Thread Content
Os tanques de armazenamento de líquidos são amplamente utilizados no setor químico. Durante o processo de projeto dos sistemas de processamento, é necessário instalar indicadores de nível e alarmes de nível, a fim de garantir o funcionamento estável e seguro dos tanques e dos dispositivos relacionados a eles. Para os tanques que precisam ser monitorados ou protegidos com atenção especial no equipamento, é necessário também configurar alarmes de nível de líquido muito baixo e muito alto, além de instalar os intertravamentos correspondentes. Quanto à definição dos valores de alarme para altitudes elevadas, deve-se levar em consideração as exigências específicas do processo de produção, bem como os parâmetros do próprio recipiente. https://imgsa.baidu.com/forum/w%3D580/sign=99431210de1373f0f53f6f97940f4b8b/1a5f748ca9773912fb1b0f0af7198618367ae27e.jpg Os tanques de armazenamento são instalações importantes nas empresas petroquímicas, sendo utilizados para armazenar matérias-primas, produtos e intermediários, tanto em estado líquido quanto gasoso. A quantidade de materiais armazenados nos tanques de armazenamento de produtos petroquímicos é muito maior do que a quantidade crítica para ser considerada uma fonte de perigo significativo. Isso gera um risco elevado, e um pequeno erro pode levar a acidentes desastrosos. De acordo com estatísticas, a taxa de acidentes em tanques de armazenamento é muito maior do que a taxa de acidentes em instalações de indústrias petroquímicas que operam sob condições de alta temperatura, alta pressão e reações contínuas. É evidente que os tanques de armazenamento são um ponto central na gestão da segurança das empresas petroquímicas. Quais são, então, os requisitos para o alarme de nível alto no tanque de armazenamento, para os valores de alarme de nível extremamente alto, e para a configuração da válvula de interrupção de emergência? As empresas podem alterar as coisas por conta própria? Vamos discutir isso juntos neste artigo. Vamos analisar um caso: um acidente de transbordamento – falha no nívelímetro. Havia um tanque de armazenamento de solventes, e durante o processo de carga do tanque ocorreu um transbordamento. O solvente inflamável vazou para fora do tanque. Felizmente, não houve incêndio. A investigação do acidente revelou que, antes do vazamento, o medidor de nível remoto do tanque apresentou defeito. O tanque originalmente possuía um alarme de nível alto de líquido, mas foi feita uma alteração durante a manutenção recente, fazendo com que o alarme deixasse de funcionar corretamente (trata-se de uma modificação inadequada). Lição deste acidente: é muito importante manter um alarme de nível alto e garantir que o medidor de nível funcione corretamente. A fábrica precisa testar regularmente os medidores de nível para garantir seu funcionamento adequado. Os nivômetros sempre apresentam uma certa taxa de falhas, sendo que geralmente ocorre uma falha a cada 10 anos. Portanto, para solventes de alto risco, deve-se considerar, se necessário, o uso de medidores de nível ou interruptores de nível redundantes. Quaisquer alterações nos medidores de nível e nos sistemas de alarme de nível devem ser incluídas no âmbito do gerenciamento de mudanças. É necessário seguir rigorosamente os procedimentos estabelecidos para essas mudanças; não se deve cancelar arbitrariamente a função de monitoramento do nível. A desativação do alarme de nível de líquido deve passar por revisão de alterações. Desviar arbitrariamente o alarme de nível do líquido pode causar transbordamento, e até mesmo acidentes de incêndio e explosão. Configurações de alarme de nível do tanque https://imgsa.baidu.com/forum/w%3D580/sign=e44b6e487cf082022d9291377bfbfb8a/9fd1ae763912b31bf95147428918367adab4e17e.jpg Este é um exemplo das configurações de alarme de nível do tanque, extraído dos padrões API. O tempo mencionado serve apenas como exemplo; ajustes apropriados podem ser feitos de acordo com as circunstâncias reais. As “Normas de Projeto para Áreas de Tanques em Sistemas de Armazenamento e Transporte de Produtos Petroquímicos” SH/T 3007-2014 também estabelecem regras detalhadas quanto aos valores de alarme relacionados ao nível do líquido nos tanques: 5.4.2 Deve-se instalar alarmes para nível alto e baixo no sistema de controle automático, de acordo com as seguintes condições: a) O valor de alarme para nível alto no tanque não deve ser superior ao nível máximo de armazenamento projetado para o tanque ； b) A altura de ajuste do alarme de nível baixo no tanque de armazenamento não deve ser inferior ao nível mínimo de armazenamento projetado para o tanque. https://imgsa.baidu.com/forum/w%3D580/sign=9b13ccab8d025aafd3327ec3cbedab8d/452b3e13b31bb051b2193943397adab44aede07e.jpg Tanques de diferentes capacidades, cujo rapporto entre altura e diâmetro varia de acordo com as exigências do processo ou da disposição no local. Com base nas informações disponíveis, pode-se concluir que a relação entre a altura e o diâmetro dos tanques mais utilizados é a seguinte: nos tanques de grande capacidade, essa relação é próxima de 1:1, enquanto nos tanques de menor capacidade, ela costuma ser maior que 1. Para tanques de pequena capacidade, mantendo-se a mesma capacidade, quanto maior for a relação altura/diâmetro, maior será a variação do nível do líquido, o que é benéfico para melhorar a precisão da indicação dos medidores de nível no local. Na produção real, as “Normas de Projeto para Áreas de Tanques em Sistemas de Armazenamento e Transporte de Produtos Petroquímicos” são muito adequadas para tanques de grande capacidade. No entanto, elas não são totalmente adequadas para tanques de pequena capacidade que exigem processos especiais. Para tanques de pequena capacidade, é recomendável utilizar a porcentagem da capacidade como critério para definir os valores de alarme, de modo a garantir o tempo de reação dos operadores e das válvulas de intertravamento. Requisitos normativos para a instalação de intertravamentos e válvulas de corte de emergência em áreas de tanques: I. SH/T 3007-2014 – Normas de projeto para sistemas de armazenamento e transporte em indústrias petroquímicas. 5.4.1 Tanques com capacidade superior a 100 m³ devem estar equipados com instrumentos de medição contínua do nível do líquido. 5.4.2 Deve-se instalar alarmes de nível alto e baixo no sistema de controle automático, de acordo com as seguintes regras: a) O nível de alarme para nível alto no tanque não deve ser superior ao nível máximo de armazenamento projetado para o tanque ； b) A altura de ajuste do alarme de nível baixo no tanque de armazenamento não deve ser inferior ao nível mínimo de armazenamento projetado para o tanque. 5.4.3 Os tanques de armazenamento de líquidos tóxicos de grau I e II, os tanques para líquidos inflamáveis das categorias A-B e A-A com capacidade igual ou superior a 3000 m³, e os tanques para outros tipos de líquidos com capacidade igual ou superior a 10000 m³ devem estar equipados com sistemas de alarme para níveis elevados de líquido, além de dispositivos de intertravamento. O sistema de alarme para níveis elevados deve acionar o fechamento automático da válvula de controle da entrada do tanque. 5.4.4 Os tanques de armazenamento das matérias-primas do equipamento devem dispor de um alarme de nível de líquido muito baixo; esse alarme deve acionar o fechamento automático da bomba. II. SH3136-2003 – Normas de projeto de segurança para tanques esféricos de hidrocarbonetos liquefeitos 5.3.1 Os tanques esféricos de hidrocarbonetos liquefeitos devem ser equipados com medidores de nível, tanto locais quanto remotos. No entanto, não se deve utilizar medidores de nível do tipo placa de vidro. O nívelmetro utilizado deve ser seguro e confiável, e deve-se reduzir ao máximo o número de orifícios nos tanques esféricos para hidrocarbonetos liquefeitos. 5.3.2 Os tanques esféricos para armazenamento de hidrocarbonetos liquefeitos devem ser equipados com alarmes de nível elevado de líquido, bem como com sistemas de intertravamento em caso de nível extremamente alto de líquido. Quando necessário, deve-se instalar um alarme de nível baixo de líquido. 5.3.3 Para os tanques esféricos de armazenamento de gás liquefeito de petróleo, utilizados no carregamento e descarregamento de caminhões em operações intermitentes, deve ser instalado um dispositivo de intertravamento automático de alto nível de líquido, com função de interrupção de emergência do fornecimento de material. Para tanques esféricos de armazenamento operados continuamente em instalações de liquefação ou refino de componente único, os requisitos de intertravamento devem ser determinados de acordo com as necessidades do processo produtivo nas etapas anteriores e seguintes. 6.1 Nos tanques esféricos de armazenamento de petróleo liquefeito, devem ser instaladas válvulas de corte de emergência nas entradas e saídas da fase líquida. Essas válvulas devem estar localizadas perto do tanque esférico. III. Normas de projeto para depósitos de petróleo GB50074-2014 8.3.10 Nos tubulações que transportam líquidos inflamáveis e combustíveis, localizados nas proximidades da margem, devem ser instaladas válvulas de corte para situações de emergência. 13.2.2 Quando os tubos de esgoto contendo óleo, localizados dentro da berma de proteção do área de tanques, saem dessa berma, devem ser adotadas medidas para evitar vazamentos de líquidos inflamáveis e combustíveis para fora da área dos tanques. 15.1.4 Os instrumentos de medição de nível utilizados para gerar sinais de alarme relacionados aos níveis elevados e baixos do líquido nos tanques devem ser instrumentos de medição contínua de nível ou interruptores de nível separados. Além disso, deve haver sistemas de alarme e intertravamento integrados no sistema de controle automático. IV. Normas de projeto para prevenção de incêndios em indústrias petroquímicas – GB50160-2008 6.3.11 Os tanques de armazenamento de hidrocarbonetos liquefeitos devem estar equipados com medidores de nível, termômetros, manômetros e válvulas de segurança. Além disso, devem existir sistemas de alarme para nível elevado de líquido, bem como mecanismos de interrupção automática do fornecimento de combustível quando o nível atinge um valor muito alto. Para os tanques de armazenamento de hidrocarbonetos liquefeitos completamente congelados, também devem ser instalados dispositivos de alívio de vácuo, além de sensores para detecção de temperaturas altas e baixas. Esses dispositivos devem estar conectados ao sistema de controle automático. 6.3.12 Os tanques de gás devem ser equipados com dispositivos de alarme para limites superiores e inferiores, e é recomendável que haja também dispositivos de intertravamento automático nos tubos de entrada e saída. 6.3.14 Os tanques de armazenamento de hidrocarbonetos liquefeitos de pressão total devem contar com um sistema de desidratação secundário com medidas de proteção contra congelamento. Deve haver também uma válvula de interrupção de emergência localizada na parte inferior do tanque. V. AQ 3053-2015 – Especificações técnicas de segurança para tanques de armazenamento de aço cilíndricos verticais soldados. 6.13 Válvulas de corte: Deve haver uma válvula de corte principal localizada perto das tubulações de entrada e saída do material no tanque. Para tanques de grande porte, devem ser utilizadas válvulas com atuadores pneumáticos, hidráulicos ou elétricos. Quando o atuador é do tipo elétrico, seus cabos de alimentação, cabos de sinal e o próprio atuador elétrico devem ter proteção contra incêndios. A válvula de corte deve ter funcionalidades de fechamento automático e manual; o fechamento manual inclui fechamento remoto e fechamento manual no local. 12.2.2 Acessórios de controle do nível de líquido: Nos tanques de armazenamento de líquidos inflamáveis, devem ser instalados medidores de nível, bem como dispositivos de alarme para níveis altos e baixos, e também dispositivos de alarme para níveis extremamente altos. As informações relacionadas aos alarmes e ao nível do líquido devem ser transmitidas para a sala de controle. Tanques que são operados com frequência devem ser equipados com dispositivos de intertravamento automático para interrupção de emergência. Os tanques de grande porte devem estar equipados com dispositivos de alarme para níveis de líquido baixos e altos, bem como com dispositivos de interrupção de emergência. Além disso, deve-se implementar medidas que permitam a interligação entre o alarme de nível alto e o dispositivo de interrupção de emergência. Botões de interrupção de emergência devem ser instalados fora do dique de proteção contra incêndios e nas estações de controle. Quando ocorre um alarme de nível elevado no tanque de armazenamento ou um incêndio, é possível fechar remotamente ou manualmente a válvula de interrupção do fornecimento de líquido. Após o fechamento dessa válvula, a bomba de alimentação deve ser desligada automaticamente por meio de um mecanismo de intertravamento. VI. AQ3036-2010 – Normas para instalação de equipamentos de monitoramento de segurança em áreas de armazenamento de produtos químicos perigosos. 4.2.5 No caso de reforma de tanques antigos, deve-se priorizar a utilização de sensores que possam ser instalados sem a necessidade de esvaziar o tanque. 5 Requisitos de configuração dos equipamentos de controle interligado 5.1 É possível configurar, de acordo com as condições reais, equipamentos de controle automático interligado para controlar parâmetros como temperatura do tanque, nível do líquido, pressão e temperatura ambiente. Isso inclui o corte ou transferência automática dos materiais, bem como equipamentos de resfriamento por spray. 5.2 O dispositivo de comutação de emergência deve levar em consideração, ao mesmo tempo, o impacto na produção segura dos dispositivos localizados a montante e a jusante, além de possibilitar a comunicação de alarmes com esses dispositivos e a execução diferida das ações necessárias. Se necessário, devem ser instaladas, ao mesmo tempo, instalações de alívio de pressão de emergência ou de recuperação de materiais. 6.3.7 Tanques de armazenamento de líquidos inflamáveis de grande porte (acima de 5000 m³) e tanques de pressão para substâncias perigosas com capacidade acima de 400 m³ devem contar com sistemas separados de detecção e alarme de nível elevado do líquido, além de sistemas de intertravamento. 6.3.8 O sistema de controle para detecção do nível elevado de líquido nos tanques de pressão deve ser composto por alertas por software e alertas por hardware. A estrutura lógica de controle de alarmes deve utilizar uma lógica de porta OU. VII. Notificação sobre o reforço da gestão da segurança nas áreas de armazenamento de produtos químicos – Anvisa nº 3 [2014] 68: https://imgsa.baidu.com/forum/w%3D580/sign=38f03d5955afa40f3cc6ced59b64038c/d54eb41ab051f819cd188921d5b44aed2e73e77e.jpg Reforço adicional da gestão da segurança nas áreas de armazenamento de produtos químicos: (I) Aperfeiçoamento das instalações de monitoramento e controle nessas áreas. De acordo com as exigências das normas, são configurados alarmes para níveis elevados e baixos de líquido no tanque. São adotadas medidas de intertravamento automático para fechar a válvula de alimentação do tanque quando o nível de líquido fica excessivamente alto, e também medidas de intertravamento automático para parar o transporte de material quando o nível de líquido fica excessivamente baixo. Certifique-se de que o sistema de alarme para vazamentos de gases inflamáveis, explosivos, tóxicos e nocivos esteja em bom estado e funcional. Tanques de armazenamento importantes, como os de gases liquefeitos e produtos químicos altamente tóxicos, devem ser equipados com válvulas de interrupção de emergência. VIII. Notificação sobre a emissão de diretrizes para o controle de acidentes graves envolvendo substâncias químicas perigosas e fogos de artifício – Anexo Geral de Supervisão de Segurança nº 3 (2016) 62: https://imgsa.baidu.com/forum/w%3D580/sign=ce02e5f4ab0f4bfb8cd09e5c334f788f/5f47b750f81986187a7a65ef45ed2e738bd4e67e.jpg É necessário implementar um controle rigoroso dos riscos e uma gestão eficaz das potenciais ameaças. 3. É preciso avançar de forma consistente na correção de problemas relacionados a substâncias químicas perigosas, aplicando medidas de prevenção eficazes: (4) A partir de 1º de janeiro de 2017, todas as instalações que armazenam substâncias químicas perigosas e que se enquadram como fontes de risco de primeiro ou segundo grau, e que não possuem sistema de parada de emergência, deverão ser desativadas imediatamente ； IX. SH/T 3184-2017 – Especificações para o projeto de sistemas automatizados em áreas de tanques na indústria petroquímica. 4.2.3.1 Deve-se instalar 2 conjuntos de instrumentos de medição contínua do nível do líquido no topo dos tanques. Um desses conjuntos deve ser utilizado para configurar alertas de nível alto e baixo no sistema de controle. 4.2.3.2 Deve-se estabelecer, no sistema de controle, um esquema de alarme para níveis de líquido muito altos, bem como um mecanismo de intertravamento para fechar as válvulas de alimentação dos tanques, de acordo com as exigências do processo. Os sinais devem ser fornecidos por outros instrumentos de medição contínua de nível. Quando for necessário usar um terceiro instrumento de medição de nível, pode-se optar por um instrumento de medição contínua ou por um interruptor de nível. 4.2.4.1 Deve-se instalar 2 conjuntos de instrumentos de medição contínua do nível do líquido no topo do tanque. Um desses conjuntos deve ser utilizado para configurar alertas de nível alto e baixo no sistema de controle. 5.3.7.1 Tanques de aço carbono para líquidos, cujas paredes internas não possuem revestimento ou camada de sujeira, podem utilizar interruptores de nível ultrassônicos instalados na parte externa do tanque. 5.3.7.2 Para tanques com teto flutuante ou tanques de armazenamento de óleos pesados, é recomendado o uso de interruptores de nível ultrassônicos montados na superfície externa do tanque. 5.3.7.3 Para tanques de hidrocarbonetos liquefeitos, é recomendado o uso de interruptores de nível ultrassônicos montados na superfície externa do tanque. 5.3.7.4 A instalação do sensor de ondas ultrassônicas deve ser feita de modo que a direção de medição do sensor não seja obstruída por tubulações ou outros componentes dentro do tanque. Além disso, o sensor deve ser instalado longe das soldas nas paredes do tanque. X. Princípio e características do interruptor de nível por ultrassom da Dinghua Electronics https://imgsa.baidu.com/forum/w%3D580/sign=17af1b5444fbfbeddc59367748f0f78e/5c0dff188618367a97b4f5b621738bd4b31ce57e.jpg Esse interruptor de nível por ultrassom é um dispositivo de detecção totalmente sem contato, instalado fora do tanque, para medir o nível do líquido. Ele utiliza a tecnologia patenteada pela Dinghua Electronics, chamada “análise de microvibrações”. Além disso, graças a processos de fabricação precisos e inspeções rigorosas, esse interruptor garante confiabilidade, estabilidade e durabilidade. As características de desempenho deste interruptor de nível de uso externo são as seguintes: 1) Instalação online, sem necessidade de parar a máquina; não é necessário abrir o tanque, usar fogo ou flanges. 2) Não é afetado pela viscosidade do líquido a ser medido, nem pela pureza do mesmo. 3) Não é afetado pela densidade, pressão ou temperatura do meio. 4) Não é afetado pelas condições internas do tanque a ser testado. 5) Sem componentes de movimento mecânico, durável e sem desgaste. 6) Ecológico, sem vazamentos e sem liberações. Devido às características acima mencionadas desse interruptor de nível de tipo externo, ele é adequado para ambientes que exigem altos padrões de segurança e condições de instalação rigorosas ； Adequado para vários meios líquidos.