緊急切斷閥對煉油化工裝置的安全運行、聯(lián)鎖保護起著至關重要的作用。隨著GB 50160一2008《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》的實施以及國外先進工藝包的引進，在新建煉油裝置或裝置改造中出現(xiàn)了一類特殊的緊急切斷閥，在高危險設備發(fā)生火災后，通過操作此類閥門可以緊急切斷相應火災區(qū)域原料，避免險情擴大，有效地降低火災造成的損失。因此，該類閥門又被稱為緊急隔離閥EⅣ(Emergency Isolation Shut DownValve)，由于在煉廠中該類閥門往往安裝在液化石油氣罐與其抽出泵之間，也被稱為泵罐隔離閥。
    最近幾年，筆者所在單位設計了若干個新建煉廠以及眾多單體裝置和相關改造項目，其中都涉及了EIV的設計，筆者就EⅣ的設置原則、設計選型相關要點等進行論述，供煉廠工程設計人員參考與探討。
    自GB 50160一2008《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范》實施以來，在國內(nèi)新建煉化裝置及改擴建項目中EIV的使用越來越普遍，該規(guī)范在7．2．15條中明確指出煉化裝置中何處需要設置EIV：“液化石油氣設備抽出管道應在靠近設備根部設置切斷閥。容積超過50 m3的液化石油氣設備與其抽出泵的間距小于15 m時，該切斷閥應為帶手動功能的遙控閥，遙控閥就地操作按鈕距抽出泵的間距不應小于15 m”[1]。在國外石油化工裝置設計中，高危險設備底部出料口設置緊急切斷閥早已成為通用的工業(yè)標準，如美國石油學會在API RP2001《煉油廠防火》第3章中，明確要求“在裝有大量易燃液體的容器液面下接管處，應當安裝緊急切斷閥”[21；并且在API RP553《煉油廠控制閥》第7章中具體說明了壓縮機、泵、加熱爐、容器等相關設備設置EIV的基本原則；同時許多公司(如雪佛龍、殼牌)將設置緊急切斷閥的要求列入公司規(guī)定或標準中。結合國外的規(guī)范要求以及國內(nèi)外大工程公司的設計實例，原則上均要求EIV設置在高火災危險設備緊鄰的出口(或入口)工藝管線上，并能夠充分滿足隔離操作的要求，用于停止易燃或有毒物料無節(jié)制的釋放。上述高火災危險設備包括：容積大于7．571 m3(2 000加侖)輕組分的容器；大于15．5 m3(4 000加侖)的液化石油氣儲罐；內(nèi)部的可燃液體溫度超過315℃或已經(jīng)超過自燃溫度的容器或換熱器；輸送烴類等可燃液體能力超過45 m3／h的機泵；可燃氣體壓縮機功率大于150 kw；通過爐管加熱可燃液體的加熱爐；內(nèi)部壓力大于3．45 MPa，模式為放熱反應的烴類反應器等。但就國內(nèi)項目而言，考慮到投資限制，正在建設或已經(jīng)建成的煉化項目，EIV設置所遵循的基本原則還是文獻[1]中的7．2．15條及其條文解釋。
    在上述設置原則下，當出現(xiàn)泄漏發(fā)生火災時，操作人員或者工藝聯(lián)鎖可通過及時關閉該設備出
口(或入口)管線上的EIV實現(xiàn)隔離該設備的目的，為下一步的消防滅火工作創(chuàng)造有利條件，達到避免惡性安全事故發(fā)生，減小損失的目的。
    2 EIV的設計選型
    EIV在煉化裝置中作用重大，但EIV也會因其誤動作關閉，導致影響裝置正常生產(chǎn)的風險發(fā)生，因而必須做好EIV的設計選型。目前，許多工程設計人員并沒有重視EIV的設計選型，甚至在工程設計中直接套用安全儀表系統(tǒng)中緊急切斷閥的設計思路來對EIV進行選型。筆者認為這樣的選型不僅不能正確體現(xiàn)EIV的作用，反而容易因EIV誤動作而影響正常生產(chǎn)。EIV存在特殊性，其意義不同于裝置聯(lián)鎖系統(tǒng)中的緊急切斷閥和順控中的切斷閥。首先EIV的存在是一種安全手段，在火災發(fā)生時，無論是在
    現(xiàn)場還是控制室，操作人員都應能快速地對它進行操作，以盡快隔離易燃物料與火災設備，停止易燃物料的無節(jié)制釋放，避免更大的損失；其次要盡量避免該閥門的誤操作以及氣源故障造成裝置的誤停車。鑒于以上兩點，EIV的設計選型存在其獨特的地方。關于EIV閥門的結構、檢測等方面，相關規(guī)范都有比較詳細的要求，并且國內(nèi)已經(jīng)有多篇文章進行了闡述。筆者根據(jù)所做多個項目中的經(jīng)驗教訓，介紹EIV在平面布置、執(zhí)行機構選擇、閥門附件等方面的設計選型要點：
    1)EIV應優(yōu)先安裝在火災危險區(qū)域之外。若限于平面布置，EIV只能布置在火災危險區(qū)域內(nèi)時，EIV的執(zhí)行機構及電纜都應采取防火措施。
    2)EIV執(zhí)行機構應配手輪機構。EIV應配置閥位開關，包括全開位置開關和全關位置開關。
    3)氣動EIV的關閉時間宜小于30 s，大型電動閥的關閉時間應小于120 s。在此范圍內(nèi)閥門關
閉速度應兼顧減少水擊效應的影響。
    4)EIV的執(zhí)行機構應優(yōu)先選用故障保位模式(FL)。工藝流程對隔離閥無故障安全要求時，氣
動執(zhí)行機構優(yōu)先選配雙氣缸執(zhí)行機構，故障動作模式為FL，氣動執(zhí)行機構宜配雙電控電磁閥，動作方式為勵磁開勵磁關(EOEC)。工藝流程對隔離閥有故障安全要求時，氣動執(zhí)行機構優(yōu)先選配單氣缸，控制信號觸點為常閉觸點，故障動作模式為FC，根據(jù)用途要求配置電磁閥。
    5)氣動EIV應配后備氣源罐。氣源罐容量應至少滿足所轄閥門從全開到全關動作1次的需求。
    6)電動執(zhí)行機構的供電系統(tǒng)應有后備電源。
    3 ElV的邏輯功能
為了更好地發(fā)揮EIV的作用，在控制系統(tǒng)中還要設計相應的邏輯功能，如圖1所示，該邏輯功能已在多個大型煉化項目中得到成功應用。

    EIV邏輯需要特別注意以下幾點：
    1)EIV在現(xiàn)場設有開閥按鈕HS—C和關閥按鈕HS—B，在控制室設關閥按鈕HS—A，這樣設計可以防止控制室人員誤操作，即只有現(xiàn)場無危險時才能打開該閥。
    2)由于該類閥作用重大，為了確認EIV是否按照要求正常動作，設有閥位校驗燈。在閥位校驗正確，并在閥位關到位(或開到位)后相應的閥門位置狀態(tài)燈(EZLO／EZLC)亮；在閥位校驗失敗時，閥位校驗報警燈(EZA)亮，如圖2所示。

    3)閥門在動作過程中時，控制系統(tǒng)閥門位置狀態(tài)燈和閥位校驗報警燈宜顯示灰色，代表閥門正
在運行，避免出現(xiàn)誤報警。
    4)現(xiàn)場操作按鈕Hs—C和HS—B應安裝在火災危險區(qū)域之外?，F(xiàn)場按鈕應布置在距火災或泄漏設備15 m外，且在主導風向的上風向；應配帶保護罩，防止有人誤碰到按鈕導致的誤操作；現(xiàn)場按鈕宜分區(qū)集中布置在巡檢通道旁，位置明顯，易于接近；按鈕銘牌上應有閥門用途、儀表位號等信
息，清晰易辯。
    5)在煉化裝置中，EIV往往設置在容器(或塔)與泵(或壓縮機)之間以及壓縮機的出人口，因而在EIV緊急關閥的同時(即EIV離開全開位置)需要去聯(lián)鎖停泵(或壓縮機)。
    4控制系統(tǒng)選擇
    EIV是采用過程控制系統(tǒng)控制還是采用安全儀表系統(tǒng)控制，應根據(jù)項目安全完整性等級(SIL)
分析結果確定。由于國內(nèi)很多項目未開展SIL分析，無法確定裝置的SIL等級。這種情況下，鑒于EIV的重要作用，筆者認為當項目中已設有安全儀表系統(tǒng)時，EIV的控制宜在安全儀表系統(tǒng)中實現(xiàn)，當項目中僅設置過程控制系統(tǒng)時，EIV的控制在過程控制系統(tǒng)中實現(xiàn)即可。
    5結論
    EIV是為了滿足煉化裝置日益嚴格的安全要求而產(chǎn)生的，通過操作EIV可以在發(fā)生火災時有效地降低損失，避免事故的擴大。盡管EIV增加了工程投資，但考慮到其在安全方面的作用，合理的設置EIV是非常有必要的。