外浮頂油罐的安全管理

趙傳波 呂星辰 岳夢

（1.中國石化管道滄州輸油處，滄州 061000；2.華東管道設(shè)計(jì)研究院，徐州 221008）

外浮頂油罐的安全管理

趙傳波1呂星辰2岳夢2

（1.中國石化管道滄州輸油處，滄州 061000；2.華東管道設(shè)計(jì)研究院，徐州 221008）

外浮頂油罐作為儲備石油產(chǎn)品的常用設(shè)備廣泛應(yīng)用于各類石油站庫。雖然它具有存儲油品損耗小，油氣對大氣環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。但是近年來因雷擊、靜電、地震和人為操作不當(dāng)?shù)纫蛩匾鸬耐飧№敼藁馂?zāi)事故頻頻出現(xiàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每十年發(fā)生的油罐火災(zāi)爆炸事故高達(dá)628起。事故不僅給國家?guī)砹司薮蟮慕?jīng)濟(jì)損失，往往還會造成大量的人員傷亡。本文重點(diǎn)從外浮頂油罐防雷防靜電技術(shù)和日常作業(yè)安全要求三個方面闡述了外浮頂儲罐的本質(zhì)安全。

外浮頂油罐；防雷防靜電；安全；火災(zāi)事故

外浮頂油罐是存儲原油、汽油或煤油等具有揮發(fā)性石油產(chǎn)品的圓柱形鋼制儲罐。與拱頂罐相比，由于外浮頂油罐的浮頂是隨油面升降［1］，幾乎不存在氣體空間，因而極大地減少油品蒸發(fā)損耗，同時還可以減少油氣對大氣的污染，減少發(fā)生火災(zāi)的危險性。隨著外浮頂油罐廣泛應(yīng)用于各類商儲油庫和輸油站隊(duì)，日常管理中由于人的違規(guī)操作、自然雷擊及靜電打火等引發(fā)的安全事故，不僅帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還會造成人身傷亡。所以通過正確合理的設(shè)計(jì)、規(guī)范制度、科學(xué)管理及采取有效的措施，都可以避免或減低外浮頂儲罐事故發(fā)生的頻率。

1 外浮頂油罐防雷防靜電技術(shù)

1.1 外浮頂油罐防雷措施

雷電作為最常見的自然現(xiàn)象往往給儲罐的安全運(yùn)行帶來嚴(yán)重的威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在油罐著火事故中，雷擊引起的火災(zāi)占的比例最大，而且會造成嚴(yán)重的后果。1989年8月12日，山東黃島油庫雷擊造成5號罐起火后，引爆了1—4號罐，大火燃燒了104個小時，事故造成19人死亡，100多人受傷。

外浮頂儲罐遭雷擊后著火點(diǎn)位置都發(fā)生在密封圈處。由于一次密封和二次密封之間存在油氣空間，當(dāng)二次密封不嚴(yán)時，雷擊在密封處產(chǎn)生的高壓放電會點(diǎn)燃密封空間內(nèi)的油氣。因此，現(xiàn)國內(nèi)外浮頂儲罐防雷技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)要求的防雷措施主要采用導(dǎo)電片。即沿罐壁四周每隔3m在浮頂罐上部的密封圈處安裝導(dǎo)電片，其目的是建立浮頂與罐壁的導(dǎo)通。其次，定期測試儲罐接地，確保接地裝置的阻值在規(guī)定范圍內(nèi)；一次密封采用機(jī)械密封的必須換成軟密封，可以減少一二次密封間的可燃?xì)怏w濃度；二次密封膠條加厚，避免膠條磨損后油氣暴露在外；在浮盤與罐壁之間增加雷電流泄放通道（可伸縮式接地裝置）；在浮梯與罐壁之間增設(shè)跨接線等。

1.2 靜電防護(hù)及控制技術(shù)

靜電的產(chǎn)生主要是兩個物體當(dāng)它們相互緊密接觸時，在接觸面產(chǎn)生電子轉(zhuǎn)移，而分離時造成兩物體各自正、負(fù)電荷過剩，由此形成了靜電帶電。我國僅石化行業(yè)近幾年就發(fā)生了幾十起較大的靜電事故，不僅影響了正常的生產(chǎn)運(yùn)行，甚至引發(fā)火災(zāi)、爆炸等惡性事故。

人在干燥地面行走，40s的時間內(nèi)人體電位就可以達(dá)到10kV，這時如果直接進(jìn)行采樣等工作，就會發(fā)生放電打火事故。所以要在大型儲罐浮頂上取樣口的兩側(cè)1.5m之外各設(shè)一組消除人體靜電設(shè)施，取樣繩索、檢尺等工具應(yīng)與設(shè)施連接。該設(shè)施應(yīng)與罐體做電氣連接并接地。在盤梯進(jìn)口處，應(yīng)設(shè)置安全有效的消除人體靜電接地設(shè)施。同時浮頂上的自動通氣閥與浮頂要進(jìn)行電氣連接；二次密封采用I型刮板的每個導(dǎo)電片與浮頂均應(yīng)做電氣連接；大型儲罐轉(zhuǎn)動扶梯與罐體及浮頂各兩處應(yīng)做電氣連接；所用的連接導(dǎo)線應(yīng)采用橫截面不小于50mm2扁平鍍錫軟銅復(fù)絞線或絕緣阻燃護(hù)套軟銅復(fù)絞線。儲罐內(nèi)壁如使用導(dǎo)靜電防腐涂料，涂層表面電阻率應(yīng)為108-1011Ω。在新建罐或大修罐準(zhǔn)備投油時，要嚴(yán)格控制進(jìn)油流速，油品進(jìn)罐速度過快會產(chǎn)生大量靜電荷。浮盤在低于1.8m時，罐的進(jìn)出油管內(nèi)流速應(yīng)限制在1m/s以下。浮盤升起后12到18h內(nèi)不允許人工計(jì)量和采樣，防止因靜電積聚而引起的火災(zāi)爆炸危險。

2 外浮頂油罐日常作業(yè)安全要求

冬季運(yùn)行期間，要對排水閥進(jìn)行保溫，防止排水管出口出現(xiàn)結(jié)凍，并及時放凈管路中的積水。嚴(yán)格監(jiān)測油品種類的變化，對于高凝原油要及時對儲罐進(jìn)行蒸汽伴熱。

雷雨季節(jié)要注意浮盤上積水情況，以免發(fā)生沉船；在排水閥開啟狀態(tài)下要經(jīng)常檢查，防止油品外泄；在雷雨天原則上避免進(jìn)行收發(fā)油作業(yè)，若生產(chǎn)工藝要求不能中斷操作，應(yīng)降低流速并加強(qiáng)監(jiān)護(hù)；每個月對二次密封內(nèi)、外進(jìn)行油氣濃度檢測，對可燃?xì)鈾z測濃度超過爆炸下限25%的儲罐應(yīng)及時查找原因；組織專業(yè)人員對儲罐的等電位和接地系統(tǒng)進(jìn)行檢測；每月至少檢查一次浮頂、扶梯、罐壁之間的電氣連接線有無斷裂和纏繞，密封裝置與浮頂、配線金屬管與罐壁的電氣連接情況，如有問題應(yīng)及時修復(fù)。

在收發(fā)油作業(yè)中，浮頂不能超過規(guī)定的極限高低罐位，以防發(fā)生卡盤或浮盤下沉事故。應(yīng)控制油品進(jìn)出罐的初始流速和最大流速。在浮頂未完全浮起前應(yīng)控制進(jìn)油管口處的流速不大于1m/s，待浮頂完全浮起后最大流速不大于4.5 m/s。定期對浮艙進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)浮艙內(nèi)壁有腐蝕甚至滲油情況要及時上報處理。

3 結(jié)語

我國在防雷防靜電技術(shù)方面雖然取得了一定的成績，但是距離外浮頂儲罐本質(zhì)安全管理的要求還有很大的發(fā)展空間。我們油庫管理者要加強(qiáng)操作人員的技能培訓(xùn)，從根本上消除人的不安全因素；石油庫應(yīng)積極建立符合全天候、耐環(huán)境、不間斷、無損耗、免維護(hù)要求的雷電預(yù)警系統(tǒng)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各國對石油的需求在日益增長，很多國家已經(jīng)開始對石油進(jìn)行大規(guī)模的戰(zhàn)略儲備，儲罐的大型化建設(shè)已成為必然趨勢，同時從大型儲罐的設(shè)計(jì)、施工和管理上給我們帶來了新的挑戰(zhàn)。

［1］郭光臣，董文蘭，張志廉.油庫設(shè)計(jì)與管理.東營：中國石油大學(xué)，2003.