原油码头输油管道风险防范的重点及建议

王 宁,张树深

(大连理工大学环境学院工业生态与环境工程教育部重点实验室,辽宁大连116024)

1 引言

2010年7月16日,大连新港输油管道爆炸事故,导致原油大量泄漏并引起火灾,造成不可估量的直接损失和间接损失。这次爆炸事故充分暴露了输油管道管理和防范上的疏漏。尽管目前油码头和油罐区均建立了相应的风险管理和风险防范应急预案,但是相比之下,连接两者之间的输油管道风险管理和防范措施相对薄弱.本文通过分析此次事故的原因,对输油管道风险事故进行识别,由此提出有效的输油管道风险管理和防范措施,并提出相关建议.

2 大连新港输油管道爆炸事故原因分析

大连新港输油管道爆炸事故系脱硫剂加入不当所致。由于管理上的失误,油轮暂停卸油作业时,注入脱硫剂的作业没有停止,数分钟后,靠近脱硫剂注入部位的输油管道突然发生爆炸,引起火灾,造成部分输油管道、附近储罐阀门、输油泵房和电力系统损坏和大量原油泄漏,事故导致储罐阀门无法及时关闭,火灾不断扩大,原油顺地下管沟流淌,形成地面流淌火,火势蔓延。事故造成一个罐和周边泵房及港区主要输油管道严重损坏,部分原油流入附近海域。此次事故暴露的问题主要有以下几点。

(1)事故单位对所加入原油脱硫剂的安全可靠性没有进行科学论证,原油脱硫剂的加入方法没有正规设计,没有对加注作业进行风险辨识,没有制定安全作业规程。

(2)原油接卸过程中安全管理存在漏洞,指挥协调不力,管理混乱,信息不畅,有关部门接到暂停卸油作业的信息后,没有及时通知停止加剂作业,事故单位对承包商现场作业疏于管理,现场监护不力。

(3)事故造成电力系统损坏,应急和消防设施失效,罐区阀门无法关闭。

(4)港区内原油等危险化学品大型储罐集中布置,也是造成事故险象环生的重要因素。

3 输油管道环境风险识别分析

目前,油码头输油管道可能产生泄漏、火灾爆炸事故的主要原因有以下几种[1,2]。

(1)管道阀门和泵由于维护不当出现故障,造成油气的大量泄漏可能导致火灾甚至爆炸。

(2)输油管道位于海边,空气湿度较大,金属设备在外壁易受到不同程度的腐蚀.另外,油品也有一定的腐蚀性,对于输油管道内壁和阀门也会产生一定的腐蚀作用.一旦腐蚀穿孔油品泄漏,遇到火源易引发火灾燃烧事故。

(3)由于操作人员的工作失误导致原油外溢,遇到火源易引发火灾燃烧事故。

可能涉及的风险类型及特征见表1,而大连新港输油管道火灾爆炸即属于强氧化剂闪爆的情况。

表1 输油管道涉及的主要风险类型及特征

4 输油管道风险管理和防范措施

4.1 输油管道风险管理

根据输油管道的特点加强环境健康安全的管理;建立健全的岗位操作规程和管理程序,并确保贯彻执行。调度人员应熟悉管辖范围内的工艺流程和管道的运行情况,能根据管道的输油量、环境条件,确定其输油温度和输油方案,能根据管道运行参数的变化,判断管道运行是否正常,并能够及时采取措施,消除管道的事故隐患[3]。

4.2 输油管道风险防范

输油管道尽量地上敷设,避免采用封闭式管沟敷设,在输油管道两侧1.5m范围内,设置可燃气体报警仪。输油管道应按规定作防静电和感应雷跨接并接地,定期清除管件的锈蚀或油污,防止电阻值超标。定期检查管道及管道连接处有无渗漏,在管路内壁采用防腐涂料和耐腐蚀合金钢非金属材料,管道接点下方设置地沟等。

4.3 平台和引桥上输油管道风险管理

重点查看平台或引桥的支柱是否坚固,直立无倾斜,露出水面部分要设防冲、防撞、防浸蚀设施。平台要坚固平稳,安全栏杆完好,防撞垫也应分步合理、安全结实,引桥牢固完好,升降不能影响管带。经常发生摩擦的部位,其保护垫完整无破损。此外,为了防止平台和引桥上方输油管道的跑冒滴漏,应在平台和引桥下方设置挡油坎,并定期回收挡油坎内的油污。

4.4 消防安全管理

(1)作业人员必须提高防火安全意识,消除一切可能引起火灾发生的隐患,加强消防设施的管理和操作人员消防知识的培训,不定期进行消防演练,确保消防设施安全有效[4]。

(2)经常检查测试避雷和防静电接地装置,保证其有效.操作人员现场作业时必须着工作服、穿胶鞋,不许穿腈纶类易起静电的衣物和钉子鞋,法兰口连结处要有防静电铜片搭接。

(3)严格控制火源。消防安全部门要24h值班,设有专职安全员,各种消防标识准确,规定上班人员身上不许带火种,进入港区人员身上的香烟、火机或火柴必须寄存在门卫。

4.5 电气装置管理

码头作业区供配电电缆应采用难燃电缆,当电缆直接埋地敷设时,不得与输油管道敷设在同一管沟内。电缆在电缆沟敷设后应用土砂充填电缆沟。当电缆采用桥架架空敷设时,电缆可与地上输油管道同架敷设,但电缆与管道或其绝缘层之间的净距离应不小于0.2m[5]。

4.6 输油管道风险应急物资

在适当位置设置报警系统,并配备必要的防火防爆通讯器材,包括可燃气体报警仪、消火栓、电动遥控水炮、手提式干粉/二氧化碳灭火器等。此外,为了防止输油管道泄漏导致油品入海,应配备一定数量的围油栏、消油剂、吸附材料和吸油、捞油工具等。

4.7 输油管道风险管理建议

鉴于对大连新港输油管道火灾爆炸事故的分析,本文除了建立上述输油管道风险管理和防范措施外,特提出相关建议如下。

(1)原油码头的总平面布置和建筑物设计按照《海港总平面设计规范》(JTJ211-99)、《装卸油品码头防火设计规范》(JTJ237-99)、《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)等有关规定要求进行.但目前国家尚未针对管道建设提出相应的规范或要求,建议尽快开展此方面的研究工作。

(2)当存在多根输油管道并排敷设的情况时,为了防止一根输油管道火灾爆炸,导致相邻管道发生连锁火灾爆炸事件,建议在多根输油管道中间设置一定宽度的防护带。

(3)建议陆域输油管道下方设置管廊沟,管廊沟底部设置地埋式应急事故池和紧急阀门.一方面可接纳输油管道跑冒滴漏的油品和雨季的含油雨水;另一方面可以防止陆域输油管道火灾爆炸产生的池火无序流淌,有效控制险情。

[1]陈柚君,胡林江,陈锦泉.油码头事故的易发部位及预防措施[J].石油库与加油站,2005,14(6)：17～18.

[2]赵兰英.原油码头泄漏与火灾爆炸事故原因分析[J].石油化工安全技术,2003,19(1)：32～34.

[3]徐晓东.浅谈油码头安全管理[J].港工技术,2003,12(增刊)：41～42.

[4]孙维维,雷孝平.油码头管理措施[J].世界海运,2006,29(1)：39～40.

[5]李荣禄.油码头火灾事故的预防[J].辽宁交通科技,2003(1)：40～41.