石油化工油氣儲運設備的有效管理及維護措施

盧少俊

（廣西中石油儲備油有限公司，廣西 欽州 535008）

我國經(jīng)濟建設發(fā)展中，各地區(qū)都在采取積極措施推動當?shù)亟?jīng)濟建設，但在該過程中也需要消耗大量資源，其中石油、天然氣是能源結構中重要組成部分，對其消耗也相當嚴重。在使用中要將開采出的石油、天然氣運輸?shù)叫枰牡貐^(qū)，而這些易燃易爆品在缺乏有效保護措施下，容易引發(fā)安全事故，給國家、社會和企業(yè)造成嚴重損失。因此，要做好油氣儲運設備日常管理與維護，按照規(guī)范和規(guī)定進行，提高其儲運效率。

1 油氣儲運設備運行中常見問題及原因

1.1 設計方案存在不合理之處

雖然我國當前在油氣使用方面取得一定成就，但由于工業(yè)發(fā)展起步較晚，與發(fā)達國家相比，油氣儲運工藝設備和技術還存在差距。因此，我國對油氣儲運加大重視，國家也加大了此方面技術科研投入。但由于我國石油和天然氣分布廣，能量質量不一，在實際油氣儲運中耗能、投資都比較大，且運輸效率較低。同時，在管道設計開發(fā)中存在方案不合理問題，相關人員自身設計理念不完善，導致儲運設備存在問題。

1.2 油氣產(chǎn)品介質特性存在安全風險

石油和天然氣為易燃易爆品，其本身的介質特性就有危險性，在油氣產(chǎn)品儲運過程中在外在壓力、溫度和流速等因素影響下，易導致爆炸、放電現(xiàn)象等。因此在油氣儲運過程中，要掌握各類介質物理和化學特性，科學安排儲運設備。并針對性制定維護和管理措施，降低儲運安全風險。同時，儲運過程中要控制好存儲空間壓力、溫度，加強對油氣的安全保障。

1.3 油氣儲運中地域和氣候限制

當前我國油氣輸送會采用降凝劑使管道潤滑油凝固點降低，在接地體與土壤間則主要使用降阻劑，以保證電流流通面導電活動的順利完成。但在油氣輸送過程中，其能耗依然比較高。天然氣傳輸中，管道應力會受到低溫和低壓環(huán)境影響。同時，油氣儲運管道設備設計中也需考慮地理環(huán)境等影響，在輸送設備和調度中心施工中要保障周邊環(huán)境安全。油氣儲運管道周圍需設置好防泄漏、防火災和防爆炸措施，避免發(fā)生油氣安全事故。對此需各部門做好溝通系統(tǒng)工作，完善油氣儲運規(guī)劃方案，并嚴格測試、篩選油氣管道，保障其安全性。

1.4 管道頻繁損壞

當前我國石油和天然氣儲運方面，主要采用管道儲運方式，但在實際施工中，儲運管道工作涉及內(nèi)容較多，需要花費大量資源和時間完成施工，一些情況下出現(xiàn)問題也得不到有效解決，由此影響到企業(yè)經(jīng)濟效益，為降低成本而選擇降低建設標準，實際建設的油氣儲運設備和管道質量隱患較大。此外，我國一些油氣儲運工作存在惡性施工行為，比如偷工減料，以及使用性能和質量不符合實際要求的建設材料，在具體使用中會在很大程度上影響到管道整體質量，后期運行中易被損壞。同時我國地域面積廣闊，各地區(qū)有著相當高的油氣資源需求，導致油氣運輸途徑較長，很多時候會選擇長管道來儲運油氣，在施工中需合理應用焊接技術，但部分施工人員自身焊接技術水平不足、素質差，焊接存在缺陷，而影響到實際運輸中管道質量易被損壞，一旦發(fā)生泄漏事故，則會影響到運行安全。

1.5 易引發(fā)火災

石油和天然氣中含有主要成分為烴類碳氫化合物，因此具有易燃易爆炸、易聚集靜電和易中毒的特點，而油氣儲運對環(huán)境和條件有一定要求，比如輸油管道就具有加熱加壓的特點，火災和爆炸安全風險較高。發(fā)生事故的情況下，會引發(fā)嚴重人員傷亡和經(jīng)濟損失，產(chǎn)生的社會影響比較惡劣。

1.6 油氣蒸發(fā)嚴重

在油氣儲運過程中不可避免面臨油氣易揮發(fā)的問題，在油氣儲運過程中，油氣資源會從油田到煉油廠，再到用戶經(jīng)過復雜繁瑣的周轉環(huán)節(jié)，其中產(chǎn)生的油氣損耗、經(jīng)濟損失是比較大的。石化企業(yè)在裝卸油氣資源，儲運系統(tǒng)、油庫和加油站等環(huán)節(jié)中油品中易揮發(fā)有機組分會大量汽化逸出，輕組分是油品蒸發(fā)損耗的主要物質，會造成數(shù)量損失和質量下降。此外，油氣散發(fā)到空氣中，在超過一定濃度或園區(qū)情況下則會爆炸。

1.7 管道腐蝕

一般遇到濕硫化氫，輸油管道會出現(xiàn)化學反應而被腐化。引發(fā)管道腐化原因如下。（1）管道應力水平較低，大量實驗證明材料的承受應力超過其自身屈服應力35%的情況下，容易在應力作用下引發(fā)管道開裂。（2）管道材質會影響其腐化情況，如果材質值含有貝氏體、馬氏體等材質，材料硬度在350HV以下，則會降低對開裂的敏感度。（3）管道設計制造問題，在NACE標準下嚴格設計制造，可以降低硫化物腐蝕開裂幾率，但該標準設定是在實驗室環(huán)境下，且會受到PH值、硫化氫分壓等因素影響。（4）地下管道環(huán)境因素影響，地下環(huán)境是影響管道腐化的外在因素，比如其含水量、電阻率和干擾電流等。

2 石油化工油氣儲運設備的有效管理及維護措施

2.1 加強科學化管理

為確保油氣儲運設備運行安全性，相關企業(yè)要重視科學化管理，在設備設計階段即開展安全管理，從實際情況出發(fā)經(jīng)過系統(tǒng)分析科學規(guī)劃油氣儲運設備，以提高管理水平。同時，石油化工企業(yè)需安排專業(yè)人員分析儲運環(huán)境和作業(yè)情況，再科學選擇油氣儲運設備，工作人員必須充分了解設備材料和型號，根據(jù)相關標準來挑選，發(fā)現(xiàn)與要求不符要及時更換、改進。一些企業(yè)部分設備老舊，工作人員需根據(jù)需要和規(guī)劃擴建、改造，提高整體布局科學性、合理性。

2.2 做好設備潛在風險識別與分類

根據(jù)油氣儲運設備特點，可以將關鍵性設備分為五大類型，即管、罐、爐、泵和閥，并編制危險源識別和風險控制程序、標準。風險識別中要先確定風險因素，主要分析是從人的因素、物的狀態(tài)和環(huán)境因素、管理缺陷等方面進行的，在尋找風險識別要點過程中制定控制措施。然后按照危險程度與發(fā)生頻率對風險因素進行分類，找到主要風險源頭，以此為依據(jù)開展設備運行和停用中控制，方便對設備狀態(tài)和潛在風險進行全方位、全過程監(jiān)控。比如在外輸泵運行中，其潤滑油量、密封點滲漏情況為主要監(jiān)控點，對軸承溫度、介質溫度和潤滑油品質等也要嚴格監(jiān)管。

2.3 落實好點檢與預知性檢修

設備點檢，該制度要求全員參與、責任到人、專人管理，在預防風險基礎上做好質量控制點檢查，并執(zhí)行定修制度，根據(jù)具體標準定期檢查設備規(guī)定部位，以及時掌握其狀態(tài)，科學開展檢修工作。為保證點檢制度有效開展，需結合設備不同特點制定合適的點檢方法，主要就是日常點檢、重點點檢、簡易點檢和精密點檢。日常點檢與重點點檢主要通過觀察了解情況，比如設備運行溫度、壓力和液位等，多由操作人員完成。由專業(yè)技術人員負責化驗潤滑油品質、檢測振動幅度，完成簡易點檢與精密點檢。在設備信息化水平醫(yī)生下，其點檢內(nèi)容與形式也在進一步完善。

（1）壓縮機的定期保養(yǎng)及維護。在壓縮機運行過程中，其進氣、排氣和潤滑油系統(tǒng)的溫度和壓力需每間隔兩小時檢查一次進行記錄。壓縮機轉子之間、轉子和殼體間存在較小間隙，所以要堅決避免避免比間隙大的機械雜質。防止其落入壓縮機產(chǎn)生異響，否則需停機檢查。在介質比較臟的情況下，應根據(jù)實際使用情況安排好對壓縮機入口過濾器和管道的定期清潔和維護工作。在壓縮機切換時，每次均需開展聯(lián)鎖保護裝置檢查。由于聯(lián)鎖動作而導致壓縮機停止，必須徹底檢查了解故障原因并消除。壓縮機每運行1～2個月，便需清理潤滑油過濾器，機械部件是否漏油也要定期檢查。檢查潤滑油箱的液位。如果液位下降過多，應補充。如果液位異常升高，冷卻水或其他介質可能進入潤滑系統(tǒng)，此時必須停止?jié)櫥到y(tǒng)進行檢查和故障排除。

（2）機泵的定期檢查及維護。對于輸送介質，要了解其性質、來源和目的地。泵的進、出水管、法蘭、閥門和壓力表等需定期檢查，查看是否有漏油情況。并檢查電動機是否存在基礎螺栓和其他連接件松動現(xiàn)象、電機接地線和泵壓力表是否符合規(guī)范、軸承箱內(nèi)潤滑油是否乳化以及油位是否正常等。原則上，設備帶油視鏡的話要求油位在油視鏡的1/2～2/3之間。有自動補油杯，油位應至少達到補油杯的1/2。定期檢查泵密封件是否泄漏，輕油泄漏1min不可超過10滴，重油泄漏小于5滴/分鐘，嚴重泄漏情況下需拆卸泵并更換新的密封件。

（3）油罐檢查維護。積極采用國內(nèi)外先進的設備管理方法和檢修技術，推動儲罐管理、檢修的技術水平提升。根據(jù)標準定期開展儲罐檢查，其罐頂、罐壁為重點檢查部位，查看是否有變形、裂紋、凹陷、鼓包、折疊、穿孔，外防腐層脫落、保溫層損壞等問題。保溫層發(fā)現(xiàn)嚴重損壞后，應立即對罐壁的腐蝕程度進行檢測，此后對腐蝕部位也要定期檢查做好記錄。每三年對油罐頂部和罐壁進行測厚和檢驗。沿每圈壁板的垂直方向至少測量2點，測厚點應固定。應每6年全面檢查儲罐內(nèi)外一次。為保證儲罐使用壽命內(nèi)運行安全，應保證防腐措施合理性，根據(jù)具體材料的腐蝕性制定防腐方案。對于原油和石油產(chǎn)品儲罐，儲罐底板、頂板和下壁板是防腐工作重點，可采取綜合防腐措施比如陰極保護、涂層防腐等，合理應用新技術、新材料。

2.4 開展設備缺陷管理

根據(jù)設備風險評價和分類，利用相關檢測技術與手段深入分析設備運行現(xiàn)狀，依據(jù)相關標準與技術規(guī)格逐項落實各風險源技術控制和管理，對潛在風險實施規(guī)范管控。如果問題暫時無法解決，則要定人、整改方案、整改期限、整改質量要求和控制措施等，使設備風險得以最大程度控制。

2.5 防止油氣蒸發(fā)措施

防止油氣蒸發(fā)一方面是加固頂油罐，將其固定可以使油氣儲運中化解污染減少，首先改造儲油罐為內(nèi)外浮頂，并定期進行檢查保證其密封性。一方面是油氣回收，以防止油氣揮發(fā)，使用回收裝置回收流失的烴類氣體，選擇在油品罐裝較集中的地方安置回收裝置，罐裝的同時回收油氣，利用裝置將其轉換為液體流回儲罐，以減少損耗。

2.6 防止管道腐化措施

當前油氣儲運中，管線輸送為主要方法，完善管輸技術可以促進油氣輸送效率的提升。對于其中管道易腐化問題要積極防治，鋼材管道要增強其強度等級，油氣運輸要求高則壓力也就越大，不可盲目加大管道厚度，而可選擇好鋼材等級。管道內(nèi)部要選擇合適的涂料，油品中往往含有微生物和水分等容易引發(fā)原電池侵蝕管道，因此要選擇防腐性較強涂料，避免影響到油品質量。運輸管道表面也需經(jīng)過有效處理，可噴涂雙層環(huán)氧粉末進行噴砂處理，增加光潔度，保證底漆牢固粘結。并依據(jù)管道材料確定管壁厚度，高強薄壁可以節(jié)約材料和成本，但會降低運行中管道局部屈服應力，同時出現(xiàn)裂紋后不斷擴大會加大管道受損程度，因此要保證管壁厚度適合。原油運輸中存在能量損失情況，可以從為加熱站供熱能和給泵站提供壓力兩方面降低散熱損失和摩擦阻力損失，要平衡好這兩種手段。盡量在能耗最小的情況下進行油氣輸送，通過控制管輸流量以提高管輸效率。

2.7 消除火災隱患措施

首先要做好設備保養(yǎng)，根據(jù)不同設備性質嚴格保養(yǎng)，分析存在的危害因素注意降低操作風險。其次，要做好防火設計，根據(jù)規(guī)定標準確定設備材料、型號和布置，選擇的材料要適合工藝特征。此外，也應重視單元設備布置和生產(chǎn)裝置建設布局，根據(jù)設備消防、防爆等要設計，消除安全隱患。最后，要規(guī)范動火作業(yè)，禁火區(qū)的關動火管道、附件和設備要移出隔離，動火前轉移周邊易燃易爆物品，保證動火點安全性和現(xiàn)場干凈。

3 結語

石油化工油氣儲運設備的有效運行，關系著石油化工企業(yè)效益和群眾安全，需重視起設備管理及維護，加強風險防范，定期進行檢修工作，消除安全隱患，降低油氣儲運損耗和風險。