闞峰(大慶油田有限責任公司海拉爾勘探開發指揮部, 黑龍江 大慶 163000)
油田聯合站危險因素分析及安全管理措施研究
闞峰(大慶油田有限責任公司海拉爾勘探開發指揮部, 黑龍江 大慶 163000)
油田聯合站是原油集輸、存儲、分離、脫水加熱和計量后外輸的重要生產單元,它是油田承上啟下的關鍵樞紐。然而在聯合站的日常運行與人為因素影響下,某種程度上其風險水平是持續呈現上升趨勢的,這一點必須引起油田生產企業的高度重視。本文主要分析了聯合站各個設備在失效故障狀態下所存在的風險,并提出了與之對應的安全管理措施。
聯合站;風險因素;評價模型;管理措施
油田聯合站在原油集輸生產過程中會普遍運用到壓力容器、運轉設備、伴熱設備、閥門及儀表等,它們共同組成了油氣集輸的全部流程。在聯合站正常運營過程中,這些設備很容易出現失效故障而導致聯合站產生危險。
(1)壓力容器的失效故障 壓力容器作為聯合站的主力設備是最容易發生失效故障的設備,輕則造成生產線的停頓,設備損壞,重則直接引發火災爆炸,導致嚴重的災難性后果。所以聯合站在運行壓力容器時,應該明確其分離器、罐、塔、埋地管線等各個組件設備的失效故障原因。
以埋地管線的失效故障為例,其主要失效形式就是開裂與穿孔。當然,造成管線失效的基本原因還有許多,例如機械長期過度運轉所帶來的物理損傷、石油中雜質對它的腐蝕等。因此,許多石油開采企業專門為埋地管線建設了“聯合站內埋地管線失效”故障樹,針對管線失效作為頂事件,圍繞管線的開裂、穿孔等主要故障現象進行分析。總體來說,埋地管線的基本設計與制造質量對于壓力容器整體設備的安全運轉相當重要,對壓力容器的日常運行檢測不容忽視。
(2)閥門的失效故障 在聯合站的設備運行方面,對閥門的正確選擇相當關鍵,因為閥門可以保證裝置正常運行的流暢性。閥門的主要失效形式包括卡死和泄漏兩種。以儲罐區的閥門來說,它負責把控聯合站中原油的分離、計量和脫水過程,如果閥門存在關閉不嚴而造成的泄漏現象,在雷電天氣里罐區的靜電、雷電就會與泄漏的油氣產生聯系,引發火災、爆炸等危險災害。另一方面,由閥門所引發的操作壓力過高現象也是存在的,所以由閥門故障失效所帶來的電磁效應、靜電效應等連鎖反應對于聯合站儲罐區的威脅非常大。
按照油田聯合站的風險評價指標進行體系建立,主要采用百分制進行評分,其中泄漏影響系數是評估聯合站危險因素的重要指標之一,主要通過泄漏介質的危害性及擴散系數兩方面來確定。一般引用美國W.K.M工程咨詢公司的相關技術標準來建立風險因素評價體系,并對其風險分值進行相應計算,公式如下:相對風險分值=指標總和÷泄漏影響系數
(1)建立站內危險因素接受準則 一般來說,影響油田聯合站的危險因素接受準則要考慮三方面因素,即安全、經濟和環境。利用它們來定性衡量危險因素對站內設備的影響危害程度,并制定相應的風險接受準則。①ALARP原則。ALARP(As Low As Reasonably Practicable)原 則 也 被叫做最低合理可行原則。它認為在油田聯合站中所存在的風險是不能完全通過預防措施來徹底消除的,當系統風險較低時,要進一步降低就十分困難,其成本上升,所以,它要求聯合站的危險因素與管理成本之間尋求平衡。為此,聯合站會為可能存在或已經存在的危險因素分級,主要分為可接受風險區和不可接受風險區。首先,可接受風險區規定了站內可容忍的、可臨時解決的危險因素下限。另外它還設置了可容忍的風險因素上限,當危險因素達到這一臨界點時,站內就會通過降低風險成本并衡量它與生產收益之間的關系,當二者呈現極不相對稱時,才認為該危險因素是可以容忍的,其次,不可接受風險區。例如由設備引起的重大爆炸、火災、人員傷亡事故都屬于不可接受風險區內容,此時聯合站就要采取相對應的風險應對對策。②環境風險可接受原則。在聯合站內建立環境風險可接受原則很有必要,因為它與一般的風險接受原則不同,考慮到設備環境暴露于各種環境活動之下,如儲罐、石油站庫等很容易發生原油泄漏或火災、爆炸等不利危害因素。相對而言,環境風險可接受原則在確定方法上更加嚴謹,例如加拿大原油天然氣標準協會就針對本國海域的石油開采規定了數值為10-3/a的高潛在環境危險因素預防原則,它一方面控制海域原油開采所帶來的污染,另一方面也強化了海上開采聯合站的設備安全危險因素排查機制。
(2)開展對應危險元素緩解措施 首先,油田聯合站內部有必要做好宣傳教育工作,圍繞當地政府的聯合宣傳進行對企業內員工及企業外公眾保護國有資產的意識,從思想意識上確保油田聯合站設備的穩定安全。其次,在技術層面要做好火炬及其它構筑物的距離位置設計,保證所有設備都能滿足安全生產需要。例如為聯合站增設防洪墻,改善站內的排澇能力;為站內加增外防腐層,及時修補和更換已經破損的防腐層,保護石油泄漏所導致的設備嚴重腐蝕現象。而在相關設備保護方面,要從根本上排除危險因素的滋生,例如注意埋地管線的陰極電位保護,并及時更換設備機械葉輪,時刻保持其性能發揮。如果設備出現超溫現象,則要增加改善超溫時所設置的安全裝置,避免熱媒腐蝕性問題的出現和惡化。
總而言之,對于油田聯合站所存在的一切危險因素必須以科學合理的方法積極應對,利用現代科技作為支撐風險事故發生的預防體系,并且嚴格制定相關規章制度,強化站內員工的安全生產教育學習,始終確保聯合站生產運行的穩定性。
[1]辛亮,丁濤.聯合站風險可接受性準則與風險管理研究[J].經營管理者,2010,(21).
[2]張鄭.油氣集輸站場的安全隱患及對策[J].油氣田地面工程,2015,(01).
闞峰(1974- ),男,漢族,現主要從事聯合站管理工作。