王悅(勝利油田臨盤采油廠集輸大隊壓氣一站, 山東 德州 251507)
壓氣一站原油穩定系統風險評價技術
王悅(勝利油田臨盤采油廠集輸大隊壓氣一站, 山東 德州 251507)
本文以壓氣一站原油穩定系統為研究對象,結合現場實際狀況,辨識系統設備的主要風險因素,分析失效可能性和事故后果嚴重程度,建立適用于該原油穩定系統的風險評價模型,最終達到了原油穩定系統及設備的抗風險水平。不僅保障了壓氣一站原油穩定系統的運行安全,還彌補了我國原油穩定系統風險評價技術領域存在的許多空白。
壓氣一站;原油穩定;系統風險評價
壓氣一站原油穩定系統主要設備有穩定塔、加熱爐、換熱器、空冷器、外輸泵、加熱爐泵等。該裝置系統日處理原油3428噸,日產輕烴17噸。運行的介質主要有原油、天然氣和輕烴,一旦發生泄漏等事故,會造成直接經濟損失,也會對周圍的環境造成嚴重的破壞,甚至引發火災與爆炸,使整個站場正常的生產秩序癱瘓,造成人員傷亡等重大安全事故。目前由于我國原油穩定系統的安全管理技術水平不能適應時代發展的要求,相關的法律、法規和標準也還不健全,因此需要采取科學的管理技術來加強壓氣一站原油穩定系統的監控和管理。壓氣一站始終將原油穩定系統的安全穩定運行放在首位,當務之急就是對壓氣一站的原油穩定系統開展風險評價。
二首站來密閉原油60℃,0.21MPa,首先進入四臺原油進料換熱器,與穩定后的原油在換熱器中換熱至146℃,進入原油穩定塔。塔底原油經過加熱爐泵加壓進塔底再沸加熱爐升溫至200℃后,進入原油穩定塔。塔底穩定后的原油經過原油外輸泵加壓與進料原油換熱后輸送至二首站。塔頂壓力為0.10MPa,塔頂溫度為100℃,塔頂脫出氣經過空冷器冷卻至40℃,然后進入三相分離器進行油、氣、水分離,分離出來的液態烴由塔頂回流泵抽出作為塔頂回流,一部分用回流量控制塔頂溫度,另一部分輸至D601罐進一步油水分離,將分離出來的污水打入污水罐,輕烴用泵打入輕烴罐區。
以降低原油穩定的風險為出發點,借鑒化學公司火災、爆炸危險指數評價方法,在化工部制定的《化工廠危險程度分級》評價方法的基礎上,結合原油穩定系統的生產實際,提出了適合原油穩定系統的危險因素綜合評價方法。該方法綜合了工藝、設備和環境等因素,并且認為管理水平也影響到系統的危險等級,因此考慮較為全面,并且在實際應用中評價結果十分符合現場實際生產情況。
(1)計算物量指數 單元物質的物量指數WF由下式計算:

式中: Mi為物質指數,無量綱; Ki為物質狀態系數,無量綱;
Wi為物質的質量,t。
(2)確定系統安全管理等級、實際危險等級 從組織機構及安全管理制度、從業人員、工藝技術與裝備、公用工程與安全設施、操作、檢查與檢修施工、事故預防與處理、安全投入和危險物品安全等九個方面對系統安全管理水平進行評價打分,滿分為1000分。根據系統安全管理檢查表求出的安全管理分值,將站場安全管理等級劃分為4個等級。
系統實際危險等級,是將系統固有危險等級用系統安全管理等級進行修正后求取的。
(3)危險因素綜合評價結果 采用危險因素綜合評價方法對壓氣一站原油穩定系統的原油穩定單元、再沸單元、輕烴回收三個單元進行定量風險評價。
計算得到系統的固有危險指數G=454.73,參照固有危險等級劃分,固有危險等級屬于“四級”。根據現場調查問卷,現場安全管理水平屬于“優”。根據實際危險等級求取表,實際危險等級為“五級”。
系統危險指數受影響因素集中在物質系數與工藝系數量指數上,主要是因為原油穩定裝置、原油穩定單元、再沸單元、輕烴回收單元本身工作介質的特殊性,爆炸性指數較高,物質系數較高導致了物量指數較高;工藝系數量由于介質的沸點、閃點較低,操作壓力較高,作業危險程度較高等多種原因導致各單元此項值普遍較高。通過安全管理調查問卷,壓氣一站原油穩定裝置安全管理制度全面,管理規范,等級為“優”,表明安全管理對整個原油穩定系統的影響很大,通過完善安全制度和加強安全管理,可以降低危險發生概率,使裝置運行更加安全。壓氣一站通過長期不斷提升安全生產管理水平,使原油穩定系統的危險等級降到最低,切實保障了原油穩定系統的安全穩定運行。
(1)結論 安全風險評價是站場安全管理的有效手段,從中可以獲得巨大的經濟效益和社會效益。根據國家現行的標準規范,借鑒化工部制定的《化工廠危險程度分級》評價方法,結合壓氣一站原油穩定系統的生產裝置和工藝流程特點,全面考慮原油穩定系統的靜態風險、動態風險、管理及環境對系統的影響,提出了適合于該站原油穩定系統的危險因素綜合評價方法。評價后得出壓氣一站原油穩定系統的固有危險等級屬于“四級”,實際危險等級為“五級”,整個原油穩定系統運行狀況良好,系統發生事故的概率較小。
(2)建議 為進一步加強壓氣一站原油穩定系統的安全穩定運行,同時為了提高壓氣一站原油穩定系統風險評價的準確度,提出以下幾點建議:①將在研究的基礎上,建立符合壓氣一站原油穩定系統的事故預防及風險控制技術,采取適當措施進行風險控制與管理,提出相應的預警及管理措施,降低事故發生的概率,實現裝置安全運行。②根據國家現行的法律標準及現行的標準規范,從生產設備、安全生產管理、輔助設施和消防安全設施等四個方面進一步完善壓氣一站原油穩定系統安全檢查表。③將在技術研究的基礎上,運用Visual Basic軟件編制壓氣一站原油穩定系統的風險評價軟件,實現安全信息管理、基礎數據采集、風險評價等多種功能,實現應用創新。