Dinghua Electronics | Discutons ensemble des paramètres d’alarme de niveau dans les réservoirs : les entreprises peuvent-elles les modifier elles-mêmes ?

Thread Content

Les réservoirs de stockage de liquides sont largement utilisés dans le domaine chimique. Lors de la conception des systèmes de traitement, il est souvent nécessaire de mettre en place des indicateurs de niveau et des alarmes de niveau afin d’assurer un fonctionnement stable et sûr du réservoir ainsi que des équipements associés. Pour les réservoirs du système qui nécessitent une surveillance ou une protection particulières, il est également nécessaire de mettre en place des alarmes de niveau de liquide très bas et très élevé, ainsi que des interlocks correspondants. Quant à la définition de la valeur d’alarme de hauteur, il convient de prendre pleinement en compte les exigences spécifiques du processus de production ainsi que les paramètres propres au récipient. https://imgsa.baidu.com/forum/w%3D580/sign=99431210de1373f0f53f6f97940f4b8b/1a5f748ca9773912fb1b0f0af7198618367ae27e.jpg Les réservoirs sont des installations importantes dans les entreprises pétrochimiques, servant à stocker des matières premières, des produits et des intermédiaires à l’état liquide ou gazeux. La quantité de matières stockées dans les réservoirs pétrochimiques est bien supérieure à la quantité critique pour les sources de danger majeures, ce qui entraîne un risque élevé et place ces installations dans une situation à haut risque. Une erreur mineure peut suffire à provoquer un accident catastrophique. Selon les statistiques, le taux d’accidents des réservoirs est bien supérieur à celui des installations de transformation pétrochimique soumises à des conditions de température et de pression élevées et fonctionnant en continu. On voit donc que les réservoirs de stockage constituent un élément clé de la gestion de la sécurité dans les entreprises pétrochimiques. Quelles sont donc les exigences concernant l’alarme de niveau élevé dans le réservoir, les valeurs d’alarme pour niveau très élevé, ainsi que la configuration de la vanne de coupure d’urgence ? Les entreprises peuvent-elles modifier à leur guise ? Dans cet article, nous allons en discuter ensemble. Examinons d’abord un cas concret : incident de débordement – panne du niveaumètre. Il s’agissait d’un réservoir de solvant dans lequel un débordement s’est produit lors du chargement ; un solvant inflammable s’est écoulé à l’extérieur du réservoir, mais heureusement, il n’y a pas eu d’incendie. L’enquête sur l’accident a révélé qu’avant la débordement, le niveaumètre à distance du réservoir avait cessé de fonctionner. Le réservoir disposait à l’origine d’un alarme de niveau élevé, mais elle a été modifiée lors des réparations récentes et ne fonctionne plus correctement (il s’agit d’une modification inappropriée). Leçons tirées de cet accident : il est très important de maintenir une alarme de niveau élevé et de s’assurer que le débitmètre fonctionne correctement. L’usine doit tester régulièrement les niveleurs pour s’assurer de leur bon fonctionnement. Les niveauurs présentent toujours un certain taux de panne, avec une panne pouvant survenir en moyenne une fois tous les 10 ans. Par conséquent, pour les solvants à haut risque, il convient de considérer, si nécessaire, des débitmètres ou des interrupteurs de niveau redondants. Toute modification des capteurs de niveau et des alarmes de niveau doit relever de la gestion des changements ; il convient de respecter strictement les procédures de modification et il est interdit d’annuler arbitrairement la fonction de surveillance du niveau. Le déroutement de l’alarme de niveau de liquide doit faire l’objet d’une évaluation des modifications. Bypasser arbitrairement l’alarme de niveau de liquide peut entraîner un débordement, voire des incendies et des explosions. Paramètres d’alarme de niveau pour les réservoirs https://imgsa.baidu.com/forum/w%3D580/sign=e44b6e487cf082022d9291377bfbfb8a/9fd1ae763912b31bf95147428918367adab4e17e.jpg C’est un exemple des paramètres d’alarme de niveau pour les réservoirs, extrait des normes API. Le temps indiqué sert uniquement d’exemple ; des ajustements appropriés peuvent être faits en fonction de la situation réelle. La norme « Spécifications de conception des zones de réservoirs pour les systèmes de stockage et de transport dans l’industrie pétrochimique » SH/T 3007-2014 énonce également des règles détaillées concernant la définition des valeurs d’alarme de niveau de liquide dans les réservoirs : 5.4.2 Des alarmes de niveau haut et bas doivent être mises en place dans le système de contrôle automatique et doivent respecter les exigences suivantes : a) La hauteur de réglage de l’alarme de niveau haut du réservoir ne doit pas être supérieure au niveau maximal de stockage conçu pour le réservoir ； b) La hauteur de réglage de l’alarme de niveau bas du réservoir ne doit pas être inférieure au niveau de stockage minimal conçu pour le réservoir. https://imgsa.baidu.com/forum/w%3D580/sign=9b13ccab8d025aafd3327ec3cbedab8d/452b3e13b31bb051b2193943397adab44aede07e.jpg Les réservoirs de différentes capacités présentent des rapports hauteur/diamètre qui varient en fonction des exigences du procédé ou de l’aménagement sur site. D’après les données disponibles, on constate que pour les réservoirs les plus couramment utilisés, le rapport hauteur/diamètre des grands réservoirs est proche de 1:1, tandis que celui des petits réservoirs est généralement supérieur à 1. Pour les réservoirs de petite capacité, à capacité égale, plus le rapport hauteur/diamètre est élevé, plus les variations de niveau sont marquées, ce qui favorise l’amélioration de la précision d’affichage des débitmètres sur site. Dans la pratique industrielle, les « Normes de conception pour les zones de réservoirs des systèmes de stockage et de transport dans l’industrie pétrochimique » sont très adaptées aux réservoirs de grande capacité, mais ne conviennent pas pleinement aux réservoirs de petite capacité ayant des exigences technologiques spécifiques. Pour les réservoirs de petite capacité, il convient d’utiliser un pourcentage de la capacité pour définir les valeurs d’alarme, afin de respecter le temps de réaction des opérateurs et des vannes de sécurité. Exigences normatives relatives à l’installation d’interlocks et de vannes de coupure d’urgence dans les zones de réservoirs
I. SH/T 3007-2014 – Norme de conception des zones de réservoirs pour les systèmes de stockage et de transport pétrochimiques, section 5.4.1 : Les réservoirs d’une capacité supérieure à 100 m³ doivent être équipés d’instruments de mesure en continu du niveau du liquide. 5.4.2 Des alarmes de niveau de liquide élevé et bas doivent être mises en place dans le système de contrôle automatique et doivent respecter les dispositions suivantes : a) Le niveau de déclenchement de l’alarme de niveau de liquide élevé dans le réservoir ne doit pas être supérieur au niveau de stockage maximal conçu pour le réservoir ； b) La hauteur de réglage de l’alarme de niveau bas du réservoir ne doit pas être inférieure au niveau de stockage minimal conçu pour le réservoir. 5.4.3 Les réservoirs destinés au stockage de liquides toxiques de classe I et II, les réservoirs de liquides inflammables de catégorie A B et A C d’une capacité égale ou supérieure à 3000 m³, ainsi que les réservoirs d’autres liquides d’une capacité égale ou supérieure à 10000 m³ doivent être équipés d’alarmes de niveau élevé et d’interlocks ; l’alarme de niveau élevé doit actionner l’interlock permettant de fermer la vanne de contrôle de l’entrée du réservoir. 5.4.4 Les réservoirs de stockage des matières premières du dispositif doivent être équipés d’un alarme de niveau de liquide très bas, et cette alarme doit déclencher l’arrêt automatique de la pompe. II. SH3136-2003 Norme de conception pour la sécurité des réservoirs sphériques à hydrocarbures liquéfiés 5.3.1 Les réservoirs sphériques à hydrocarbures liquéfiés doivent être équipés de débitmètres locaux et à distance, mais il ne convient pas d’utiliser des débitmètres à plaque de verre. Le niveaumètre utilisé doit être sûr et fiable, et le nombre de ouvertures sur le réservoir sphérique à hydrocarbures liquéfiés doit être réduit autant que possible. 5.3.2 Les réservoirs sphériques à hydrocarbures liquéfiés doivent être équipés d’un détecteur de niveau élevé et d’une interconnexion pour niveau très élevé. Un détecteur de niveau bas doit être ajouté si nécessaire. 5.3.3 Pour les réservoirs sphériques de GPL opérant en mode intermittent par chargement/déchargement depuis des camions-citernes, un dispositif de coupure d’urgence automatique par interblocage en cas de niveau de liquide trop élevé doit être installé. Pour les réservoirs sphériques opérant en continu dans des installations de liquéfaction monocomposant ou de raffinage, les exigences en matière d’interlocks doivent être déterminées en fonction des exigences des processus de production en amont et en aval. 6.1 Des vannes de coupure d’urgence doivent être installées aux entrées et sorties de la phase liquide des réservoirs sphériques à gaz de pétrole liquéfié, et leur emplacement doit être proche du réservoir sphérique ; III. Normes de conception pour les entrepôts de pétrole GB50074-2014 8.3.10 Aux endroits appropriés le long du rivage où se trouvent les conduites de liquides inflammables et combustibles, des vannes de coupure doivent être mises en place pour les situations d’urgence. 13.2.2 Lorsque les tuyaux d’eaux usées contenant du pétrole situés à l’intérieur de la digue de prévention des incendies dans la zone des réservoirs sortent de cette digue, des mesures de fermeture doivent être mises en place à l’extérieur de la digue pour empêcher les fuites de liquides inflammables et combustibles hors de la zone des réservoirs. 15.1.4 Les instruments de mesure du niveau utilisés pour les signaux d’alarme de niveau élevé, bas et très bas des réservoirs doivent être des instruments de mesure continue du niveau indépendants ou des interrupteurs de niveau, et des systèmes d’alarme et d’interblocage doivent être mis en place dans le système de contrôle automatique. IV. Normes de conception anti-incendie pour les entreprises pétrochimiques GB50160-2008 6.3.11 Les réservoirs de hydrocarbures liquéfiés doivent être équipés de niveauments, de thermomètres, de manomètres, de soupapes de sécurité, ainsi que d’un système d’alarme en cas de niveau élevé et d’un dispositif de coupure automatique du débit en cas de niveau extrêmement élevé. Pour les réservoirs de stockage de hydrocarbures liquéfiés entièrement cryogéniques, des dispositifs de décharge sous vide ainsi que des capteurs de température élevée et basse doivent également être installés, et ils doivent être connectés au système de contrôle automatique. 6.3.12 Les réservoirs à gaz doivent être équipés de dispositifs d’alarme de limite supérieure et inférieure, et il est préférable qu’ils soient pourvus de dispositifs de coupure automatique par interblocage des tuyaux d’entrée et de sortie. 6.3.14 Les réservoirs de hydrocarbures liquéfiés à pression totale doivent être équipés d’un système de déshydratation secondaire avec des mesures anti-gel, et une vanne de coupure d’urgence doit être installée à la base du réservoir. V. AQ 3053-2015 Spécifications techniques de sécurité pour les réservoirs en acier soudés cylindriques verticaux 6.13 Vannes de coupure Une vanne de coupure principale doit être installée près du corps du réservoir, sur les tuyaux d’entrée et de sortie du matériau. Pour les grands réservoirs, des vannes équipées d’actionneurs pneumatiques, hydrauliques ou électriques doivent être utilisées. Lorsque l’actuateur est électrique, son câble d’alimentation, son câble de signalisation et l’actuateur électrique doivent être protégés contre l’incendie. La vanne de coupure doit disposer d’une fonction de fermeture automatique et d’une fonction de fermeture manuelle, la fermeture manuelle comprenant la fermeture manuelle à distance et la fermeture manuelle sur site. 12.2.2 Accessoires de limitation du niveau de liquide Pour les réservoirs de liquides inflammables, des capteurs de niveau ainsi que des dispositifs d’alarme pour niveau bas et haut, et des dispositifs d’alarme pour niveau très haut, doivent être installés conformément aux exigences des normes et aux besoins opérationnels, et les informations relatives aux alarmes et au niveau de liquide doivent être transmises à la salle de contrôle. Les réservoirs soumis à des opérations fréquentes devraient être équipés d’un dispositif de coupure d’urgence à verrouillage automatique. Les grands réservoirs doivent être équipés d’alarmes de niveau bas et élevé, d’alarmes de niveau très élevé ainsi que de dispositifs de coupure d’urgence. Des mesures doivent être prises pour interconnecter les alarmes de niveau très élevé aux dispositifs de coupure d’urgence. Des boutons d’interconnexion pour les vannes de coupure d’urgence doivent être installés à l’extérieur du remblai anti-incendie ainsi que dans les postes de commande. Lorsqu’une alarme de niveau élevé dans le réservoir ou un incendie se produit, il est possible de fermer à distance ou manuellement la vanne de coupure d’alimentation ; une fois cette vanne fermée, la pompe d’alimentation doit s’arrêter automatiquement par interblocage. VI. AQ3036-2010 Normes pour l’installation d’équipements de surveillance de la sécurité sur site dans les zones de réservoirs de substances chimiques dangereuses à haut risque 4.2.5 Pour la rénovation de vieux réservoirs, il convient de privilégier les capteurs qui peuvent être installés sans vidanger le réservoir. 5 Exigences de mise en place des équipements de contrôle par interconnexion 5.1 Il est possible, en fonction des conditions réelles, de mettre en place des équipements de contrôle automatique par interconnexion pour les paramètres tels que la température du réservoir, le niveau du liquide, la pression ainsi que la température ambiante, y compris l’arrêt ou le transfert automatique des matériaux et des équipements de refroidissement par pulvérisation. 5.2 Le dispositif de basculement d’urgence doit prendre en compte à la fois l’impact sur la sécurité de production des équipements en amont et en aval, et assurer la communication d’alarme avec ces derniers ainsi que la fonction de mise en œuvre différée. Le cas échéant, des dispositifs de dépressurisation d’urgence ou de récupération des matériaux doivent être mis en place en même temps. 6.3.7 Les grands réservoirs de liquides inflammables (de plus de 5000 m³) et les réservoirs sous pression de produits dangereux (de plus de 400 m³) doivent disposer d’un système indépendant de détection et d’alarme du niveau élevé du liquide, ainsi que d’un système de verrouillage interconnecté. 6.3.8 Le système de contrôle de détection du niveau élevé de liquide dans le réservoir à pression doit se composer d’alertes logicielles et d’alertes matérielles. La logique de contrôle d’alarme devrait reposer sur une structure logique OU. VII. Notification concernant le renforcement supplémentaire de la gestion de la sécurité des zones de stockage de produits chimiques, DG de la surveillance de la sécurité n° 3 [2014] 68
https://imgsa.baidu.com/forum/w%3D580/sign=38f03d5955afa40f3cc6ced59b64038c/d54eb41ab051f819cd188921d5b44aed2e73e77e.jpg
Renforcement supplémentaire de la gestion de la sécurité des zones de stockage de produits chimiques
1) Améliorer davantage les installations de surveillance des zones de stockage de produits chimiques. Conformément aux exigences des normes, des alarmes de niveau élevé et bas pour le réservoir sont mises en place, avec un verrouillage automatique en cas de niveau trop élevé pour fermer la vanne d’alimentation du réservoir, et un verrouillage automatique en cas de niveau trop bas pour arrêter l’acheminement des matériaux. Vérifier que le système d’alarme en cas de fuite de gaz inflammables, explosifs, toxiques ou nocifs est en bon état et fonctionnel. Des vannes de coupure d’urgence doivent être installées dans les grands réservoirs de stockage, tels que ceux destinés aux gaz liquéfiés et aux produits chimiques hautement toxiques. VIII. Notification concernant la publication des opinions relatives à la lutte contre les accidents graves et majeurs impliquant des produits chimiques dangereux et des feux d’artifice, An Jian Zong Guan San (2016) n° 62
https://imgsa.baidu.com/forum/w%3D580/sign=ce02e5f4ab0f4bfb8cd09e5c334f788f/5f47b750f81986187a7a65ef45ed2e738bd4e67e.jpg
Contrôle strict des risques et identification/gestion des dangers potentiels
3. Mener de manière approfondie des actions spécifiques pour les produits chimiques dangereux, en mettant en œuvre pleinement des mesures de prévention prioritaires :
(4) À partir du 1er janvier 2017, tous les dépôts de produits chimiques dangereux qui constituent des sources de danger de premier ou deuxième niveau et ne disposent pas d’une fonction d’arrêt d’urgence (déconnexion d’urgence) seront interdits d’utilisation ； IX. SH/T 3184-2017 Normes de conception pour les systèmes d’automatisation des zones de réservoirs pétrochimiques 4.2.3.1 Deux ensembles de capteurs de mesure continue du niveau doivent être installés sur le sommet des réservoirs, l’un d’eux servant à déclencher des alertes de niveau haut et bas dans le système de contrôle. 4.2.3.2 Selon les exigences du procédé, un système de contrôle doit être mis en place pour déclencher des alarmes en cas de niveau de liquide trop élevé et pour fermer automatiquement la vanne de commande de l’alimentation du réservoir. Les signaux doivent être fournis par un autre dispositif de mesure continue du niveau mentionné ci-dessus ; si un troisième dispositif de mesure du niveau est nécessaire, il convient d’utiliser un appareil de mesure continue, ou bien un interrupteur de niveau. 4.2.4.1 Deux ensembles de capteurs de mesure continue du niveau doivent être installés sur le dessus du réservoir, l’un d’eux servant à déclencher des alarmes de niveau haut et bas dans le système de contrôle. 5.3.7.1 Les réservoirs en acier au carbone pour liquides, dont les parois intérieures ne sont pas revêtues et ne présentent pas de couche de saleté, peuvent être équipés de détecteurs de niveau ultrasonores à fixation externe. 5.3.7.2 Pour les réservoirs à toit flottant ou les réservoirs de produits pétroliers lourds, il est préférable d’utiliser des interrupteurs de niveau ultrasonores montés à l’extérieur. 5.3.7.3 Pour les réservoirs sphériques à hydrocarbures liquéfiés, il est préférable d’utiliser des interrupteurs de niveau ultrasonores montés à l’extérieur. 5.3.7.4 L’installation du capteur ultrasonore doit garantir que la direction de mesure du capteur ne soit pas entravée par des tuyauteries ou des composants à l’intérieur du réservoir, et elle doit éviter les soudures des parois du réservoir. X. Principe et caractéristiques du interrupteur de niveau à ultrasons externe de Dinghua Electronics https://imgsa.baidu.com/forum/w%3D580/sign=17af1b5444fbfbeddc59367748f0f78e/5c0dff188618367a97b4f5b621738bd4b31ce57e.jpg Cet interrupteur de niveau à ultrasons externe est un appareil de mesure sans contact, installé à l’extérieur du réservoir pour détecter le niveau du liquide. Il utilise la technologie brevetée par Dinghua Electronics Co., Ltd., l’« analyse des micro-vibrations », combinée à des procédés de fabrication précis et à des contrôles rigoureux, ce qui garantit la fiabilité, la stabilité et la durabilité de cet interrupteur de niveau monté à l’extérieur. Les caractéristiques de performance de cet interrupteur de niveau à pose externe sont les suivantes : 1) Installation en ligne sans arrêt de la machine, sans ouverture du réservoir, sans travail en flamme, sans utilisation de brides. 2) Insensible à la viscosité du liquide mesuré, insensible à la pureté du liquide. 3) Il n’est pas affecté par la pression de densité, la température, etc., du milieu. 4) Indépendant des conditions internes du réservoir testé. 5) Aucun élément en mouvement mécanique, durable, sans usure. 6) Respect de l’environnement, sans fuites, sans émissions. En raison des caractéristiques mentionnées ci-dessus de cet interrupteur de niveau à fixation externe, il est adapté aux applications où les exigences en matière de niveau de sécurité sont élevées et où les conditions de mise en œuvre sont strictes ； Convient à divers médias liquides.