管輸俄油對長輸管道及儲運(yùn)設(shè)施安全的影響淺析

摘 要：根據(jù)俄羅斯原油的基本物理性質(zhì)和我國鐵大線輸油管道現(xiàn)有狀況，提出了關(guān)于管輸俄油給長輸管道及油氣儲運(yùn)設(shè)施帶來安全、防火防爆、油氣消耗等問題的解決方法。

關(guān)鍵詞：密閉輸送管道;管輸俄油;油氣儲運(yùn)設(shè)施;安全

1 鐵大線輸油管道的基本概況

鐵嶺至大連輸油管道（鐵大線）起點(diǎn)為鐵嶺輸油站，終點(diǎn)為大連鲇魚灣港，管道全長459km，管徑為720mm，設(shè)計(jì)年輸量為2000×104t，1975年9月15日建成投產(chǎn)。1997年底，全線各中間站采用500m3泄壓罐，廢除了旁接罐，目前，鐵大線輸油管道已實(shí)現(xiàn)SCADA系統(tǒng)自動控制與保護(hù)的密閉輸油工藝，達(dá)到了遙控、遙調(diào)、遙測、遙信控制水平，并具備了水擊超前保護(hù)功能，是國內(nèi)最早實(shí)現(xiàn)自動控制與保護(hù)密閉輸油的原油輸送管道。2007年1月7日實(shí)現(xiàn)了大慶原油與俄羅斯原油等溫順序輸送工藝。

隨著國際能源戰(zhàn)略格局的變化，隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展對能源的需求，如今從俄羅斯進(jìn)口原油1500萬噸/年，到2015年以后俄油進(jìn)口量將增至3000萬噸/年，鐵大線管道通過逐步改造，將適應(yīng)這種需求，滿足管輸量，因此，保證輸油管道的安全平穩(wěn)運(yùn)行至關(guān)重要。而要保障安全，就必須掌握俄油的物理性質(zhì)，并采取相應(yīng)有效措施和技術(shù)手段，防止其影響和損害管道本體，杜絕事故的發(fā)生。

2 管輸俄油在密閉輸送過程中常見的問題

2.1 管道腐蝕穿孔

目前，輸油管道大多采用埋地方式進(jìn)行敷設(shè)，通過對金屬材料的研究發(fā)現(xiàn)，在環(huán)境介質(zhì)（水質(zhì)、土壤、高溫、應(yīng)力等）作用下，無論是采用石油瀝青防腐的老鐵大線，還是采用復(fù)合材料3PE防腐的鐵大復(fù)線，都會由于腐蝕而發(fā)生惡化變質(zhì)、性能降低和破壞，因此，管道腐蝕穿孔是造成原油泄漏的主要因素。

2.2 火災(zāi)爆炸和污染事故

鐵大線早先輸送的大慶原油，屬于高含蠟原油，運(yùn)動粘度為26.8mm2/s，凝固點(diǎn)27℃，輕質(zhì)組分揮發(fā)性較差。而當(dāng)前輸送的俄羅斯原油，屬于低含蠟原油，運(yùn)動粘度為2.986mm2/s，凝固點(diǎn)低于-15℃，硫含量較高，酸值較小，揮發(fā)性非常強(qiáng)，而且滲透力較強(qiáng)。兩種介質(zhì)均屬于易燃易爆危險(xiǎn)化學(xué)品，油氣蒸發(fā)過程中產(chǎn)生的烷烴類碳?xì)浠衔?，遇靜電或明火均可以燃燒，當(dāng)與空氣混合濃度達(dá)到爆炸極限值時(shí)，則可以發(fā)生爆炸，進(jìn)而導(dǎo)致事故。

2.3 管輸原油蒸發(fā)和泄漏問題

油品蒸發(fā)過程中主要損失的成分為烴類氣體，所以油品蒸發(fā)所造成的不僅僅是數(shù)量的消耗，還會在一定程度上降低其質(zhì)量。俄油具有較大的蒸氣壓，蒸氣壓越大，揮發(fā)性越大，表明該物質(zhì)較易產(chǎn)生燃燒爆炸所需要濃度，因而火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性較大。當(dāng)其濃度超過一定界限并遇到火源則會發(fā)生爆炸，其后果不堪設(shè)想。

3 掌握俄油的物理性質(zhì)及流變性安全合理運(yùn)營

3.1 預(yù)防管道腐蝕穿孔

3.1.1 防止土壤腐蝕：首先要選用耐腐蝕的管材，做好防腐絕緣層;其次是增加管路之間的過度電阻，以減少腐蝕電流;再次對管路進(jìn)行陰極保護(hù)和做好雜散電流的防護(hù)。定期對保護(hù)電位進(jìn)行測試，對防腐層進(jìn)行檢測和檢查，發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)及時(shí)進(jìn)行修補(bǔ);

3.1.2 控制管路內(nèi)壁的腐蝕：管路內(nèi)腐蝕主要是硫化氫、氧、水、細(xì)菌的腐蝕，水、氧、硫是生成銹和硫化亞鐵的主要因素，因此，脫出水、氧、硫可以控制輸油管道內(nèi)壁腐蝕，在管路中加入少量的緩腐劑，在管路內(nèi)壁采用防腐涂料，采用耐腐蝕合金鋼非金屬材料，都是行之有效的措施。

3.1.3 加強(qiáng)管道維護(hù)管理：加強(qiáng)管道防腐層檢修、更換等方面技術(shù)，進(jìn)行管道風(fēng)險(xiǎn)分析制定預(yù)防和應(yīng)急措施;定期進(jìn)行管道完整性檢測和完整性評價(jià)，了解發(fā)生事故的原因和部位;采取修復(fù)和減輕失效威脅的措施;要加強(qiáng)對長輸管道的巡回檢查，杜絕人為損害，杜絕機(jī)械損傷，提高管道的管理水平，確保管道運(yùn)行安全。

3.1.4 調(diào)節(jié)管道壓力：鐵大線采用密閉輸油方式，在輸油生產(chǎn)過程中，各站間相互聯(lián)系，相互影響，任何一次失誤操作，影響的不僅僅是一臺泵，一個(gè)閥門，而極有可能使上下游管道或泵站發(fā)生連鎖反應(yīng)，例如：倒錯(cuò)流程、誤關(guān)閥門都可以使管線超壓，致使管線發(fā)生形變，彎頭等薄弱部位出現(xiàn)裂紋，而發(fā)生爆管破裂。因此，確保操作準(zhǔn)確無誤，需要員工養(yǎng)成安全正確操作習(xí)慣，認(rèn)真執(zhí)行操作規(guī)程，確保管道和設(shè)備安全平穩(wěn)運(yùn)行。

3.2 消除火災(zāi)隱患的相關(guān)措施

3.2.1 輸油場站按照設(shè)計(jì)要求安裝和使用具備防爆功能的設(shè)備。定時(shí)做好設(shè)備保養(yǎng)工作，根據(jù)不同設(shè)備的性質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格保養(yǎng)，降低操作過程中產(chǎn)生的明火或靜電。

3.2.2 注重防火設(shè)計(jì)，在于設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，因此防火設(shè)計(jì)工作應(yīng)引起重視，根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定的指示來確定設(shè)備的材料、型號、安裝以及布置。充分考慮不同工藝的特征來選擇耐高溫、耐腐化、耐高壓的材料。例如，我站污油箱或泄放油罐的倒油口、檢尺口翻蓋原先采用橡膠密封，由于橡膠易老化，如不及時(shí)更換老化橡膠非常危險(xiǎn)，翻蓋在使用過程中經(jīng)常和其密封口發(fā)生撞擊，兩種鐵質(zhì)材質(zhì)，極易產(chǎn)生火星，俄油的閃點(diǎn)低在20℃以下，后來根據(jù)金屬特性和反復(fù)琢磨實(shí)驗(yàn)、繪制，制作銅質(zhì)材質(zhì)的密封蓋發(fā)生摩擦和撞擊時(shí)不易產(chǎn)生火花，雖然造價(jià)比橡膠膠圈高些但徹底消除了因撞擊和摩擦引起的安全隱患。

3.2.3 加強(qiáng)管道巡護(hù)，要制定相應(yīng)的規(guī)范制度，做好管道宣傳，做好認(rèn)真細(xì)致的嚴(yán)防工作，嚴(yán)防第三方破壞損傷。若發(fā)現(xiàn)管線泄漏，應(yīng)做好安全防火警戒措施，泄漏嚴(yán)重時(shí)做好油品流淌控制，就近挖集油坑或污油池，并做好周圍煙火管制工作。通過抽油泵將油品回收至油槽車或指定儲油坑內(nèi)，防止俄油中烴類氣體和有毒氣體硫化氫大量揮發(fā)，既減少烴類氣體的流失，又降低了經(jīng)濟(jì)損耗。

鐵大線采用密閉輸送可以大大減少了中間儲油罐的油品蒸發(fā)損耗，但在輸送過程中要根據(jù)俄油的物理性質(zhì)，合理掌握運(yùn)營溫度，將油品揮發(fā)性降低，降低飽和蒸汽壓以達(dá)到減少油品損耗的目的。

4 結(jié)論

長輸管道儲運(yùn)過程中，管道和儲運(yùn)設(shè)備是最重要元素，并載有易燃易爆具有毒性的油氣物質(zhì)，如果管道和設(shè)備有腐蝕缺陷或問題存在則會降低其強(qiáng)度而造成破裂泄露，甚至將導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。因此，注重火災(zāi)的預(yù)防，加強(qiáng)管輸俄油運(yùn)營管道的管理，必須針對我國目前所面臨的主要問題來繼續(xù)尋找解決問題的有效方法，盡可能地降低能耗，節(jié)約投資費(fèi)用，提高經(jīng)濟(jì)效益才是我們的根本目的。