原油儲罐的安全分析及預(yù)防策略探討

溫新偉

摘要：為保證油氣機(jī)構(gòu)的正常生產(chǎn)和油罐運(yùn)輸?shù)陌踩?，必須加?qiáng)日常維護(hù)管理，加強(qiáng)安全檢測，防止火災(zāi)引起的漏油、溢油、爆炸事故。此外，為了從源頭上解決這一問題，有必要在油罐設(shè)計(jì)之初就考慮到這些問題。設(shè)計(jì)中消除了安全隱患，從本質(zhì)上保證了油罐的防腐性能和安全性。本文主要介紹了油氣運(yùn)輸行業(yè)中存在的一些安全隱患，以及如何預(yù)防這些隱患，以保證儲罐的安全運(yùn)輸，從而保證油氣運(yùn)輸鏈的不間斷，維護(hù)油氣機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：原油儲罐；安全問題；預(yù)防；措施

中圖分類號：TE88 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

近年來，我國經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展迅速，極大地促進(jìn)了我國油氣運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展。油氣儲運(yùn)和安全供應(yīng)對主要油氣機(jī)構(gòu)的正常運(yùn)行起著決定性的作用。

1、原油儲罐的缺陷形式

原油儲罐常常工作在中壓、高壓、腐蝕性高、有毒等環(huán)境惡劣的環(huán)境中。其缺陷主要有兩種形式：（1）制造缺陷：結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、形狀尺寸不連續(xù)、焊接質(zhì)量不高，焊縫內(nèi)夾渣，氣孔、閥門質(zhì)量不合格等，都會造成原油儲罐的失效。（2）使用缺陷：安裝不合理造成的裂紋、長期超量灌裝引起的儲罐超壓導(dǎo)致本體破裂或法蘭墊片破裂等。

2、大型原油儲罐工程危險(xiǎn)性分析

2.1原油危險(xiǎn)性分析

原油也就是石油，是一種粘稠的、深褐色液體，被稱為“工業(yè)的血液”，主要是碳和氫組成的多種碳?xì)浠衔?，統(tǒng)稱“烴類”，原油以液體形式存在，具有易燃性；雖然爆炸極限范圍較窄，但仍然具有一定的爆炸危險(xiǎn)性，閃點(diǎn)>28℃，屬于乙類危險(xiǎn)物品。

2.2火災(zāi)爆炸事故的原因

由于原油具有一定的爆炸危險(xiǎn)性，進(jìn)而使得火災(zāi)爆炸性危險(xiǎn)成為了影響大型原油儲罐安全性的最大危險(xiǎn)因素?？v觀所有的火災(zāi)爆炸事故發(fā)生均具備著火源，可燃物和空氣等3個因素。可燃物是火災(zāi)爆炸事故中最重要的因素。在原油儲運(yùn)過程中泄漏的原油暴露在空氣中，進(jìn)而成為了火災(zāi)爆炸事故的可燃物。造成原油泄漏的原因可以分為冒罐跑油、脫水時跑油、設(shè)備故障、管線損壞、儲罐的閥件損壞、儲罐密封性差以及儲罐發(fā)生腐蝕等。因此，要想有效規(guī)避可燃物，在原油儲罐的設(shè)計(jì)過程中就應(yīng)充分考慮并加以控制。儲罐腐蝕是發(fā)生泄漏的重要因素之一，儲罐腐蝕的腐蝕分為內(nèi)壁腐蝕和外壁腐蝕。罐內(nèi)壁腐蝕原因有儲存介質(zhì)的種類、性質(zhì)、成分、溫度和更換的頻率等，不管儲罐存儲的是液體還是氣體，都有2個腐蝕環(huán)境，一是氣象，二是液相。液相又分為2層，一層是油層，一層是積水層。外壁腐蝕有大氣腐蝕、保溫層水侵后的腐蝕和土壤腐蝕等3種腐蝕形態(tài)。分析儲罐腐蝕情況發(fā)現(xiàn)：儲罐腐蝕一般都是發(fā)生在儲罐的罐底，而且腐蝕的情況一般都很嚴(yán)重。罐底腐蝕時一般都會呈現(xiàn)出成片的坑點(diǎn)腐蝕，腐蝕的區(qū)域一般是分布在罐底的焊接熱影響區(qū)、凹陷和變形處。罐頂腐蝕次之，伴有孔蝕的不均勻全面腐蝕，罐壁腐蝕較輕，主要發(fā)生在油水界面，油和空氣界面處。浮盤沉底也會造成大量的原油泄漏。在大型原油儲罐設(shè)計(jì)中浮盤沉底是各個原油開發(fā)單位特別擔(dān)心的重大安全事故之一。從以往的浮盤沉底案例分析可以看出，造成此類事故的原因大部分都是在浮盤的設(shè)計(jì)、施工乃至管理等方面存在著缺陷或工作失誤。浮盤沉底事故一旦發(fā)生，不僅會造成原油大量泄漏進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)事故，也會對施工地周圍的環(huán)境造成嚴(yán)重影響，進(jìn)而帶來環(huán)境污染問題。

3、原油儲罐起火原因及防護(hù)措施

3.1火災(zāi)預(yù)防措施

（1）對原油儲罐進(jìn)行火災(zāi)預(yù)防時，必須要禁火，一定要在罐區(qū)的各個明顯位置張貼警告標(biāo)志用于提醒人們嚴(yán)禁帶入任何煙火，并且建立罐區(qū)的用火規(guī)定以及HSE（Health，健康；Safety，安全；En-vironment，環(huán)境）制度，對所有工作人員都進(jìn)行定期安全意識宣傳。嚴(yán)格管控和限制外來人員將可能引起火災(zāi)的物品帶入油庫內(nèi)。（2）通過一定預(yù)防手段來避免因?yàn)槟Σ?、碰撞等原因造成火?zāi)事故。例如，安裝光纖光柵傳感器或感溫電纜（通過將2根熱敏感聚合物絕緣的鋼芯單線組合起來，并且按照相關(guān)要求進(jìn)行對絞），一旦電纜所處的環(huán)境溫度突然升高過大時，就會出現(xiàn)電纜短路觸發(fā)報(bào)警器。光纖光柵傳感器是將透射波長光譜或者光柵反射數(shù)據(jù)寫入到光纖內(nèi)部并設(shè)置檢測條件，一旦測量到溫度和結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，就會實(shí)施對應(yīng)的預(yù)防機(jī)制。從當(dāng)前的油罐區(qū)安全工作需求以及實(shí)際使用情況來說，光纖光柵傳感器的需求量較大。

2.2靜電防護(hù)措施

要避免大量靜電囤積在原油儲罐或儲罐四周空氣中，就必須在建立原油儲罐的時候，安裝導(dǎo)體鏈接儲罐與地面，以讓大量的靜電從罐體上轉(zhuǎn)移到地面，同時對儲罐中氣相空間的凸起物進(jìn)行消除，以阻止形成高電勢現(xiàn)象。操作原油前，一定要對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行靜電的消除，操作人員需要穿戴靜電服。在對原油進(jìn)行裝卸中，一定要注意原油的流速，并且要消除各方面原因所造成的靜電電荷。并且所有直接進(jìn)入儲油罐或者在進(jìn)行原油操作的人員，一定要穿防靜電服以及配電相應(yīng)的防靜電配飾。并且要在操作間通過靜電樁來將攜帶工具或者人體上的靜電進(jìn)行消除。

2.3雷電預(yù)防措施

原油儲罐建設(shè)時，施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)遵照《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》、《石油庫設(shè)計(jì)規(guī)范》等相關(guān)行業(yè)規(guī)范進(jìn)行施工作業(yè)，還要參考美國的《地上儲罐防雷保護(hù)》中先進(jìn)的防雷技術(shù)，這樣才能夠讓原油儲罐的防雷指數(shù)保持在較高水平。如果沒有嚴(yán)格按照上述要求操作，并且防雷主管部門也沒有積極參與原油儲罐的完工驗(yàn)收及審核，就會出現(xiàn)因油罐頂孔阻火器關(guān)閉不嚴(yán)或沒有安裝阻火器、油罐接地體與罐體之間的高度未超過3m，油罐及相關(guān)的附屬設(shè)施未接地或油罐的鋼筋混凝土未安全電氣閉合設(shè)置等問題。

2.4儲罐腐蝕的預(yù)防措施

要按照一定的時間段，對罐體表面進(jìn)行防腐的操作，并且該操作不能對原油本身產(chǎn)生影響，也不能造成防雷擊以及防靜電功能的損失?？蓮?方面著手：第一，防腐使用的材料需要有較高的耐腐蝕性；第二，要使用抗腐蝕并且性質(zhì)穩(wěn)定的材料，對儲罐的底板也進(jìn)行定期的防腐操作；第三，要使用有機(jī)的涂料讓原油儲罐，罐頂和罐壁也要有防腐的功能；第四，改進(jìn)儲罐的排水設(shè)備，將阻火隔油的排水設(shè)備安裝在防火堤的外側(cè)，這樣可以自動其進(jìn)行觸發(fā)，避免因?yàn)槿斯げ僮鳟a(chǎn)生延時，還能在火災(zāi)發(fā)生時盡量保證原有的安全；最后，還需要在所有的防腐操作完成后，對作業(yè)面進(jìn)行測試驗(yàn)收，并且不同的部位要使用不同的測試方式，這樣就能夠從根本上確保罐體不會受外界腐蝕侵害，避免因罐體破損等問題造成原油安全事故。

結(jié)束語

改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人民生活水平不斷提高，私家車數(shù)量大幅增加，使得日常生活對原油的需求量大幅度增加。因此，原油儲罐的運(yùn)輸和儲存過程已成為最重要的環(huán)節(jié)。此外，原油儲罐的容積也在不斷擴(kuò)大，潛在的安全隱患也越來越嚴(yán)重。因此，油氣機(jī)構(gòu)應(yīng)把油罐的質(zhì)量建設(shè)放在首位，確保采取防護(hù)措施，減少安全隱患，減少預(yù)防措施失效造成的安全事故。

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（作者單位：中國石化管道儲運(yùn)有限公司曹妃甸油庫）