大型原油儲罐投運安全檢查及安全控制

摘 要：大型原油儲罐承載著甲B類易燃液體，是煉化企業防火防爆重點要害設施。因設計、施工及客觀原因，存在發生著火、泄漏、浮盤下沉等隱患。為杜絕重大安全事故，通過進行安全檢查、風險評估、可消減或消除存在的安全隱患，應用規范嚴謹的操作程序、實際的應急處置方法，使存在風險得到有效控制。

關鍵詞：大型原油儲罐 安全檢查 控制

中圖分類號：TE38 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（c）-0165-02

1 大型原油儲罐危險性分析

原油的閃點范圍比較寬，閉口閃點在-30 ℃～34 ℃，凝點高，為甲B類易燃液體，加熱和發生火災時，熱波現象明顯，當含水量在0.3%～4%時，容易產生沸溢或噴濺，同時原油還具有易膨脹、易擴散、易流溢、易聚集靜電荷等特性，這就說明火災爆炸危險性是大型原油儲罐主要也是最重要得危險因素。

發生著火事故的三個必要條件為：著火源、可燃物和空氣。

著火源的問題可通過加強管理來解決，可燃物泄漏問題則必須在儲罐設計建設過程中和投運安全檢查及使用過程中采取有效的措施加以預防和控制。

泄漏的原油暴露在空氣中，即構成可燃物。原油泄漏，在儲運中發生較為頻繁，主要有冒罐跑油，脫水跑油，設備、管線、閥件損壞跑油，以及密封不良造成油氣揮發，另外還存在著罐底開焊破裂、浮盤沉底等特大型泄漏事故的可能性。

腐蝕是發生泄漏的重要因素之一。對原油儲罐內腐蝕情況初步調查的結果表明，罐底腐蝕情況最為嚴重，大多為潰瘍狀的坑點腐蝕，主要發生在焊接熱影響區、凹陷及變形處；罐頂腐蝕次之，為伴有孔蝕的不均勻全面腐蝕，罐壁腐蝕最輕，為均勻點蝕，主要發生在油水界面，油與空氣界面處。相對而言，儲罐底部的外腐蝕更為嚴重，主要發生在邊緣板與環梁基礎接觸的一面。

浮盤沉底及冒罐事故是浮頂油罐生產作業時非常忌諱的嚴重惡性設備事故之一。該類事故的發生，一方面反映了設計、施工、管理等方面的嚴重缺陷；另一方面又將造成大量原油泄漏，嚴重影響生產、污染環境并構成火災隱患。

我公司在建3具5萬方罐即將投運，距生產裝置2.4 km，周邊還有相關單位大型原油儲罐6具，成品油儲罐8具。3具5萬方罐使用功能主要解決原建的8具萬方儲罐及供油泵不能滿足生產裝置加工量逐年遞增現狀，這也說明3具大型原油儲罐的重要作用，如果在投運及正常使用過程中一旦出現安全事故，不但影響正常生產，還會給周邊單位安全生產、生活環境帶來巨大影響，所以投運期間的安全檢查及使用時安全控制必須做到萬無一失。

2 安全檢查

2.1 油罐基礎及罐體

金屬油罐是應用最多的儲油罐。油罐基礎均勻下沉量每年不超過10 mm；相鄰兩點（間隔6 mm）不均勻下沉量在未裝油時，其偏差不大于20 mm，裝滿時，其偏差不大于40 mm；錐面坡度不小于0.008。護坡要完整，護坡石松脫、出現裂痕時，應及時固定灌漿。還要經常檢查砂墊層下的滲漏管有無油品滲出，一經發現，應立即采取措施，清罐修理。

2.2 油罐的一般附件

扶梯、欄桿是專供操作人員上罐檢尺、測量、取樣巡檢、維護而設置的。扶梯結實牢固、欄桿高度不低于1.2 m，以便工人安全操作。人孔是清潔維修油罐時供操作人員進出油罐而設置的，檢修時人孔也可用于通風。透光孔設在罐頂，在檢修時用作采光通風。要求密封墊完好，未老化和損壞，無滲油和漏氣。

量油管是為檢尺、測量、取樣所設，安裝在罐頂平臺附近，每個油罐只裝一個量油管，量油管平時應關閉，計量和取樣時打開。導尺槽應為有色金屬制品，固定牢靠，平整無松動。蓋與座密貼嚴實，平時至少每3年更換一次密封墊。板式螺帽和壓緊螺帽活動處潤滑良好，無干磨現象。

排水管是專門排除罐內積水和清除罐底污油殘渣而設置，排污孔是由直徑600 mm的鋼管對分制成，平時可以從放水管排出底水，清洗油罐時還可以清掃出污泥，油罐常見清掃孔形式為齊平型清掃孔，它是為清除罐底沉積物而設置的。虹吸防水栓和排污管每季度檢查不于1次，氣溫低于0 ℃時要經常巡查，防止冷脆凍裂跑油，閥門應不滲不漏，防水栓的填涵要嚴密不漏。

脹油管起泄壓作用，用于收發油作業后不放空的管路，為保證管路和閥門安全而設置的，進氣支管專門用于管路管路放空時進氣，直徑為40 mm，亦可設在泵前過濾器上?；铋T、升降管及其操縱裝置的填涵密封要良好，無滲油漏氣現象。

消防泡沫室又稱泡沫發生器，是固定在油罐上的滅火裝置，根據設計規范確定和設置避雷針等避雷設置。消防泡沫產生器每月檢查1次，要求玻璃未破壞，固定嚴密無油氣泄漏，網罩完好無雀窩、塵土和冰霜。

油罐應有良好接地，接地點不少于2處，間距不大于30 m，其接地電阻不大于10Ω，在油罐上罐扶梯開始處，加裝一段1m左右的鍍鋅鋼管或不銹鋼管，將人體靜電在上罐作業前通過扶手消散，消散扶手與油罐防靜電防雷電接地裝置連成一個完整的系統。

加熱盤管冬季使用前，每罐系統試壓1次，實驗壓力不小于工作壓力的1.5倍，檢查無裂縫穿孔現象；不使用時應將排水端斷開，打開閥門，經常檢查有無滲油滴出。進出油連接管的連接處應無裂紋，閥門要嚴密，啟閉靈活，無滴漏現象。

2.3 油罐的專用附件

呼吸閥可保持油罐氣體空間壓力在一定范圍內，以減少蒸發損失，保證油罐安全，機械式呼吸閥由壓力閥和真空閥兩部分組成。當罐內氣體空間的壓力超過油罐設計壓力時，壓力閥被罐內氣體頂開，氣體從罐內排出，使罐內壓力不再上升。當罐內氣體空間壓力低于設計的允許真空壓力時，大氣壓力頂開真空閥盤，向罐內補入空氣，使壓力不再下降，以免油罐抽癟。呼吸閥每月檢查不少于2次，氣溫低于0 ℃時每周至少檢查一次，大風、暴雨驟冷時立即檢查閥盤平面與導桿應保持平穩，升降自由，不卡不澀。閥盤與閥座接觸面不少于70%，保證密封。平時尤其是冬天要經常對閥盤、閥座和閥桿進行擦拭，防止銹蝕和水汽凍結。

當機械式呼吸閥因銹蝕或凍結而不能動作時，通過液壓式安全閥的作用可保證油罐的安全，液壓式安全閥的壓力和真空值一般比機械式呼吸閥高出5%～10%.在正常情況下，它是不動作的，在機械式呼吸閥因閥盤銹蝕或卡住而發生故障或油罐收發作業出現罐內超壓或真空度過大時，它將起到油罐安全密封和防止油罐損壞的作用。液壓安全閥每季度檢查不少于1次，如發現保護網上有塵土、蛛絲、雀窩等應及時清除。

阻火器是一個裝有銅、鋁或其它高熱容、導熱良好的金屬皺紋網箱體，當火焰通過阻火器時，金屬皺紋網吸收燃燒氣體的熱量，使火焰熄滅，從而阻止外界的火焰經呼吸閥引入罐內。阻火器每季度檢查不少于1次，氣溫低于0 ℃時每月檢查一次，要求墊片密貼，安裝牢固，螺栓無銹蝕。散熱片間夾層的通道要清潔暢通，無塵土、冰凍和腐爛。

呼吸擋板是為減少易揮發原油的蒸發損耗而設的節能裝置，它通常裝在阻火器下面并伸入罐內，在發油時如果液面下降過快，吸入罐內的空氣氣流會沖散油面上的油氣濃度層，使原油蒸發加快，在呼吸閥下面安裝一擋板后，可使吸入氣流折向罐壁，以免直接沖擊油面。

加熱器一般為用直徑50～100 mm鋼管制成的盤管，是給高粘度、高凝點原油加溫防凝提高其流動性的設備。浮頂油罐的浮盤下落至罐底前將有若干個支柱支撐，支柱高度為0.9～1.8 m左右，以使浮盤與罐底有空間，方便進行檢修、清洗或檢定，浮盤應無滲漏，環狀密封工作狀態良好，無破損浸油，無翻折或脫落等現象。

中央排水管是安裝在外浮頂油罐上的專用附件，它裝于浮頂中央下邊，為直徑100 mm的幾段鋼管，通過活動接頭相連起來，可隨浮頂的升降而伸直和折曲，通過它把積存在浮盤上的雨水和融化的積雪及時排走，以防浮頂積水沉沒。通氣短管常裝在罐頂中央，呈“T”型，為防止雨水和雜質進入，通氣口常朝下開，使油罐直接和大氣相通，為油罐進行收發作業時的呼吸通道，通氣罐口徑一般和進出油管的直徑相同，通氣管截面上裝有銅絲網或其它金屬網封口，平時要保證通氣短管的暢通。

2.4 其它

浮頂儲罐密封圈的火災發生頻率較高，原因主要是密封不嚴，引起油氣濃度偏高。密封裝置的可靠性和嚴密性如何，對減少儲液蒸發，確保安全操作有重要作用。

防火堤的作用是在油品儲罐發生爆炸或破罐事故時，避免流出儲罐外的液體四處漫流，造成大面積火災。因此，防火堤應具有良好的閉合性，油罐區的雨水排水管穿越防火堤處，應設置能在堤外操縱的封閉裝置。

大型原油儲罐收付油速度很快，為避免儲罐冒頂事故和浮盤擱底事故的發生，儲罐應設置高、低液位報警裝置，其報警高度應滿足從報警開始10～15 min內不超過液位極限，還應設液位極限聯鎖裝置切斷收（付）油閥。

原油通常含有較高比例的蠟，油溫降低時往往首先析出，并凝結在罐壁上，若未設刮蠟機構或刮蠟機構起不到作用，當浮盤下降，凝結在浮盤上部罐壁的蠟在陽光照射和自身重力的作用下就會脫落到浮盤上，一方面增加浮盤重量，更主要的是在降水沖刷作用下，將通過中央排水管排出，因蠟凝固點較高，極易堵塞中央排水管，導致大量雨水不能及時排空，引起浮盤沉底。因此，對于重質原油的儲運，盡量減輕刮蠟加熱系統對密封裝置可能引起的加速老化現象。

3 安全控制

3.1 事故易發部位及危險點

水封井及排水閘當裝置失去作用和不起作用時，跑、冒的油品回收困難，著火的油品通過水封井及排水閘外流，擴大災害范圍。

防火堤和隔堤是阻止火油品外溢，縮小災害范圍和回收部分跑、冒油品的有效設施。如發生坍塌。孔洞和裂縫，枯草不及時清除，都對安全構成威脅。

油泵房是機電設備集中、操作頻繁，最容易泄漏和散發油氣的地方，在通風不良和電氣設備不符合防爆要求的情況下，會發生火災爆炸事故。油泵超溫超壓運轉，泵體、油封滲漏，防爆等級不夠，操作失誤等，均能引起跑油、著火及機泵損壞等事故。

消防道路寬度不夠、設計不合理、道路損壞、不平、堵塞，橋涵斷裂、坍塌等情況，在火災條件下，會影響消防車輛順利通行，貽誤戰機。

原油轉輸操作失誤，可能發生串油、跑油、冒罐事故。

3.2 安全控制點

罐區地坪排水管道在防火堤外應修建水封，用來回收儲罐跑、冒、漏油，并防止著火油品蔓延。水封井應不滲漏，水封層不應小于0.25 m，沉淀層也不應小于0.25 m。經常檢查水封井液面，發現浮油要查明原因，并及時抽出運走。排水閘要完好可靠，每班都指定專人管理，下雨時開啟，平時關閉，并列入交接班內容。寒冷地區油庫的水封井及排水閘要有防凍措施。

防火堤要定期巡查，發現裂縫、坍塌、枯草等應及時修理、清除。堤上穿管處的預留孔，要用不燃材料密封，并應經常檢查密封是否完好。

油泵房要通風良好，必須按爆炸危險場所的等級配置防爆電氣設備，布線宜采用鎧裝或鋼管埋沒，管溝在進入油泵房處必須設隔斷墻，操作通道和走臺同安全通道結合考慮，應堅固暢通，油泵的基礎要牢固，運行中不顫動，縱向和橫向調平，地腳螺栓緊固。對油泵，靜態時應按設備的完好標準進行檢查；動態時應主要檢查運行狀態和技術參數，如運轉時軸承溫升不得超過70 ℃，填料涵的溫度不得高出環境溫度45 ℃。液環式真空油泵的葉片和泵殼的間隙不宜小于0.1 mm，液不宜大于0.3 mm，寒冷地區的液環介質，冬天可用低凝點油品代替，但氣溫高于0 ℃后，應及時換成水，減少蒸發損失，避免泵體過熱引起著火事故。設置可靠的報警和聯絡設施，并至少應配置2只8 kg干粉或9 L泡沫滅火器。室內不得存放無關物品，操作人員應穿戴防靜電服裝、鞋帽，不準用化纖織物擦拭地面和設備。

消防道路任何時候都應保持路面、路肩完好、暢通，對臨時擠占消防道路，要嚴格審批，限期讓出。道路靠儲油罐的一側，不得種植針葉樹和高植物，種植其它樹種時，株距和位置應考慮滅火和冷卻要求。定期檢查道路邊溝和橋涵，清除淤積泥土雜物。

在原油轉輸及給生產裝置供油操作時，操作人員應嚴格執行操作規程、工藝卡片條款，加強巡檢，仔細核定工藝流程，初速應控制在1 m/s以內，轉輸過程中，應留意機泵壓力、電流溫度、定時檢測油罐液位，控制不超安全尺寸，不間斷沿作業流程巡檢。

為了確保大型原油儲罐順利投運及使用安全，有效控制重大事故發生。在認真審核施工設計、加強施工過程監督，嚴格執行建設項目“三同時”制度。減少設計施工過程形成安全缺陷的基礎上，安全檢查和危險點控制是關鍵工作。安全檢查要嚴格執行安全制度和技術標準，應采用檢查表方法，由專業技術人員逐項逐條檢查，并簽字確認，發現存在隱患及時整改，使設施及施工中造成的安全隱患得到及時消除、安全控制要從崗位員工培訓、操作能力、應急能力抓起，培訓要點是安全意識、安全技術、操作規程、應急處理。實際操作嚴格執行“四有一卡”制度，嚴格按操作規程操作，同時做好不間斷巡檢及管理人員走動管理，危險點控制就必要對關鍵要害部位及操作實行專人管理、專人操作，使關鍵要害部位的設備長期處于良好狀況，操作控制處于最好狀態，應急處理準備到位，只有把以上三個環節工作做到位，才能有效控制大型原油儲罐事故發生。

參考文獻

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