流程工业中，储罐一般按用途或压力等级进行相应的集中布置，储罐集中的区域被称为罐区。由于储罐储存的通常是易燃、易爆、有毒介质，因此罐区的防火、防爆、防溢等工作显得尤为重要。
一直以来，罐区安全都是不容忽视的问题。罐区的风险又来自何方，如何正确看待风险，是否有最佳的解决方案来化解风险并最大限度保障罐区安全？
近日，霍尼韦尔过程控制部过程测量和控制业务大中华区总经理张立和他所带领的技术团队站在专业的角度，结合应用场景实际，对上述问题给出了答案。
管理不善酿祸
“全球储运界从业人员都必须了解事故。”张立开诚布公地说道，“每起事故都有各自的原因，我们能从中得到许多宝贵的经验教训。”
自储罐诞生以来，起火爆炸事故就没有停止过。储运界最有名的爆炸起火事故，莫过于邦斯菲尔德油库起火爆炸事故。
始建于1968年的邦斯菲尔德油库位于英国赫特福德郡贺梅尔亨普斯德城附近，距离小镇贺梅尔亨普斯德城约4.8公里，主要储存包括汽油在内的燃料油。英国石油工业协会数据显示，作为英国第五大油库的邦斯菲尔德油库中转的油料占英国油料市场的8%，占英国东南部地区所需油料总量的20％，西斯罗机场所需航空煤油总量的40％也由该油库提供。
2005年12月11日6时许，邦斯菲尔德油库的1个油罐突然发生爆炸，随后又出现了一连串的爆炸并着起了大火，导致20个大型储油罐、附近的房屋及商业设施被摧毁。大火持续燃烧了大约5天才被完全扑灭。尽管事故中没有人员死亡，但是造成了43人受伤和严重的环境污染，经济损失约10亿英镑，还有2000多名居民被迫离开家园。事后查明，12月10日晚，该油库912号罐通过长输管线从17公里外的炼油厂下载无铅汽油，其间液位计浮子被卡住，控制室值班人员离开了控制室去处理其他事情，也没有注意到这个情况。这一故障引发了后面一连串的连锁反应，高液位报警失效、高液位开关联锁失效、912号罐出现溢流。据统计，溢出的汽油约250立方米，扩散到油罐360米半径的范围。时值冬季，当地的雾气很重，油蒸汽与水蒸气混合后变成了一个可燃气体云团。这个可燃气体云团在风力的作用下越过了防火堤，向罐区外飘去。
12月11日6时许，有人按下了消防泵按钮，这一操作所产生的启动火花成了压垮骆驼的最后一根稻草：可燃气体云团被点燃，大火沿着扩散路径迅速返回912号罐，912号罐发生爆炸并引爆了周围的19个油罐。
透过这起事故，能发现事故原因存在人为因素、设备因素等。张立认为，这些因素的产生，其实都是管理上出了问题。设备没有得到妥善管理，各项规章制度没有得到有效落实。
风险如影随形
在罐区众多类型的储罐中，油罐储存的危险介质最多，并且存在溢流和渗漏的风险，所以风险最高。一旦发生溢流，整个罐区都会被油蒸汽笼罩，在几百米外甚至上百公里外都能闻到气味。溢流是油从油罐上方跑出来的，而渗漏则来自油罐下方。“最危险的是，腐蚀会在罐底形成直径仅为米粒大小的洞眼，渗漏出来的油量可能会比正常挥发的量还要少很多，工人在平时操作中很难发现，导致渗漏时间已长达几年却还不为人知。”张立表示。
输油臂的风险不容小觑，在收油和发油作业中，输油臂会连接到槽车，作业结束后，操作工需要将输油臂与槽车断开，有时司机没等输油臂断开就把车开走了，输油臂就会被扯断。另外，输油臂上有很多活动关节，关节上有垫片，这些垫片在输油臂运转期间会因受力发生磨损，如果垫片质量不好，也会发生漏油。管线的焊接工艺存在瑕疵，在高温或低温环境中，经常会发生胀裂。比如，夏季气温突然升高，阀门和管线如果没有采取自动卸压保护措施，油品的压力会把法兰片冲破。
罐区会开展定期维修作业，有时也会进行应急抢修。工人需要先把管道和油罐中的油清理干净，然后再动火。“如果未将油清理干净就动火，后果不堪设想。”张立补充道，“溢流或渗漏出的油会进入罐区的排水沟，顺着排水系统排到罐区外面。一旦遇到点火源，排水系统就会瞬间变成导火索。”
液化天然气罐区存在液化天然气翻滚的风险。翻滚是指两层不同密度的液化天然气在罐内迅速上下翻动混合，瞬间产生大量气化气的现象。液化天然气的储存温度通常为零下162摄氏度，一旦发生翻滚，罐体底层的介质就会往上跑，液化天然气会被快速气化。液化天然气的气液比是600∶1，即1份液体顷刻间会变成600份的气体，罐内压力会急剧上升。同时，液化天然气罐区也存在泄漏的风险，罐体是在常温下焊接制造的，在使用过程中会经历从常温到超低温的过程，如果焊缝承受不住温度的变化就会开裂，造成液化天然气泄漏。
实现风险可控
针对罐区风险，霍尼韦尔技术团队给出了一个全方位防护的方案。该方案为保障罐区安全提供了三级保护，即保护级、降低风险级和响应级。
精确的数据库确保企业安全高效运营
保护级的概念建立在风险概念之上，霍尼韦尔技术团队认为，原生风险永远存在。所谓原生风险，可以理解为将油注入空油罐后，各种风险就随之而来，属于无法规避的风险。既然无法规避，就要通过安全仪表系统，让风险可控。霍尼韦尔研发的自动防溢流系统、可燃气体探测系统等安全仪表系统，都在保护级中发挥着不可替代的作用。如果油从罐内泄漏出来并已经扩散，这时需要使用气体探测器来找到油蒸汽所处的位置，这一步骤归纳在降低风险级。凡事万里有一，一旦发生不测，就进入到响应级。此时，企业需要立刻掌握危险区域作业人员所在的具体位置，并组织迅速撤离。监控系统在此时会显示所有的危险区域和安全区域，安全平台启动并连接当地应急管理部门，为应急救援力量第一时间提供相关信息，以便了解现场情况，及时高效开展救援。
安全仪表系统在保障罐区安全中扮演了相当重要的角色。以油罐为例，收油时如果油位到达临界值，安全仪表系统会自动报警，操作员注意到这一情况会将采取关闭措施。未采取关闭措施，该系统会自动切断阀门。紧急切断动作不可避免地会导致管线升压，对此，该系统还会自动采取减压、分流等措施。最重要的是，防火堤要有足够的容量容纳溢出的油。一般防火堤的容量要设定为油罐容量的1.1倍，就算油罐里的油全部溢出，也不会流得到处都是。霍尼韦尔技术团队提出，最安全稳妥的预防措施，就是让油永远不要跑出来，永远不要离开管道，永远不要离开油罐。
“叛逆”技术靠谱
霍尼韦尔根据实际案例开发的液化天然气翻滚预测软件，以低于2%的报错率，提供了罐内液化天然气翻滚的时间、温度分层、密度分层等指标，改变了此前工作人员不知道罐内到底发生了什么的局面。不同于其他同类软件，该软件并不是以理论分析为基础研发的，它的诞生建立在大量试验的基础之上，并以事实为依据帮助决策者准确地作出判断，合理地安排进料和出料，最大限度避免液化天然气翻滚。
霍尼韦尔全方位防护方案为罐区安全保驾护航
为防止罐区发生泄漏，霍尼韦尔技术团队推出了一项新技术——视频气体探测器，他们称它为“叛逆”技术。代入到应用场景中，假设重度雾霾天气下，甲烷罐区发生泄漏，距离泄漏点1.7公里外的高塔上的探头会将这一切“看”得清清楚楚。不仅如此，探头还会对事先预设好的罐区点位进行定点探测扫描，画面实时传输到用户终端，可靠性极强。
“还有个像寻呼机大小的探测器，它可以挂在身上，由锂电池驱动，能探测到不同的有毒气体，并根据佩戴者所在位置的气体浓度和危险程度发出报警。”张立说。另外，佩戴者跌倒了，它会报警；佩戴者位置发生变化了，它也会报警。这对保障受限空间作业人员安全非常有用，同时，探测器与移动基站和控制室连接，方便监控受限空间作业人员的状态和罐内气体状态。“这一系列的新概念、新技术、新设备，都在明确传达着一个信息，就是罐区的安全管理要从以前的靠人来管理，逐步过渡到自动化管理和严格规章制度下的法制化管理。”张立坦言。（本报记者：刘小科）
