淺析石油儲罐各種安全管理要求與方法
日期:2018-06-08 來源:中國石化管道儲運有限公司南京輸油處 作者:徐潤
摘要:石油儲罐運行時的安全管理包括防靜電、防雷電,呼吸系統、消防系統運行可靠,儲罐液位計、高低液位報警完好等,其目的是保證油罐的正常運行,在遇到突發事件或不可抗拒因素影響時將損失降低在可接受的水平。
油罐防靜電
1.1油罐靜電的產生
靜電災害產生的條件,靜電造成的事故約占火災爆炸事故10%。在石油化工生產過程中和油料裝卸作業時,物料沿管路流動,摩擦起電,使管壁和物料分別積聚極性相反的電荷,其電位可以達到很高的量值,易在金屬物體的不良導電部位放電引發電火花,導致燃燒和爆炸。靜電產生的兩個條件是:積聚所形成的靜電場具有足夠大的電場強度或電位差;放電發生在可燃性混合介質中;可燃性混合物在爆炸極限內。對于一般油氣混合物,zui小引燃能量為0.2mJ。
1.2油罐靜電的放電
靜電的放電能量,帶電體之間放電取決于電荷積累和介質耐壓能力,同時還和可燃氣濃度有關。一定量比例的可燃氣體混合物引燃時所需的zui低能量稱為zui小放電能量。1升(L)空氣中含汽油或煤油蒸汽100~150mg時zui小點火能量0.2mJ。
影響靜電量大小的因素,與油品的介電常數和電導率有關。當介電常數在2.5~3,電導率為10~15Ω·cm時 , 該 油 品 屬 于 危 險 的 帶 電 油 品 ; 當 電 導 率 超 過10~80Ω·cm時,油品能順利地將電荷傳給管壁引入大地,不致發生危險。還與油品在管路內的流態有關。從層流過渡到湍流時,帶電量增加。還與管壁的粗糙度有關。粗糙的管內表面,會使油品帶電量增加。還與油品的流動速度有關。油品的流動速度越大,產生的靜電量越大。與大氣的相對濕度有關。相對濕度越大,產生的靜電量越小。油品的純度有關。雜質含量越高,流動時會顯著地增加靜電量。
1.3油罐防靜電措施
防靜電措施,可靠接地。油罐接地考慮防靜電和防雷擊,接地電阻保證≤10Ω;油面與大氣隔離。改進生產工藝。從油罐下部進料,控制流速≤4.5m/s,保證層流,避免湍流,防止飛濺;使用抗靜電添加劑。使用與本體電導率不同的配件。如檢尺孔蓋加鉛墊,正確操作,穿防靜電服,不在作業口脫衣服,不在規定的防爆場所使用非防爆的移動通訊工具。管理要點:每年檢測一次油罐靜電接地電阻。接地線與接地網之間宜用跨接式連接,保證檢測數值的準確性。日常巡檢時檢查接地是否有腐蝕斷裂現象。包括油罐本體接地和管路接地。控制進料速度。異常情況如輸油量突然增大時,可分向幾臺油罐同時進料,降低進油速度。浮頂油罐(內浮頂油罐)的浮頂(內浮頂)靜電導出銅線定期更新,日常檢查有斷裂的要及時更換。嚴格勞保著裝;上罐人員應消除人體靜電后方可上罐;禁止在液化氣、原油、汽袖、石腦油、航煤、苯、二甲苯、MTRE等甲B、乙A類介質儲存罐區使用手機、對講機等移動通訊工具。
2油罐的夏季安全管理
2.1夏季“三防”
夏季氣溫高,雷雨天多,影響油罐正常運行的不利因索增加,需做好“三防”工作,即防洪汛、防雷電、防暑降溫。
對罐區雨水溝進行清理,保證排水暢通。每次大雨過后要對雨水溝進行檢查,發現雜物,及時清理。對雨水溝穿防火堤處隔油閥門(有人稱為防洪閥門)加油維護,確保開關靈活。雨天來臨時及時打開,雨停關閉避免罐區大量存水。檢查油罐護坡有無裂縫、破損或嚴重下沉,發現問題,及時處理。
雨季來臨前,檢查一次防雷和靜電接地設施,并測量接地電阻,其值不應大于10Ω。若有問題,應及時整改。一般情況下,各油罐檢尺口除作業外必須蓋好。雷鳴電閃時,禁止上罐作業。氣溫較高時,對于部分特殊油罐,應按照操作規程要求及時開噴淋降溫。突降暴雨時,要注意防止拱頂油罐癟塌。操作人員掌握中暑防護、急救知識,用好防暑降溫設備和勞保用品。
3油罐呼吸系統安全管理
油罐呼吸系統有阻火器、液壓安全閥、機械呼吸閥等附件;呼吸閥是保護油罐安全的重要附件,裝設在油罐的頂板上,由壓力閥和真空閥兩部分組成。當罐內油氣壓力大于油罐允許壓力時,油蒸汽經壓力閥外逸,此時真空閥處于關閉狀態;當罐內油氣壓力小于油罐允許真空度時,新鮮空氣通過真空閥進入罐內,此時壓力閥處于關閉狀態,允許壓力(或真空壓力)靠調節盤的重量來控制。它的作用在一般情況下,保持油罐的密閉性,在一定程度上減少油品的蒸發損耗。而在必要時,能自動通氣調節平衡油罐內外壓力,對油罐起到安全作用。阻火器是用來阻止易燃氣體,液體的火焰蔓延和防止回火而引起爆炸的安全裝置。阻火器通常安裝在輸送或排放易烯易爆氣體的儲罐和管線上。阻火器適用于儲存閃點低于28℃的甲類油品和閃點低于60℃的乙類油品,如汽油、煤油、輕柴油、原油、苯、甲苯等油品及化工原料的儲罐;阻火器與呼吸閥可以配套使用,也可單獨使用。液壓安全閥控制的壓力或真空值比機械呼吸閥高10%,因此在正常情況下是不會動作的。閥內用沸點高(夏天不易揮發)、蒸發慢、凝點低(冬天不至于凝固)的油品(如輕柴油或變壓器油)作為密封液體(簡稱封液)。
液壓安全閥一種安全保護用閥,它的啟閉件受外力作用下處于常閉狀態,當儲罐內的介質壓力升高,超過規定值時自動開啟,通過向系統外排放介質來防止儲罐內介質壓力超過規定數值。液壓式安全閥是(活瓣式)呼吸閥的安全備用設備,它的吸氣和呼氣的動作壓力略高于(活瓣式)呼吸閥,在呼吸閥一旦失靈或在冬季其活瓣凍結時,液壓安全閥的液封即被破壞從而保護油罐免遭破壞。液壓安全閥裝于油罐頂部與呼吸閥配合使用。拱頂油罐進出油過程中,應密切觀測液位的變化,單位流量應控制在安全閥和呼吸閥設計排氣量90%以內。浮頂油罐在浮船沒有完全浮起之前,進罐的單位流量應不大于通氣閥總排氣量的80%,確保沒有大量的油氣從通氣閥孔噴出。加強呼吸系統的日常檢查,主要檢查油罐罐體和呼吸閥閥體有無異常變化;
封口網有沒有破損是否暢通;呼吸閥與阻火器連接等電位跨接是否牢固可靠。此外要結合每次收發油作業用感官判斷其技術狀態,作業開始時耳聽閥盤是否有開關的聲響,作業中眼看是否有油氣排出鼻嗅是否油味較濃或者用手感覺是否有空氣進出,耳聽是否有進出氣發出的聲響從而判斷其工作是否正常。應當注意氣溫低于0℃時每次收發油作業時都必須認真細致地檢查,以防機械呼吸閥凍結而影響油罐安全。
4油罐消防系統管理
儲罐的消防設施,如泡沫滅火系統、噴淋水系統、光纖光柵感溫報警系統、手動報警系統以及消防控制系統等必須加強日常維護保養,時刻處于完好狀態。加強對儲罐安全附件的維護與檢查,定時測試呼吸閥、阻火器、防雷、防靜電接地系統、可燃氣體檢測報警等系統。半固定及固定滅火系統、水噴淋系統也要定時測試,其中半固定泡沫管線每半年進行一次水試,消防水泵要每日盤車,泡沫站應每周啟動一次。每年對消防管網進行排渣,并檢查防火堤內管線下端放空閥,若出現不能開關時應立即維修或更換;疏通管網過濾器,過濾器內濾網出現破損應進行更換;檢查管網銹蝕情況,對銹蝕嚴重部位應及時進行防腐。每半年和雷雨季節前對消防管網冷卻水系統及泡沫管網系統進行走水實驗,檢查防火堤內管線是否有漏水現象,檢查噴淋管線,噴淋是否正常,是否有破裂及堵塞現象。每年進行一次出泡沫試驗,檢查系統運行和泡沫發泡情況,有泡沫試驗裝置也要進行系統測試。測試不正常要進行泡沫送檢,做好測試記錄并保留好檢測資料。
5油罐清洗安全管理
油罐清洗有人工清洗和機械清洗兩種方法,安全管理的目標是避免火災爆炸、人員窒息和急性職業病的發生。人工清洗作業 屬于進容器作業,必須嚴格執行《進人設備作業管理制度》,辦理相應的作業許可證;機械清洗必須保證罐內氧含量(體積分數,下同)低于8%。人工清洗:輕質油品(泛指汽油、煤油、柴油、石腦油、溶劑油、苯、二甲苯等)儲罐的步驟一般為:倒空罐底油,與油罐相連的系統管線加堵盲板,拆人孔,蒸汽蒸煮,通風置換,進人內部高壓水沖洗、清理污物。倒空罐底油。倒殘油可用手搖泵或氣動隔膜泵,必要時墊水輔助。對本身有排污孔(儲罐的脫水閥安在此處,該處是罐底的zui低點)的儲罐,可在此處接臨時倒油管線,一次可以倒凈殘油。加堵盲板。拆開人孔,用蒸汽蒸罐。打開罐頂透光孔等,通過罐壁 法蘭開口向罐內通人蒸汽,使罐內溫度達到60~70℃。
一般情況下:≤1000m 3 的油罐,蒸罐15h;1000~3000 m 3 的油罐,蒸罐時間15h;>3000 m 3 的油罐,蒸罐時間24h。
通風,自然通風或強制通風均可。潤滑油罐儲存介質粘度較大,罐壁粘附油層較厚,宜用釘有橡膠的長把刮板把油刮凈。將清洗出的油料分品種收集,加工再生利用清除的污物,及時運出罐區,作無害化處理。安全管理要點:盲板不可漏加。特別是有氮封設施和加熱設施的儲罐,如苯、二甲苯、對二甲苯儲罐。不僅在介質管線上加隔離盲板,還要在氮封設施和蒸汽線(或熱水線)上加堵盲板。
蒸汽蒸罐時,控制供汽量。局部過髙的溫升會使罐內附件如密封裝置老化,罐壁溫度計超過量程遭到破壞。天氣突然變化時,油罐可能被抽癟。
通風置換時,注意檢查罐內情況。對盛裝石腦油等未經堿洗處理油品的儲罐,在罐內防腐層失效的情況下,極有可能存在硫化鐵,硫化鐵與空氣在常溫下會發生化學反應,引起燃燒甚至爆炸事故。必要時可采用局部噴水等措施降溫,將放熱反應產生的熱量帶走。
進入罐內前,做O 2 含量、爆炸氣和有毒有害氣體(如苯、硫化氫)分析,確保各種指標在安全范圍內。在正常情況下,含量在19.5%~23.5%、爆炸氣濃度低于爆炸下限的25%、有毒有害氣體在允許的范圍內(如苯≤40mg/m 3 、硫化氫≤40mg/ m 3 )方可作業。否則,必須采取相應的防護措施。
確保清洗工具和照明設施安全防爆。清理污物時,應采用木制品或銅制品等專用工具,不應采用黑色金屬制品。嚴禁穿化纖衣服進入罐內作業。不得使用移動通訊工具。入員罐內走動注意防滑。其他防火防爆、防中毒、防靜電、防工傷措施,參照油罐內防腐施工的安全管理辦法執行。
6結束語
石油儲罐安全管理要做到科學管理,并且嚴格按制度執行,堅持日常檢查、周檢查、月檢查、季度檢查、年檢查等,確保罐體及安全附件完好,要利用儀表及監控系統做到全天候、全方位的實時觀測。同時,定期開展事故演練,檢驗消防系統及應急人員的技能,確保儲罐的安全運行。
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