油氣儲運中問(wèn)題與對策探討

摘要：油氣儲運系統均存在諸多問(wèn)題，如油氣儲運過(guò)程中的火災隱患，儲運過(guò)程中的油氣蒸發(fā)損耗，油氣管道的腐蝕等等。這些問(wèn)題必須引起相當大的重視。

關(guān)鍵詞：儲運；火災；蒸發(fā)

一、油氣儲運中常見(jiàn)問(wèn)題及原因

1、火災隱患

由于石油及天然氣的主要成分是烴類(lèi)碳氫化合物，具有易燃、易爆、易聚集靜電、易中毒等特性，而油氣儲運過(guò)程中是在特定的條件下進(jìn)行，特別是輸油管道，加熱加壓是管道運輸的特點(diǎn)，故具有極大的火災及爆炸危險性。一旦發(fā)生事故，可能造成巨大的損失和人員傷亡，并帶來(lái)惡劣的社會(huì )影響。主要原因主要有：（1）設備故障帶來(lái)的危害。油氣儲運設備設計的不合理、工藝缺陷、管線(xiàn)的腐蝕、操作壓力的波動(dòng)、機械振動(dòng)引起的設備疲勞性損壞以及高溫高壓等壓力容器的破損，易引起泄漏及爆炸。（2）防靜電措施不到位。油氣儲運過(guò)程中，油氣在管道和設備內流動(dòng)會(huì )因摩擦而產(chǎn)生靜電，如果靜電不能及時(shí)導除，造成電荷積累，導致火花放電，就會(huì )引起火災爆炸事故。（3）不防爆設備及電器帶來(lái)的危害。工藝設備及電器線(xiàn)路如果未按規定選用防爆型或未經(jīng)防爆處理，泄漏的可燃液體、氣體遇機械摩擦火花或電氣火花極易發(fā)生火災爆炸事故。（4）違章動(dòng)火作業(yè)。包括違章指揮，動(dòng)火審批不嚴，在不具備動(dòng)火的條件下貿然審批動(dòng)火；盲目動(dòng)火。有的職工不熟悉動(dòng)火管理規定，或存在僥幸心理，不辦理動(dòng)火手續，有的職工本身不具備動(dòng)火資格，忽視動(dòng)火管理規定，貿然動(dòng)火釀成火災；現場(chǎng)監護不力，流于形式。

2、油氣蒸發(fā)嚴重

目前，從油田→煉油廠(chǎng)→用戶(hù)的周轉環(huán)節繁雜，油氣損耗量及帶來(lái)的經(jīng)濟損失十分驚人。在石化、石油,如煉油廠(chǎng)儲運系統、油庫、加油站等油品裝卸操作頻繁的工作環(huán)節,汽油等輕質(zhì)油品中易揮發(fā)的有機組分會(huì )大量汽化逸出。按全國目前原油的年使用量2. 5×108t估算,全國原油和成品油的總損耗量將達到7. 5×106t/a以上，相當于一個(gè)大油田和煉油廠(chǎng)的采煉量，價(jià)值3×1010RMB以上。油品蒸發(fā)損耗的主要物質(zhì)是輕組分，因此,油品蒸發(fā)不僅造成數量的損失,還將引起質(zhì)量的下降。除此之外，由于散發(fā)到空氣中的油氣具有易燃易爆的特性，超過(guò)一定濃度遇到火源即可發(fā)生爆炸。石油儲運過(guò)程中的裝卸站臺和加油站向空氣中排放的油氣具有一定的毒性，會(huì )引起皮膚、內臟和神經(jīng)系統的疾病;另外油氣(烴類(lèi)物質(zhì))與空氣中氮氧化物在紫外線(xiàn)的作用下發(fā)生反應生成臭氧，為光化學(xué)煙霧的形成創(chuàng )造了條件。

3、管道腐蝕

很多輸油管道在濕硫化氫環(huán)境下受到嚴重腐蝕并開(kāi)裂,如應力腐蝕開(kāi)裂(SCC)、硫化物應力腐蝕開(kāi)裂(SSCC)、氫致開(kāi)裂(HIC)、應力誘導的氫致開(kāi)裂(SOHIC)等。造成管道腐蝕的原因通常有四種：（1）材質(zhì)因素。以HIC為例,材料中包含貝氏體或者馬氏體的“硬質(zhì)”帶對HIC十分敏感。如果材料夾雜物偏析區硬度控制在300HV以下,就能夠很好的消除材料對HIC的敏感性。2、埋地管道所處的環(huán)境。埋地管道所處的環(huán)境是引起腐蝕的外因，這些因素包括土壤類(lèi)型、土壤電阻率、土壤含水量(濕度)、pH值、硫化物含量、氧化還原電位、雜散電流及干擾電流、微生物、植物根系等。3、應力水平。有很多實(shí)驗表明,如果材料所承受的應力超過(guò)其屈服應力的30%以上時(shí),材料就可能發(fā)生SOHIC破壞。但這樣的應力水平,在焊接構件的焊縫周?chē)鷧^域以及SSCC裂紋或者其它類(lèi)似于裂紋的缺陷內都有可能出現。4、設計制造。一些學(xué)者參照NACE標準(對于介質(zhì)為氣體,設計壓力,<448 kPa;對于介質(zhì)為多相系統,設計壓力<1 551 kPa)進(jìn)行容器設計,認為可以避免SSCC或HIC發(fā)生的可能。但是實(shí)際上,這個(gè)標準的制定來(lái)源于實(shí)驗室環(huán)境(空氣中)。而且,酸性環(huán)境與水相的化學(xué)成分、pH值以及硫化氫分壓等因素有關(guān)。

二、防止儲運過(guò)程中問(wèn)題的對策

1、油氣儲運過(guò)程的防火準備

（1）定期對設備維護保養。針對各種設備的特性嚴格按保養規程進(jìn)行維護，工藝流程操作前做好工作危害分析，控制操作風(fēng)險。（2）做好防火設計。設備泄漏等往往起源于設計階段，因此抓好防火設計十分重要。首先是設備的設計、選型、選材、布置及安裝均應符合國家規范和標準。根據不同工藝過(guò)程的特點(diǎn)，選用相應的耐壓、耐高溫或耐腐蝕的材質(zhì)，按規定進(jìn)行制造和安裝。其次是新建、改建、擴建生產(chǎn)裝置布局，單元設備布置，防火安全設施的設計和實(shí)施應遵循有關(guān)規范，做好嚴格的防火審核工作，充分考慮防火分隔、通風(fēng)、防爆泄壓、消防設施等因素。同時(shí)對設備、電氣的防爆要求嚴格把關(guān)，從而消除先天性火災隱患。3、落實(shí)動(dòng)火作業(yè)措施。拆卸禁火區內需要動(dòng)火的設備、管道及其附件，移至安全的地方去動(dòng)火，將需要動(dòng)火的設備、管道及其附件和相關(guān)的運行系統做有效地隔離，如在管道上加堵盲板或拆掉一節管子等，阻隔易燃易爆的物料和介質(zhì)進(jìn)入動(dòng)火作業(yè)點(diǎn)。動(dòng)火前應把動(dòng)火點(diǎn)周?chē)�的易燃易爆物品轉移至安全地方，現場(chǎng)應打掃干凈。經(jīng)檢查確認無(wú)誤后，開(kāi)具“用火作業(yè)許可證”，落實(shí)好監護責任人。要在動(dòng)火前和動(dòng)火期間對動(dòng)火區域內易燃易爆氣體濃度進(jìn)行分析，避免動(dòng)火過(guò)程中發(fā)生火災、爆炸事故。

2、油氣儲運中的油氣揮發(fā)

首先，改造固定頂油罐。當前，很多石油依然用固定頂油罐來(lái)儲存汽油和煤油，為了防止油氣揮發(fā)，減少油品儲存過(guò)程中油氣污染，需要將這些汽油和煤油儲罐改裝成內、外浮頂儲罐，并經(jīng)常檢查，確保浮頂密封和附件良好�？梢栽鰪娪凸薜陌踩�可靠性,減少油氣污染，浮頂罐的蒸發(fā)損耗可比固定頂罐降低85%左右。而且還可以產(chǎn)生可觀(guān)的效益。2、油氣回收裝置，治理油品灌裝過(guò)程中的油氣揮發(fā),最根本的手段是采取油氣回收措施,回收排放出的烴類(lèi)氣體。采用油氣回收措施就是在油品灌裝集中的地點(diǎn),設置油氣回收裝置,將灌裝過(guò)程中產(chǎn)生的油氣回收,通過(guò)裝置恢復成液態(tài),重新送入儲罐。這樣不僅可以大幅度降低烴類(lèi)氣體排放量,而且具有明顯的經(jīng)濟效益。油氣回收方法可分為吸收法、吸附法、冷凝法及薄膜選擇滲透回收法等�？傊�，加油站采用油氣管道系統方案、儲油罐中固定頂罐較多的油庫和煉油廠(chǎng)采用油氣管道與專(zhuān)用設備結合的方案較為合理，即可在減少投資情況下達到一定效果，其他情況則應采用專(zhuān)用設備方案，效果較好，但投資較大。

3、管道的防腐蝕處理

（1）加強鋼管材料要求。管道發(fā)生應力腐蝕開(kāi)裂主要是由剝離或陰極剝離造成的，要完全控制和預防壓力容器及管道中的與氫相關(guān)的腐蝕開(kāi)裂，可能性非常小。為此，在材料的制造過(guò)程中,盡量控制和改善夾雜物的數量與形貌，降低含硫量與含氫量，涂敷前的鋼管表面必須進(jìn)行拋丸或噴砂處理,以達到標準要求的潔凈度和錨紋深度,確保底漆粘結牢固。（2）把好現場(chǎng)補口質(zhì)量。補口材料與管體防腐覆蓋層有較好的相容性;補口接合部應嚴密粘牢,必要時(shí)可做嚴密性試驗;必須認真處理補口處的鋼管表面,達到管體表面潔凈度的要求。（3）合理選擇管材壁厚度。首先要防止儲運過(guò)程與投運中管道的局部屈曲失穩;其次，要考慮裂紋擴展時(shí)效,防止開(kāi)裂破壞。厚壁管比薄壁管有利于抗應力腐蝕開(kāi)裂。因此在設計時(shí)不妨適當降低管材強度,增加管壁厚度。（4）固定式與移動(dòng)式防腐作業(yè)線(xiàn)相結合工廠(chǎng)固定式防腐作業(yè)生產(chǎn),由于施工環(huán)境好,可提高防腐管的質(zhì)量,但對于需要長(cháng)途運輸的管材,防腐覆蓋層易損傷,而現場(chǎng)修補也很難達到滿(mǎn)意的效果,故建立防腐作業(yè)線(xiàn)應考慮固定與移動(dòng)相結合,以滿(mǎn)足工程現實(shí)的需要。

三、結語(yǔ)

石油是不可再生的資源，油氣儲運作業(yè)環(huán)境復雜，因此各個(gè)煉油廠(chǎng)和油庫、加油站應必須著(zhù)手在油品儲運過(guò)程中采取切實(shí)可行的措施減少蒸發(fā)損耗，避免強制實(shí)施油氣回收時(shí)影響生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)。將火災防患于未然，對儲運管道加強管理。但是由于油氣儲運過(guò)程的復雜性,很多問(wèn)題還有待進(jìn)一步解決,如油氣回收技術(shù)等等。目前我國還處于較低的階段,如何將一些技術(shù)有機的結合起來(lái),還需要以后的不斷探索。

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