石油化工企业储运罐区罐顶油气连通
安全技术要求（试行）
1 适用范围
1.1 本规定所称石油化工储运罐区是指石油化工企业的液体物料储运系统储罐区，包括石油化工原料罐区、中间原料罐区、成品罐区和辅助物料罐区。
1.2 本规定适用于石油化工储运罐区储存可燃液体物料的常压储罐罐顶油气连通与VOCs收集系统，不适用于低压罐、压力罐及低温常压储罐（低温存储的液态烃、液氨等）的罐顶油气连通。
1.3 本规定适用边界为罐区储罐至VOCs处理设施入口前的VOCs收集及输送系统，不包括VOCs处理设施本身。
1.4 油田、站场及销售企业常压罐区的罐顶油气连通可根据实际情况参照执行本规定。
2 术语和定义
2.1 挥发性有机物（volatile organic compounds，简称VOCs）
指参与大气光化学反应的有机化合物，或者根据规定的方法测量或核算确定的有机化合物。
2.2 直接连通
将多个储存相同或性质相近物料储罐的气相空间通过管道连通，且每个储罐VOCs气相支线无排气控制设施（如压控阀、单呼阀等），从而使连通的储罐气相空间通过连通管道构成一个
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整体。在收发油过程中，VOCs可直接从压力高的储罐向压力低的储罐流动，实现压力平衡。
2.3 气相平衡管方案
在一个罐区内将存储同一种油品多个储罐的气相空间用管道连通，使一个储罐收料时排出的气体为同时付料的另一个储罐所容纳，从而降低呼吸损耗（见附录B）。气相平衡管连接的储罐为直接连通。
2.4 直接连通共用切断阀方案
多个储罐气相通过连通管道连通，实现气相平衡功能，并在罐组连通收集总管道上设置远程开关阀，通过监测储罐压力和（或）罐组收集总管的压力，控制连通罐组排气（见附录B）。共用一个排气开关阀的几个连通储罐为直接连通。
2.5 单罐单控方案
在每台储罐VOCs气相支线与管道爆轰型阻火器之间的管段上设置远程开关阀，通过监测储罐气相压力与开关阀前后的压力（压差）控制储罐排气，不同储罐的排气通过油气管道并入罐组收集总管（见附录B）。单罐单控方案中连接的储罐不属于直接连通。
2.6 单呼阀方案
在每台储罐VOCs气相支线与管道爆轰型阻火器之间的管段上设置单呼阀，控制储罐排气。不同储罐的排气通过油气管道并入罐组收集总管（见附录B）。单呼阀方案中连接的储罐不属于直接连通。
2.7 最大试验安全间隙MESG
在标准试验条件下（0.1MPa，20℃），刚好使火焰不能通过
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的狭缝宽度（狭缝长为25mm）。
2.8 极限氧浓度LOC
在规定的试验条件下，不会发生爆炸的可燃性物质、空气与惰性气体混合物的最高氧气浓度。
2.9 爆燃型阻火器
能阻止爆燃传播的阻火器。爆燃是以热传导和扩散方式、相对于前方介质以亚音速传播的燃烧。
2.10 爆轰型阻火器
能阻止爆轰传播的阻火器。爆轰是以激波压缩方式、相对于前方介质以超音速传播的燃烧。
2.11 长时间耐烧型阻火器
能够承受连续燃烧时间大于或等于120分钟不发生回火的阻火器。
3 基本原则
3.1 石油化工储运罐区罐顶油气连通方案及相关设施除满足本规定的要求外，还应符合《石油化工企业设计防火规范》（GB 50160）、《石油化工储运系统罐区设计规范》（SH/T 3007）等国家相关标准规范及《石油化工储运罐区VOCs治理项目油气连通工艺实施方案及安全措施指导意见》（以下简称《指导意见》）等中石化相关管理规定的要求。
3.2 罐区VOCs污染控制与治理应符合《石化行业挥发性有机物综合整治方案》（环发〔2014〕177 号）、《石油炼制工业污染物排放标准》（GB31570）和《石油化学工业污染物排放标准》（GB31571）等相关法规及标准的规定。
3.3 罐区VOCs的治理应优先采用压力罐、低温储存、高效
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密封的内浮顶罐、适当提高常压罐压力、储罐增加隔热等源头控制措施，减少储罐的VOCs排放量，以满足国家和地方的VOCs排放标准。当无法满足时，采用罐顶油气连通集中处理实现达标排放。
3.4 罐顶油气连通系统应按《关于进一步加强化学品罐区安全管理的通知》（安监总管三〔2014〕68号）要求进行安全论证。
3.5 罐顶油气连通的安全风险防控重点应是防止重大群罐火灾。罐顶油气连通安全风险控制准则见附录C。
3.6 当气相连通罐组采用氮封（或其它气体密封）和VOCs抽气系统时，应确保在正常生产过程中储罐维持微正压。
3.7 罐顶油气连通与VOCs收集系统应开展HAZOP分析，采用安全仪表系统的应开展SIL评估。
4 罐顶油气连通和VOCs收集系统安全要求
4.1 罐顶油气连通应根据物料性质、火灾危险性、储存温度、罐型、罐容及罐组布置等因素，选用气相平衡管、单罐单控、单呼阀或直接连通共用切断阀等方案。
4.2 罐区储罐不应与下列设施共用废气收集系统： 4.2.1 污水池、污水收集及处理系统； 4.2.2 装置内的工艺容器及储罐；
4.2.3 储存过程中需要主动与含氧（空气）气体接触的物料储罐；
4.2.4 未设船岸界面安全装置的码头装卸系统； 4.2.5 汽车、铁路装卸车系统；
4.2.6 其它需要单独收集和输送废气的设施。
4.3 氮封储罐与未设置氮封的储罐共用收集管道时，应在收
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集管道连通处采取可靠的在线氧分析、联锁补氮等措施。
4.4 下列储罐应设置专用的气相连通与收集系统，并单独进入油气处理设施或进行预处理消除危险因素后，再与其它储罐VOCs收集系统相连：
4.4.1 苯乙烯等易自聚介质储罐；
4.4.2 操作温度大于90℃的高温物料储罐； 4.4.3 气相空间高含硫化物的储罐；
4.4.4 与其它气体易发生化学反应的物料储罐；
4.4.5 其它需要设置专用气相连通及VOCs收集系统的储罐。
4.5 对于发生火灾风险较高的罐区，且事故下无法手动实现气相切断时，下列储罐可设置事故下罐顶气相线远程隔断功能。
4.5.1储存极度和高度危害液体的储罐；
4.5.2储罐内部具有硫化亚铁自燃风险，且容量大于或等于1000m的甲B和乙A类可燃液体储罐；
4.5.3 其它气相线有切断要求的储罐。
4.6 当多个储罐气相直接连通共用一个排气切断阀时，应为同一物料或性质相近的物料，并符合下列规定：
4.6.1 对性质差别较大、火灾危险性类别不同、影响安全和产品质量的，储存不同种类的储罐气相不应直接连通；
4.6.2储存极度和高度危害液体的储罐不应与储存非同类物料储罐直接连通；
4.6.3 不同罐组内的储罐气相不宜直接连通；
4.6.4 不同罐型（拱顶罐、内浮顶、卧式等）的储罐气相不宜直接连通；
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4.6.5 成品储罐与其它储存非同类物料的储罐不应直接连通。
4.7储罐排气与抽气控制应满足以下要求：
4.7.1应通过控制阀或单呼阀控制储罐向收集总管排气。当储罐气相压力或收集管道压力超过压力设定值时向收集总管排气。
4.7.2收集总管抽气设备的启停应由收集总管的压力控制。 4.7.3 在收集总管或抽气设备前的缓冲罐上宜设压力低低联锁停抽气设备。
4.8 当采用单呼阀方案时，应采取相关措施防止VOCs因聚合、结晶、腐蚀、冷凝堵塞等造成单呼阀失效。
4.9 单呼阀的选用应符合下列要求:
4.9.1单呼阀的选型应根据储罐储存介质性质、正常操作压力、储罐大小呼吸损耗量、油气收集管路背压和建设地区气象条件等综合确定；
4.9.2 呼出压力设定应根据储罐的设计压力、正常操作压力和呼吸阀的定压确定，且其全开启压力不能大于呼吸阀的回座压力，其回座压力不应低于氮封阀的关闭压力，以避免储罐附件的工作压力区间出现交集。单呼阀的超压比值应控制在10%以内，启闭压差不应超过15%；
4.9.3 单呼阀出厂前应进行水压试验、定压、密封性试验并提供试验报告和流量曲线；
4.9.4 单呼阀的设计寿命不应低于20年（易损件除外），并应能保证3年以上的稳定运行。
4.10 VOCs收集管道应采取防止凝液措施。
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4.11 对于排放气中含有较高浓度的硫化物时，要采取防止硫化亚铁自燃的措施。所有与储罐连接的设备及密封措施应考虑抗硫腐蚀材质要求。
5 氮封（或其它气体密封）系统安全要求
5.1 除SH/T3007要求外，甲B、乙A类中间原料储罐、芳烃类储罐、轻污油储罐、酸性水罐、排放气中含有较高浓度油气和硫化物等需对排放气体进行收集治理的储罐应设置氮气密封或符合安全要求的其它气体密封。
5.2 对于需要设置氮气密封系统的储罐，每台储罐应设置单独的氮封阀组，氮气接入口和引压口应位于罐顶。氮封流程应符合《指导意见》的规定。
5.3 储罐氮封量应考虑物料性质、储罐泵出量及外界气温变化导致储罐温降的影响。
5.3.1 对于进入空气后存在发生聚合、氧化结晶、危险反应及火灾爆炸等风险的物料储罐，可根据工程实际进行计算确定，或参考《Venting Atmospheric and Low-pressure Storage Tanks》（API2000-2014）规定（见附录D），并采取相应的工艺安全控制措施。
5.3.2 对设置氮封（或其它气体密封）后气相空间为1区的储罐，应满足以下要求：
（1）甲B及乙A类可燃液体储罐、芳烃类储罐、轻污油储罐、酸性水罐等容积为1000m3以上的储罐宜在每台储罐或气相连通罐组VOCs收集管道上设置在线氧分析仪；
（2）呼吸阀阻火器应为长时间耐烧大气爆燃型阻火器，耐烧时间不低于2小时。全天候阻火呼吸阀应选用进行了整体阻火
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测试的产品。
5.4 氮封阀可选用自力式或先导式开关型调节阀，并应符合下列规定：
5.4.1 根据阀前和阀后压力确定阀门的公称压力； 5.4.2 阀门口径应根据阀门的流量-压力曲线和进罐最大氮气流量及压力确定；
5.4.3设定开启/关闭压力差不宜大于0.3kPa； 5.4.4 阀体、阀杆和阀芯材料应为不锈钢;
5.4.5 阀门应自带过滤器或在阀前设置过滤器以清除杂质。 5.5 每个设置有氮封的罐组宜设置一套氮气计量系统。 6 管道阻火技术要求
6.1 各储罐罐顶气相支线上应设置管道爆轰型阻火器。阻火器阻火元件和紧固件等内件材质应选用不锈钢；如果介质有腐蚀性或者阻火器使用在腐蚀性环境中，壳体材料也应选用不锈钢。
6.2气相连通系统可能出现爆炸性气体时，设在油气回收设施前的抽气设备应满足整体防爆要求，抽气设备自带的爆燃型阻火器应通过出口操作条件下的阻火性能测试。当抽气设备未自带阻火器时，可在抽气设备进出口设置管道爆轰型阻火器或通过出口操作条件下阻火性能测试的管道爆燃型阻火器。
6.3 当多个VOCs收集系统合用一套油气处理装备时，各VOCs收集系统在并入油气处理设施前应分别设置紧急切断阀。
6.4 阻火器的选型应根据VOCs气体的性质（组成、MESG值）、操作条件（温度、压力、流速及允许压降）、潜在点火源、阻火器安装位置等综合确定。对于实际MESG值未知的VOCs气体，可根据《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058推
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荐方法计算或根据混合气中最危险组分的MESG值选择阻火器。阻火器的阻火等级如下表所示：
表1 阻火器阻火等级划分
最大实验安全间隙（MESG） 阻火等级 mm ⅡA1 ⅡA ⅡB1 ⅡB2 ⅡB3 ⅡB ⅡC ≥1.14 ＞0.90 ≥0.85 ≥0.75 ≥0.65 ≥0.50 ＜0.50 6.5 当管道阻火器用于易聚合、结晶、腐蚀、冷凝堵塞等条件下时，宜在管道阻火器前后设置压力监测，阻火器宜选用阻火元件可拆卸和更换式，并采取防堵措施。
6.6 对于储存火灾危险性为丙B物料的储罐，当在气相支管安装阻火器易发生堵塞时，在采取其它防止火焰传播措施、防止储罐气相空间形成爆炸性气体环境、事故紧急切断等有效措施，并经系统安全评估，风险可接受前提下，可不设阻火器。
6.7 阻火器性能和质量必须可靠，应通过青岛安工院标准符合性实验测试认证。标准符合性实验测试认证应按照现行的《Flame arresters—Performance requirements，test methods and limits for use》ISO16852国际标准规定的要求对阻火器性能进行实验测试，测试报告中应标明阻火器型号及规格、测试条件（温度、压力、实验介质及浓度）、流量压降曲线、阻火性能测
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试内容及结果等。管道爆轰型阻火器应进行爆轰测试和爆燃测试。对于ⅡA、ⅡB1、ⅡB1、ⅡB2、ⅡB3类管道爆轰型阻火器测试火焰速度一般不应低于1600m/s，对于ⅡB、ⅡC类管道爆轰型阻火器测试火焰速度不低于1900m/s。
6.8 新安装阻火器应报青岛安工院进行登记建档，以便定期进行全面检测和跟踪管理。
6.9 储罐到抽气设备之间的管道阻火器在设计工况下的压降不应大于0.3kPa。供应商应出具压降-流量曲线或图表。
6.10 管道阻火器的安装
6.10.1阻火器前后设置切断阀，方便安全切出检修； 6.10.2 储罐气相支线上的管道阻火器应尽量靠近罐顶气相出口，当空间或者罐顶承重所限时，可安装在地面处；
6.10.3 管道稳态爆轰型阻火器的安装应避开非稳态爆轰位置，可通过实验评估确定安装位置，当未进行评估时，分支管线上的管道爆轰型阻火器可参考附录E确定合适的安装位置，并满足阻火器制造商的相关要求。
6.11 管道爆轰型阻火器和潜在点火源之间的管道、管件在管道内部发生火灾爆炸时不应发生破坏。VOCs收集管道内部气体爆炸载荷应根据气体的组分、操作压力、管道、管件、管网结构、点火源等因素进行安全分析综合评估确定。当未进行评估时，可按下列规定进行设计，并应在设计文件中说明：
6.11.1 管道和管件的公称压力应不低于1.6MPa； 6.11.2 大于DN200的管道，弯头曲率半径与管道直径之比不小于1.5。当气相连通管网内可能出现爆炸性气体时，分支处不宜安装T型三通，可参考附录E设置分支管线；
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6.11.3 管道中的截面缩小位置应设计在爆轰型阻火器之前距离至少相当于管道直径120倍的位置；
6.11.4 管道爆燃型阻火器和潜在火源之间的距离（Lu）与管径（D）的比值应满足以下要求：
（1）适用于爆炸组级别为IIA1、IIA、IIB1、IIB2和IIB3的阻火器，Lu/D≤50；
（2）适用于爆炸组级别为IIB和IIC的阻火器，Lu/D≤30； （3）除满足a款和b款外，还应满足制造商和实验测试认证证书中的安装要求。
7 进入VOCs处理设施前的安全要求
7.1 进入油气回收设施前的管线上应设置紧急切断阀及阻火器。
7.2 气相连通罐组收集的VOCs直接送往加热炉、焚烧炉等明火设备进行处理时，应采取以下安全措施：
7.2.1 VOCs的氧含量应满足后续处理设备的安全要求，且不高于VOCs极限氧浓度的60%；
7.2.2 进入燃烧设备的气体流速应满足后续处理设备的安全要求，并设置补氮等措施防止低速下回火。
7.2.3 在进入燃烧设备前的VOCs管道上应设置带温度检测的管道爆燃型阻火器。当检测到进入燃烧设备内的气体流速（或压力）不满足安全燃烧要求或阻火器非保护侧温度超过130℃时，联锁开启氮气注入系统对阻火器吹扫，同时切断VOCs进料。管道爆燃型阻火器安装位置距离燃烧设备的距离应满足6.11.4的要求。
7.2.4 当VOCs送往蓄热氧化（RTO）、蓄热式催化氧化
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（RCO）等需控制入口总烃浓度的VOCs处理设施时，应设置在线总烃分析仪，并设置总烃含量高高联锁切断。应综合考虑总烃分析仪的实际检测时间、切断阀关闭时间等参数，合理确定安装位置，确保充足的过程安全时间，防止浓度超限气体进入VOCs处理设施。
7.3 当VOCs送往低压瓦斯时，应满足以下安全要求： 7.3.1 气体热值和氧含量应满足《石油化工可燃性气体排放系统设计规范》SH3009的要求；
7.3.2 VOCs收集管道上应设氧含量分析仪，并设置氧含量高高联锁切断。氧含量分析仪和切断阀的安装位置应能防止氧含量超标的VOCs进入低压瓦斯系统；
7.3.3应采取防火炬气倒流入罐区的措施，并应设置相应的检测和自动切断设施。
8 储罐强度与呼吸设备的安全要求
8.1 改造的储罐应进行储罐罐体强度及结构适应性的校核。 8.2 采用氮气密封系统的储罐应设事故泄压设备，并符合《石油化工储运系统罐区设计规范》（SH／T 3007）的要求。
8.3 罐顶油气连通后，需对呼吸阀、事故泄压设备等安全附件的规格和定压进行校核。
8.4 储罐呼吸阀需满足下列要求：
8.4.1呼吸阀选型时应明确设定压力、超压值、通气量、泄漏量等关键指标的要求。呼吸阀应进行实际流量测试，并提供经实际测试的流量图。
8.4.2 对于带有阻火器的呼吸阀，应整体进行爆燃和耐烧阻火性能及流量测试，阻火性能测试标准符合上述6.7要求。
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8.4.3 呼吸阀、紧急泄放设备的设定压力应根据其超压值和储罐的实际承压能力合理确定。
8.4.4 当储罐所述地区历年最冷月份平均温度的平均值低于或等于0℃，呼吸阀及阻火器应有防冻功能或采取防冻措施。在环境温度下物料有结晶可能时，应采取防结晶措施。对于储存物料易造成呼吸阀阻火器堵塞的储罐，可采用阻火盘设置在大气侧的呼吸阀、自力式防冻防结晶等特殊结构的呼吸阀或采取其它防堵措施。
9 安全运行
9.1 连通罐组中轻质油储罐的安全运行应同时满足《中国石油化工股份有限公司炼油轻质油储罐安全运行指导意见(试行)》（石化股份炼调(2010)14号）的相关要求。
9.2 储罐氮封设施和气相切断阀应按相关规定进行检查维护，确保氮封设施和切断阀完好投用。
9.3 连通系统中单罐需检修时，要采取可靠的隔离措施，防止串气；单罐检修后切入回收系统前，要进行氮气置换，防止形成爆炸性气体。
9.4 管道阻火器应建档并定期检查维护，检查分为日常检查、异常检查和全面检测。
9.4.1 日常检查包括：外观检查、判断是否堵塞等。 9.4.2 异常检查主要是指疑似过火或实际过火后对阻火器进行检查。当用于检测阻火器回火的温度仪表或防止回火的流量仪表报警或联锁时，立即切断VOCs气相并对阻火器氮气吹扫。查明原因，并对阻火器有效性进行评估或更换。
9.4.3 全面检测内容包括：阻火缝隙检测、阻火芯件和壳体
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侧壁间隙检测、阻火元件清洗、更换垫片、气密性测试、腐蚀检查等。全面检查的周期应根据实际操作情况（介质特性、工艺条件等）和储罐检修周期进行确定。在每个储罐检修周期内应至少开展一次全面检测。
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附录A 相关规定及标准
GB 31570-2015 石油炼制工业污染物排放标准 GB 31571-2015 石油化学工业污染物排放标准 GB 50160-2008 石油化工企业设计防火规范
GB 50341-2014 立式圆筒形钢制焊接油罐设计规范 GB 50058-2014 爆炸危险环境电力装置设计规范 GB/T13347-2010 石油气体管道阻火器
SH/T 3007-2014 石油化工储运系统罐区设计规范
SH3009-2013 石油化工可燃性气体排放系统设计规范 中国石化炼发函〔2016〕127号《石油化工储运罐区VOCs治理项目油气连通工艺实施方案及安全措施指导意见》
中国石化安〔2016〕625号《中国石化生产安全风险管理规定（试行）》
石化股份炼调(2010)14号《中国石油化工股份有限公司炼油轻质油储罐安全运行指导意见（试行）》
环发〔2014〕177 号《石化行业挥发性有机物综合整治方案》 安监总管三〔2014〕68号《关于进一步加强化学品罐区安全管理的通知》
NFPA67-2013 Guide on explosion protection for gaseous mixtures in pipe systems
NFPA68-2013 Standard on Explosion Protection by Deflagration Venting
NFPA69-2014 Standard on explosion prevention systems API 2000-2014 Vent atmospheric and low pressure storage tanks
ISO28300-2008 Petroleum，petrochemical natural gas
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industries — Venting of atmospheric and low pressure storage tanks
ISO16852-2016 Flamearresters-Performance， equirements test methods and limits for use
TRbF20 German Commission for Flammable Liquids
CEN/TR 16793 Guide for the selection，use of flame arresters
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application and
附录B 术语图示说明
以下图示仅用于说明术语，未详述工艺仪表流程控制。
图B-1 气相平衡管示意图（连通的储罐为直接连通）
图B-2 直接连通共用切断阀方案（共用切断阀的一组储罐属于直接连通）
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图B-3 单罐单控示意图（连通储罐不属于直接连通）
图B-4 单呼阀方案示意图（连通储罐不属于直接连通）
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附录C 罐顶油气连通风险标准
表C.1罐顶油气连通不同风险等级下的发生频率（次/年）标准
事故等级 D E F G 较大重大风险 ≤10-3 ≤10-4 ≤10-5 ≤10-6 一般风险 10-3~10-5 10-3~10-5 10-5~10-6 10-6~10-7 低风险 ≤10-5 ≤10-6 ≤10-7 ≤10-7 表C.2 事故后果等级分类表
较大的安全事故，导致人员死亡或重伤： D 1）界区内1~2人死亡；3~9人重伤； 2）界区外1-2人重伤。 发生局部区域的火灾爆炸和单罐火灾。 直接经济损失200万元以上，1000万元以下；3套以上装置停车。 1、引起地方政府相关监管部门采取强制性措施。 2、引起国内或国际媒体的短期负面报道。 1、引起国内或国际媒体长期负面关注。 严重的安全事故： 2、造成省级范围内的不利社1）界区内3人及以上，10人发生失控的火灾爆炸和群会影响；对省级公共设施的日以下死亡；10人及以上，50罐火灾。 E 常运行造成严重干扰。 人以下重伤； 事故直接经济损失1000万3、引起了省级政府相关部门2）界区外1-2人死亡，3-9人元以上，5000万以下。 采取强制性措施。 重伤。 4、导致失去当地市场的生产、经营和销售许可证。 非常重大的安全事故，将导致工厂界区内或界区外多人伤1、引起了国家相关部门采取亡： 发生失控的火灾爆炸和群强制性措施。 1）界区内10人及以上，30罐火灾。 2、在全国范围内造成严重的F 人以下死亡；50人及以上，事故直接经济损失5000万社会影响。 100人以下重伤； 元以上，1亿元以下。 3、引起国内国际媒体重点跟2）界区外3-9人死亡；10人踪报道或系列报道。 及以上，50人以下重伤。 19
特别重大的灾难性安全事故，将导致工厂界区内或界区外发生失控的火灾爆炸和群大量人员伤亡： 罐火灾。 G 1）界区内30人及以上死亡；事故直接经济损失1亿以100人及以上重伤； 上。 2）界区外10人及以上死亡，50人及以上重伤。 1、引起国家领导人关注，或国务院、相关部委领导作出批示。 2、导致吊销国际国内主要市场的生产、销售或经营许可证。 3、引起国际国内主要市场上公众或投资人的强烈愤慨或谴责。 20
附录D API2000氮封量设计参考性资料
该附录仅作为参考性资料，准确内容以API2000-2014附录F的条文为准。
D.1 补氮速率计算
当储罐内存储的物料被泵抽出和（或）由于外界温度降低，使储罐内气体冷凝或收缩时，需要补入氮气。三种氮封级别的补氮速率计算公式如下，不同氮封级别所需的安全措施不同。
其中，，，分别为级别1，2，3的氮封流量，m3/h； C为储存因子，与物料的蒸汽压、储存温度和储罐地理纬度相关，见下表；
表D-1储存因子C 储存因子C 纬度 蒸气压类似于己烷 ＜25 ＜42° 42°- 58° ＞58° 4 3 2.5 ≥25 6.5 5 4 蒸气压大于己烷或未知 ＜25 6.5 5 4 ≥25 6.5 5 4 平均储存温度（℃）
Ri为储罐绝热消减因子，与储罐采取的保温（保冷）方式相关； -当储罐无保温时：
-当储罐整体采用保温时：
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其中，是内部热传导系数，单位：；，对于典型储罐通常取4；是保温层厚度，单位：m；是保温层的热导率，单位。
-当储罐部分采用保温时
其中，是储罐的总表面积（罐壁及罐顶），单位：m2；是储罐保温层面积，单位：m2。
Vtk为储罐容积，单位：m3。 为最大泵出量，单位：m3/h。
D.2 配套安全措施
对于采用第一级别补氮速率的储罐，应采取以下安全措施： 1）设置储罐气相空间压力低报警，报警值为呼吸阀设定负压； 2）设置在线氧含量监测；
3）呼吸阀阻火器应为长时间耐烧型大气爆燃阻火器，阻火等级为ⅡA，耐烧时间不低于2小时。
对于采用第二级别补氮速率的储罐，应采取以下安全措施： 1）设置储罐气相空间压力低报警，并联锁切断储罐出料； 2）呼吸阀应安装大气爆燃阻火器，阻火等级为ⅡA型。 对于采用第三级别补氮速率的储罐，应采取以下安全措施： 1）补氮速率应能确保储罐压力处于大气压力以上；
2）应设置储罐压力低报警，并联锁切断储罐出料，联锁压力应高于大气压；
3）压力监测报警联锁系统采用冗余设计； D.3 补氮总管设计
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补氮总管应按各储罐所需补氮速率之和设计；如果共用一个氮气总管的多个储罐是相互独立的，且任一储罐的罐容均不超过总罐容的20%，氮气总管的补氮速率可降低50%。 D.4 连通罐组补氮速率
若5个及以上储罐气相直接连通，计算补氮速率时，可不考虑泵出量。
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附录E 阻火器及分支管线安装参考资料
管道爆轰型阻火器的安装应避开非稳态爆轰位置，对于分支管路上安装稳态爆轰型阻火器时，应合理确定其安装位置，以避免火焰在分支处传播可能产生的非稳态爆轰对阻火器造成破坏，德国标准TRbF 20和欧盟标准CEN/TR 16793给出了分支管线上的管道爆轰型阻火器的安装方法。
分支管线与主管道中变径截面位置或盲端间的主管道长度应大于20倍主管道管径，并至少3m。此外还应满足以下要求：
（1）对于分支管道与主管道成垂直连接或连接处为非平滑过渡时，如图E.1所示：阻火器至主管道的距离应大于5倍支管管径（最小0.5m）、且应小于50倍支管管径；或阻火器至主管道的距离大于120倍支管管径。
图E.1 分支管线与主管道直角连接和非平滑过渡连接时分支管道上稳态爆轰型管
道阻火器的推进安装方法
（2）分支管道与主管道使用大于90度且为平滑过渡连接件连接时，如图E.2所示，阻火器端面至主管道的净距应大于120倍支管管
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径。
图E.2 分支管线与主管道非直角连接和平滑过渡连接时分支管道上稳态爆轰型管
道阻火器的推进安装方法
德国TRbF 20和美国NFPA69等标准规定：大于DN200的管道，弯头曲率半径与管道直径之比不小于1.5。分支处不得安装T型三通，可参考下图设置分支管线；
图E.3 大于DN200分支管线与总管连接方式
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石油化工储运罐区罐顶油气连通安全技术要求
条文说明
1 适用范围
1.1 石油化工储罐罐区为《石油化工储运系统罐区设计规范》SH/T 3007-2014中规定的范围。
1.2 常压储罐是指设计压力小于或等于6.9kPa（罐顶表压）的储罐。目前石化罐区内的常压储罐设计压力常为2kPa。对于常压储罐，在大小呼吸过程中，为防止储罐超压或负压破坏，设有呼吸系统。在正常生产过程中，空气会进入储罐。以内浮顶罐为例，常储存汽油、石脑油等易挥发、闪点较低的轻质油品，浮盘与罐壁处接触面有微小间隙无法完全隔离，且浮盘有开孔，如导向管、检尺口等处存在油气挥发，在本身结构相对封闭的内浮顶罐中，油品挥发易形成爆炸空间，储罐内部气相空间可为爆炸1区，甚至0区。如果遇到点火源（外部火焰、静电、硫化亚铁等），可能会发生储罐内部闪爆，并通过气相连通管道使火焰传播到其它储罐，带来群罐火灾风险。1998至2010年中国石化有多家炼厂储存轻质石脑油储罐发生爆炸起火事故，其主要原因是内浮顶上方的气相空间存在爆炸性气体。而液化烃等压力储罐在正常生产过程中，储罐内部处于正压状态，不会进入空气，内部不会形成爆炸性气体。在我国多数石化企业加工高硫原油的背景下，将常压储罐罐顶进行气相连通，储罐或收集管道的内部爆炸导致群罐火灾的风险在加大。因此，本规定主要针对石油化工储运罐区的常压储罐气相连通风险而制定。装置内气相连通的常压储罐可参照执行。
1.4油田、站场及销售企业的罐区不在本规定适用范围内，可根
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据实际情况参照本规定执行，对第5章“氮封系统（或其它其它密封）安全要求”可根据企业的实际情况论证是否需要设置。
2 术语和定义
可根据定义，并结合附录B进行理解。采用气相平衡管连接的储罐，储罐之间的连接归为直接连通。采用直接连通共用切断阀方案时，共用一个排气切断阀的这组储罐为直接连通，不共用排气切断阀的储罐之间是通过收集总管间接连通。单呼阀方案和单罐单控方案中，储罐间的连通不归为直接连通。
3 基本原则
3.3《石油炼制工业污染物排放标准》GB31570和《石油化学工业污染物排放标准》GB31571和《石化行业挥发性有机物综合整治方案》（环发〔2014〕177 号）等均强调采用源头治理技术，挥发性有机液体储存设施应在符合安全等相关规范的前提下，通过控制油品挥发蒸气压，采用压力罐、低温罐、高效密封的浮顶罐等治理技术，如柴油、航煤等介质采用高效密封的内浮顶储罐可满足环保标准。目前，国家相关规定与标准只是强制拱顶罐、苯、甲苯、二甲苯等危险化学品内浮顶罐安装油气回收装置等处理设施。当采用源头治理技术能够满足国家和地方的VOCs排放标准时，为控制罐顶油气连通风险，本规定不推荐进行罐顶油气连通。
3.5将多个相同物料或不同物料储罐的气相空间进行连通，以便将储罐内的油气送入后续的油气回收。对于各类油品储罐增加气相连通管线和VOCs治理装置后，其安全防控级别需要提高，因为整个储罐组都通过气相连通管线连接成一个整体，这时安全风险防控的重点需要防止群罐火灾。按照中国石化安全风险矩阵，群罐火灾可归为失控的火灾爆炸事故。连通的总罐容越大，连通储罐数量越多，则群罐火灾下事故损失越严重。因此罐顶油气连通项目应根据群罐火灾及其
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可能的经济损失判断可能的事故等级，并采取不同的设防标准。通常罐顶油气连通群罐火灾的发生频率应控制在10-6/年以下。
3.6 通过设置氮封（或其它密封），并配套工艺控制措施，维持储罐正压，防止空气进入（或少量进入），从而防止在储罐及连通收集系统内部形成爆炸性气体，是最本质的安全措施之一。 4 罐顶油气连通和VOCs收集系统安全要求
4.2.1 污水池虽然加盖进行了封闭，但密封不严，且很少有氮封。在抽气过程中，污水池呈负压状态，废气中富含空气。污水池的特点是平时烃浓度很低，但烃浓度波动非常大（排入污水池的物料不易控制），当烃浓度较高时，污水池内部处于爆炸气体环境，遇到点火源易发生密闭空间的火灾爆炸事故，近年来多次发生污水池闪爆事故证实了污水池的危险性。污水池废气收集处理时除了安装管道爆轰型阻火器外，通常对废气的总烃浓度需要进行在线检测并设置相关的安全联锁。为了降低污水池系统对罐区的安全影响，特规定污水池、污水收集及处理系统应单独设置收集系统和处理装置。当需要共用一个废气处理设施时，污水池、污水收集及处理系统的废气应单独收集，通过专用的收集管道单独进入废气处理设施，并在进废气处理设施前设置紧急切断阀和管道阻火设施。
4.2.2对于装置内的储罐，为防止装置内的废气反窜到储运罐区，以及火灾爆炸事故的相互影响，规定装置内的储罐不能与罐区共用一个收集管道。
4.2.3-4.2.5 对于储存过程中需要与含氧（空气）气体接触的物料储罐、未设船岸安全界面的码头，这些设施的VOCs氧浓度难以控制，波动大，易形成爆炸性气体。因此应设置专用收集系统。
4.3从安全角度考虑设置氮封的储罐与未设置氮封的储罐原则上不应共用收集管道。但未设置氮封的储罐通常储存物料的风险相对较小，综合考虑安全性、经济性和可操作性，需要与其它设置氮封的
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储罐共用一个收集总管，可采取氧含量检测联锁补氮、氧含量高高切断等措施，防止混合后在收集管内形成爆炸性气体。对于烃类气体，通常氧含量需要控制在6-8%以下，但不同气体的极限氧含量不同，设计时应根据实际气体成分进行核算。同时这些系统收集管道连通前需要设置阻火设施，防止对混合后的系统产生安全影响。
4.4 苯乙烯具有聚合特点，难处理，不能采用活性炭吸附工艺进行处理。高温物料易冷凝、堵塞、不易处理，同时可能需要保温伴热等措施；高含硫化物的VOCs对收集管道系统的材质有较高要求，有潜在的点火源。对这些物料储罐宜设单独的收集系统。当需要和其它储罐共用一个收集系统时，需要采用脱硫等预先处理，消除危险因素后方可共用一个收集系统。
4.5 某些VOCs收集管道布置在高处，事故下人员无法手动关闭各储罐的气相支线，因此为了便于事故下相邻储罐的气相切断，本条规定建议在每个储罐的气相支线上设置可远程关闭的开关阀。罐顶气相线远程切断阀门可设置在储罐气相出口与管道阻火器之间的管线上，这样设置能保证在阻火器被击穿前，及时切断气相。当远程切断阀设置在阻火器之后时，需要考虑管道过火后，切断阀仍能实现远程切断功能。本条不是强制要求，企业可根据罐区的实际情况及火灾风险的大小选择是否气相支线上设置可远程关闭的开关阀。远程切断阀应选用故障安全型的开关阀，具有手动操作功能。单罐单控方案中气相支线开关阀可作为远程切断阀使用
4.6 本条对直接连通进行规定。直接连通包括两种情况，一种是气相平衡管连通的几个储罐；二是共用一个排气切断阀的几个储罐。
4.6.1防止不同品种和火灾危险性的物料互窜，相互污染和安全影响。
4.6.3 规定不同罐组不直接连通是考虑消防需要。
4.6.4 不同类型储罐（内浮顶、拱顶等）不直接连通是考虑到拱
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顶罐、内浮顶储罐一般储存不同危险性物料，物料的火灾危险性不同。如果储存相同物料，则拱顶罐内油气浓度通常较高，直接连通增加内浮顶储罐的危险性。
4.6.6 根据国际油气生产者协会OGP发布的数据，按照工业标准设计与运行维护的拱顶罐或内浮顶储罐发生内部爆炸的频率约为1.15×10-4/（年·每座），而管道爆轰型阻火器风险降低因子约为10倍。连通数量越多，发生事故可能性就越大。因此只通过安装管道爆轰型阻火器无法将群罐火灾风险降低到可接受水平。直接连通可利用储罐间的气相平衡，降低大呼吸引发的氮气消耗，同时降低大呼吸排气，API2000-2014认为5个罐连通时气相可自平衡，氮封可以不考虑泵出量。目前，《石油化工设计防火规范》GB50160 6.2.7规定罐组内单罐容积大于或等于10000m3的储罐个数不应多于12个；单罐容积小于10000m3的储罐个数不应多于16个；但单罐容积均小于1000m3储罐以及丙B类液体储罐的个数不受此限。连通储罐的数量越多，发生火灾的几率越大，后果越严重，通过限制直接连通的储罐数量，降低发生重大群罐火灾的风险。同时参考石化规范（GB50160）6.2.7条，小容积储罐火灾危险性较小，连通数量未做规定。
4.7 排气与抽气均采用基本过程控制系统进行控制，将两者分开设置是减少共因的影响，防止基本过程控制系统故障把储罐抽成负压，空气进入储罐，增加风险。排气时可检测储罐或收集管道的压力控制排气，也需要考虑开关阀后的压力，防止开关阀后压力高，其它物料气相倒窜入储罐。在收集总管或抽气设备前的缓冲罐上设独立的压力低低联锁停抽气设备的目的是将抽气系统的基本过程压力控制与压力低安全保护分开设置。防止基本过程控制系统故障，导致抽气系统将管道或罐组抽成负压。具体设计可参考《指导意见》附图1-4。 5氮封（或其它气体密封）系统安全要求
5.1连通罐组设置氮封（或其它气体密封）系统，是有效防止储
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罐内部形成爆炸性气体、抑制硫化亚铁生成的一种安全措施。本条规定了哪些储罐必须设置氮封（或其它气体密封），其它储罐可根据实际情况决定是否设置。
5.2多个储罐共用一个氮封阀组时，氮封阀组故障将造成多个储罐同时缺少氮封，共因风险较大。此外，共用氮封阀组时，每个储罐实际上也通过氮气管线进行了直接连通。因此，规定每个储罐应设置一套专用的氮封阀组。对于氮封管道来说，氮封管道的水力压降对于储罐的设计压力数值来说，不能忽略且是一个会根据工况条件而变化的数值。因此设计氮封流程时，氮封阀的引压管道应由罐顶取压口接入，这样调节阀的工作状态可以和储罐运行状态相关联，根据储罐运行时的通气量改变氮封调节阀的工作状态，才能保证储罐在一定密闭条件下的储罐气相空间的供气平衡。氮气接入口应位于罐顶，有条件下可尽量靠近呼吸系统，从而及时稀释呼吸口下部的空气。因为企业最常用的储罐密封气是氮气，相关标准及文献中也多为氮气，因此5.2-5.6均以氮封进行规定，采用其它气体密封时可根据实际情况参照执行。
5.3 储罐的氮封供气量应大于或等于由于泵抽出储罐内储存的液体所需的补充气量，并考虑由于外界气温变化而产生的储罐内气体冷凝和收缩所需补气量的一部分。对于氮封量，需要考虑储罐的物料性质、保温方式、储罐容积、储运工艺等多种因素。
5.3.1对于进入空气后存在发生聚合、氧化结晶、危险反应及火灾爆炸等风险的物料储罐，可根据工程实际计算氮封速率，或参考美国石油学会标准API2000-2014《Vent atmospheric and low pressure storage tanks》和ISO28300标准给出氮封供气量方法，并根据不同的氮封量与配套的工艺安全措施规定了三种级别的氮封，企业可根据现场氮气供气能力选用不同级别的氮封。
5.3.2 参考API2000-2014氮封的设计要求，对设置氮封（或其它
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气体密封）后气相空间为1区的甲B及乙A类可燃液体储罐、芳烃类储罐、轻污油储罐、酸性水罐等容积为1000m3以上的储罐宜在每台储罐或气相连通罐组VOCs收集管道上设置在线氧分析仪。当储罐内部为爆炸1区时，呼吸阀阻火器应为长时间耐烧大气爆燃型阻火器。防止呼吸阀排气火灾下阻火器失效，产生回火。国外实验已证明，呼吸阀火灾可能导致回火事故发生，导致火焰进入储罐内部气相空间。NFPA67-2013第10.2.3条建议“储罐放空管端阻火器应进行耐烧测试”。对于耐燃烧性阻火器，《石油气体管道阻火器》GB/T13347-2010要求耐火2小时，试验过程中无回火现象。《Flame arresters—Performance requirements， test methods and limits for use》 ISO16852-2016要求耐烧型阻火器在试验中，10min内保护侧的温度上升不能超过10℃。当稳定温度建立后可以停止燃烧测试，但燃烧测试时间不能小于2小时。阻火呼吸阀应整体通过现行的ISO16852规定的测试要求，同时阻火呼吸阀应整体进行流量测试。 6 管道阻火技术要求
6.2 泵和风机本身就是潜在火源，抽气设备应根据连通罐组内的气相空间爆炸分区和外部环境选择满足防爆要求的设备(包括内部设备元件和电气设施)，设备内部在运行时不能产生火花，从而保证本质安全。安装在两端的阻火器能及时阻灭泵和风机内发生的爆炸，保护上下游装置和设备安全。美国33 CFR:§ 154.826要求使用在爆炸0区的风机，真空泵，压缩机等机械设备进出口必须设置阻火器。NFPA67第10.5规定使用在爆炸0区的风机、真空泵，压缩机应自带爆燃阻火器，阻火器应通过出口操作条件下的阻火性能测试。当未自带阻火器时，可在抽气设备进出口设置管道爆轰型阻火器。
6.7目前GB/T13347-2010 与ISO16852-2016在管道爆轰阻火器测试方面存在一定差距，满足国标不一定满足ISO16852。GB/T13347-2010对火焰速度没有具体要求，仅仅要求不低于厂家提
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供的安全阻火速度值，同时对爆轰型阻火器也未要求进行爆燃测试。ISO16852-2016规定测试火焰传播速度必须满足爆轰特征，碳氢化合物-空气混合物（IIA，IIB1，IIB2和IIB3）火焰速度≥1600m/s；氢气-空气混合物（IIB和IIC）火焰速度≥1900m/s；两组火焰检测器测试的火焰速度应为常量，火焰传播速度偏差不能超过10%；爆轰型阻火器还应经过5次爆燃测试。同时还规定了相关带节流的爆轰型阻火器测试要求。
6.9 石化常压储罐设计压力多为2kPa，再加上各安全附件设置压力不重叠，导致排气压力区间较窄，排气压力低。因此，在该系统中，压降也是选择管道爆轰型阻火器的关键指标之一。压降过大，则将导致收集系统无法运行。压降过小，可能会影响阻爆轰性能。本规定要求阻火器压降应经过实际测量，压降不应大于0.3kPa，并有第三方认证的压降-流量图表，如下图：
6.10 爆轰阻火器应尽量靠近储罐安装。如果是罐顶的气相线，阻火器尽可能安装在罐顶气相管线出口处。但是如果由于空间或者罐顶承重所限、或者为方便维修维护，也可以安装在罐底地面处，如上海赛科的连通罐区。对于管道内的气体爆炸可分为三个过程：爆燃区、
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非稳态爆轰区、稳态爆轰区，下图给出了受限爆炸的火焰速度和压力曲线（摘自NFPA69-2014）。非稳定爆轰处是最危险的地方。目前，气相连通储罐管道上所选阻火器为稳态爆轰型阻火器，无法阻止非稳态爆轰。因此管道爆轰型阻火器的安装要避开可能的非稳态爆轰位置。非稳态爆轰位置受爆炸性气体组分、爆炸特性、管网布置、点火源分布等多种因素影响，可实验评估确定安装位置。在没有实验评估时，为方便企业实施，本规定参考德国标准TRbF 20给出了管道阻火器相关安装指南。
6.11 管网内的爆炸是一个复杂过程，受多种因素影响，可通过实验确定实际条件下的爆炸载荷，从而作为管网的设计条件。在没有实验下，为方便实施，参考德国TRbF 20和美国NFPA69等标准给出了相关指南。常压储罐VOCs收集管道运行压力一般为kPa级。为了防止内部爆炸破坏，对于DN200以下的管道，管道公称压力一般不低于1.0MPa；对于DN200以上的管道，管道公称压力一般不低于
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1.6MPa。中国石化管道等级一般要求输送油品、油气的管道材料等级不低于1.6 MPa，设计温度（Td）大于200 ℃时不低于2.5 MPa。因此规定连通与收集管道的管道公称压力一般不低于1.6MPa。管道内发生爆炸时，弯头、连接件等管件是最容易发生失效的部位，内部的爆炸波通过局部反射在这些部位产生高压，弯管和连接件需用采取合理的安装方式。
7 通往明火设备和低压瓦斯的安全要求
7.2 本条适用于罐区收集的VOCs直接通过加热炉等明火设备进行处理的工艺。对于VOCs先经过油气回收后进入加热炉处理的工艺需要根据风险分析的结果设计针对性的安全措施，也可参考本条的相关要求。气体流速是指进入燃烧器内部时的速度，不是VOCs管道内的气体流速。目前，设有氮封的储罐内部气相空间可划分爆炸1区；未设氮封的储罐或需要与氧接触的气体储罐气相空间为爆炸0区。安全联锁的设置可考虑爆炸性气体出现的可能性。例如扬子巴斯夫VOCs治理项目中，处于爆炸0区时，安全联锁采取SIS执行，而处于爆炸1区时，安全联锁采取DCS执行。通常直接送往加热炉的VOCs，应防止收集管道内形成爆炸性气体，同时防止回火。NFPA69附录F中所示爆炸0区气体进入明火设备的保护措施如下图所示。
7.3 本条目的是防止火炬气热值过低、过氧、混合不均匀等造成
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的危害。为了防止事故泄放时，火炬气倒窜入罐区，在火炬气大量排放时，应确保在火炬气非正常排放时能及时切出VOCs收集系统。 8 储罐强度与呼吸设备的安全要求
8.4.1设定压力是呼吸阀的开启压力。超压值是指呼吸阀达到额定通气量时超过设定压力的比值，如超压值10%的呼吸阀，若设定压力为1.5kPa，则达到额定通气量时的压力为1.65kPa。需要注意《指导意见》图1所示带氮封常压储罐（2.0kPa）各储罐附件定压值示例，是以10%超压值呼吸阀为例进行说明，而目前市场上呼吸阀有超压值10%～100%的各种产品，在确定储罐安全附件定压值时要注意所选用呼吸阀的实际超压值。
SY/T 0511.1-2010《石油储罐附件 第1部分:呼吸阀》规定测量呼吸阀的泄漏量时，以0.75倍开启压力作为测试压力，其泄漏量应满足下表要求：
规格DN（mm） 泄漏量（m3/h） ≤150 ＜0.04 ≥200 ＜0.4 API2000规定0.75倍开启压力时呼吸阀允许的最大泄漏量如下表所示： 规格mm（in） ≤150(6) 200-400(8-16) >400(16) 最大允许泄漏量m3/h（CFH） 0.014(0.5) 0.142(5.0) 0.566(20.0) 目前国外呼吸阀优秀产品最大泄漏量可以达到：
阀门尺寸≤DN150：最大泄漏量为0.0017m3/h; 阀门尺寸DN150 – DN400：最大泄漏量为0.0045m3/h; 阀门尺寸>DN400：最大泄漏量为0.008m3/h。
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