外浮頂油罐的安全管理

趙傳波 呂星辰 岳夢(mèng)

（1.中國(guó)石化管道滄州輸油處，滄州 061000；2.華東管道設(shè)計(jì)研究院，徐州 221008）

外浮頂油罐的安全管理

趙傳波1呂星辰2岳夢(mèng)2

（1.中國(guó)石化管道滄州輸油處，滄州 061000；2.華東管道設(shè)計(jì)研究院，徐州 221008）

外浮頂油罐作為儲(chǔ)備石油產(chǎn)品的常用設(shè)備廣泛應(yīng)用于各類石油站庫(kù)。雖然它具有存儲(chǔ)油品損耗小，油氣對(duì)大氣環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。但是近年來(lái)因雷擊、靜電、地震和人為操作不當(dāng)?shù)纫蛩匾鸬耐飧№敼藁馂?zāi)事故頻頻出現(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每十年發(fā)生的油罐火災(zāi)爆炸事故高達(dá)628起。事故不僅給國(guó)家?guī)?lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)損失，往往還會(huì)造成大量的人員傷亡。本文重點(diǎn)從外浮頂油罐防雷防靜電技術(shù)和日常作業(yè)安全要求三個(gè)方面闡述了外浮頂儲(chǔ)罐的本質(zhì)安全。

外浮頂油罐；防雷防靜電；安全；火災(zāi)事故

外浮頂油罐是存儲(chǔ)原油、汽油或煤油等具有揮發(fā)性石油產(chǎn)品的圓柱形鋼制儲(chǔ)罐。與拱頂罐相比，由于外浮頂油罐的浮頂是隨油面升降［1］，幾乎不存在氣體空間，因而極大地減少油品蒸發(fā)損耗，同時(shí)還可以減少油氣對(duì)大氣的污染，減少發(fā)生火災(zāi)的危險(xiǎn)性。隨著外浮頂油罐廣泛應(yīng)用于各類商儲(chǔ)油庫(kù)和輸油站隊(duì)，日常管理中由于人的違規(guī)操作、自然雷擊及靜電打火等引發(fā)的安全事故，不僅帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)造成人身傷亡。所以通過(guò)正確合理的設(shè)計(jì)、規(guī)范制度、科學(xué)管理及采取有效的措施，都可以避免或減低外浮頂儲(chǔ)罐事故發(fā)生的頻率。

1 外浮頂油罐防雷防靜電技術(shù)

1.1 外浮頂油罐防雷措施

雷電作為最常見(jiàn)的自然現(xiàn)象往往給儲(chǔ)罐的安全運(yùn)行帶來(lái)嚴(yán)重的威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在油罐著火事故中，雷擊引起的火災(zāi)占的比例最大，而且會(huì)造成嚴(yán)重的后果。1989年8月12日，山東黃島油庫(kù)雷擊造成5號(hào)罐起火后，引爆了1—4號(hào)罐，大火燃燒了104個(gè)小時(shí)，事故造成19人死亡，100多人受傷。

外浮頂儲(chǔ)罐遭雷擊后著火點(diǎn)位置都發(fā)生在密封圈處。由于一次密封和二次密封之間存在油氣空間，當(dāng)二次密封不嚴(yán)時(shí)，雷擊在密封處產(chǎn)生的高壓放電會(huì)點(diǎn)燃密封空間內(nèi)的油氣。因此，現(xiàn)國(guó)內(nèi)外浮頂儲(chǔ)罐防雷技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)要求的防雷措施主要采用導(dǎo)電片。即沿罐壁四周每隔3m在浮頂罐上部的密封圈處安裝導(dǎo)電片，其目的是建立浮頂與罐壁的導(dǎo)通。其次，定期測(cè)試儲(chǔ)罐接地，確保接地裝置的阻值在規(guī)定范圍內(nèi)；一次密封采用機(jī)械密封的必須換成軟密封，可以減少一二次密封間的可燃?xì)怏w濃度；二次密封膠條加厚，避免膠條磨損后油氣暴露在外；在浮盤(pán)與罐壁之間增加雷電流泄放通道（可伸縮式接地裝置）；在浮梯與罐壁之間增設(shè)跨接線等。

1.2 靜電防護(hù)及控制技術(shù)

靜電的產(chǎn)生主要是兩個(gè)物體當(dāng)它們相互緊密接觸時(shí)，在接觸面產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移，而分離時(shí)造成兩物體各自正、負(fù)電荷過(guò)剩，由此形成了靜電帶電。我國(guó)僅石化行業(yè)近幾年就發(fā)生了幾十起較大的靜電事故，不僅影響了正常的生產(chǎn)運(yùn)行，甚至引發(fā)火災(zāi)、爆炸等惡性事故。

人在干燥地面行走，40s的時(shí)間內(nèi)人體電位就可以達(dá)到10kV，這時(shí)如果直接進(jìn)行采樣等工作，就會(huì)發(fā)生放電打火事故。所以要在大型儲(chǔ)罐浮頂上取樣口的兩側(cè)1.5m之外各設(shè)一組消除人體靜電設(shè)施，取樣繩索、檢尺等工具應(yīng)與設(shè)施連接。該設(shè)施應(yīng)與罐體做電氣連接并接地。在盤(pán)梯進(jìn)口處，應(yīng)設(shè)置安全有效的消除人體靜電接地設(shè)施。同時(shí)浮頂上的自動(dòng)通氣閥與浮頂要進(jìn)行電氣連接；二次密封采用I型刮板的每個(gè)導(dǎo)電片與浮頂均應(yīng)做電氣連接；大型儲(chǔ)罐轉(zhuǎn)動(dòng)扶梯與罐體及浮頂各兩處應(yīng)做電氣連接；所用的連接導(dǎo)線應(yīng)采用橫截面不小于50mm2扁平鍍錫軟銅復(fù)絞線或絕緣阻燃護(hù)套軟銅復(fù)絞線。儲(chǔ)罐內(nèi)壁如使用導(dǎo)靜電防腐涂料，涂層表面電阻率應(yīng)為108-1011Ω。在新建罐或大修罐準(zhǔn)備投油時(shí)，要嚴(yán)格控制進(jìn)油流速，油品進(jìn)罐速度過(guò)快會(huì)產(chǎn)生大量靜電荷。浮盤(pán)在低于1.8m時(shí)，罐的進(jìn)出油管內(nèi)流速應(yīng)限制在1m/s以下。浮盤(pán)升起后12到18h內(nèi)不允許人工計(jì)量和采樣，防止因靜電積聚而引起的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)。

2 外浮頂油罐日常作業(yè)安全要求

冬季運(yùn)行期間，要對(duì)排水閥進(jìn)行保溫，防止排水管出口出現(xiàn)結(jié)凍，并及時(shí)放凈管路中的積水。嚴(yán)格監(jiān)測(cè)油品種類的變化，對(duì)于高凝原油要及時(shí)對(duì)儲(chǔ)罐進(jìn)行蒸汽伴熱。

雷雨季節(jié)要注意浮盤(pán)上積水情況，以免發(fā)生沉船；在排水閥開(kāi)啟狀態(tài)下要經(jīng)常檢查，防止油品外泄；在雷雨天原則上避免進(jìn)行收發(fā)油作業(yè)，若生產(chǎn)工藝要求不能中斷操作，應(yīng)降低流速并加強(qiáng)監(jiān)護(hù)；每個(gè)月對(duì)二次密封內(nèi)、外進(jìn)行油氣濃度檢測(cè)，對(duì)可燃?xì)鈾z測(cè)濃度超過(guò)爆炸下限25%的儲(chǔ)罐應(yīng)及時(shí)查找原因；組織專業(yè)人員對(duì)儲(chǔ)罐的等電位和接地系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)；每月至少檢查一次浮頂、扶梯、罐壁之間的電氣連接線有無(wú)斷裂和纏繞，密封裝置與浮頂、配線金屬管與罐壁的電氣連接情況，如有問(wèn)題應(yīng)及時(shí)修復(fù)。

在收發(fā)油作業(yè)中，浮頂不能超過(guò)規(guī)定的極限高低罐位，以防發(fā)生卡盤(pán)或浮盤(pán)下沉事故。應(yīng)控制油品進(jìn)出罐的初始流速和最大流速。在浮頂未完全浮起前應(yīng)控制進(jìn)油管口處的流速不大于1m/s，待浮頂完全浮起后最大流速不大于4.5 m/s。定期對(duì)浮艙進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)浮艙內(nèi)壁有腐蝕甚至滲油情況要及時(shí)上報(bào)處理。

3 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)在防雷防靜電技術(shù)方面雖然取得了一定的成績(jī)，但是距離外浮頂儲(chǔ)罐本質(zhì)安全管理的要求還有很大的發(fā)展空間。我們油庫(kù)管理者要加強(qiáng)操作人員的技能培訓(xùn)，從根本上消除人的不安全因素；石油庫(kù)應(yīng)積極建立符合全天候、耐環(huán)境、不間斷、無(wú)損耗、免維護(hù)要求的雷電預(yù)警系統(tǒng)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各國(guó)對(duì)石油的需求在日益增長(zhǎng)，很多國(guó)家已經(jīng)開(kāi)始對(duì)石油進(jìn)行大規(guī)模的戰(zhàn)略儲(chǔ)備，儲(chǔ)罐的大型化建設(shè)已成為必然趨勢(shì)，同時(shí)從大型儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)、施工和管理上給我們帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。

［1］郭光臣，董文蘭，張志廉.油庫(kù)設(shè)計(jì)與管理.東營(yíng)：中國(guó)石油大學(xué)，2003.