石油化工產(chǎn)品安全排放技術(shù)分析與研究

張娟娟

（大慶市信息中心，黑龍江大慶 163000）

石油化工產(chǎn)品（以下簡稱石化產(chǎn)品）種類繁多，在各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，與生產(chǎn)、生活息息相關(guān)。由于石化產(chǎn)品本身具有易燃易爆的特點，如果處理不當(dāng)，那么極有可能引起安全事故，這種情況在產(chǎn)品的儲運排放環(huán)節(jié)中比較常見。為從根本上減少并避免石化產(chǎn)品儲運排放過程中安全事故的發(fā)生，應(yīng)當(dāng)采取合理可行的安全排放技術(shù)。本文就石油化工產(chǎn)品安全排放技術(shù)展開分析探討。

1 石化產(chǎn)品的主要排放類型分析

由于石化產(chǎn)品的種類較多，所以確保產(chǎn)品儲存與運輸環(huán)節(jié)的安全性尤為重要，這是降低產(chǎn)品儲運環(huán)節(jié)安全事故發(fā)生概率最為有效的途徑之一。為實現(xiàn)這一目標(biāo)，除要了解與工藝、設(shè)備有關(guān)的內(nèi)容之外，還應(yīng)當(dāng)對排放的氣體加以明確，從而針對氣體，制定合理可行的排放技術(shù)措施，為氣體的安全排放提供保障。根據(jù)氣體產(chǎn)生的途徑，大體上可以將石化儲運系統(tǒng)排放的氣體分為如下類型：一是產(chǎn)品生產(chǎn)階段產(chǎn)生的氣體，如各種原材料、成品在進行裝卸時，油封式呼吸閥為避免系統(tǒng)超壓受損而產(chǎn)生的氣體，這種類型的氣體只要進行裝卸，就會產(chǎn)生；二是正常排放的氣體，比如當(dāng)系統(tǒng)停機吹掃或檢修時，需要將儲罐內(nèi)的氣體排出，同時由于吹掃置換中的氣體內(nèi)含氮氣，必須將這部分氣體排入大氣，若是留存在系統(tǒng)內(nèi)，則會對系統(tǒng)的安全運行造成影響；三是事故發(fā)生后排出的氣體，石化產(chǎn)品儲運系統(tǒng)若是發(fā)生超壓問題，則需要開啟安全閥進行泄壓。此時大量的易燃易爆氣體會被排放到大氣當(dāng)中。因上述三種類型的氣體排放都無法避免，所以為使石化產(chǎn)品儲運系統(tǒng)能夠始終保持安全、穩(wěn)定的運行狀態(tài)，必須保證氣體的安全排放。

2 石化產(chǎn)品的安全排放技術(shù)及應(yīng)用要點

2.1 可燃性氣體的安全排放措施

2.1.1 降低氣體濃度

正常情況下，可燃性氣體需要達到一定的濃度后才會發(fā)生爆炸，進而引起安全事故，如果可以降低可燃性氣體的濃度，那么則能夠避免爆炸的發(fā)生?？扇夹詺怏w發(fā)生燃燒需要一個條件，即火源，在石化產(chǎn)品儲運過程中，可燃性氣體排放場所內(nèi)的火源較多。比如，設(shè)備檢修時可能需要使用明火、設(shè)備運行時產(chǎn)生的電氣火花等。石油化工企業(yè)為了保證生產(chǎn)的有序進行，很難從根本上杜絕火源的存在，故此當(dāng)可燃性氣體達到一定濃度，并遇到現(xiàn)場的火源之后，便會引起安全事故。而解決這個問題最為有效的措施就是降低可燃性氣體的排放濃度，由于濃度不夠，所以即便遇到明火也不會發(fā)生燃燒或是爆炸。在降低可燃性氣體濃度的過程中，常規(guī)的做法是消除石化產(chǎn)品排放氣體擴散至空氣當(dāng)中形成遇到明火后會發(fā)生爆炸的條件[1]。當(dāng)可燃性氣體放空管路的排放口位置比較高，并且湍流速度足夠快、風(fēng)速比較大時，可以使排放氣體的濃度大幅度降低，便可達到安全排放的目的。

2.1.2 合理設(shè)置放空管的高度

石化產(chǎn)品儲運系統(tǒng)放空管路設(shè)置的高低，對于可燃性氣體的排放安全性具有直接影響，如果放空管路設(shè)置得過低，那么從管路排放口排出的可燃性氣體會大量積聚，從而導(dǎo)致濃度上升，一旦遇到明火便會引起燃燒或爆炸。若是放空管路設(shè)置得比較高，則可以確保從排放口排出的可燃性氣體濃度始終處于安全范圍內(nèi)，這樣就算排放場所有明火出現(xiàn)，也不會造成爆炸。為對放空管道的設(shè)置高度進行合理確定，以石油蒸汽作為研究對象，通過試驗的方法，得出放空管的最佳高度。當(dāng)排放的氣體為丁烷和汽油蒸汽時，放空管設(shè)置的高度應(yīng)當(dāng)比石油蒸汽的計算值高一倍。需要著重闡明的一點是，若是排放氣體的實際流量發(fā)生變化，則放空管設(shè)置高度的計算結(jié)果也會改變，所以，在對放空管的高度進行確定時，必須以實際的流量作為計算依據(jù)，取最大的高度。通常情況下，儲存液化烴的罐子都會設(shè)置安全閥，該閥門的出口管路會與火炬系統(tǒng)進行可靠連接，如果因為客觀原因，導(dǎo)致出口管無法與火炬系統(tǒng)相連接，那么可以進行就地放空，依據(jù)我國現(xiàn)行GB50160規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求，在設(shè)置排氣管口時，其位置應(yīng)當(dāng)高于相鄰最高儲罐頂部平臺3.0m以上[2]，這樣便可保證氣體排放的安全性。

2.1.3 排放速度與能力

實踐表明，放空管最為安全的排放形式為管路垂直向上的湍流速度，這種形式之所以安全，主要是因為氣體在擴散時，不利的氣候條件所產(chǎn)生的影響最為輕微，也就是說，放空工藝是決定性因素，在這種排放形式下，氣體很難達到爆炸濃度的范圍。故此，排放過程更加安全。如果將排放速度改為滯流，使氣體以較為緩慢的速度排入大氣中，在不考慮風(fēng)力擴散的前提下，可燃性氣體會在空氣中不斷積聚，這樣濃度便會升高，容易形成安全隱患。所以采用管路垂直向上的湍流速度對可燃性氣體進行排放安全性最高。此外，在確保排放速度的基礎(chǔ)上，還要保證排放能力足夠。規(guī)范要求放空管的直徑應(yīng)當(dāng)在100mm以上[3]，以確保排放能力達到石化產(chǎn)品的儲運需要，這樣可以在事故發(fā)生前，將可燃性氣體經(jīng)過放空管路排放掉，避免儲罐因壓力無法排出而引起爆炸。

2.1.4 分散排放

相關(guān)實驗結(jié)果顯示，在同一位置處，可燃性氣體的排放量越大，氣體的濃厚就越高，爆炸的可能性越大，爆炸后產(chǎn)生的破壞力越強。鑒于此，對于容量比較大的石化產(chǎn)品儲存容器而言，盡可能不要在同一個位置進行氣體排放，而應(yīng)當(dāng)采取分散排放的措施，保證排放的安全性。比如，可以多設(shè)置幾條排氣管，共同對可燃性氣體進行排放，排氣管之間應(yīng)當(dāng)保持一定的距離，不宜過近，防止同一時間排出的氣體匯聚成氣云。若是因為條件的限制，導(dǎo)致排氣管無法分散布置時，可以對排放出口的高度進行合理設(shè)置，這樣也能達到安全排放的目的[4]。

2.1.5 加裝安全設(shè)施

通過加裝必要的安全設(shè)施能夠進一步提高石化產(chǎn)品儲運過程中，可燃性氣體的排放安全性。具體做法如下：可以將阻火器安裝到放空管上，通過該設(shè)備能夠有效避免可燃性氣體在管路的出口位置處發(fā)生起火燃燒的情況。通常情況下，防空管的排放口會設(shè)置在高出構(gòu)筑物的頂部，由于從排放口排出的氣體均具有易燃易爆的特點，加之沖出氣柱比較高，從而使得排放口很容易遭受雷電的襲擊。為此應(yīng)當(dāng)將排放口設(shè)置在防雷保護的范圍以內(nèi)。同時，在對可燃性氣體進行快速放空時，為避免靜電荷的產(chǎn)生引起安全事故，應(yīng)當(dāng)將放空管進行可靠接地，當(dāng)條件允許時，可以在放空管的下部接一條氮氣或是水蒸氣管路，對排放的可燃性氣體進行稀釋，提高排放的安全性。

2.1.6 合理設(shè)置安全閥

在石化產(chǎn)品的儲運中，壓力儲罐的應(yīng)用較為廣泛，常見的形式為球罐，此類儲罐的安全閥通常都設(shè)置在罐頂。為確保儲罐的安全性，安全閥基本上采用的都是全啟式，并按照現(xiàn)行GB150規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定要求，對安全閥的泄放量及泄放面積進行確定。安全閥的定壓應(yīng)當(dāng)與設(shè)備的設(shè)計壓力相等，通過計算，可以得出球罐的安全泄放量。需要注意的是，無論采用何種措施進行安全排放，都不能對大氣環(huán)境造成污染，這是石化產(chǎn)品安全排放技術(shù)運用的前提[5]。

2.2 可燃性液體的安全排放措施

2.2.1 科學(xué)設(shè)置事故儲液池

為確保可燃性液體的排放安全，應(yīng)當(dāng)將事故儲液池設(shè)置在距離石化產(chǎn)品儲罐30m以外的位置處。同時，儲液池、導(dǎo)液溝與明火地點之間的最小距離不得低于30m。當(dāng)一個儲罐發(fā)生事故起火之后，若是與相鄰的儲罐距離過近，則會產(chǎn)生不利影響，故此設(shè)有事故儲液池的儲罐，與相鄰儲罐之間應(yīng)當(dāng)保持在25m以上，并且至少要留設(shè)出不小于7.0m的空地作為消防之用。此外，儲液池的容積應(yīng)當(dāng)足夠大，因為一個儲液池可與多個儲罐相連接，如果容積過小，那么無法滿足儲液要求，所以為確保排放的安全性，應(yīng)當(dāng)對事故儲液池的容量進行合理確定。

2.2.2 選取合理的排放方式

石化產(chǎn)品儲罐的事故放空可采取如下方式：自流式、壓放式。當(dāng)要求在較短的時間內(nèi)完成事故處理，則可選用后者，即壓放式，借助相應(yīng)的惰性氣體，加快排放速度，降低可燃性液體在儲罐內(nèi)發(fā)生爆炸的概率。同時，可將事故閥門設(shè)置在比較容易接近的位置，當(dāng)閥門帶有遠動裝置時，可將之設(shè)置在儲罐附近，并將啟動按鈕設(shè)置在罐區(qū)外的出口附近。此外，應(yīng)當(dāng)選擇自動開啟式閥門，并與儲運設(shè)備進行聯(lián)動，提高排放的安全性[6]。

2.2.3 避免儲液池爆炸的措施

通常情況下，排放罐或是儲液池都是密閉的結(jié)構(gòu)，雖然這種結(jié)構(gòu)形式的安全性比較高，但是在實際使用中發(fā)現(xiàn)，凝結(jié)水會出現(xiàn)積存的現(xiàn)象，當(dāng)有高溫液體進入之后，會導(dǎo)致凝結(jié)水氣化，這樣一來在密閉的空間當(dāng)中，內(nèi)部的壓力會大幅度上升，進而引起蒸氣物理性爆炸。為避免該問題的發(fā)生，應(yīng)當(dāng)為儲液池配備相應(yīng)的排水設(shè)施，定期對積水進行清除。同時，可以將排放罐的底部做成一定的坡度，從而使水能夠順利排凈。

3 結(jié)語

綜上所述，在石油化工產(chǎn)品儲運環(huán)節(jié)中，如果排放的可燃性氣體或是液體遇到火源發(fā)生燃燒或是爆炸，那么勢必會引起非常嚴(yán)重的后果，會使企業(yè)蒙受巨大的經(jīng)濟損失。因此，保證排放的安全性顯得尤為重要?？梢葬槍ε欧诺目扇夹詺怏w和液體，采取相應(yīng)的安全技術(shù)措施，減少并杜絕安全事故的發(fā)生。在未來一段時期，應(yīng)當(dāng)加大對安全排放相關(guān)技術(shù)的研究力度，除對現(xiàn)有的技術(shù)措施進行優(yōu)化和完善之外，還應(yīng)開發(fā)出一些新的技術(shù)，從而使其能夠為石化產(chǎn)品儲運安全提供保障。