油氣儲(chǔ)運(yùn)安全節(jié)能的發(fā)展

孫生?。ㄇ嗪Ｓ吞锕艿垒斢吞帲?/p>

1 油氣儲(chǔ)運(yùn)安全節(jié)能及其重要性

1.1 油氣儲(chǔ)運(yùn)與安全節(jié)能

油氣儲(chǔ)運(yùn)作為石油產(chǎn)業(yè)鏈中的一個(gè)環(huán)節(jié)起著紐帶性質(zhì)的作用，從礦場(chǎng)油氣集輸及處埋、油氣的長(zhǎng)距離運(yùn)輸、各轉(zhuǎn)運(yùn)樞紐的儲(chǔ)存和裝卸到終點(diǎn)分配油庫(kù)（或配氣站）的營(yíng)銷，這一連串的石油生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷售環(huán)節(jié)，都少不了儲(chǔ)運(yùn)在其中穿針引線。

安全問(wèn)題向來(lái)是油氣儲(chǔ)運(yùn)工程最為關(guān)注的話題，由于油氣易燃的特點(diǎn)，一旦發(fā)生泄漏，對(duì)環(huán)境、對(duì)人員都會(huì)造成極大的危害。近年來(lái)也發(fā)生了不少油儲(chǔ)安全事故，從美國(guó)墨西哥灣原油泄漏到2013年黃島中國(guó)石化輸油儲(chǔ)運(yùn)公司輸油管線破裂爆炸事故，儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)的脫節(jié)，勢(shì)必造成環(huán)境污染和經(jīng)濟(jì)損失，甚至引發(fā)國(guó)內(nèi)外的恐慌。因此，解決油氣儲(chǔ)運(yùn)安全性問(wèn)題成為該項(xiàng)工程的重中之重[1]。

1.2 油氣儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施安全與節(jié)能的重要性

油氣儲(chǔ)運(yùn)可以分為存儲(chǔ)和運(yùn)輸兩部分。天然氣的存儲(chǔ)設(shè)備主要用作供應(yīng)和調(diào)峰。對(duì)于短期調(diào)峰而言，目前采用較多的是輸氣管道末端儲(chǔ)氣或者儲(chǔ)氣罐；對(duì)于中長(zhǎng)期調(diào)峰，常常使用地下儲(chǔ)氣庫(kù)和LNG設(shè)施等。石油的存儲(chǔ)用到的是油庫(kù)，根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)油庫(kù)可以分為不同的類型，如按照運(yùn)輸方式的不同，油庫(kù)可以分為水運(yùn)油庫(kù)、陸運(yùn)油庫(kù)和水陸聯(lián)運(yùn)油庫(kù)；按照油品種類的不同，油庫(kù)可以分為原油庫(kù)、潤(rùn)滑油庫(kù)、成品油庫(kù)等。油氣的運(yùn)輸有鐵路、公路、水運(yùn)、管道等形式，但目前采用最多而且成本最低廉的當(dāng)屬管道運(yùn)輸[2]。

長(zhǎng)輸管道由于距離長(zhǎng)，沿途經(jīng)過(guò)的地質(zhì)人文環(huán)境復(fù)雜，由此引發(fā)的自然破壞和人為因素破壞的概率較高，這對(duì)管道運(yùn)輸?shù)陌踩蕴岢隽溯^大的考驗(yàn)。同時(shí)，從油氣本身來(lái)說(shuō)，它們都屬于危險(xiǎn)化學(xué)品，為易燃易爆物質(zhì)，當(dāng)遭遇火源極易發(fā)生爆炸事故。除此之外，原油和成品油易揮發(fā)，一旦泄露，將會(huì)擴(kuò)散、彌漫到周邊，聚集在低洼地表附近，這也增大了發(fā)生火災(zāi)的概率。

2 油氣儲(chǔ)運(yùn)安全及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展

不管是為了個(gè)人與他人的安全還是為了保證油儲(chǔ)工程的正常運(yùn)行，保護(hù)油氣資源，油儲(chǔ)安全知識(shí)的學(xué)習(xí)和應(yīng)用都是至關(guān)重要的。

2.1 油氣庫(kù)電氣安全

由于油氣遇明火或者靜電都會(huì)產(chǎn)生燃燒甚至爆炸，因此對(duì)油氣庫(kù)電氣安全知識(shí)的普及相當(dāng)有必要。這里的電氣安全主要指包括絕緣、屏障防護(hù)，導(dǎo)線接地接零和漏電保護(hù)等在內(nèi)相關(guān)技術(shù)。以絕緣防護(hù)為例，在石油庫(kù)中儲(chǔ)油設(shè)備之間及與其他帶電體之間的絕緣性能有明確的數(shù)值規(guī)定，即必須大于1MΩ，否則就不能視為安全。

此外鑒于油氣的特殊性質(zhì)，當(dāng)它與空氣或其它氣體呈一定比例混合，有可能在存儲(chǔ)設(shè)備內(nèi)發(fā)生不同程度的爆炸。為此，我們需要做好設(shè)備的防爆安全防護(hù)，避免爆炸傳遞到周邊設(shè)備中，引發(fā)更大程度的危險(xiǎn)。

2.2 油氣存儲(chǔ)安全技術(shù)

1）使用浮頂和內(nèi)浮頂油罐，這樣做的目的是減少油氣的揮發(fā)，一旦空氣中油氣含量達(dá)到一定閾值，其發(fā)生燃燒的概率將大大增加，選用浮頂罐可以降低蒸發(fā)帶來(lái)的油氣損耗，使得存儲(chǔ)油罐空間內(nèi)的油氣含量降到最低。

2）裝設(shè)避雷裝置、防感應(yīng)電阻、防靜電電阻，以此達(dá)到隔斷油氣設(shè)備與靜電的交流。

3）控制油氣存儲(chǔ)區(qū)的溫度，為了防止油氣溫度過(guò)高發(fā)生自爆，需要進(jìn)行定期的降溫隔熱；對(duì)于寒冷地區(qū)而言，尤其是外界溫度降至零下20℃以下時(shí)，則要做好防凍工作，避免過(guò)分地敲打和振動(dòng)使儲(chǔ)油設(shè)備出現(xiàn)裂痕或破裂[3]。

2.3 天然氣的防火與滅火

天然氣相比于液態(tài)石油有它的特殊性，除了具有燃燒和爆炸性之外，天然氣極易擴(kuò)散，且會(huì)產(chǎn)生腐蝕、毒害等安全隱患。天然氣發(fā)生爆炸主要是由于設(shè)備密封性能降低導(dǎo)致大量天然氣泄漏、擴(kuò)散，當(dāng)遭遇火源或達(dá)到一定濃度發(fā)生自燃時(shí)，便釀成災(zāi)難。1972年發(fā)生的四川天然氣輸氣管道爆炸案，就是由于天然氣中含有的硫化氫腐蝕管道，造成天然氣泄漏引起的。因此對(duì)于天然氣安全運(yùn)輸工程來(lái)說(shuō)，保證管道質(zhì)量，做好天然氣的凈化與管道的防腐措施是至關(guān)重要的。一旦發(fā)生火災(zāi)，可采取物理冷卻、稀釋或者化學(xué)抑制等方法進(jìn)行滅火。

3 油氣儲(chǔ)運(yùn)節(jié)能技術(shù)

3.1 降低加熱蒸汽能耗

從結(jié)構(gòu)上看，油氣儲(chǔ)運(yùn)的能耗有三部分構(gòu)成：蒸汽、水、電。這其中，僅蒸汽這一項(xiàng)就占去了將近80%的能耗，因此降低加熱蒸汽的能耗也成為降低油氣儲(chǔ)運(yùn)整體能耗的關(guān)鍵。油氣的粘度隨著溫度的升高而降低，黏度越小，油氣運(yùn)輸所需功率越小，因此，為了降低運(yùn)輸能耗，往往在油氣存儲(chǔ)時(shí)，通過(guò)蒸汽加熱升高油氣溫度來(lái)降低其黏度。但是很多時(shí)候加熱蒸汽耗費(fèi)的能量反而高于減小運(yùn)輸功率節(jié)省的能量，這樣最終結(jié)果反而是總體能耗增加了。為了防止這種情況的出現(xiàn)我們需要控制油氣存儲(chǔ)溫度，使蒸汽加熱和功率兩者所需能量之和最小，這樣才真正地減少能耗。

另一方面，要選擇合適的油罐保溫材料，減少運(yùn)輸過(guò)程或存儲(chǔ)期間熱量的散失，從而減少蒸汽的耗損量。

3.2 不加熱集輸技術(shù)

所謂不加熱就是在常溫下直接進(jìn)行運(yùn)輸，當(dāng)然這需要一定的條件，即油氣產(chǎn)出時(shí)的溫度高于允許集輸?shù)臏囟戎迪孪蓿ǚ駝t油氣在運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生凝固現(xiàn)象堵塞輸油管）。目前這種集輸技術(shù)有單管常溫集油、雙管不加熱集油、摻低溫水環(huán)狀不加熱集油等。由于它省去了加熱保溫存儲(chǔ)過(guò)程及相關(guān)系統(tǒng)設(shè)施，這就使得設(shè)備、工藝、管理等方面的投入減少，顯著降低了運(yùn)營(yíng)成本，這也使得該項(xiàng)技術(shù)得以廣泛運(yùn)用。

3.3 輸油泵機(jī)組變頻調(diào)速節(jié)能技術(shù)

傳統(tǒng)的離心泵通過(guò)調(diào)節(jié)出口開度或者改變離心泵轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)流量，但往往耗能巨大，輸油泵機(jī)組變頻調(diào)速技術(shù)沿用了離心泵的原理，不同的是它采用變頻的方式來(lái)調(diào)節(jié)，在避免節(jié)流損失，降低能耗的同時(shí)，還可以減少輸油泵機(jī)組的機(jī)械摩擦，延長(zhǎng)其使用壽命，既節(jié)能，又經(jīng)濟(jì)。

3.4 油氣混輸技術(shù)

油氣混輸就是在不分離油氣水的情況下，直接用混輸泵和海底管道將油氣輸送至終端。與傳統(tǒng)的采用三相分離器分離油氣水分開運(yùn)輸相比，混輸技術(shù)不僅在工藝上占優(yōu)，更重要的是避免了采用多項(xiàng)技術(shù)、多項(xiàng)設(shè)施帶來(lái)的能源消耗，在節(jié)能減排層面帶來(lái)了可觀的生態(tài)和經(jīng)濟(jì)效益[4]。

3.5 對(duì)油氣儲(chǔ)運(yùn)節(jié)能技術(shù)發(fā)展的幾點(diǎn)思考

與國(guó)外領(lǐng)先國(guó)家相比，我國(guó)在油氣儲(chǔ)運(yùn)安全節(jié)能領(lǐng)域還存在不小的差距，這不僅是技術(shù)上的落后，還有行業(yè)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化程度不高帶來(lái)的不足。為此我們需要因地制宜，建立國(guó)家和民間兩級(jí)儲(chǔ)備體系，完善油儲(chǔ)設(shè)施建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)體系；加大對(duì)油氣管網(wǎng)的監(jiān)測(cè)力度，增強(qiáng)意外情況對(duì)輸油管道的搶修能力；增加科研投入，對(duì)油儲(chǔ)溫度控制、輸油泵流量調(diào)節(jié)、油氣混輸?shù)裙こ填I(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入的探究，積極研發(fā)新技術(shù)。

[1]潘家華.全面提高我國(guó)油氣儲(chǔ)運(yùn)事業(yè)的整體水平[J].油氣儲(chǔ)運(yùn),2004（5）:12-14.

[2]劉敏,時(shí)微微.油氣儲(chǔ)運(yùn)安全節(jié)能發(fā)展深析[J].科技論壇,2012（2）:21-22.

[3]王平.關(guān)于油氣儲(chǔ)運(yùn)安全節(jié)能發(fā)展的幾點(diǎn)思考[J].中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2012（9）:7-9.

[4]黨爭(zhēng)光.油氣儲(chǔ)運(yùn)中的安全問(wèn)題與預(yù)防措施[J].廣東化工,2013（12）:34-37.