大型原油储罐投运安全检查及安全控制

摘 要：大型原油储罐承载着甲B类易燃液体，是炼化企业防火防爆重点要害设施。因设计、施工及客观原因，存在发生着火、泄漏、浮盘下沉等隐患。为杜绝重大安全事故，通过进行安全检查、风险评估、可消减或消除存在的安全隐患，应用规范严谨的操作程序、实际的应急处置方法，使存在风险得到有效控制。

关键词：大型原油储罐 安全检查 控制

中图分类号：TE38 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）01（c）-0165-02

1 大型原油储罐危险性分析

原油的闪点范围比较宽，闭口闪点在-30 ℃～34 ℃，凝点高，为甲B类易燃液体，加热和发生火灾时，热波现象明显，当含水量在0.3%～4%时，容易产生沸溢或喷溅，同时原油还具有易膨胀、易扩散、易流溢、易聚集静电荷等特性，这就说明火灾爆炸危险性是大型原油储罐主要也是最重要得危险因素。

发生着火事故的三个必要条件为：着火源、可燃物和空气。

着火源的问题可通过加强管理来解决，可燃物泄漏问题则必须在储罐设计建设过程中和投运安全检查及使用过程中采取有效的措施加以预防和控制。

泄漏的原油暴露在空气中，即构成可燃物。原油泄漏，在储运中发生较为频繁，主要有冒罐跑油，脱水跑油，设备、管线、阀件损坏跑油，以及密封不良造成油气挥发，另外还存在着罐底开焊破裂、浮盘沉底等特大型泄漏事故的可能性。

腐蚀是发生泄漏的重要因素之一。对原油储罐内腐蚀情况初步调查的结果表明，罐底腐蚀情况最为严重，大多为溃疡状的坑点腐蚀，主要发生在焊接热影响区、凹陷及变形处；罐顶腐蚀次之，为伴有孔蚀的不均匀全面腐蚀，罐壁腐蚀最轻，为均匀点蚀，主要发生在油水界面，油与空气界面处。相对而言，储罐底部的外腐蚀更为严重，主要发生在边缘板与环梁基础接触的一面。

浮盘沉底及冒罐事故是浮顶油罐生产作业时非常忌讳的严重恶性设备事故之一。该类事故的发生，一方面反映了设计、施工、管理等方面的严重缺陷；另一方面又将造成大量原油泄漏，严重影响生产、污染环境并构成火灾隐患。

我公司在建3具5万方罐即将投运，距生产装置2.4 km，周边还有相关单位大型原油储罐6具，成品油储罐8具。3具5万方罐使用功能主要解决原建的8具万方储罐及供油泵不能满足生产装置加工量逐年递增现状，这也说明3具大型原油储罐的重要作用，如果在投运及正常使用过程中一旦出现安全事故，不但影响正常生产，还会给周边单位安全生产、生活环境带来巨大影响，所以投运期间的安全检查及使用时安全控制必须做到万无一失。

2 安全检查

2.1 油罐基础及罐体

金属油罐是应用最多的储油罐。油罐基础均匀下沉量每年不超过10 mm；相邻两点（间隔6 mm）不均匀下沉量在未装油时，其偏差不大于20 mm，装满时，其偏差不大于40 mm；锥面坡度不小于0.008。护坡要完整，护坡石松脱、出现裂痕时，应及时固定灌浆。还要经常检查砂垫层下的渗漏管有无油品渗出，一经发现，应立即采取措施，清罐修理。

2.2 油罐的一般附件

扶梯、栏杆是专供操作人员上罐检尺、测量、取样巡检、维护而设置的。扶梯结实牢固、栏杆高度不低于1.2 m，以便工人安全操作。人孔是清洁维修油罐时供操作人员进出油罐而设置的，检修时人孔也可用于通风。透光孔设在罐顶，在检修时用作采光通风。要求密封垫完好，未老化和损坏，无渗油和漏气。

量油管是为检尺、测量、取样所设，安装在罐顶平台附近，每个油罐只装一个量油管，量油管平时应关闭，计量和取样时打开。导尺槽应为有色金属制品，固定牢靠，平整无松动。盖与座密贴严实，平时至少每3年更换一次密封垫。板式螺帽和压紧螺帽活动处润滑良好，无干磨现象。

排水管是专门排除罐内积水和清除罐底污油残渣而设置，排污孔是由直径600 mm的钢管对分制成，平时可以从放水管排出底水，清洗油罐时还可以清扫出污泥，油罐常见清扫孔形式为齐平型清扫孔，它是为清除罐底沉积物而设置的。虹吸防水栓和排污管每季度检查不于1次，气温低于0 ℃时要经常巡查，防止冷脆冻裂跑油，阀门应不渗不漏，防水栓的填涵要严密不漏。

胀油管起泄压作用，用于收发油作业后不放空的管路，为保证管路和阀门安全而设置的，进气支管专门用于管路管路放空时进气，直径为40 mm，亦可设在泵前过滤器上。活门、升降管及其操纵装置的填涵密封要良好，无渗油漏气现象。

消防泡沫室又称泡沫发生器，是固定在油罐上的灭火装置，根据设计规范确定和设置避雷针等避雷设置。消防泡沫产生器每月检查1次，要求玻璃未破坏，固定严密无油气泄漏，网罩完好无雀窝、尘土和冰霜。

油罐应有良好接地，接地点不少于2处，间距不大于30 m，其接地电阻不大于10Ω，在油罐上罐扶梯开始处，加装一段1m左右的镀锌钢管或不锈钢管，将人体静电在上罐作业前通过扶手消散，消散扶手与油罐防静电防雷电接地装置连成一个完整的系统。

加热盘管冬季使用前，每罐系统试压1次，实验压力不小于工作压力的1.5倍，检查无裂缝穿孔现象；不使用时应将排水端断开，打开阀门，经常检查有无渗油滴出。进出油连接管的连接处应无裂纹，阀门要严密，启闭灵活，无滴漏现象。

2.3 油罐的专用附件

呼吸阀可保持油罐气体空间压力在一定范围内，以减少蒸发损失，保证油罐安全，机械式呼吸阀由压力阀和真空阀两部分组成。当罐内气体空间的压力超过油罐设计压力时，压力阀被罐内气体顶开，气体从罐内排出，使罐内压力不再上升。当罐内气体空间压力低于设计的允许真空压力时，大气压力顶开真空阀盘，向罐内补入空气，使压力不再下降，以免油罐抽瘪。呼吸阀每月检查不少于2次，气温低于0 ℃时每周至少检查一次，大风、暴雨骤冷时立即检查阀盘平面与导杆应保持平稳，升降自由，不卡不涩。阀盘与阀座接触面不少于70%，保证密封。平时尤其是冬天要经常对阀盘、阀座和阀杆进行擦拭，防止锈蚀和水汽冻结。

当机械式呼吸阀因锈蚀或冻结而不能动作时，通过液压式安全阀的作用可保证油罐的安全，液压式安全阀的压力和真空值一般比机械式呼吸阀高出5%～10%.在正常情况下，它是不动作的，在机械式呼吸阀因阀盘锈蚀或卡住而发生故障或油罐收发作业出现罐内超压或真空度过大时，它将起到油罐安全密封和防止油罐损坏的作用。液压安全阀每季度检查不少于1次，如发现保护网上有尘土、蛛丝、雀窝等应及时清除。

阻火器是一个装有铜、铝或其它高热容、导热良好的金属皱纹网箱体，当火焰通过阻火器时，金属皱纹网吸收燃烧气体的热量，使火焰熄灭，从而阻止外界的火焰经呼吸阀引入罐内。阻火器每季度检查不少于1次，气温低于0 ℃时每月检查一次，要求垫片密贴，安装牢固，螺栓无锈蚀。散热片间夹层的通道要清洁畅通，无尘土、冰冻和腐烂。

呼吸挡板是为减少易挥发原油的蒸发损耗而设的节能装置，它通常装在阻火器下面并伸入罐内，在发油时如果液面下降过快，吸入罐内的空气气流会冲散油面上的油气浓度层，使原油蒸发加快，在呼吸阀下面安装一挡板后，可使吸入气流折向罐壁，以免直接冲击油面。

加热器一般为用直径50～100 mm钢管制成的盘管，是给高粘度、高凝点原油加温防凝提高其流动性的设备。浮顶油罐的浮盘下落至罐底前将有若干个支柱支撑，支柱高度为0.9～1.8 m左右，以使浮盘与罐底有空间，方便进行检修、清洗或检定，浮盘应无渗漏，环状密封工作状态良好，无破损浸油，无翻折或脱落等现象。

中央排水管是安装在外浮顶油罐上的专用附件，它装于浮顶中央下边，为直径100 mm的几段钢管，通过活动接头相连起来，可随浮顶的升降而伸直和折曲，通过它把积存在浮盘上的雨水和融化的积雪及时排走，以防浮顶积水沉没。通气短管常装在罐顶中央，呈“T”型，为防止雨水和杂质进入，通气口常朝下开，使油罐直接和大气相通，为油罐进行收发作业时的呼吸通道，通气罐口径一般和进出油管的直径相同，通气管截面上装有铜丝网或其它金属网封口，平时要保证通气短管的畅通。

2.4 其它

浮顶储罐密封圈的火灾发生频率较高，原因主要是密封不严，引起油气浓度偏高。密封装置的可靠性和严密性如何，对减少储液蒸发，确保安全操作有重要作用。

防火堤的作用是在油品储罐发生爆炸或破罐事故时，避免流出储罐外的液体四处漫流，造成大面积火灾。因此，防火堤应具有良好的闭合性，油罐区的雨水排水管穿越防火堤处，应设置能在堤外操纵的封闭装置。

大型原油储罐收付油速度很快，为避免储罐冒顶事故和浮盘搁底事故的发生，储罐应设置高、低液位报警装置，其报警高度应满足从报警开始10～15 min内不超过液位极限，还应设液位极限联锁装置切断收（付）油阀。

原油通常含有较高比例的蜡，油温降低时往往首先析出，并凝结在罐壁上，若未设刮蜡机构或刮蜡机构起不到作用，当浮盘下降，凝结在浮盘上部罐壁的蜡在阳光照射和自身重力的作用下就会脱落到浮盘上，一方面增加浮盘重量，更主要的是在降水冲刷作用下，将通过中央排水管排出，因蜡凝固点较高，极易堵塞中央排水管，导致大量雨水不能及时排空，引起浮盘沉底。因此，对于重质原油的储运，尽量减轻刮蜡加热系统对密封装置可能引起的加速老化现象。

3 安全控制

3.1 事故易发部位及危险点

水封井及排水闸当装置失去作用和不起作用时，跑、冒的油品回收困难，着火的油品通过水封井及排水闸外流，扩大灾害范围。

防火堤和隔堤是阻止火油品外溢，缩小灾害范围和回收部分跑、冒油品的有效设施。如发生坍塌。孔洞和裂缝，枯草不及时清除，都对安全构成威胁。

油泵房是机电设备集中、操作频繁，最容易泄漏和散发油气的地方，在通风不良和电气设备不符合防爆要求的情况下，会发生火灾爆炸事故。油泵超温超压运转，泵体、油封渗漏，防爆等级不够，操作失误等，均能引起跑油、着火及机泵损坏等事故。

消防道路宽度不够、设计不合理、道路损坏、不平、堵塞，桥涵断裂、坍塌等情况，在火灾条件下，会影响消防车辆顺利通行，贻误战机。

原油转输操作失误，可能发生串油、跑油、冒罐事故。

3.2 安全控制点

罐区地坪排水管道在防火堤外应修建水封，用来回收储罐跑、冒、漏油，并防止着火油品蔓延。水封井应不渗漏，水封层不应小于0.25 m，沉淀层也不应小于0.25 m。经常检查水封井液面，发现浮油要查明原因，并及时抽出运走。排水闸要完好可靠，每班都指定专人管理，下雨时开启，平时关闭，并列入交接班内容。寒冷地区油库的水封井及排水闸要有防冻措施。

防火堤要定期巡查，发现裂缝、坍塌、枯草等应及时修理、清除。堤上穿管处的预留孔，要用不燃材料密封，并应经常检查密封是否完好。

油泵房要通风良好，必须按爆炸危险场所的等级配置防爆电气设备，布线宜采用铠装或钢管埋没，管沟在进入油泵房处必须设隔断墙，操作通道和走台同安全通道结合考虑，应坚固畅通，油泵的基础要牢固，运行中不颤动，纵向和横向调平，地脚螺栓紧固。对油泵，静态时应按设备的完好标准进行检查；动态时应主要检查运行状态和技术参数，如运转时轴承温升不得超过70 ℃，填料涵的温度不得高出环境温度45 ℃。液环式真空油泵的叶片和泵壳的间隙不宜小于0.1 mm，液不宜大于0.3 mm，寒冷地区的液环介质，冬天可用低凝点油品代替，但气温高于0 ℃后，应及时换成水，减少蒸发损失，避免泵体过热引起着火事故。设置可靠的报警和联络设施，并至少应配置2只8 kg干粉或9 L泡沫灭火器。室内不得存放无关物品，操作人员应穿戴防静电服装、鞋帽，不准用化纤织物擦拭地面和设备。

消防道路任何时候都应保持路面、路肩完好、畅通，对临时挤占消防道路，要严格审批，限期让出。道路靠储油罐的一侧，不得种植针叶树和高植物，种植其它树种时，株距和位置应考虑灭火和冷却要求。定期检查道路边沟和桥涵，清除淤积泥土杂物。

在原油转输及给生产装置供油操作时，操作人员应严格执行操作规程、工艺卡片条款，加强巡检，仔细核定工艺流程，初速应控制在1 m/s以内，转输过程中，应留意机泵压力、电流温度、定时检测油罐液位，控制不超安全尺寸，不间断沿作业流程巡检。

为了确保大型原油储罐顺利投运及使用安全，有效控制重大事故发生。在认真审核施工设计、加强施工过程监督，严格执行建设项目“三同时”制度。减少设计施工过程形成安全缺陷的基础上，安全检查和危险点控制是关键工作。安全检查要严格执行安全制度和技术标准，应采用检查表方法，由专业技术人员逐项逐条检查，并签字确认，发现存在隐患及时整改，使设施及施工中造成的安全隐患得到及时消除、安全控制要从岗位员工培训、操作能力、应急能力抓起，培训要点是安全意识、安全技术、操作规程、应急处理。实际操作严格执行“四有一卡”制度，严格按操作规程操作，同时做好不间断巡检及管理人员走动管理，危险点控制就必要对关键要害部位及操作实行专人管理、专人操作，使关键要害部位的设备长期处于良好状况，操作控制处于最好状态，应急处理准备到位，只有把以上三个环节工作做到位，才能有效控制大型原油储罐事故发生。

参考文献

[1]黄志.油罐内腐蚀与防护[J].油气储运，1996，15（7）：15-17.

[2]傅智敏，黄金印.油罐区防火堤及排水对消防安全的影响[J].油气储运，1998，17（4）：43-45.

[3]蒋杨贵.石油工人技术素质培训丛书：输油技术读本[M].石油工业出版社，2003（12）.

[4]炼油与销售安全技术编委会.炼油与销售安全技术[M].中国石化出版社，2004（11）.