大型浮頂罐主要安全事故類型及原因

常嵐鈞（長慶油田分公司第一輸油處，陜西 西安 710021）

因為經(jīng)濟發(fā)展提出的要求，需要使用原油量非常大。為保障原油的提供不會間斷，我國政府與很多石油公司，對國家戰(zhàn)略原油儲備庫以及商業(yè)原油儲備庫進行了構(gòu)建。目前，原油原油儲備庫的規(guī)模已經(jīng)高達上百萬方，切實滿足了經(jīng)濟發(fā)展過程中需要使用的原油量。其中，最大的浮頂罐容積已經(jīng)達到了15×104m3，并且有上百座超過10×104m3的大型浮頂儲罐。雖然我國針對大型浮頂罐的相關(guān)儲運安全性給予了高度重視，但在多起大型浮頂罐密封圈起火事故的發(fā)生之后，為了安全儲運給予進一步的保障，針對大型浮頂罐主要安全事故的類型以及原因要深入剖析，以便對產(chǎn)生的安全事故強化預(yù)防。

1 火災(zāi)事故

1.1 密封圈火災(zāi)

密封圈發(fā)生火災(zāi)，具體來說便是，在其內(nèi)部，一定爆炸內(nèi)部范圍中存在的油氣混合物，遇到了可以使其爆炸和燃燒的點火源，之后產(chǎn)生的爆炸的情況。如有這一情況發(fā)生，相應(yīng)的密封板和呼吸閥，會因為爆炸被炸起、掀飛?；鹧娲┻^裂口，由裂口冒出，并發(fā)生燃燒，伴有爆炸。如果情況嚴重，會點燃整個密封圈[1]。

密封圈有火災(zāi)發(fā)生的主要原因包括:密封圈處的油氣出現(xiàn)了泄漏問題，在有明火、雷擊或者靜電發(fā)生時，發(fā)生了火災(zāi)。浮頂油氣發(fā)生泄漏出現(xiàn)火災(zāi)的關(guān)鍵部位便是浮頂罐當中的密封圈。其中，消除內(nèi)部存在的點火源，下降密封裝置當中的油氣含量，或者全部消除存在的油氣空間，便可對火災(zāi)進行避免。

此外，很多密封圈發(fā)生火災(zāi)都是因為雷電。在出現(xiàn)火災(zāi)時，一般會有惡劣天氣，如暴雨和大風。大風會使噴出的滅火泡沫有所飄散，而雨水會將滅火泡沫沖稀，這樣泡沫產(chǎn)生的滅火性能便有所降低，非常不利于對火災(zāi)的撲救。因此，對于大型浮頂罐火災(zāi)撲滅方案的制定，以及相關(guān)消防設(shè)備的配置，要對惡劣天氣對火災(zāi)產(chǎn)生的影響進行充分考慮和分析[2]。

1.2 浮頂池火和防火堤池火

浮頂池火以及防火堤池火，為在浮頂內(nèi)部燃燒或者在防火堤內(nèi)燃燒，如果比較嚴重，會使整個面積發(fā)生火災(zāi)，后果非?？膳?。產(chǎn)生的因素便是：溢流而出的油品，在浮頂以及防洪堤內(nèi)有所溢流的過程中，如果遇到了點火源，便會導(dǎo)致池火發(fā)生。產(chǎn)品油品發(fā)生溢流，或者有泄漏情況發(fā)生，主要的原因便是油品發(fā)生沸溢、浮頂有破裂現(xiàn)象或者罐體有破裂的情況。

出現(xiàn)防火堤池火之后，對其進行撲救相對簡單一些。在對浮盤頂池火進行撲救時，不能使用過多的消防水，以免壓沉浮盤，進而發(fā)展成全面積的火災(zāi)[3]。

1.3 全面積火災(zāi)

如果浮塵有比較嚴重的傾斜問題，或者沉沒嚴重，那么內(nèi)部很多的油面，直接暴露于大氣環(huán)境中，油氣的揮發(fā)量會急劇增加。在與空氣有所接觸之后，大爆炸性油氣便構(gòu)成。這時，一旦有任何的點火源，罐頂便會有火災(zāi)發(fā)生，嚴重時會引發(fā)全面積的火災(zāi)。如果有全面積的火災(zāi)產(chǎn)生，管壁受到的熱輻射影響會非常大，只需要非常短的時間，便能降低管壁原有的強度，以至于罐體有變形的情況發(fā)生，或者發(fā)生油料沸溢噴濺以及坍塌。如果沒有及時穩(wěn)定的控制，便會出現(xiàn)儲罐的立體火災(zāi)，也有可能在防火堤內(nèi)，有池火產(chǎn)生。盡管出現(xiàn)全面積火災(zāi)的概率并不高，但依然要保持高度的重視。結(jié)合全世界范圍內(nèi)已經(jīng)發(fā)生的全面積火災(zāi)情況來看，一旦有全面及火災(zāi)發(fā)生，產(chǎn)生的后果十分嚴重，因此一定要保持足夠的重視和關(guān)注程度。

1.4 群罐火災(zāi)

出現(xiàn)群罐火災(zāi)的幾項因素包括：其一，油品沸溢，在噴濺時，引發(fā)儲罐火災(zāi)；其二，大型罐區(qū)會對很多儲罐進行排列，一旦有雷擊產(chǎn)生便會發(fā)生群罐火災(zāi)；其三，沒有合理的控制好地面池火，進而引發(fā)了四周儲罐出現(xiàn)火災(zāi)。其中，導(dǎo)致原油出沸溢的關(guān)鍵因素便是熱輻射[4]。

2 非火災(zāi)事故

2.1 罐體機械故障

2.1.1 浮艙發(fā)生滲漏

浮艙的封閉性非常好，一旦滲漏了油品，油品會溢到浮艙中。之后，浮艙內(nèi)部會慢慢積聚起可燃氣，并且濃度非常高。如果條件合適，便會有爆炸的情況產(chǎn)生，以至于浮盤發(fā)生整體傾斜或者沉沒。導(dǎo)致浮艙發(fā)生滲漏情況的因素為：有一些水摻雜在了水中，溶解包括H2S,CO2,CI腐蝕介質(zhì)，因為這些物質(zhì)溶解了浮艙，使其穿孔。此外，如果施工存在缺陷，也會導(dǎo)致浮艙發(fā)生滲漏。

2.1.2 罐體破裂

當罐體有破裂的情況產(chǎn)生，大量的油品便會發(fā)生外泄。這時，一旦有火災(zāi)發(fā)生，發(fā)生的防火堤池火面積會非常大，造成的污染也會非常嚴重。導(dǎo)致破裂的關(guān)鍵性原因包括：大型浮頂罐的直徑，一般為60-100米。如果基礎(chǔ)有了不均勻沉降的情況，需要罐體對非常大的應(yīng)力進行承受，因而發(fā)生了破裂，泄出了油品。同時，地震等相應(yīng)的災(zāi)害，也會導(dǎo)致罐體發(fā)生破裂。

2.1.3 腐蝕降低了罐體強度

如果罐體遭遇到的腐蝕程度比較嚴重，局部便會出現(xiàn)穿孔問題，進而出現(xiàn)油品滲漏情況。如果沒有及時控制好腐蝕問題，罐體自身的強度便會下降，進而出現(xiàn)變形、失穩(wěn)或者破裂問題。出現(xiàn)罐體腐蝕的關(guān)鍵性因素包括：油品進行脫水之后，會沉積于罐底，存在于油品當中的無機鹽、硫化物會發(fā)生溶解，進而有電解質(zhì)溶液產(chǎn)生。因此使用的時間比較長，罐底板防腐層會被損壞，這樣便會在電解質(zhì)環(huán)境中，進而有電化學(xué)腐蝕反應(yīng)發(fā)生；出現(xiàn)罐壁腐蝕的主要原因為：存在于大氣當中的水含量，大于鋼材的臨界濕度，因為影響到了防腐層，使其有破損，進而有水膜環(huán)境當中的電化學(xué)腐蝕發(fā)生。此外，單個儲罐有非常大的容積，在將儲量增加的過程中，含有的腐蝕性成分，會整體性提升，如果油品進出儲罐的流量有所加大，那么無論是管壁或者罐底內(nèi)的設(shè)施都會產(chǎn)生很大的沖刷，因此儲罐腐蝕性會有所加劇[5]。

3 操作不當引發(fā)事故

3.1 進油帶氣引起浮頂沉沒

在儲罐進油的過程中，一旦氣體組分在油品中存在，在罐體中進入之后，它會在浮頂自動通氣閥以及密封處排出來。排出時，會自然帶出一些油品。此外，在排出時，會導(dǎo)致浮頂出現(xiàn)抖動、變形、搖晃甚至傾斜等情況。當浮頂上的油品堆積的量比較大，或者有浮頂變形卡阻情況時，浮頂便會產(chǎn)生沉沒情況。

3.2 其他操作管理不當引發(fā)的事故

儲罐進油有著相應(yīng)的安全高度，如果高于安全高度，最常產(chǎn)生的問題便是頂住或者卡阻，然后進油會有浮頂沉沒的情況，或者泄漏出了油品。如果在夏季，雨水會比較多，會堵塞住中央排水管，因此產(chǎn)生排水不暢的問題。如果沒有將雨水排水閥及時開啟，會產(chǎn)生非常嚴重的浮頂積水。此外，關(guān)閉浮頂蓋如果不夠及時，雨水會在浮艙積聚，這樣超重的情況便會嚴重，最后發(fā)生沉沒。

4 結(jié)語

總之，我國對于原油儲罐的大型化以及儲運過程的安全性給予了高度重視，但依然存在一些操作不當問題，加之外部環(huán)境對其產(chǎn)生的影響，很容易產(chǎn)生大型浮頂罐。所以，對于造成故障的因素，要全面系統(tǒng)的分析，做好相應(yīng)的預(yù)防措施，以便強化對大型浮頂罐的管理，杜絕事故發(fā)生。