大型原油儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)中主要安全問題及對策

張琦(中油遼河工程有限公司 遼寧 盤錦 124010)

大型原油儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)中的安全問題之所以一直倍受人們關(guān)注，主要是因?yàn)榇笮驮蛢?chǔ)罐的儲(chǔ)量較大，一旦發(fā)生安全事故，那么其造成的損害是不可估量的。因此，對大型原油儲(chǔ)罐工程的危險(xiǎn)性進(jìn)行分析，結(jié)合當(dāng)前儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)中存在的安全問題，制定相應(yīng)的解決對策是不容忽視的，相關(guān)部門一定要對該項(xiàng)工作給予高度的重視。

一、大型原油儲(chǔ)罐工程危險(xiǎn)性分析

1.原油危險(xiǎn)性分析

原油也稱石油，是世界上最重要的一次能源之一。雖然不同產(chǎn)區(qū)和不同地層所開采的原油種類不同，但無論哪一種類型的原油都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，即易燃性。雖然爆炸的極限范圍不是很寬，但是數(shù)值也比較低。一旦發(fā)生爆炸事故，那么后果不堪設(shè)想。其次，原油還有易沸溢性，工作人員要在實(shí)施救火工作時(shí)給予高度重視[1]。

2.火災(zāi)爆炸事故原因分析

一般來說，火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生離不開三個(gè)要素，即著火源、可燃物和空氣。其中，最重要的因素就是可燃物。原油儲(chǔ)罐發(fā)生的火災(zāi)爆炸事故中，可燃物泄漏分為很多種情況，比如說脫水跑油、閥件損壞跑油、密封不良以及儲(chǔ)罐腐蝕等。這些情況都會(huì)引起火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生。對于可燃物泄漏問題的預(yù)防，相關(guān)部門人員可以從儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)方面著手加以管理和控制。

二、大型原油儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)中的主要安全問題及對策

1.儲(chǔ)罐地基和基礎(chǔ)

工程地質(zhì)勘察是原油儲(chǔ)罐工程建設(shè)過程中的一項(xiàng)重要任務(wù)，在該項(xiàng)工作中，工作人員要針對工程選址處的地基土的性質(zhì)，提出相應(yīng)的處理方法。同時(shí)，還要根據(jù)工程選址的實(shí)際情況，進(jìn)行必要的地震效應(yīng)評價(jià)，以此來確保工程的科學(xué)建設(shè)。目前，常見的原油儲(chǔ)罐形式主要有三種，即護(hù)坡式儲(chǔ)罐、外環(huán)墻式儲(chǔ)罐和環(huán)墻式儲(chǔ)罐。每一種類型的儲(chǔ)罐都有其各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。因此，工作人員要根據(jù)地質(zhì)條件的實(shí)際情況進(jìn)行合理選型，確保其能夠滿足整體穩(wěn)定性、均勻性和足夠的平面抗彎剛度[2]。

2.浮頂儲(chǔ)罐密封裝置

由于大型原油儲(chǔ)罐在制作的時(shí)候，一些垂直度、橢圓度的偏差不可避免，因此，很容易導(dǎo)致浮頂儲(chǔ)罐密封不嚴(yán)，從而引起火災(zāi)事故。為了能夠?qū)⒃摲矫娴膯栴}有效解決，相關(guān)部門對導(dǎo)致浮頂儲(chǔ)罐密封不嚴(yán)的原因進(jìn)行了全面系統(tǒng)的分析，并研制出了相應(yīng)的完善措施，即滾輪骨架密封。這種密封方法主要是利用圓弧線段將骨架密封起來，然后利用轉(zhuǎn)軸將其連接，使其形成一個(gè)骨架鏈條。這種完善措施不僅能夠使儲(chǔ)罐具有防雨的功能，而且還能夠進(jìn)一步提升儲(chǔ)罐的密封效果。

3.信號(hào)報(bào)警、聯(lián)鎖系統(tǒng)

近幾年來，儲(chǔ)罐冒頂事故和浮盤擱底事故時(shí)有發(fā)生，這主要是由于儲(chǔ)罐的收付油速度過快導(dǎo)致的。為了有效防止這類事故的發(fā)生，建立信號(hào)報(bào)警是非常重要的。我們可以在儲(chǔ)罐的相應(yīng)位置設(shè)置高、低液位報(bào)警裝置，根據(jù)當(dāng)前原油儲(chǔ)罐的實(shí)際規(guī)格來看，報(bào)警裝置的高度應(yīng)該設(shè)置為10-15分鐘內(nèi)不超過液位極限。同時(shí)，為了進(jìn)一步確保原油儲(chǔ)罐使用的安全性，在設(shè)置信號(hào)報(bào)警的基礎(chǔ)上，還應(yīng)該加設(shè)液位極限聯(lián)鎖裝置，其主要功能是切斷收、付油閥門。

4.預(yù)防浮盤沉底的設(shè)計(jì)要求

浮盤沉底度也是儲(chǔ)罐使用中常出現(xiàn)的一個(gè)問題，能夠?qū)е逻@種情況發(fā)生的因素有很多，比如說浮盤重力加大、外力對浮盤的作用等。對于此項(xiàng)問題的預(yù)防，設(shè)計(jì)人員在對儲(chǔ)罐進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，可以從兩個(gè)方面著手。首先是對刮蠟機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，目前，很多油田對于刮蠟機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)沒有給予高度重視，即使有相應(yīng)的機(jī)構(gòu)，其發(fā)揮的作用也是微乎其微。因此，為了能夠?qū)⒃摍C(jī)構(gòu)的作用有效發(fā)揮出來，在對其設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該盡可能減輕刮蠟加熱系統(tǒng)對密封裝置可能引起的加速老化現(xiàn)象。其次是對中央排水管的設(shè)計(jì)。一般來說，在儲(chǔ)罐使用過程中，排水管會(huì)隨著浮盤的升降而伸縮，久而久之，水管就會(huì)出現(xiàn)塑性變形，從而無法發(fā)揮其自身的作用。因此，在對中央排水管進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)該適當(dāng)?shù)膶⑵滟|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提高，增強(qiáng)其自身的靈活性和耐久性[3]。

5.防腐蝕措施

在原油儲(chǔ)罐使用過程中，易受腐蝕的位置有很多，最常見的就是罐底外壁、罐底內(nèi)壁和罐壁幾個(gè)部位。每一處被腐蝕的原因都不相同，因此，在對防腐措施進(jìn)行選擇的時(shí)候，應(yīng)該根據(jù)不同的部位合理選擇。對于罐底外壁的防腐措施，最常見的方法就是外防腐涂層，這種方法目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到原油儲(chǔ)罐的罐底外壁防腐中，而且取得了令人滿意的效果。這種方法同樣適用于罐底內(nèi)壁的防腐，但是效果與外壁防腐相比卻少有遜色，為此，在防腐涂層的基礎(chǔ)上，我們還可以采用犧牲陽極保護(hù)法，以此來減輕涂層缺陷時(shí)的腐蝕。因此，在對涂料進(jìn)行選擇的時(shí)候，應(yīng)該盡量避免使用靜電防腐涂料。最后是罐壁防腐，罐壁防腐的重點(diǎn)是底部水層高度范圍內(nèi)，應(yīng)對罐底內(nèi)壁lm高采用環(huán)氧基耐油耐鹽水油罐專用絕緣涂料，其他部位可采用油罐專用導(dǎo)靜電涂料。

結(jié)語：

綜上所述，隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展腳步的不斷加快，為了能夠更好的節(jié)約資源和成本，原油儲(chǔ)罐越來越向大型化的趨勢發(fā)展。由于大型原油儲(chǔ)罐本身具有較大的存儲(chǔ)量，因此，一旦發(fā)生安全事故，其造成的損失是不容小覷的。為了能夠避免這種災(zāi)難發(fā)生，在對原油儲(chǔ)罐進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，相關(guān)工作人員一定要將設(shè)計(jì)中所涉及到的安全問題進(jìn)行全面考慮，并根據(jù)實(shí)際情況采取科學(xué)合理的完善措施，以此來將大型原油儲(chǔ)罐的優(yōu)勢最大限度的發(fā)揮出來。

[1]劉敏燕,李慶祥.大型原油儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)中主要安全問題及對策[J].《中國安全科學(xué)學(xué)報(bào)》.1999(05).

[2]葛曉霞,董希琳,郭其云.大型石油儲(chǔ)罐區(qū)消防安全對策研究[J].《石油工程建設(shè)》.2008(03).

[3]劉敏燕,李慶祥.大型原油儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)中主要安全問題的探討[J].《水運(yùn)科學(xué)研究所學(xué)報(bào)》.1999(01).