原油储罐的安全评价及预防措施.doc

原油储罐的安全评价及预防措施摘要：通过对影响原油油罐安全的因素（火灾爆炸、腐蚀、静电、雷击）的分析，结合目前的技术现状及以往经验，给出相应的预防措施，为油罐的安全高效运转提供保障，为油库的日常安全检查提供客观依据，为油库的安全管理提供参考，有助于油库管理层及时发现隐患，找出不足，预防重大恶性事故的发生。关键词:储罐,安全,措施ABSTRACTCrudeoiltankisamajorhazardoussource.Disasteraccidentwilltakeplaceifitisdestroyed.Studyonsafetyassessmentofcrudeoiltankandkeymeasurestoprotectit,whichhasgreatsignificanceforimprovingthesafetyofcrudeoiltanks,thuspreventingdisasteraccident,protectingpeopleslifeandproperty.KEYWORDS:crudeoiltank,safety,measures引言:原油储罐是石油化工行业的重要设备,是保证国家能源命脉的基本单元,对整个石油行业安全稳定的运行都起着至关重要的作用。而如今伴随着中国经济的腾飞，原油的需求量与日俱增，油库的规模与数量大幅增加，原油储罐的安全性问题也变得愈来愈突出。鉴于原油储罐的潜在危险性，事故后果的严重危害性，本文将综合分析影响原油储罐安全性的因素，并给出相应的预防措施。1火灾事故的原因及预防措施1.1火灾的原因原油具有易挥发、闪点低、爆炸下限低，极易在常温条件下引起燃烧爆炸，这种危险特性也决定了火灾爆炸是原油储罐的重要危险因素。而原油储罐发生火灾必须同时具备3个条件：有可燃物质的存在；有助燃物质的存在；有能导致火灾的能源即点火源。就点火源来说主要有撞击、磨擦、明火、电气火花、静电火花、雷电等。就可燃物质来说，主要有罐内原油挥发并泄漏出来的轻质组分蒸汽以及泄漏的原油。当原油储罐同时具备上述条件的基础上，原油轻质组分蒸汽与空气混合达到爆炸极限，遇到火花就会发生爆炸。特别是在风天，外泄的原油的火焰在风的作用下对邻近的油罐也会造成威胁，甚至造成油罐的连锁爆炸事故，后果极其严重。根据有关部门的统计，在油品火灾中储罐的事故占了接近一半，而特别是原油储罐事故是油罐火灾的主要形式。1.2预防措施原油、空气和点火源是构成原油储罐发生火灾爆炸的三要素，控制和消除三个要素中的任何一个，火灾爆炸就会终止。原油储罐发生火灾爆炸分罐内和罐外两种，对罐内火灾爆炸来说，应重点预防和控制各种点火能量的存在。对罐外火灾爆炸来说，则应重点防止原油泄漏和控制点火源。由于点火源是引起火灾爆炸的重要原因之一，所以必须严格管制，对进入罐区的人员和车辆进行限制，油罐动火应严格执行石油企业工业动火安全规程，并实施现场监护。对于可燃物可能发生的泄漏事故，则应在设计过程中加以预防和考虑。如原油固定顶储罐呼吸阀处应装设阻火器，以防止外部火源进入罐内；原油储罐内应装设火灾探测装置，以便及时扑救和控制油罐内初期火灾；还应根据原油储罐容量大小选择消防冷却水系统和泡沫灭火系统。同时还应建立起相应的HSE制度，制定详细的油罐发生大量原油泄漏和火灾爆炸的紧急事故预案，定期对工作人员进行安全教育，进行模拟演习，以提高员工的防范意识和能力。2.腐蚀的原因及其预防措施2.1腐蚀的原因腐蚀是发生泄漏的重要因素之一，国内外曾发生多起因油罐底部腐蚀造成的漏油事故，所以原油储罐的防腐是个非常重要的问题。油罐腐蚀可以分为储罐受到原油中杂质的腐蚀、受到空气中某些物质的腐蚀、地面土壤对储罐的腐蚀。主要原因有：1油品中的含水量和含氧量的影响：在升高温度时加速了油品的自然对流，促使罐底的水分向上运动和面层氧气向下运动，造成有利于腐蚀的条件，加快罐内壁的腐蚀；2硫化物的腐蚀：腐蚀过程在溶解有硫化氢、二氧化碳、水蒸气和氧的水薄膜下进行。硫化氢不仅造成化学腐蚀，而且由于腐蚀产物硫酸的存在，还可能进而造成电化学腐蚀。硫化氢的浓度愈大，腐蚀速度愈快。3电解质腐蚀：罐底内壁因化学成分的不均匀(尤其在焊缝处最明显)，在电解液的作用下将形成腐蚀电池，产生电化学腐蚀。2.2腐蚀的预防对原油储罐内腐蚀情况初步调查的结果表明，腐蚀的部位主要由以下几个方面：罐底腐蚀情况严重,大多为溃疡状的坑点腐蚀，主要发生在焊接热影响区、凹陷及变形处；罐顶腐蚀次之，并伴有点蚀的不均匀全面腐蚀；罐壁腐蚀较轻，为均匀点蚀,主要发生在油水界面,油与空气界面处；罐底部的外腐蚀更为严重，主要发生在边缘板与环梁基础接触的一面。预防主要从以上几个方面进行:1)罐底的腐蚀及防护对策：采用涂料防护与电化学保护相结合的防护措施，一方面涂料可大大减少阴极保护电流的消耗，减少阳极安装数量；另一方面阴极保护电流集中于涂层的缺陷处，使缺陷涂层处的钢板得到保护，两者相辅相成，能取得最佳保护效果。2)底部边缘板的腐蚀与防护：一般采用材料性能优异、防水效果好、维修容易的CTPU防水材料和贴覆玻璃布加强涂层强度的防护方案。此方案能满足油罐的运动和变形要求，起到有效的防水作用，保护油罐底板。3)油罐内壁的腐蚀与防护：(1)选用含碳量小于02、含硫、磷量低于05的钢材。(2)适当增加腐蚀严重部位如罐底和罐顶的厚度，但不应超过钢板总厚度的20。(3)采用耐腐蚀的涂料作为表面涂层保护。(4)采用牺牲阳极的阴极保护措施(5)采用喷淋除锈和涂敷工艺等施工工艺方法。4)罐顶腐蚀及其防护：一般采用玻璃钢外加固:及罐顶内防护技术对原有罐顶进行修复。这样比更换罐顶可节约投资40以上，且避免了明火作业，安全可靠，工期短、施工方便，强度和防腐蚀性能均可达到要求。修复好的罐顶采用喷砂除锈法处理表面，然后涂刷耐腐蚀涂料以起到防护作用。3静电的危害及防护措施3.1静电产生的原因及危害虽然原油在进人管道之前不带电，紧密层的电子很难被原油带走而扩散层的大部分电子因流动等原因却被带走，使在流体的某一段电荷量不均等由此便产生静电。液相与固相之间，液相与气相之间，液相与另一不相容的液相之间以及固相和气相之间，由于流动、搅拌、沉降、过滤、冲刷、喷射、灌注、飞溅、剧烈晃动以及发泡等接触、分离的相对运动，都会在介质中产生静电。石油属于高绝缘物质，这类非导电性液体在储运过程中，产生和积聚大量的静电荷，静电聚积到一定程度就可发生火花放电。如果在放电空间还同时存在爆炸性气体，便可能引起着火和爆炸。3.2预防措施静电放电引起火灾爆炸必须具备以下四个条件：1）有产生静电的来源；2）使静电得以积聚，并具有足够大的电场强度和达到引起火花放电的静电电压；3）静电放电的能量达到爆炸性混合物的最小引燃能量；4）静电放电火花周围有爆炸性的混合物存在，其浓度必须处于爆炸极限内。反之，防止静电事故的措施是从控制这四个条件着手。控制前三个条件实质上是控制静电的产生和积累，是消除静电危害的直接措施。控制第四条件是消除或减少周围环境爆炸的危险，是防止静电危害的间接措施。在油品的储运过程中，防止静电事故的安全措施主要有以下几个方面：1)防止爆炸性气体的形成：大爆炸和火灾危险场所采用通风装置加强通风，及时排出爆炸性气体使浓度不在爆炸范围内，以防止静电火花引起爆炸。2)加速静电泄漏，防止或减少静电聚积：静电的产生本身并不危险。实际的危险在于电荷的积聚，因为这样能储存足够的能量，从而产生火花将可燃性气体引燃。为了加速油品电荷的泄漏，可以接地、跨接以及增加油品的电导率。3)防止操作人员带电：人体表皮有一定的电阻，如果穿着高电阻的鞋，因人体和衣服之间相互摩擦等原因，会使人体带电。因此，经常在油泵房、灌发油间及从事装卸作业的人员，应避免穿着化纤服装，最好穿着棉织品内外衣和穿防静电鞋。4)减少静电的产生从目前的技术状况来看，还不能完全杜绝静电产生。对于防止石油静电危害来说，不能完全消除静电电荷的产生只能采取减少产生静电的技术措施：1控制油品的流速2控制加油方式3防止不同闪点的油品相混及控制清扫介质4流经过滤器的油品要有足够的漏电时间。4雷电起火及预防措施4.1雷击起火的原因及危害储油罐区是油品储运的枢纽,设备集中,输送的油品易燃、易爆、有毒,并具有腐蚀性,火灾危险性较大,是事故多发场所。近年来,雷击导致的大型浮顶油罐着火事故频繁发生。雷击和静电一样，也是很容易引起油罐发生火灾爆炸的一个重要因素。在油罐上空发生雷击时会放电并产生一个瞬间冲击电压，在没有完善的安全设施将此电压立即消除的情况下就极有可能引发油罐的爆炸，如果此时罐区空气中含有一定量的原油轻组分，同时有雷击的放电提供足够引燃空气的能量时火灾便不可避免地发生。4.2预防雷击事故的措施1)特大型储油罐增加等电位连接点顶与罐体之间必须有可靠的电气连接，一般用两根软铜线进行连接，为了避免铜线之间产生电感应使铜线尽可能保持自然伸展状态而不能互相缠绕，同时浮顶与罐体之间应避免存在小间隙并取消导静电铜刮板。因为这些刮板在雷击时可能大量产生火花，如果原来密封和罐壁之间存在间隙，在罐区气体达到爆炸混合比时储罐极有可能发生火灾。2)设防雷接地网通过多根接地线连接,各接地电阻值在规范要求的范围内。接地点至少有2个,两者相距不得大于30m，油罐的呼吸阀、阻火器、量油孔、人孔、光孔的金属附件必须保持等电位连;在库区应设置避雷针，保护油罐。运用防雷击电脉冲技术，将电源和信息路通过屏蔽的方式给予保护油库敷设输油管道的开、末端以及分支处、拐弯处的防雷装置必须健全并有足够的接地引线，尽可能使相关材质统一，以利于放电现象的消除。3)消除消防设施隐患,确保系统安全运行储油罐配置的消防设施有泡沫灭火系统、冷却水喷淋系统和消防栓等。在实际工作中,油罐消防设施均存在安全隐患,如冷却水喷淋系统中出现腐蚀物堵塞出水口,使出水量减少和管道腐蚀穿孔,冷却水不能有效喷洒在罐壁上,消防栓在日常的维护保养不到位,致使开关不灵等。为此,应彻底整治消防设施存在的安全隐患,避免造成巨大的经济损失。4)提高员工责任意识由于大多数输油单位并未在储油罐上未安装感温报警装置和工业电视监控系统,也未在消防系统上安装稳高压系统,如果发生雷击着火事故,则火情一定是处在发展阶段,而不是初始阶段。因此,在雷雨天气时,岗位值班人员一定要密切关注储油罐的变化,增加巡检次数,严密观察异常情况的发生。另外,应定期对储油罐的接地电阻进行测试,尤其是在夏季,应严格执行每周测试一次的规定,确保接地电阻小于10。结语通过分析原油油罐危险因素，了解预防措施，能够对突发情况下有更好的处置能力，可为油库的日常安全检查提供客观依据。制定出的措施可为油库的安全管理提供参考，有助于油库管理层及时发现隐患，找出不足，预防重大恶性事故的发生，对油库等同类行业有一定的参考作用。同时油库工作人员必须按照安全规则进行操作，在做好应急预案的同时应定期对工作人员进行安全培训和事故演练，使原油油罐安全有效的运行。参考文献1种波芳、宋漱云：原油储罐安全分析及预防措施,石油化工安全环保技术2008,24（6），30312王长旭：储油罐雷击火灾事故预防措施,油气储运,2008,27(10)46473偶国富：沿海大型原油储罐雷击着火成因分析及防护措施，石油化工安全环保技术，2008，24（1）4王磊：油气火灾爆炸事故评价及防范措施，中国安全科学学报，2003，13（12）5刘玉堂：储油罐雷击着火事故预防措施，石油库与加油站，2007，16（6），96谈平庆：大型原油储罐综合防腐蚀技术，石油化工腐蚀与防护，2005，22（2），197李运德：储油罐内壁导静电涂料防腐失效原因分析及对策，全面腐蚀控制，2004，18（3），40418吴贤官：贮油罐导静电防腐蚀涂装.石油化工腐蚀与防护.1999.16(1):39第 9 页 共 9 页