張鈺(遼河油田建設工程公司儲罐分公司,遼寧 盤錦 124010)
油田儲罐建設標準先進性研究
張鈺(遼河油田建設工程公司儲罐分公司,遼寧 盤錦 124010)
油田儲罐大型化建設是當前油田開發建設的發展方向,基于原油發展戰略,保障大型儲罐安全成為油田儲罐建設的主要工作內容,提出先進性標準要求,預防儲罐泄漏和火災爆炸事故的發生,有效避免環境污染。文章圍繞油田儲罐建設,從技術層面著手,借鑒國外油田儲罐建設標準,以提升油田儲罐建設標準先進性,對我國的油田發展和建設具有重要的意義。
油田;儲罐建設;標準;先進性
隨著工業的發展和進步,石油需求量也在不斷增加,油田儲罐大型化建設成為發展的必然需要。儲罐泄漏、火災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的發展。改進油田儲罐建設標準,進而提升儲罐安全,借鑒國外先進經驗,設計和研發油田儲罐建設先進性技術,提升油田儲罐建設標準先進性水平。
我國油田儲罐建設國家標準標準主要包括《石油天然氣工程設計規范》(GB50183-2004)、《立式圓筒形焊接油罐設計規范》(GB50341-2003)、《石油庫設計規范》(GB50074-2002)以及《儲罐區防火堤設計規范》(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、平整度和內應力等鋼板綜合質量穩定性有著更高的要求。目前我國在儲罐鋼材設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,所要求設計溫度與儲罐所在地區最冷日平均環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,需要我們在鋼材設計方面予以借鑒,改進油田儲罐建設標準。
在儲罐液面測量方面,需要應用到儲罐液位計,但是受到多種因素的影響而導致儲罐液位過高,容易釀成事故。儲罐液位計不具有報警功能,一部分儲罐未設置冗余液位計,國家標準對于其沒有明確的規定,這是在我國油田儲罐安全設計中需要改進的地方,增設冗余液位計,保證能夠在任何情況下都能準確的獲取儲罐液位數據,保障儲罐安全。
我國在儲罐防火堤外設置的多為手動閥門,其弊端在于一旦發生火災等事故,難以及時切斷油源,往往會釀成災難。因此,需要在儲罐防火堤外設置電動閥門,并安裝緊急切斷閥,方便外部操作。另外,實時監測內浮頂儲罐浮盤狀態,有效預防浮盤沉沒等事故,保證浮盤處于良好的工作狀態,避免出現儲罐操作失誤。提高罐浮盤制造的標準,保證其運行穩定性,防止發生浮盤失效,做好相關的預防措施[2]。
2.2 消防系統
在儲罐消防系統設計當中,著重加強應急保障能力,在發生火災事故的情況下,能夠及時控制火災的擴大和蔓延,避免造成更加嚴重的損失。改進消防系統供電方式,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。
火災發生后,油罐周圍溫度會迅速升高,因此需要對一定范圍內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撲救,因此應該著重加強熱輻射范圍內的相鄰儲罐的冷卻,擴大防火堤容量和儲罐間距,進而降低火災熱輻射的影響。改進罐壁式泡沫滅火系統,降低環境因素的影響,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施設計的主要內容。油庫需要與工礦、居民區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計經驗。增加儲罐之間的安全距離,保證油庫與工礦、居民區和交通線路的安全距離,這就需要從站場選址、社會環境以及經濟規劃等幾個方面進行分析,考慮風險因素,保證油田儲罐區及其周邊環境的安全。
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,同時滿足1座最大儲罐有效容積。有效控制防火堤內的大型浮頂油罐數量,以防止熱輻射對相鄰儲罐的安全造成威脅,需要加高儲罐基礎或擴展防火堤頂寬度,以進一步提升防火堤設計等級。
儲罐滲漏探測需要著重提升試漏檢查的效率和質量,采取聲發射、示蹤法、蒸汽傳感等新技術,應用油膜探漏法、電阻探漏法以及光導纖維監測法等新方法,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的過程中,著重提升儲罐建設標準,以先進性作為目標,進行油田儲罐安全設計,加強安全附件、消防系統以及安全設施的設計,改進和完善油田儲罐建設標準,保障油田儲罐的安全,并需要在油田實際生產和管理中不斷改善,促進石油工業的可持續發展。
[1]李默,曹鵬飛,潘騰.國內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.大型油庫儲油罐區安全設計[J].油氣田地面工程,2011,30(8):53-54.