迎接能源转型的造船业

石油和天然气行业为全球市场提供能源,但从环境保护和社会影响的角度来看,却也存在着种种问题。无论是开采、运输还是加工,碳氢化合物的产业链全程都面临潜在的风险,必须加以管控。对于人员、设备和环境的安全而言,紧急切断阀在整个产业链的每个环节都起着非常关键的作用。

作者:David Gaines

紧急切断阀(ESOVs)是石油和天然气设施危机管理系统中的关键设备。它的设计意图是在发生紧急情况或运行失常时,及时切断工艺流体的流动,从而避免灾难性事故的发生,包括设备故障或严重火灾等。环境温度的改变,或者来自安全保护系统(或人员)的信号,都能促使ESOVs敏捷地做出响应,从而可靠地降低风险,保护生命、财产和环境的安全。

功能的多样化和整合

针对开采、运输和炼油等不同工艺环节,紧急切断阀(ESOVs)有针对性地提供了气动、液压和电动版本供用户选择,每一种都适用于一些特定的运行工况。紧急切断阀的工作原理很简单,当阀门周围的环境温度升高并达到特定值,或者当安全保护系统或工作人员发出信号,紧急切断阀就会迅速关闭,立即切断碳氢化合物的流动。紧急切断阀可以妥善地整合进先进的安全保护系统,这意味着各种传感器和探测器能警惕地监测压力、温度和流率等工况,进而使紧急切断阀更好地发挥它的作用。各种相关设备协同工作,尽可能保护设施的安全,并预防紧急事件发展成为灾难性事故。

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紧急切断阀的几种类型

紧急切断阀(ESOVs)有不同的类型,每种都对应不同行业的运行条件和场景。以下是比较常见的几种:
• 气动ESOVs:常用于海工平台和偏远地区。其依赖压缩空气驱动阀门关闭。非常适用于电力供应受限的场合。
• 液压ESOVs:利用液压油的压力驱动阀门关闭。液压驱动的动作迅速,通常适合必须快速响应的场合。
• 电动ESOVs:通过电信号触发关闭,能很好地整合进先进的自动化控制系统。此类阀门可以从中控室进行远程控制,从而进一步提升安全性和运行效率。
• 配置有熔断保险丝的ESOVs:通常是以止回阀为基础,配置可以在特定温度下熔断的保险丝,从而使阀门能在火灾发生时快速关闭。此类阀门可以配合限位开关使用,从而获得反馈信号,或配合气压缸,从而实现PLC控制(基于微处理器内核的可编程柔性控制方案)。这样的ESOVs 在关闭之后,需要维护人员人工重新设置。
• 电磁驱动ESOVs:采用电磁原理驱动阀门关闭。通常尺寸较小,可以通过PLC控制系统发出电信号进行远程控制。

精准定位和充裕的冗余

紧急切断阀(ESOVs)的具体安装位置非常关键,必须确保这些“哨兵”被安排在工艺流程中的关键节点上。将它们策略性地安装在反应装置、储存设施和各种核心设备的上下游,可以巩固防护效果,预防灾难性事故。此外,ESOVs的冗余设计有助于实现“故障安全”运行。“双ESOVs”甚至是“三ESOVs”配置显然更能保障“故障安全”运行,即使有一台阀门的性能衰退,装置的停车能力也不会受任何影响。

守住三道底线:ESG (环境、社会、治理)的协同

预防泄漏

紧急切断阀能在紧急情况下迅速切断介质流动,从而预防有害物质的意外排放,包括各种碳氢化合物和化学品。它们能显著降低介质溢出和泄漏风险,而介质的溢出和泄漏,可能危害环境和周围的人群。

减少泄漏

在炼油厂和石油化工厂,紧急切断阀都是安全系统中不可或缺的组成部分,它们有助于在发生事故后将泄漏降到最低限度。通过阻止计划外的污染物排放,紧急切断阀能帮助工厂达到环保条例的要求,并减少碳足迹。

水资源保护

石油化工和炼油工艺通常要用大量的水。紧急切断阀能确保在发生泄漏或设备故障时,立即切断水流,从而防止污染水源和生态系统。

紧急切断阀(ESOVs)是ESG (环境、社会、治理)三大因素融洽共生的产物。作为环境保护领域最前沿的卫士,它们忠实地预防设备发生泄漏、意外排放或污染,最大程度降低对生态的危害。从社会的角度来看,ESOVs能减少事故发生概率,提升对紧急状况的应对能力,进而为健康安定的生活建立牢固的保护屏障。不仅如此,作为相关法律法规的忠实支持者,ESOVs能强化风险管理,提高运营的合规性,还能使事故报告更加透明,在股东之间建立起信任感。

不断改进和以人为本

定期测试,谨慎周全的维护,不间断的培训,这些都是ESOVs可靠运行的有力保障。在给ESOVs评定安全完整性等级(SIL)时必须特别慎重,因为在涉及易燃易爆品的行业,SIL对与装置运行安全性和风险管理而言非常重要。安全完整性等级是对设备可靠性和潜在风险化解能力、事故预防能力的量化表达。换言之,安全完整性等级非常直观地说明了ESOVs的安全等级,使操作人员和工程师在选择、操作阀门,乃至于将其整合进复杂的安全保护系统时,对于阀门的性能心中有数。在执行紧急事件处置规程之前,操作人员先要掌握所需的知识和技能,这样更能使执行过程遵循以人为本的原则。而且学习的过程也是培育“安全共建,责任共担”企业文化的机会。

紧急切断阀(ESOVs)的行业标准和运营韧性

无论是美国石油协会(API)、国际标准组织(ISO)还是美国机械工程师协会(ASME),在世界各大行业标准体系中,紧急切断阀(ESOVs)都是很重要的存在。合规运行不仅是公司治理的重要底线,也是对装置运行韧性的一种支撑。通过支撑业务持续性计划和保护关键资产,紧急切断阀提升了石油化工和炼油行业的可靠性和耐用性。

• 业务连续性计划:将紧急切断阀整合进业务连续性计划,可以提升装置应对紧急事件的韧性和反应能力。快速的响应和有效的关断能力,都有助于将事故影响降到最低限度,并帮助装置尽快恢复运行。

• 保护资产:发生紧急停车事件时,紧急切断阀主要保护关键的资产,例如管道、储罐和重要设备。对于这些资产的保护,遵循“负责任的资产管理及监督(the principles of responsible asset management and stewardship)”原则。

• 长期可持续性:安装紧急切断阀,意味着企业将安全和环境保护排在首要位置。这也是石油化工和炼油企业,对自身乃至社会的长期可持续发展作出的贡献。

紧急切断阀(ESOVs)对未来的影响

石油和天然气行业对紧急切断阀的采纳是势在必行的做法,因为这样做才符合ESG (环境、社会、治理)的核心原则。紧急切断阀能在紧急情况下迅速切断介质流动,避免发生事故,是对企业安全文化的实践和深化,同时也体现了企业承担起社会责任,并且和产业链中的各个重要领域融洽共存。随着传统工业模式日渐式微,紧急切断阀为石油化工和炼油行业的前景带来了一丝光明。除了直接的安全保护效果外,它们还顺水推舟地承担着保护环境健康和社会安定的责任,使公司治理方式成为典范。建议业界更加积极地看待和采用紧急切断阀,使产业链能以负责任的方式迎接充满希望的未来,以坚持可持续发展的方式,善待人类的明天。

作者简介

David Gaines, Jr.是资历深厚的石油和天然气行业专业人士,拥有15年的工作经验,目前在Williams阀门有限公司担任业务发展经理。他特别熟悉和了解各个行业领域中的手动、自动阀门和控制阀。

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