李東澤

（大慶華凱石油化工設(shè)計工程有限公司大連分公司，遼寧 大連 116033）

1 油氣儲運中常見問題及原因

1.1 油氣蒸發(fā)嚴(yán)重

油氣從油田經(jīng)過煉油廠加工后送至各個用戶，周轉(zhuǎn)的環(huán)節(jié)多且復(fù)雜，這個過程中的損耗以及經(jīng)濟損失不可小視。我國目前原油的年使用量巨大，如何控制原油成品油的損耗，就顯得至關(guān)重要。在煉油企業(yè)的儲運過程中，輕質(zhì)油的大量揮發(fā)不但引起油質(zhì)下降，而且經(jīng)濟損失也很大，散發(fā)的油氣具有爆炸的危險，遇到火源極易引起爆炸，排向空氣的油氣具有一定的毒性，容易引起疾病，油氣與空氣的氮氧化物在太陽光中的紫外線作用下形成臭氧反應(yīng)，形成光化學(xué)煙霧現(xiàn)象，影響環(huán)境。

1.2 火災(zāi)隱患

烴類碳氧化合物是石油和天然氣的主要成分，具有易爆、易燃、易中毒和易聚集靜電等特性，在儲運的過程中，在一定的條件下，特別對于油田的輸油管道，在加熱以及加壓的管道運輸?shù)倪^程中，具有火災(zāi)和爆炸的危險。分析原因主要為：（1）由于設(shè)備故障引發(fā)的危害。不合理的儲運設(shè)備，在設(shè)計以及工藝上存在缺陷，管路的腐蝕，在輸送過程中壓力的波動以及機械振動等引發(fā)的設(shè)備損壞，高溫高壓等壓力容器的損壞，可能引發(fā)油氣的泄露和爆炸危險。（2）防靜電措施不夠。油氣在流動的過程中，與管道和運輸設(shè)備因為摩擦容易產(chǎn)生靜電，在靜電消除不及時的情況下，極易造成火災(zāi)以及爆炸事故。（3）運輸設(shè)備不具備防爆功能。由于在運輸過程中，沒有才有防爆設(shè)備和電器設(shè)備而造成的災(zāi)害。（4）違章動火作業(yè)。在運輸?shù)倪^程中，違章指揮，動火的審批程序不對，在運輸環(huán)境不具備動火的工作條件下動火，極易引發(fā)火災(zāi)或者爆炸事故。

1.3 管道腐蝕

很多輸油管道在濕硫化氫環(huán)境下受到嚴(yán)重腐蝕并開裂,如應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)、硫化物應(yīng)力腐蝕開裂(SSCC)、氫致開裂(HIC)、應(yīng)力誘導(dǎo)的氫致開裂(SOHIC)等。造成管道腐蝕的原因通常有四種：（1）材質(zhì)因素。以HIC為例,材料中包含貝氏體或者馬氏體的“硬質(zhì)”帶對HIC十分敏感。如果材料夾雜物偏析區(qū)硬度控制在300HV以下,就能夠很好的消除材料對HIC的敏感性。（2）埋地管道所處的環(huán)境。埋地管道所處的環(huán)境是引起腐蝕的外因，這些因素包括土壤類型、土壤電阻率、土壤含水量(濕度)、pH值、硫化物含量、氧化還原電位、雜散電流及干擾電流、微生物、植物根系等。（3）應(yīng)力水平。有很多實驗表明，如果材料所承受的應(yīng)力超過其屈服應(yīng)力的30%以上時,材料就可能發(fā)生SOHIC破壞。但這樣的應(yīng)力水平,在焊接構(gòu)件的焊縫周圍區(qū)域以及SSCC裂紋或者其它類似于裂紋的缺陷內(nèi)都有可能出現(xiàn)。（4）設(shè)計制造。一些學(xué)者參照NACE標(biāo)準(zhǔn)(對于介質(zhì)為氣體,設(shè)計壓力，<448kPa;對于介質(zhì)為多相系統(tǒng)，設(shè)計壓力<1551kPa)進(jìn)行容器設(shè)計，認(rèn)為可以避免SSCC或HIC發(fā)生的可能。但是實際上，這個標(biāo)準(zhǔn)的制定來源于實驗室環(huán)境(空氣中)。而且，酸性環(huán)境與水相的化學(xué)成分、pH值以及硫化氫分壓等因素有關(guān)。

2 防止儲運過程中問題的應(yīng)對措施

2.1 油氣儲運中的油氣揮發(fā)

首先，改造固定頂油罐。當(dāng)前，很多石油企業(yè)依然用固定頂油罐來儲存汽油和煤油，為了防止油氣揮發(fā)，減少油品儲存過程中油氣污染，需要將這些汽油和煤油儲罐改裝成內(nèi)、外浮頂儲罐，并經(jīng)常檢查，確保浮頂密封和附件良好?？梢栽鰪娪凸薜陌踩煽啃?，減少油氣污染，浮頂罐的蒸發(fā)損耗可比固定頂罐降低85%左右。而且還可以產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟效益。油氣回收裝置，治理油品灌裝過程中的油氣揮發(fā)，最根本的手段是采取油氣回收措施，回收排放出的烴類氣體。采用油氣回收措施就是在油品灌裝集中的地點，設(shè)置油氣回收裝置，將灌裝過程中產(chǎn)生的油氣回收，通過裝置恢復(fù)成液態(tài)，重新送入儲罐。這樣不僅可以大幅度降低烴類氣體排放量，而且具有明顯的經(jīng)濟效益。油氣回收方法可分為吸收法、吸附法、冷凝法及薄膜選擇滲透回收法等。總之，加油站采用油氣管道系統(tǒng)方案、儲油罐中固定頂罐較多的油庫和煉油廠采用油氣管道與專用設(shè)備結(jié)合的方案較為合理，即可在減少投資情況下達(dá)到一定效果，其他情況則應(yīng)采用專用設(shè)備方案，效果較好，但投資較大。

2.2 油氣儲運過程的防火準(zhǔn)備

（1）定期對設(shè)備維護保養(yǎng)。針對各種設(shè)備的特性嚴(yán)格按保養(yǎng)規(guī)程進(jìn)行維護，工藝流程操作前做好工作危害分析，控制操作風(fēng)險。（2）做好防火設(shè)計。設(shè)備泄漏等往往起源于設(shè)計階段，因此抓好防火設(shè)計十分重要。首先是設(shè)備的設(shè)計、選型、選材、布置及安裝均應(yīng)符合國家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)不同工藝過程的特點，選用相應(yīng)的耐壓、耐高溫或耐腐蝕的材質(zhì)，按規(guī)定進(jìn)行制造和安裝。其次是新建、改建、擴建生產(chǎn)裝置布局，單元設(shè)備布置，防火安全設(shè)施的設(shè)計和實施應(yīng)遵循有關(guān)規(guī)范，做好嚴(yán)格的防火審核工作，充分考慮防火分隔、通風(fēng)、防爆泄壓、消防設(shè)施等因素。同時對設(shè)備、電氣的防爆要求嚴(yán)格把關(guān)，從而消除先天性火災(zāi)隱患。（3）落實動火作業(yè)措施。拆卸禁火區(qū)內(nèi)需要動火的設(shè)備、管道及附件，移至安全的地方去動火，將需要動火的設(shè)備、管道及其附件和相關(guān)的運行系統(tǒng)做有效地隔離。動火前應(yīng)把動火點周圍的易燃易爆物品轉(zhuǎn)移至安全地方，現(xiàn)場應(yīng)打掃干凈。經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后，開具“用火作業(yè)許可證”，落實好監(jiān)護責(zé)任人。

2.3 管道的防腐蝕處理

（1）加強鋼管材料要求。管道發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂主要是由剝離造成的，要完全控制和預(yù)防壓力容器及管道中的與氫相關(guān)的腐蝕開裂，可能性非常小。（2）把好現(xiàn)場補口質(zhì)量。補口材料與管體防腐覆蓋層有很好的相容性;補口接合部應(yīng)嚴(yán)密粘牢，必要時可做嚴(yán)密試驗;必須認(rèn)真處理補口處的鋼管表面，達(dá)到管體表面潔凈度的要求。（3）合理選擇管材。（4）固定式與移動式防腐作業(yè)線相結(jié)合工廠固定式防腐作業(yè)生產(chǎn)，由于施工環(huán)境好，可提高防腐管的質(zhì)量，但對于需要長途運輸?shù)墓懿?，防腐覆蓋層易損傷。

結(jié)束語

石油是目前世界主要的能源，十分珍貴，在油氣儲運作業(yè)的各個環(huán)節(jié)中，作業(yè)環(huán)境復(fù)雜，需要考慮的問題也很多。煉油廠、油庫以及加油站等油氣運輸過程，必須認(rèn)真采取相應(yīng)的措施，以減少油氣的蒸發(fā)損耗，避免火災(zāi)以及爆炸等各類事故，加強儲運過程中各個環(huán)節(jié)的管理工作，要防患于未然。

[1]宮敬，翁維瓏，吳明勝.油氣集輸與儲運系統(tǒng)[M].中國石化出版社，2006.

[2]李智勇，閔希華，馬志榮.油氣儲運技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案[M].石油工業(yè)出版社，2010.

[3]謝濤.油氣儲運網(wǎng)絡(luò)綜合管理系統(tǒng)需求分析及實現(xiàn)[J].重慶大學(xué)，2002-10-10.