宋雨嘉
油氣儲運(yùn)過程中的各種隱患治理與防范,儲運(yùn)過程中的油氣蒸發(fā)損耗,油氣管道的腐蝕等等。這些問題必須引起相當(dāng)大的重視,在設(shè)計與工藝運(yùn)行中得以充分考慮并認(rèn)真加以避免。
一、油氣儲運(yùn)中常見問題及分析
運(yùn)輸管道腐蝕。管道是油氣輸送的核心設(shè)施,但很多輸油管道所處環(huán)境較為惡劣,在濕硫化氫環(huán)境下受到嚴(yán)重腐蝕并開裂,如應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)、硫化物應(yīng)力腐蝕開裂(SSCC)、氫致開裂(HIC)、應(yīng)力誘導(dǎo)的氫致開裂(SOHIC)等。造成管道腐蝕的原因通常有四種:材質(zhì)因素;埋地管道所處的環(huán)境;應(yīng)力水平;設(shè)計制造。
火災(zāi)隱患。火災(zāi)隱患是油氣儲運(yùn)系統(tǒng)中的首要隱患,必須高度重視。中石油7.16重大事件的發(fā)生,對于石油系統(tǒng)的干部職工,特別是遼河油田職工產(chǎn)生了重要的警示。輸油輸氣管道具有極大的火災(zāi)及爆炸危險性。一旦發(fā)生事故,可能造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡,并帶來惡劣的社會影響。主要原因主要有:
違章動火作業(yè)。不能認(rèn)真遵守集團(tuán)公司反違章禁令,擅自違章指揮,動火審批不嚴(yán),在不具備動火的條件下貿(mào)然審批動火;盲目動火。有的職工不熟悉動火管理規(guī)定,或存在僥幸心理,不辦理動火手續(xù),有的職工本身不具備動火資格,忽視動火管理規(guī)定,貿(mào)然動火釀成火災(zāi);現(xiàn)場監(jiān)護(hù)不力,流于形式。
設(shè)備故障帶來的危害。油氣儲運(yùn)設(shè)備設(shè)計的不合理、工藝缺陷、管線的腐蝕、操作壓力的波動、機(jī)械振動引起的設(shè)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。
防靜電措施不到位。不能認(rèn)真開展隱患排查,在油氣儲運(yùn)過程中,油氣在管道和設(shè)備內(nèi)流動會因摩擦而產(chǎn)生靜電,如果靜電不能及時導(dǎo)除,造成電荷積累,導(dǎo)致火花放電,就會引起火災(zāi)爆炸事故。
不防爆設(shè)備及電器帶來的危害。工藝設(shè)備及電器線路如果未按規(guī)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(jī)械摩擦火花或電氣火花極易發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。
油氣自然蒸發(fā)損失。油氣資源具有高揮發(fā)性:按全國目前原油的年使用量估算,全國原油和成品油的總損耗量將達(dá)到7. 5×106t/a以上,相當(dāng)于一個大油田和煉油廠的采煉量,價值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(shù)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,超過一定濃度遇到火源即可發(fā)生爆炸。石油儲運(yùn)過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,會引起皮膚、內(nèi)臟和神經(jīng)系統(tǒng)的疾病;另外油氣(烴類物質(zhì))與空氣中氮氧化物在紫外線的作用下發(fā)生反應(yīng)生成臭氧,為光化學(xué)煙霧的形成創(chuàng)造了條件。
二、防止儲運(yùn)過程中問題的對策
1、油氣儲運(yùn)過程的防火要求
定期對設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)。油氣輸送企業(yè)要針對各種設(shè)備的特性嚴(yán)格按保養(yǎng)規(guī)程進(jìn)行維護(hù),工藝流程操作前做好工作危害分析,控制操作風(fēng)險。
做好防火工作。設(shè)備泄漏等往往起源于設(shè)計階段,因此抓好防火設(shè)計十分重要。首先是設(shè)備的設(shè)計、選型、選材、布置及安裝均應(yīng)符合國家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)不同工藝過程的特點(diǎn),選用相應(yīng)的耐壓、耐高溫或耐腐蝕的材質(zhì),該文原載于中國社會科學(xué)院文獻(xiàn)信息中心主辦的《環(huán)球市場信息導(dǎo)報》雜志http://www.ems86.com總第577期2014年第45期-----轉(zhuǎn)載須注名來源按規(guī)定進(jìn)行制造和安裝。其次是新建、改建、擴(kuò)建生產(chǎn)裝置布局,單元設(shè)備布置,防火安全設(shè)施的設(shè)計和實(shí)施應(yīng)遵循有關(guān)規(guī)范,做好嚴(yán)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(shè)施等因素。同時對設(shè)備、電氣的防爆要求嚴(yán)格把關(guān),從而消除先天性火災(zāi)隱患。
落實(shí)動火作業(yè)措施。拆卸禁火區(qū)內(nèi)需要動火的設(shè)備、管道及其附件,移至安全的地方去動火,將需要動火的設(shè)備、管道及其附件和相關(guān)的運(yùn)行系統(tǒng)做有效地隔離,如在管道上加堵盲板或拆掉一節(jié)管子等,阻隔易燃易爆的物料和介質(zhì)進(jìn)入動火作業(yè)點(diǎn)。動火前應(yīng)把動火點(diǎn)周圍的易燃易爆物品轉(zhuǎn)移至安全地方,現(xiàn)場應(yīng)打掃干凈。經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后,開具“用火作業(yè)許可證”,落實(shí)好監(jiān)護(hù)責(zé)任人。要在動火前和動火期間對動火區(qū)域內(nèi)易燃易爆氣體濃度進(jìn)行分析,避免動火過程中發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故。
2、管道的防腐蝕處理
加強(qiáng)鋼管材料要求。管道發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂主要是由剝離或陰極剝離造成的,要完全控制和預(yù)防壓力容器及管道中的與氫相關(guān)的腐蝕開裂,可能性非常小。為此,在材料的制造過程中,盡量控制和改善夾雜物的數(shù)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(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的潔凈度和錨紋深度,確保底漆粘結(jié)牢固。
合理選擇管材壁厚度。首先要防止儲運(yùn)過程與投運(yùn)中管道的局部屈曲失穩(wěn);其次,要考慮裂紋擴(kuò)展時效,防止開裂破壞。厚壁管比薄壁管有利于抗應(yīng)力腐蝕開裂。因此在設(shè)計時不妨適當(dāng)降低管材強(qiáng)度,增加管壁厚度。
把好現(xiàn)場補(bǔ)口質(zhì)量。補(bǔ)口材料與管體防腐覆蓋層有較好的相容性;補(bǔ)口接合部應(yīng)嚴(yán)密粘牢,必要時可做嚴(yán)密性試驗(yàn);必須認(rèn)真處理補(bǔ)口處的鋼管表面,達(dá)到管體表面潔凈度的要求。
固定式與移動式防腐作業(yè)線相結(jié)合工廠固定式防腐作業(yè)生產(chǎn),由于施工環(huán)境好,可提高防腐管的質(zhì)量,但對于需要長途運(yùn)輸?shù)墓懿?,防腐覆蓋層易損傷,而現(xiàn)場修補(bǔ)也很難達(dá)到滿意的效果,故建立防腐作業(yè)線應(yīng)考慮固定與移動相結(jié)合,以滿足工程現(xiàn)實(shí)的需要。
3.油氣儲運(yùn)中防止油氣揮發(fā)措施
首先,改造固定頂油罐。當(dāng)前,很多石油企業(yè)依然用固定頂油罐來儲存汽油和煤油,為了防止油氣揮發(fā),減少油品儲存過程中油氣污染,需要將這些汽油和煤油儲罐改裝成內(nèi)、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?qiáng)油罐的安全可靠性,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)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益。治理油品灌裝過程中的油氣揮發(fā),最根本的手段是采取油氣回收措施,回收排放出的烴類氣體。采用油氣回收措施就是在油品灌裝集中的地點(diǎn),設(shè)置油氣回收裝置,將灌裝過程中產(chǎn)生的油氣回收,通過裝置恢復(fù)成液態(tài),重新送入儲罐。這樣不僅可以大幅度降低烴類氣體排放量,而且具有明顯的經(jīng)濟(jì)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(tǒng)方案、儲油罐中固定頂罐較多的油庫和煉油廠采用油氣管道與專用設(shè)備結(jié)合的方案較為合理,即可在減少投資情況下達(dá)到一定效果,其他情況則應(yīng)采用專用設(shè)備方案,效果較好,但投資較大。
石油是不可再生的戰(zhàn)略自然資源,油氣儲運(yùn)作業(yè)環(huán)境復(fù)雜,因此集團(tuán)公司各油氣田、銷售、管道企業(yè),都應(yīng)從戰(zhàn)略的高度來認(rèn)識和看待油氣儲運(yùn)的問題,必須著手在油品儲運(yùn)過程中采取切實(shí)可行的措施減少蒸發(fā)損耗,避免強(qiáng)制實(shí)施油氣回收時影響生產(chǎn)經(jīng)營。將火災(zāi)防患于未然,對儲運(yùn)管道加強(qiáng)管理。但是由于油氣儲運(yùn)過程的復(fù)雜性,很多問題還有待進(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發(fā)展階段,如何將一些技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來,還需要以后的不斷探索。
(作者單位:遼寧石油化工大學(xué)油氣儲運(yùn)12級)