
摘 要:石油和天然氣作為重要的能源物資,在日常的生產生活中發揮著舉足輕重的作用,并且成日益上升態勢。因而,油氣的儲運過程便顯得極其重要。隨著科技的迅速發展,油氣儲運技術也得到了有效改進。油氣儲運中的風險逐步降低但卻依然存在,研究、制定和實施有效的安全防范策略迫在眉睫。文章主要分析研究油氣儲運中存在的主要風險,并提出了相應的防范策略和方法,推動油氣儲運的快速發展。
關鍵詞:油氣;儲運;風險;防范
油氣的主要成分是烴類碳氫化合物,特性是易燃、易爆和易中毒等,具有非常大的火災及爆炸危險性,因此,對油氣儲運的各個環節要求極高,任何一個環節出現紕漏,都很可能造成非常大的損失。必須確保油氣儲運的安全,并將資源損耗降到最低,最大化的發揮油氣的作用。
1 油氣儲運存在的風險
1.1 設備使用的風險
石油、天然氣因其自身的特性,很容易引起爆炸、火災等災害事故的發生,因而油氣儲運過程必須在特定的條件下由專業技術人員通過相關設備或技術來操作,避免不必要的財產損失或人員傷亡。主要包含以下幾個方面:(1)儲運設備的老化。有些油氣儲運設備存在設計缺陷,有些設備已經嚴重老化卻還在使用,一些問題無法達到妥善解決,比如設備壓力的波動性較大,加速了設備的老化及損壞,設備沒有及時的檢修或更換等,都可能引起火災甚至爆炸。(2)防靜電方法不得力。油氣儲運過程中的靜電,是由于油氣在管道或設備內的快速流動而產生的,一旦電量越來越大,電荷越積越多,就會摩擦出火花,從而引發火災等災害事故。(3)動火作業中出現失誤。未經有關部門審批進行動火作業,動火作業中違反有關章程,監管不到位等都可能引發火災,從而影響油氣儲運工作的發展穩定。
1.2 管道腐蝕的風險
在油氣儲運過程中,在長期的腐蝕作用下,一些輸油管道會不同程度的受損,導致出現裂縫甚至開裂,不能再繼續使用。管道腐蝕開裂,主要有四個方面的原因:(1)輸油管道存在的環境。不同的土壤環境對管道會產生不同的腐蝕,從而影響管道的使用年限。比如土壤類型、土壤的電阻率、pH值、土壤的含水量、硫化物、氧化還原電位以及植物根系等。(2)預防腐蝕的措施。為了盡可能降低環境對管道的腐蝕,需要對管道進行特殊的防腐處理,延長其使用壽命。目前普遍的方法,一是在管道表面涂上保護層,將與之發生化學反應的環境隔離開來;二是對管道進行陰極保護,使管道之間連接緊密,實現無縫對接,拒絕陰極玻璃的出現。(3)應力程度。如果管道的應力水平超過其可承受的范圍時,管道就會發生破裂,有關專家認為,材料承受的應力程度一旦超過它屈服應力的32%以上時,就會出現材料SOHIC的損壞。但這樣的應力水平,在焊接構件的焊縫周圍區域以及SSCC裂紋或者其它類似于裂紋的缺陷內都有可能出現,所以近幾年的設備失效很多是由于SOHIC所引起[1],因此,在管道施工時,必須考慮所用材料的應力水平,盡可能選取應力水平較高的材料。(4)制造設計方面。專家通過實驗得出結論,認為可以通過容器的設計來避免管道的腐蝕開裂,實際情況并非如此,因為實驗和實際環境不同,這一問題目前還無法得到很好解決。
1.3 油氣損耗的風險
目前,油氣在運輸過程中,一般要經過油氣田、煉油廠,最后到達用戶。油氣資源的損耗問題相當嚴重,而且具有隱蔽性、持續性。運輸途中油氣的損耗可能還要好一些,而在油氣的轉存過程中,損耗問題大得驚人(見下表),比如一些煉油廠、加油站和油庫等,油氣在傳送過程中大量揮發,還會污染大氣環境,影響人民的健康,達到一定濃度時還會發生爆炸,引發火災等,但卻沒有很好的解決辦法,的確是一個相當棘手的問題。
2 完善油氣儲運方式的防范策略
2.1 做好前期的調查與實施
(1)科學的安排。根據實際的出油量和后續的發展,選擇合適的輸油管道,管道設計過大,則會增加投入成本,造成不必要的浪費;反之,管道設計過小,達不到需要的運輸能力,就會事半功倍,還需要去建設新的管道,增加后續投入,也是一種浪費,因此,必須從當前及長遠利益綜合考慮,選擇合適的管道進行建設,提高經濟效益。(2)合適的路線。對油氣輸送管道進行選擇相當困難,既要縮短距離,減少投入,還要避開地震多發帶、河流等區域,距離市場還要相對近些,這樣方便進行市場交易。(3)參數的設定。根據油氣的輸送量,選擇合適的管道進行鋪設,需要考慮管壁的薄厚度、管道的直徑、管道的材質以及承受的壓力等因素。經費消耗的最低水平是目標函數,當然其會受到管道剛度D/t因素的影響和制約。
2.2 加強油氣資源的回收
油氣資源的損耗目前還沒有比較徹底的方法,但可以盡可能的降低損耗,加強油氣資源的回收利用,一方面減少其對環境的不良影響,另一方面努力提高經濟效益。比較常見的冷凝法、吸附法、吸收法等油氣資源回收方法在實際中取得不錯的效果,被廣泛應用和推廣。冷凝法回收油氣是采用多級連續冷卻方法降低揮發油氣的溫度,使油氣中的輕油成分凝聚為液體而排出潔凈空氣的一種回收方法[3],效果非常明顯;吸附法是通過吸附劑對油氣進行回收和利用,吸附劑的選取則非常關鍵;吸收法則可以反復的循環利用,耗損極低,應該大力推廣。
如果想要降低油氣蒸發過程中出現的損耗,還可以采取以下方法:(1)需要降低油氣靜止損耗,可以選擇使用PSS50型二次密封,可以有效減少油氣的揮發;(2)多使用呼吸閥擋板來降低耗損。據統計,這種方法可以減少20%-30%的油氣損耗,也是比較理想的方法。(3)多使用反射隔熱板。反射隔熱板就是用來隔熱的,可以將太陽光的照射反射出去,達到降低管內溫度的目的,并且使管道溫度控制在一個相對穩定的范圍內,據統計,大約可以減少30%-40%的油氣損耗,應該給予大力推廣和應用。
2.3 加強設備的管理與維護
(1)高度重視設備的維修保養。維護保養人員需要對設備的性能非常熟悉,對設備的操作非常熟練,嚴格遵守相關的操作章程,養成良好的工作習慣,定期對設備進行檢修,及時更換零部件,特別是壓縮機的保養,保持壓縮機干凈、無污垢,確保設備的安全運轉。(2)盡力防止靜電的發生。如果靜電連接地面,就會對油氣構成危險,造成極大的安全隱患,需要及時消除靜電。(3)加強防火設計和部署。設備材料的選擇與使用要完全達到甚至超過國家標準,還要充分考慮防爆、通風、分隔等設施的安全,只有高標準、嚴要求,才能將風險降到最低。
2.4 提高作業人員的綜合素質
油氣作業人員由于其工作的特殊性,應該保持隊伍的相對穩定性,避免不必要的人員流動。要選拔專業的、高素質人員充實到隊伍中,所有人員都要進行集中的崗前培訓,考試合格后方能上崗。也要定期對作業人員進行培訓,解決其工作中遇到的一些難題,分享一些好的經驗和方法,提高工作效率。
3 結束語
油氣屬于不可再生資源,因而彌足珍貴。隨著社會的快速發展,工業化的步伐加快,現代化的水平越來越高,對油氣的依賴性也越來越強,對油氣的需求呈現日益增長的態勢。一方面對油氣資源要進行科學規劃、合理開采和使用,避免出現過度開發和資源浪費,要最大程度的降低油氣的耗損,安全進行生產。另一方面油氣企業要貫徹落實科學發展觀,將企業的發展融入國家的發展戰略,重視環保,盡可能不使用或少使用油氣類電器,節約資源,倡導低碳,實現經濟的可持續發展。
參考文獻
[1]趙廣明,趙廣耀.儲運系統油氣回收問題的探討[J].煉油設計,2001.
[2]黃維秋.蒸發油氣吸附分離回收技術[J].油氣儲運.
[3]Xochitl Cruz-Nú?eza, José M.Hernández-Solísa and Luis G. Ruiz-Suárez. Evaluation of vapor recovery systems efficiency and personal exposure in service stations in Mexico City[J].The Science of the Total Environment,2003,309,59-68.
作者簡介:閆鋒(1973-),男,漢族,陜西白水縣人,主要從事長輸石油管道輸送工藝研究和長輸石油管道保護工作。