張鈺(遼河油田建設(shè)工程公司儲罐分公司,遼寧 盤錦 124010)
油田儲罐建設(shè)標準先進性研究
張鈺(遼河油田建設(shè)工程公司儲罐分公司,遼寧 盤錦 124010)
油田儲罐大型化建設(shè)是當前油田開發(fā)建設(shè)的發(fā)展方向,基于原油發(fā)展戰(zhàn)略,保障大型儲罐安全成為油田儲罐建設(shè)的主要工作內(nèi)容,提出先進性標準要求,預(yù)防儲罐泄漏和火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生,有效避免環(huán)境污染。文章圍繞油田儲罐建設(shè),從技術(shù)層面著手,借鑒國外油田儲罐建設(shè)標準,以提升油田儲罐建設(shè)標準先進性,對我國的油田發(fā)展和建設(shè)具有重要的意義。
油田;儲罐建設(shè);標準;先進性
隨著工業(yè)的發(fā)展和進步,石油需求量也在不斷增加,油田儲罐大型化建設(shè)成為發(fā)展的必然需要。儲罐泄漏、火災(zāi)爆炸事故在很大程度上威脅著油田儲罐的安全,同時也制約著石油工業(yè)的發(fā)展。改進油田儲罐建設(shè)標準,進而提升儲罐安全,借鑒國外先進經(jīng)驗,設(shè)計和研發(fā)油田儲罐建設(shè)先進性技術(shù),提升油田儲罐建設(shè)標準先進性水平。
我國油田儲罐建設(shè)國家標準標準主要包括《石油天然氣工程設(shè)計規(guī)范》(GB50183-2004)、《立式圓筒形焊接油罐設(shè)計規(guī)范》(GB50341-2003)、《石油庫設(shè)計規(guī)范》(GB50074-2002)以及《儲罐區(qū)防火堤設(shè)計規(guī)范》(GB50351-2005)等[1]。
2.1 安全附件
油田儲罐的安全附件主要包括儲罐鋼材、液位計、控制閥和內(nèi)浮頂儲罐浮盤等。我國油田儲罐浮頂罐罐壁和罐底邊緣板主要材料是強度很高的12MnNiVR鋼板(屈服強度≥490MPa),在油田儲罐安全設(shè)計當中,對于鋼材的選擇是十分重視,對于其外觀、平整度和內(nèi)應(yīng)力等鋼板綜合質(zhì)量穩(wěn)定性有著更高的要求。目前我國在儲罐鋼材設(shè)計溫度的標準上不如美國、俄羅斯等國家的嚴格。就GB50304-2003和API Std 650-2013進行對比,所要求設(shè)計溫度與儲罐所在地區(qū)最冷日平均環(huán)境溫度之間的溫度差分別為13℃和8℃。相比之下,API Std 650-2013的要求更為嚴格,需要我們在鋼材設(shè)計方面予以借鑒,改進油田儲罐建設(shè)標準。
在儲罐液面測量方面,需要應(yīng)用到儲罐液位計,但是受到多種因素的影響而導(dǎo)致儲罐液位過高,容易釀成事故。儲罐液位計不具有報警功能,一部分儲罐未設(shè)置冗余液位計,國家標準對于其沒有明確的規(guī)定,這是在我國油田儲罐安全設(shè)計中需要改進的地方,增設(shè)冗余液位計,保證能夠在任何情況下都能準確的獲取儲罐液位數(shù)據(jù),保障儲罐安全。
我國在儲罐防火堤外設(shè)置的多為手動閥門,其弊端在于一旦發(fā)生火災(zāi)等事故,難以及時切斷油源,往往會釀成災(zāi)難。因此,需要在儲罐防火堤外設(shè)置電動閥門,并安裝緊急切斷閥,方便外部操作。另外,實時監(jiān)測內(nèi)浮頂儲罐浮盤狀態(tài),有效預(yù)防浮盤沉沒等事故,保證浮盤處于良好的工作狀態(tài),避免出現(xiàn)儲罐操作失誤。提高罐浮盤制造的標準,保證其運行穩(wěn)定性,防止發(fā)生浮盤失效,做好相關(guān)的預(yù)防措施[2]。
2.2 消防系統(tǒng)
在儲罐消防系統(tǒng)設(shè)計當中,著重加強應(yīng)急保障能力,在發(fā)生火災(zāi)事故的情況下,能夠及時控制火災(zāi)的擴大和蔓延,避免造成更加嚴重的損失。改進消防系統(tǒng)供電方式,滿足一級負荷供電要求,并能夠在緊急情況下快速啟動消防泵,保證油田儲罐安全。
火災(zāi)發(fā)生后,油罐周圍溫度會迅速升高,因此需要對一定范圍內(nèi)的相鄰油罐和著火浮頂罐予以冷卻,但是這種方式很可能會干擾到火災(zāi)撲救,因此應(yīng)該著重加強熱輻射范圍內(nèi)的相鄰儲罐的冷卻,擴大防火堤容量和儲罐間距,進而降低火災(zāi)熱輻射的影響。改進罐壁式泡沫滅火系統(tǒng),降低環(huán)境因素的影響,在儲罐底部安裝泡沫裝置,泡沫上浮后能夠覆蓋燃燒液面,達到滅火效果的同時,冷卻原油,進而保證油田儲罐的安全[3]。
2.3 安全設(shè)施
保證儲罐的安全距離、提升防火堤的有效容積、加強春灌滲漏探測,以上就是儲罐安全設(shè)施設(shè)計的主要內(nèi)容。油庫需要與工礦、居民區(qū)和交通線路保持一定的距離,提升我國的油田儲罐標準,參考國際標準及其設(shè)計經(jīng)驗。增加儲罐之間的安全距離,保證油庫與工礦、居民區(qū)和交通線路的安全距離,這就需要從站場選址、社會環(huán)境以及經(jīng)濟規(guī)劃等幾個方面進行分析,考慮風險因素,保證油田儲罐區(qū)及其周邊環(huán)境的安全。
擴大防火堤的有效容積,蓄水池消防水量以及降雨量需要納入到考慮的范疇內(nèi),同時滿足1座最大儲罐有效容積。有效控制防火堤內(nèi)的大型浮頂油罐數(shù)量,以防止熱輻射對相鄰儲罐的安全造成威脅,需要加高儲罐基礎(chǔ)或擴展防火堤頂寬度,以進一步提升防火堤設(shè)計等級。
儲罐滲漏探測需要著重提升試漏檢查的效率和質(zhì)量,采取聲發(fā)射、示蹤法、蒸汽傳感等新技術(shù),應(yīng)用油膜探漏法、電阻探漏法以及光導(dǎo)纖維監(jiān)測法等新方法,更加高效、準確的檢測儲罐泄露。與此同時,在地基處進行防滲處理,鋪設(shè)厚度為150mm左右的混凝土,進而達到良好的防滲效果。
在我國油田儲罐建設(shè)的過程中,著重提升儲罐建設(shè)標準,以先進性作為目標,進行油田儲罐安全設(shè)計,加強安全附件、消防系統(tǒng)以及安全設(shè)施的設(shè)計,改進和完善油田儲罐建設(shè)標準,保障油田儲罐的安全,并需要在油田實際生產(chǎn)和管理中不斷改善,促進石油工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
[1]李默,曹鵬飛,潘騰.國內(nèi)外油氣管道工藝運行標準差異分析[J].油氣儲運,2012,31(11):823-826.
[2]馬偉平,張曉明,劉士超.中俄油氣管道運行標準差異分析[J].油氣儲運,2013,32(4):411-415.
[3]陳雪梅,宋義偉,郝瑞梅.大型油庫儲油罐區(qū)安全設(shè)計[J].油氣田地面工程,2011,30(8):53-54.