油氣儲(chǔ)運(yùn)中的安全問題與對策

中石油安徽分公司宿州油庫 韓高田

油氣儲(chǔ)運(yùn)中的安全問題與對策

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油氣儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)中存在的問題主要有儲(chǔ)運(yùn)過程中發(fā)生的油氣蒸發(fā)浪費(fèi)和系統(tǒng)腐蝕。本文，筆者主要針對油氣在儲(chǔ)運(yùn)過程中遇到的問題以及相應(yīng)的對策進(jìn)行論述。

一、我國油氣儲(chǔ)運(yùn)過程中存在的主要問題

在我國的油氣儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)中，存在的主要問題有兩方面：其一是油氣的蒸發(fā)浪費(fèi)和回收，其二是系統(tǒng)的腐蝕和防護(hù)的處理。

1. 油氣的回收。在儲(chǔ)運(yùn)輕質(zhì)油氣的過程中，部分油氣會(huì)不可避免地?fù)]發(fā)到大氣中，對環(huán)境造成破壞和污染，嚴(yán)重的會(huì)影響到生產(chǎn)的安全。利用浸沒式腋下裝車手段可以有效解決揮發(fā)問題，通過這種改進(jìn)措施使得油氣的揮發(fā)與先前的噴濺式工藝相比降低了很多，但是揮發(fā)的狀況并沒有得到根除，想要徹底解決需要從節(jié)能環(huán)保和安全兩方面進(jìn)行考慮，對油氣進(jìn)行更加有效的處理。當(dāng)前的處理方法主要有：吸附、冷凝壓縮、吸收和膜分離等方法。

（1）吸附法。這種方法是利用各種吸附劑將油氣中的烴吸附，然后經(jīng)過三個(gè)單元（吸收塔、吸附單元和分離罐）進(jìn)行再回收。油氣首先經(jīng)由密閉的管線到達(dá)變壓的吸附單元，在此完成吸附和脫附工作，然后油氣經(jīng)過脫附之后從分離塔到達(dá)吸收塔，吸收液自塔頂噴淋下來，與自下而上的純烴氣混合，由此實(shí)現(xiàn)烴在吸收液中的吸收。目前，常用的吸收液有汽油和柴油兩種。實(shí)際上，吸附法油氣回收裝置是吸附法與吸收法的組合。也有的廠家將吸附法與冷凝法組合使用。吸附法油氣回收技術(shù)在歐洲和北美應(yīng)用普遍，目前，使用吸附法比較成功的廠家有丹麥庫索深公司和美國喬丹公司。

（2）吸收法。這種方法是將氣體排入吸收塔，利用有機(jī)溶劑、汽油等吸收劑吸收掉其中的輕烴，再排放掉含有少量烴的尾氣，而吸收劑經(jīng)過吸收輕烴之后可以循環(huán)使用。

（3）冷凝法。這種方法是利用有機(jī)化合物的露點(diǎn)溫度比空氣的露點(diǎn)溫度低，而在其發(fā)生冷凝的時(shí)候，空氣仍為氣體狀態(tài)的特點(diǎn)，在空氣和蒸汽的混合物一起通過冷凝器時(shí)，有機(jī)物會(huì)成為液體留在機(jī)器內(nèi)，空氣則經(jīng)過通風(fēng)口排出，從而使得二者得到分離，這種方法安全可靠，但是投資較大，費(fèi)用較高。

（4）膜分離法。由于不同種類的氣體在速度不同的情況下，會(huì)存在溶解度和擴(kuò)散率等方面的差異，這樣會(huì)使空氣在通過薄膜之后經(jīng)過高壓區(qū)到達(dá)低壓區(qū)時(shí)可以順利分離。這種分離的效率受很多因素影響，例如，薄膜材料、氣體成分、分離系數(shù)、溫度和壓差等。這種分離是一種動(dòng)力學(xué)過程，可以應(yīng)用于各類混合氣體的分離。膜的種類從材料來看有無機(jī)材料膜和高分子膜兩類，前者包括金屬膜、陶瓷膜、多孔玻璃膜、分子篩膜等，后者是由高分子材料制成的聚合物膜，如各種纖維素、脂肪族和芳香族聚酞胺、聚礬、聚丙烯腈、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、硅橡膠等。可以根據(jù)分離過程與分離對象的不同選擇合適的膜材料。

2. 腐蝕問題。在油氣儲(chǔ)運(yùn)過程中，由于長期使用，管道難免出現(xiàn)腐蝕，造成腐蝕的原因主要有4個(gè)方面。

（1）管道所處的環(huán)境。由于管道長期埋在土壤中，土壤的電阻率、含水量、pH值以及硫化物等都會(huì)對管道產(chǎn)生腐蝕，因而在選擇管道的表面防腐材料時(shí)，一定要對當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境進(jìn)行全面考察。

（2）防腐蝕措施。在防止管道發(fā)生腐蝕的過程中，主要是對管道的防護(hù)，一方面在其表面增加防腐層，另一方面是進(jìn)行陰極保護(hù)，前者用來抵御管道所處環(huán)境的腐蝕，后者使得鋼管之間連接牢固，保證不出現(xiàn)陰極玻璃。

（3）應(yīng)力水平。實(shí)踐證明，當(dāng)材料承受的應(yīng)力水平超出其可承受的應(yīng)力極限時(shí)，材料就會(huì)破裂。但這種應(yīng)力水平，在焊接構(gòu)件的焊縫周圍及硫化物應(yīng)力腐蝕裂紋或者其他類似裂紋的缺陷內(nèi)都有可能出現(xiàn)。

（4）設(shè)計(jì)和制造問題。一些學(xué)者參照NACE標(biāo)準(zhǔn)（介質(zhì)為氣體，設(shè)計(jì)壓力＜448kPa；介質(zhì)為多相系統(tǒng)，設(shè)計(jì)壓力＜1 551kPa）進(jìn)行容器設(shè)計(jì)，認(rèn)為可以避免硫化物應(yīng)力腐蝕開裂或氫致開裂發(fā)生的可能。但實(shí)際上，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的制定來源于實(shí)驗(yàn)室環(huán)境（空氣中），并且，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、應(yīng)對措施

1. 建立防腐和蓋層評價(jià)機(jī)制。在解決管道設(shè)計(jì)方面的問題時(shí)可以采用試用因素加權(quán)計(jì)算的方法，對所選的材料等進(jìn)行有效控制。

2. 加強(qiáng)處理鋼管表面。管道應(yīng)力腐蝕主要是由于剝離和陰極玻璃，在過去進(jìn)行防腐涂刷前對鋼管表面除銹的工作通常較為簡單，使得底漆與鋼管壁的粘連不牢，容易產(chǎn)生剝離。因此，這就要求在進(jìn)行涂漆防腐前，必須保證鋼管表面的除銹工作做到位。

3. 保證現(xiàn)場的補(bǔ)口質(zhì)量。補(bǔ)口的材料和鋼管表面所涂抹的防腐材料應(yīng)該有很好的兼容性，使得二者可以粘連牢固，在必要的時(shí)候可以進(jìn)行嚴(yán)密性測試，保證鋼管補(bǔ)口處的表面潔凈度。

4. 合理選擇材料壁的厚度。當(dāng)下有一種相對偏頗的說法，就是傾向使用高強(qiáng)度壁薄材料，雖然這種型材可以適當(dāng)節(jié)省鋼材，但是在儲(chǔ)運(yùn)過程中容易造成局部彎曲，適當(dāng)?shù)臅r(shí)候需要增加管材的強(qiáng)度和厚度來增加預(yù)應(yīng)力。

三、結(jié)論與建議

油氣儲(chǔ)運(yùn)要有高度的安全性，因此要求從業(yè)人員比較穩(wěn)定，具有較高的紀(jì)律性，編制嚴(yán)格的操作規(guī)程并認(rèn)真執(zhí)行，增強(qiáng)職工的綜合業(yè)務(wù)素質(zhì)能力，提升生產(chǎn)操作技能。定期實(shí)施消防安全教育，熟知消防安全常識(shí)，強(qiáng)化消防安全意識(shí)，提高消防安全素質(zhì)。針對各種崗位職工，培訓(xùn)本崗位的安全操作規(guī)程，使之熟練掌握本崗位的安全操作規(guī)程，持證上崗。要針對工藝裝置危險(xiǎn)區(qū)的實(shí)際情況，制訂各種事故處理預(yù)案，并定期組織演練，在演練中發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)修正預(yù)案，使預(yù)案貼近實(shí)際，提高處置事故的整體能力，一旦發(fā)生事故，能有效處置，最大限度地減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。油氣儲(chǔ)運(yùn)作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，易燃易爆源多，只有嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，做好防范工作，才能在生產(chǎn)中最大限度地減少火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生，確保安全生產(chǎn)順利進(jìn)行。

當(dāng)下我國在油氣儲(chǔ)運(yùn)方面的研究還處于發(fā)展階段，與西方國家面臨的問題不一樣，因此，我們需要結(jié)合自身實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)的探索和改革。