蘇學(xué)瑞++隋易++趙起超

[摘 要]輸油站是管道運(yùn)輸系統(tǒng)的重要組成部分，擔(dān)負(fù)著生產(chǎn)運(yùn)行操作、設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)等重要的職能，并且由于結(jié)構(gòu)組成的特殊性，輸油站設(shè)備存在一定的安全隱患，分析輸油站場設(shè)備主要的安全隱患并提出相應(yīng)的防護(hù)措施，是保證輸油系統(tǒng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵。

[關(guān)鍵詞]輸油站設(shè)備 安全隱患 防護(hù)措施

中圖分類號：TE81 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）16-0047-01

1 輸油站場設(shè)備主要安全隱患

輸油站設(shè)備隱患主要包括兩點(diǎn)：一是靜電隱患，靜電問題一直威脅著原油輸油站安全運(yùn)行，原油運(yùn)輸與儲存涉及加溫、加壓處理，其與運(yùn)行設(shè)備、管道摩擦接觸中產(chǎn)生的靜電火花累積到一定的量，易發(fā)生火災(zāi)或爆炸事故；二是機(jī)械設(shè)備腐蝕，石油化工機(jī)械設(shè)備極易被腐蝕，給相關(guān)企業(yè)帶來了巨大損失，同時也使得石油化工業(yè)的發(fā)展存在質(zhì)量問題且效率低下。分析兩種隱患發(fā)生的重點(diǎn)和難點(diǎn)，是預(yù)防和控制隱患的關(guān)鍵。[1]

1.1 靜電隱患

靜電主要來源：

（1）儲運(yùn)過程中產(chǎn)生的靜電，在輸送過程中，原油作為導(dǎo)電率較低的碳?xì)浠衔铮c管道內(nèi)壁、閥件和彎頭處產(chǎn)生磨擦、碰撞、搖晃時，容易發(fā)生電荷分離，使管道失去電子帶正電荷，原油帶負(fù)電荷，從而產(chǎn)生靜電；原油流經(jīng)過濾器與泵式系統(tǒng)，沿途發(fā)生灌裝噴濺、沖擊罐時，因流體分離流速過快，也會產(chǎn)生靜電。這是由于原油持續(xù)與管道設(shè)備高速相互作用，使原油得到更多的電子，電荷大量聚集而無法中和或?qū)ё撸瑢⒋蟠筇岣弋a(chǎn)生靜電的危險性。

（2）原油自帶靜電

當(dāng)原油電導(dǎo)率在10-12～10-11 s/m 時，其自身會產(chǎn)生并攜帶大量靜電荷，危險性很高；當(dāng)原油電導(dǎo)率超過10-9 s/m，其電導(dǎo)率較高，靜電荷容易泄漏，由于自身所帶靜電荷很少，原油靜電危險性隨之降低。特別是高電阻原油，摻入水分后，在管道或儲罐中具有攜帶較高靜電的可能。另外，原油從層流到湍流流動狀態(tài)的改變，由于速度梯度的變化以及碰撞作用，電荷密度相比層流加大，使液體產(chǎn)生較多的電量聚集，特別是在管壁不平、管徑變化或水擊下將產(chǎn)生較強(qiáng)靜電

（3）雷云感應(yīng)

靜電感應(yīng)容易引來雷電襲擊，在雷雨天下，原油輸油站管道金屬設(shè)施頂部會感應(yīng)產(chǎn)生大量相反電荷。隨著雷云放電，頂部大量電荷失去約束，如果此時沒接地或接地不良，會形成非常危險的聚集電荷，將沿著金屬管道向四周金屬設(shè)施放電產(chǎn)生火花，危險性極大。

（4）人體產(chǎn)生靜電

一般人體帶電為2～4 kV，常見的纖維毛衣脫下時，產(chǎn)生的靜電超過10 kV。原油輸油站工作人員在現(xiàn)場活動中，與外在各種介質(zhì)間摩擦接觸，可產(chǎn)生1～10 kV 的靜電，產(chǎn)生火花的能量可達(dá)20 mJ；此外，人通過帶電微粒吸附、感應(yīng)也可能帶電，因此，對工作人員防護(hù)靜電十分必要。[2]

1.2 機(jī)械設(shè)備腐蝕

（1）機(jī)械設(shè)備腐蝕的自身原因

石油化工的機(jī)械設(shè)備大多都是金屬設(shè)備，由于所采用的金屬材質(zhì)不同，機(jī)械設(shè)備的抗腐蝕能力也不相同，較為密致的金屬結(jié)構(gòu)就比相對粗糙的金屬結(jié)構(gòu)更耐腐蝕。除此之外，機(jī)械設(shè)備上突出的零件，下陷的凹口都會更容易受到腐蝕。設(shè)備的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，其腐蝕速度就會越快，當(dāng)機(jī)械的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜時，就會使其表面具有較多的接口，縫隙，這就會聚集灰塵，油滴，水等物質(zhì)，這樣便會加快設(shè)備的腐蝕速度。

（2） 環(huán)境影響

石油化工的生產(chǎn)環(huán)境含有腐蝕性介質(zhì)，常暴露在空氣中的機(jī)械設(shè)備容易出現(xiàn)腐蝕問題，其中生產(chǎn)所需的酸堿鹽原材料就有腐蝕金屬的能力。介質(zhì)的不同種類及含氧量一定程度上也會腐蝕設(shè)備表面，生產(chǎn)過程中介質(zhì)的溫度升高，設(shè)備腐蝕現(xiàn)象就會越為嚴(yán)重。這是因?yàn)闇囟壬呤菇佑|面積擴(kuò)大，進(jìn)而影響腐蝕速度加快。介質(zhì)的運(yùn)動速度也會對設(shè)備腐蝕效果造成不同影響，不斷流動的介質(zhì)會對設(shè)備產(chǎn)生沖擊磨損，損壞其表面的保護(hù)膜，從而發(fā)生腐蝕現(xiàn)象。

（3） 腐蝕性物質(zhì)

石油化工機(jī)械設(shè)備或多或少都會受到腐蝕性液體和氣體的危害，這是無法避免的，如酸堿鹽對設(shè)備具有腐蝕性危害。強(qiáng)腐蝕性物質(zhì)長期殘留在設(shè)備表面，會嚴(yán)重腐蝕機(jī)械設(shè)備，影響其正常的生產(chǎn)和運(yùn)行。從化學(xué)物質(zhì)腐蝕情況的研究來看，腐蝕性液體和氣體的流動速度對設(shè)備的腐蝕程度有著不同影響。通常，流動速度越快的腐蝕性物質(zhì)對設(shè)備的損害程度越高。當(dāng)機(jī)械設(shè)備的腐蝕程度嚴(yán)重時，可能會影響設(shè)備出現(xiàn)報廢或運(yùn)轉(zhuǎn)失靈現(xiàn)象。

2 針對性的防護(hù)措施

2.1 靜電安全防護(hù)

（1）管道設(shè)備防護(hù)

控制原油流速、流態(tài)的急變是減少靜電荷產(chǎn)生的一個有效措施。原油的流速與管徑應(yīng)滿足以下關(guān)系：v 2d <0.64（其中，v 為平均流速，m/s；d 為管道直徑，m）。采用該公式可計算管道所允許的最大流速，盡量避免在管道不平、彎角或徑變處，超過流速臨界而造成靜電危害。

（2） 避免原油與水、空氣混入

在不同閃點(diǎn)原油相混或者原油中混入水的情況下，與空氣接觸時，會大大增加靜電產(chǎn)生的可能性，相關(guān)研究試驗(yàn)結(jié)果表明 ：當(dāng)原油含水率為5%時，會產(chǎn)生15～60 倍的靜電效應(yīng)，因此要減小原油與水的接觸。儲罐通風(fēng)會瞬間增加靜電發(fā)生概率，為了盡量避免原油與空氣結(jié)合，可以采取在灌頂充填惰性氣體防止原油與空氣中的可燃?xì)怏w的接觸摻混，從而降低靜電帶來的危害。

（3） 防范雷擊

改善儲油罐結(jié)構(gòu)，安裝雷電預(yù)警系統(tǒng)和避雷針：①儲油罐內(nèi)壁嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定粉刷涂料，可以有效消除靜電放電的產(chǎn)生；②灌頂采取噴淋技術(shù)，可在延緩硫腐蝕的同時，降低儲罐溫度；③設(shè)置接地跨接，加速靜電泄漏，使靜電難以大量聚集；④加強(qiáng)對儲罐體的檢查，一旦發(fā)現(xiàn)缺陷及時維修。

（4）預(yù)防人體靜電

原油輸油站工作人員應(yīng)嚴(yán)格遵守各項規(guī)章制度，穿戴防靜電的服裝、鞋、襪及帽，必要時應(yīng)該使用腕帶直接靜電接地；同時，還應(yīng)在防火崗位的出入口配備靜電消除裝置，主要是利用該裝置使空氣電離產(chǎn)生正、負(fù)離子對，消除和中和帶電體上的靜電。

2.2 機(jī)械腐蝕防護(hù)

（1）防腐蝕設(shè)計

防腐要從設(shè)計開始，在設(shè)備設(shè)計階段，要充分運(yùn)用腐蝕和腐蝕控制的全部經(jīng)驗(yàn)和知識，設(shè)計出性能好、使用壽命長、既經(jīng)濟(jì)又安全的設(shè)備和裝置。即設(shè)備既能符合工藝過程的需要，又是使用壽命長和低成本的。1）安裝質(zhì)量直接影響設(shè)備的使用性能，安裝不正確，會導(dǎo)致改變流體流動狀態(tài)和流速，在一定環(huán)境下還會導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕破裂。安裝時的防腐措施包括包裝、運(yùn)輸、施工、裝配時的防腐問題。2）制造質(zhì)量對設(shè)備腐蝕影響極大，某些材料從耐蝕性來說是好的，但制造質(zhì)量達(dá)不到要求，設(shè)備也不會達(dá)到預(yù)期的防腐效果。制造時包括考慮到防治腐蝕在內(nèi)的加廠、裝配及制造過程中的管理[3]。

（2）設(shè)備選材

材料在使用環(huán)境中的腐蝕，將關(guān)系到設(shè)備和裝置的可靠性以及使用壽命，因此，合理選擇材料十分重要。合理選擇材料包括合理選用各類金屬材料和各類非金屬材料。選材時應(yīng)考慮如下幾點(diǎn)：材料的力學(xué)性能、材料在各種介質(zhì)環(huán)境中的耐腐蝕性能，還應(yīng)綜合考慮加工工藝性能和經(jīng)濟(jì)性。

（3） 化學(xué)或電化學(xué)腐蝕的防護(hù)

針對于化學(xué)腐蝕，在設(shè)備表面涂抹一層起到隔離設(shè)備與腐蝕介質(zhì)的保護(hù)膜，例如涂漆或者金屬氧化膜，而對于電化學(xué)腐蝕可以在設(shè)備表面外加電源或者吸附金屬，外加電流這種方法是利用外加直流電，使電流通過土壤進(jìn)入到被保護(hù)機(jī)械設(shè)備中，使整個設(shè)備的結(jié)構(gòu)電位低于周圍環(huán)境?；ぴO(shè)備的腐蝕破壞無處不在，只有加強(qiáng)認(rèn)識腐蝕現(xiàn)象，并給予一定的防護(hù)，才能確保石油化工機(jī)械設(shè)備的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

（4）結(jié)構(gòu)設(shè)計工藝

機(jī)械設(shè)備的設(shè)計也是防止腐蝕的一大要素，如在設(shè)計中，要實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單、機(jī)械性穩(wěn)定，減少安裝死角，避免出現(xiàn)腐蝕性物質(zhì)囤積的溝槽、縫隙等，尤其在焊接技術(shù)方面加強(qiáng)內(nèi)應(yīng)力和外應(yīng)力的匹配，減少焊點(diǎn)，避免形成腐蝕點(diǎn)；機(jī)械部件之間的幾何形狀要盡量簡單，操作過程中不會出現(xiàn)局部振動，避免設(shè)計死角產(chǎn)生的縫隙。

參考文獻(xiàn)

[1] 田寒月.淺談輸油站管理[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品.2011（19）：212.

[2] 楊欣，賈思迪，丁穩(wěn)生，等.淺談輸油站安全管理及問題預(yù)防措施[J].

[3] 李環(huán)周，范曉明.鋼制儲油罐底板腐蝕分析及防腐措施[J].石油規(guī)劃設(shè)計.2005，16（2）：38-39.