油气储运知识
1,火灾隐患
由于石油天然气的主要成分是碳氢化合物,易燃易爆,易积累静电,易中毒,而且油气储运过程是在特定条件下进行的,尤其是在输油管道中,加热加压是管道运输的特点,因此具有很大的火灾爆炸风险。一旦发生事故,可能造成巨大的经济损失和人员伤亡,并带来恶劣的社会影响。主要原因是:(1)设备故障造成的危害。油气储运设备设计不合理、工艺缺陷、管道腐蚀、操作压力波动、机械振动引起的设备疲劳破坏、高温高压等压力容器损坏等都容易引起泄漏和爆炸。(2)防静电措施不到位。在油气储运过程中,油气在管道和设备中流动时,由于摩擦会产生静电。如果不能及时消除静电,会造成电荷积累和火花放电,从而引发火灾和爆炸事故。(3)防爆设备和电器造成的危害。如果工艺设备和电气线路未按要求进行防爆或防爆处理,泄漏的可燃液体和气体很容易陷入机械摩擦火花或电火花中。(4)违章动火作业。包括违章指挥、动火审批不严、不具备动火条件贸然批准动火;盲目开火。有些员工不熟悉动火作业管理规定,或者心存侥幸,没有办理动火作业手续。有的员工本身不具备动火资格,无视动火管理规定,贸然动火引发火灾;现场监控形同虚设,流于形式。
2.油气蒸发严重。
目前从油田到炼油厂再到用户的周转环节复杂,油气损耗及其带来的经济损失惊人。在石化和石油企业中,如炼油厂储运系统、油库、加油站等频繁的油品装卸作业中,会有大量的汽油等挥发性轻质油品汽化逸出。按照目前中国每年消耗原油的2。5×108t,我国原油和成品油总损失将达到7。5×106t/a,相当于一个大型油田和炼油厂的炼油能力,价值超过3×1010人民币。油蒸发损失的主要物质是轻组分。因此,油蒸发不仅会造成数量损失,还会造成质量下降。此外,由于排放到空气中的油气是易燃易爆的,超过一定浓度时遇到火源会发生爆炸。石油储运过程中装卸平台、加油站排放到空气中的油气具有一定的毒性,会引起皮肤、脏器、神经系统的疾病;此外,油气(碳氢化合物)在紫外线的作用下与空气中的氮氧化物反应生成臭氧,为光化学烟雾的形成创造了条件。
3、管道腐蚀
许多输油管道在湿硫化氢环境中发生严重腐蚀和开裂,如应力腐蚀开裂(SCC)、硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)、氢致开裂(HIC)、应力诱发氢致开裂(SOHIC)等。管道腐蚀通常有四种原因:(1)材料因素。以HIC为例,材料中含有贝氏体或马氏体的“硬”区对HIC非常敏感。如果将材料夹杂物偏析带的硬度控制在300HV以下,可以很好地消除材料对HIC的敏感性。2.埋地管道环境。埋地管道所处的环境是引起腐蚀的外因,包括土壤类型、土壤电阻率、土壤含水量(湿度)、pH值、硫化物含量、氧化还原电位、杂散电流和干扰电流、微生物、植物根系等。3.压力水平。许多实验表明,如果材料的应力超过其屈服应力的30%,就可能发生SOHIC破坏。然而,这种应力水平可能出现在焊接部件的焊缝周围的区域以及SSCC裂纹或其他类似于裂纹的缺陷中。4.设计和制造。有学者参考NACE标准(对于介质为气体,设计压力,2。防止储运中出现问题的对策。
1、油气储运过程中的防火准备
定期维护设备。根据各类设备的特点,严格按照维护规程进行维护,在工艺流程运行前做工作危害分析,控制运行风险。(2)做好防火设计。设备泄漏往往源于设计阶段,做好防火设计非常重要。首先,设备的设计、选型、选材、布置和安装要符合国家规范和标准。根据不同工艺流程的特点,按规定选择相应的耐压、耐高温或耐腐蚀的材料进行制造和安装。其次,新建、改建、扩建生产装置的布局、单元设备的布置、消防安全设施的设计和实施应遵循相关规范,做好严格的消防审核,充分考虑防火分隔、通风、防爆泄压、消防设施等因素。同时严格控制设备和用电的防爆要求,杜绝先天性火灾隐患。3.实施动火作业措施。拆除禁火区内需要动火作业的设备、管道及其附件,移至安全地点进行动火作业,并将需要动火作业的设备、管道及其附件与相关作业系统有效隔离,如在管道上封堵盲板或拆除一段管道等。,防止易燃易爆材料和介质进入动火现场。动火作业前,应将动火点周围的易燃易爆物品转移到安全地点,并清理现场。经检查确认后,发给“用火作业许可证”,并妥善标识监护负责人。在动火作业前和动火作业过程中,有必要对动火作业区域的易燃易爆气体浓度进行分析,以避免动火作业过程中发生火灾和爆炸事故。
2.油气储运中的油气挥发
首先,对固定顶油罐进行改造。目前,许多石油公司仍然使用固定顶油罐来储存汽油和煤油。为了防止油气挥发,减少油品储存过程中的油气污染,需要将这些汽油、煤油储罐改装成内外浮顶储罐,并经常检查,确保浮顶密封和附件良好。它可以提高油罐的安全性和可靠性,减少油气污染。与固定顶储罐相比,浮顶储罐的蒸发损失可减少85%左右。还能产生可观的经济效益。2、油气回收装置,控制油品加注过程中的油气挥发,最根本的手段是采取油气回收措施,回收排出的烃类气体。油气回收措施是在油品集中的地方设置油气回收装置,将充装过程中产生的油气回收,通过装置恢复为液态,再送回储罐。这不仅可以大大减少烃类气体的排放,而且具有明显的经济效益。油气回收方法可分为吸收法、吸附法、冷凝法和膜选择性渗透回收法。总之,加油站采用油气管道系统方案,固定顶罐较多的油库和炼油厂采用油气管道和专用设备相结合的方案较为合理,可以达到一定的效果,减少投资。在其他情况下,应采用专用设备方案,效果较好,但投资较大。
3.管道的防腐处理
(1)增强钢管的材料要求。管道的应力腐蚀开裂主要由剥离或阴极剥离引起,因此完全控制和防止压力容器和管道中与氢相关的腐蚀开裂是非常不可能的。因此,在材料的制造过程中,应尽可能控制和改善夹杂物的数量和形态,降低硫含量和氢含量。涂装前,钢管表面必须进行喷丸或喷砂处理,以达到标准要求的清洁度和锚固深度,并确保底漆结合牢固。(2)注意现场补口的质量。补口材料与管体防腐涂层相容性好;接头的连接处应粘牢,必要时可做严密性试验;接头处的钢管表面必须仔细处理,以满足管体表面清洁度的要求。(3)合理选择管壁厚度。首先,要防止管道在储运和运行过程中的局部屈曲失稳;其次,要考虑裂纹扩展时效,防止开裂和损伤。厚壁管比薄壁管更有利于抗应力腐蚀开裂。因此,设计时宜适当降低管道强度,增加管壁厚度。(4)固定式和移动式防腐生产线相结合,施工环境好,可以提高防腐管的质量。但对于需要长距离运输的管道,防腐涂层容易被损坏,现场修复很难达到满意的效果。因此,应考虑固定式和移动式防腐生产线相结合,以满足工程实际的需要。
第三,结论
石油是不可再生的自然资源,油气储运工作环境复杂。因此,各炼油厂、油库、加油站应采取切实可行的措施,减少油品储运过程中的蒸发损失,避免强制回收油气时影响生产经营。防患于未然,加强储运管道管理。然而,由于油气储运的复杂性,许多问题需要进一步解决,如油气回收技术等。目前中国还处于发展的较低阶段,如何将一些技术有机结合起来,需要在未来不断探索。