500萬噸煉油輕污油罐原設(shè)計(jì)與氮封改造后的效果對比分析

王 海

（中國石油寧夏石化公司，寧夏銀川 750026）

在500萬噸煉油改擴(kuò)建項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中，遼陽設(shè)計(jì)院按照原有標(biāo)準(zhǔn)將2具輕污油儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)為常壓儲(chǔ)罐，未設(shè)計(jì)氮封系統(tǒng)。中國石油股份有限公司煉化分公司在2015年進(jìn)行的HSE大檢查過程中，對照《輕質(zhì)油品儲(chǔ)罐技術(shù)導(dǎo)則》的標(biāo)準(zhǔn)，將公司的輕質(zhì)油儲(chǔ)罐未設(shè)置氮封列為嚴(yán)重不符合規(guī)范項(xiàng)，列為重大風(fēng)險(xiǎn)，要求進(jìn)行整改。煉油廠油品車間按照檢查要求，及時(shí)上報(bào)工藝設(shè)備重大變更項(xiàng)目方案進(jìn)行審批。依據(jù)中國石油寧夏石化公司輕污油罐氮封設(shè)計(jì)委托書要求，委托洛陽瑞澤石化工程有限公司進(jìn)行設(shè)計(jì)，由中油一建進(jìn)行氮封改造施工作業(yè)[1，2]。

1 改造目的

設(shè)置氮封主要有以下幾個(gè)目的：

（1）降低儲(chǔ)罐內(nèi)的氧含量杜絕儲(chǔ)存介質(zhì)與氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；

（2）杜絕罐內(nèi)形成爆炸性可燃?xì)怏w空間；

（3）降低儲(chǔ)罐內(nèi)的氧含量，切斷著火爆炸三要素的助燃物；

（4）儲(chǔ)存硫含量較高的油品時(shí)，杜絕產(chǎn)生FeS自燃。

2 項(xiàng)目改造的原因

500萬噸煉油改擴(kuò)建項(xiàng)目油品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)310單元共有2具輕污油儲(chǔ)罐，負(fù)責(zé)寧夏石化公司煉油廠生產(chǎn)裝置的輕污油及開停工期間不合格汽油、柴油的儲(chǔ)存工作，儲(chǔ)存油品介質(zhì)性質(zhì)復(fù)雜，有發(fā)生安全生產(chǎn)事故的隱患。隨著安全環(huán)保管理標(biāo)準(zhǔn)的提高，無法滿足《輕質(zhì)油品儲(chǔ)罐技術(shù)導(dǎo)則》的標(biāo)準(zhǔn)要求，故進(jìn)行氮封改造。

3 改造依據(jù)

在500萬噸煉油改擴(kuò)建項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中，由于中國石油股份有限公司煉化分公司未下發(fā)執(zhí)行《輕質(zhì)油品儲(chǔ)罐技術(shù)導(dǎo)則》，遼陽設(shè)計(jì)院按照原有標(biāo)準(zhǔn)將2具輕污油儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)為常壓儲(chǔ)罐，未設(shè)計(jì)氮封系統(tǒng)。中國石油股份有限公司煉化分公司在2015年進(jìn)行的HSE大檢查過程中，對照《輕質(zhì)油品儲(chǔ)罐技術(shù)導(dǎo)則》的標(biāo)準(zhǔn)，將公司的輕質(zhì)污油儲(chǔ)罐未設(shè)置氮封列為嚴(yán)重不符合規(guī)范項(xiàng)，列為重大風(fēng)險(xiǎn)，要求進(jìn)行整改。

表1 項(xiàng)目實(shí)施前后效果分析表

4 改造內(nèi)容

310-TK-301B儲(chǔ)罐增設(shè)氮封系統(tǒng)改造。具體方案為：封閉該罐的罐壁4處通氣窗，在罐頂增設(shè)1臺(tái)防爆呼吸人孔、增設(shè)2臺(tái)防爆呼吸閥，增設(shè)1套壓力遠(yuǎn)傳系統(tǒng)及1臺(tái)就地壓力表，浮盤改造成磚式全接液蜂窩式浮盤，增設(shè)自立式調(diào)節(jié)閥以控制氮?dú)膺M(jìn)入罐內(nèi)的壓力與流量。

5 改造項(xiàng)目實(shí)施

經(jīng)過審批后的污油儲(chǔ)罐氮封系統(tǒng)改造項(xiàng)目，依據(jù)設(shè)計(jì)文件在2015年底開始進(jìn)行實(shí)施，對310-TK-301B罐進(jìn)行清罐處理，增加氮封系統(tǒng)，更換磚式全接液蜂窩式鋁質(zhì)內(nèi)浮盤，于2016年5月18日正式投入使用。

6 投用前檢查過程

按照寧夏石化公司相關(guān)管理制度、程序的要求，新建、改建、擴(kuò)建項(xiàng)目在完成施工后由使用單位的工藝、設(shè)備、安全相關(guān)專業(yè)進(jìn)行檢查，對比啟動(dòng)前安全檢查（PSSR）檢查表的要求，煉油廠、油品車間于2016年5月16日進(jìn)行聯(lián)合檢查，確認(rèn)310-TK-301B罐增加氮封系統(tǒng)后具備使用條件，可以投入使用。

7 投用過程

油品車間707單元崗位操作人員按照油品車間操作規(guī)程的要求，聯(lián)系煉油廠生產(chǎn)調(diào)度，確認(rèn)儲(chǔ)罐投用指令，填寫“儲(chǔ)罐投用操作卡”，按照操作卡要求將310-TK-301A罐儲(chǔ)存的輕污油向310-TK-301B罐進(jìn)行壓油作業(yè)，控制管道流速及儲(chǔ)罐液位，確?？展捱M(jìn)油作業(yè)過程中安全標(biāo)準(zhǔn)得到執(zhí)行，儲(chǔ)罐液位升高至2.0 m后啟用機(jī)泵轉(zhuǎn)油，浮盤起浮過程正常，無卡阻現(xiàn)象、無異常聲音。氮封系統(tǒng)壓力最低值為1 087 Pa，最高值為1 397 Pa，滿足設(shè)計(jì)要求，壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)正常，運(yùn)行過程安全、平穩(wěn)、受控。

8 輕污油儲(chǔ)罐投用氮封系統(tǒng)評價(jià)

自2016年5月18日投用310-TK-301B罐氮封系統(tǒng)后，儲(chǔ)罐已經(jīng)開始接受自一聯(lián)合裝置、二聯(lián)合裝置、三聯(lián)合裝置輕污油作業(yè)3次，完成向301單元轉(zhuǎn)油作業(yè)1次，液位最高升至6.33 m，液位最低為2.64 m，氮封系統(tǒng)壓力最低值為1 087 Pa，最高值為1 397 Pa，浮盤起浮過程正常，無卡阻現(xiàn)象、無異常聲音，滿足設(shè)計(jì)要求，生產(chǎn)運(yùn)行過程安全、平穩(wěn)、受控。

9 效果結(jié)果的比較

項(xiàng)目實(shí)施前后效果分析比較（見表1）。項(xiàng)目實(shí)施改造后，從表1可知，儲(chǔ)罐內(nèi)浮盤上部空間可燃?xì)夂亢脱鹾慷加辛舜蠓冉档?，確保了裝置的安全性。

10 結(jié)論

增設(shè)氮封系統(tǒng)后，在安全方面達(dá)到了預(yù)期效果：

改造之前儲(chǔ)罐內(nèi)浮盤上部空間為油氣與空氣混合狀態(tài)，氧含量18.75%，油氣濃度在7.25%，在汽油的爆炸極限范圍之內(nèi)，儲(chǔ)罐安全生產(chǎn)不受控狀態(tài)。

改造之后儲(chǔ)罐內(nèi)浮盤上部空間為氮?dú)夂陀蜌饣旌蠣顟B(tài)，氧含量2.15%，氮?dú)?7.6%，油氣濃度0.29%，氧含量極低，油氣濃度處于爆炸極限范圍之外。儲(chǔ)罐安全生產(chǎn)處于受控狀態(tài)。降低氧含量，增加惰性氣體氮，使得油品儲(chǔ)存在缺氧環(huán)境下更為安全，隔斷了事故燃燒三要素中的助燃物氧氣，本質(zhì)性的消除了一個(gè)重大風(fēng)險(xiǎn)，消除了公司的一個(gè)重大隱患。此次改造，對儲(chǔ)罐安全生產(chǎn)運(yùn)行有重要的技術(shù)支持意義，對公司安全生產(chǎn)工作提供了有力的保證。