災30分鐘內，防火(huo)(huo)罩(zhao)內部(bu)溫(wen)度仍處于執行機構(gou)(gou)工(gong)作溫(wen)度范圍內。標準全名如下：

UL1709：Rapid Rise Fire Tests of Protection Materialsfor Structural Steel

四 工程慣例-以氣動閥為例

    如(ru)果非防火(huo)緊急切(qie)斷閥（可以認為在Fire Zone外），則按照普通的(de)開關閥進(jin)行工程選擇，滿足(zu)工藝要(yao)求，或者(zhe)進(jin)一(yi)步根據實際(ji)需要(yao)滿足(zu)API防火(huo)要(yao)求。

    當(dang)該閥是防(fang)火(huo)用緊急切斷(duan)閥時(shi)（可(ke)以認為在(zai)Fire Zone內），分為以下(xia)兩種情況(kuang)：

   情況一：工藝要求火情下，該閥立即動作。

    在(zai)火(huo)災發生時(shi)(shi)，工藝要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)切斷物料(liao)起到隔離(li)作用(yong)(yong)，可(ke)以在(zai)*時(shi)(shi)間(jian)有效控制(zhi)火(huo)情(qing)(qing)，進(jin)而為下一步的消防滅火(huo)工作創造有利條件，避免惡(e)性(xing)(xing)安全(quan)事故發生。在(zai)此(ci)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)的情(qing)(qing)況(kuang)下，選擇滿足(zu)API標準耐火(huo)性(xing)(xing)能(neng)的閥(fa)門就可(ke)以滿足(zu)fire safe要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)（除(chu)了執(zhi)行機構）。對于執(zhi)行機構可(ke)以不(bu)做要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)。畢竟此(ci)時(shi)(shi)需(xu)要(yao)(yao)的是滿足(zu)工藝要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)的閥(fa)門按(an)需(xu)動(dong)作（時(shi)(shi)間(jian)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)），切斷物料(liao)起隔離(li)作用(yong)(yong)。至于閥(fa)門的動(dong)作時(shi)(shi)間(jian)，一般以工藝要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)為主（考慮水錘(chui)和汽錘(chui)原因，也可(ke)能(neng)是慢動(dong)作，慢動(dong)作過(guo)長，也要(yao)(yao)根據實(shi)際情(qing)(qing)況(kuang)考慮執(zhi)行機構的防火(huo)要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)，裝(zhuang)置(zhi)內(nei)很(hen)少(shao)很(hen)少(shao)此(ci)類要(yao)(yao)求(qiu)(qiu)(qiu)）。

    除(chu)此之(zhi)外，可以(yi)優選故(gu)(gu)障(zhang)安(an)全(quan)(quan)(quan)位(wei)置(zhi)（一般(ban)FC）模式的(de)彈簧(huang)復位(wei)型執(zhi)行機構(gou)(gou)；或(huo)者(zhe)(zhe)采(cai)用在執(zhi)行機構(gou)(gou)上安(an)裝易熔(rong)塞(sai)；或(huo)者(zhe)(zhe)在靠近閥門(men)的(de)一段氣(qi)源管(guan)線選擇(ze)耐日曬(shai)的(de)易熔(rong)斷材(cai)質(zhi)（比如聚乙烯管(guan)）等等，實現在火災時執(zhi)行故(gu)(gu)障(zhang)安(an)全(quan)(quan)(quan)位(wei)置(zhi)（一般(ban)FC）要(yao)求。這些都(dou)是從本質(zhi)安(an)全(quan)(quan)(quan)角度考慮的(de)設置(zhi)要(yao)求。

當(dang)然(ran)，也有一種觀(guan)點認為(wei)，執行(xing)機構也做防(fang)火(huo)設計（防(fang)火(huo)罩(zhao)），以(yi)避免因火(huo)災(zai)損壞執行(xing)機構導致閥(fa)位失控。采用在執行(xing)機構上安裝易熔塞。。。

    情況二：工藝要求火情下，閥位需要延遲動作

    但是，在火災發生時，經常會有在火情狀況下連續操作的工藝要(yao)求。此(ci)時，在(zai)(zai)隔離高火(huo)(huo)(huo)災危險設備的同時，保(bao)證不發生更大的工藝安全事故。上述方法(fa)（閥體部件滿(man)足API 防火(huo)(huo)(huo)要(yao)求）就(jiu)(jiu)無法(fa)保(bao)證閥門(men)(men)的連續操(cao)作(zuo)的要(yao)求。比如，氣(qi)源(yuan)(yuan)管線（Tube管）接頭(tou)可能(neng)會因為高溫變(bian)形造成儀表風大量(liang)泄露而(er)無法(fa)操(cao)作(zuo)閥門(men)(men)。在(zai)(zai)此(ci)種情況下，氣(qi)動(dong)執行結構和其(qi)配套(tao)的氣(qi)源(yuan)(yuan)管線的防火(huo)(huo)(huo)設計就(jiu)(jiu)必須予以重要(yao)考慮(lv)。

    SH/T3005-2016要求采(cai)用安裝防火保(bao)護罩(zhao)，從而滿(man)足UL1709耐火(1093℃)時間(jian)不小(xiao)于30分鐘的要求。

    除此之(zhi)外，還需要(yao)同(tong)時采用耐火(huo)電纜(lan)、氣源管線、電纜(lan)橋(qiao)架防(fang)火(huo)包裹(guo)等，以到達整(zheng)體防(fang)火(huo)設計的(de)要(yao)求。

五 總結

  簡單綜述(shu)，緊(jin)急切斷(duan)閥(fa)的設置有(you)工(gong)藝專業(ye)根據標準或者(zhe)工(gong)程慣例而定；

    1）沒有防火要求，按(an)照常規開關(guan)閥門進行工程設計(ji)，或(huo)者根據實際需要進一步滿足API防火要求；

    2）有防火(huo)要(yao)求(qiu)，按需及時動作(zuo)，閥體部(bu)件(jian)部(bu)分滿足API防火(huo)要(yao)求(qiu)，根(gen)據(ju)實(shi)際情況考慮采用易(yi)熔(rong)塞或(huo)者易(yi)熔(rong)氣(qi)源(yuan)管線，或(huo)者根(gen)據(ju)實(shi)際需要(yao)進一步滿足執行機構防火(huo)；

   ;3）有防火要求(qiu)，延(yan)遲動作，需要閥(fa)體部件+執行機構整體防火要求(qiu)，滿(man)足API+UL 1709，同時考慮(lv)配管配線及橋架的防火要求(qiu)。

     注：這里的實際需要指(zhi)的是考(kao)慮(lv)閥門(men)配管和防火(huo)區域的相對(dui)位置，以及現實中的其(qi)它考(kao)慮(lv)等等。

    六 說明

    任何(he)標(biao)準(zhun)都有(you)適(shi)用的(de)體(ti)系問題，比如API 6Fa 標(biao)準(zhun)注(zhu)明了(le)適(shi)用API 6D（引(yin)用了(le)ASME B16.34） 和API 6A閥門產品，這(zhe)兩個API標(biao)準(zhun)是否(fou)適(shi)用于SH/T 3005中提(ti)到的(de)ASME B16.34標(biao)準(zhun)設計(ji)和制造(zao)的(de)閥門呢？SH/T 3005-2016 也沒有(you)對此做出(chu)條(tiao)文說明，但(dan)業主(zhu)(zhu)和工程承(cheng)包公(gong)司可以做出(chu)此類要(yao)(yao)求，在工程中尤其注(zhu)意標(biao)準(zhun)的(de)適(shi)用性和工程公(gong)司或(huo)業主(zhu)(zhu)的(de)規范外的(de)特殊(shu)要(yao)(yao)求，避免過(guo)度設計(ji)。