油气储运安全节能的发展

孙生俊（青海油田管道输油处）

1 油气储运安全节能及其重要性

1.1 油气储运与安全节能

油气储运作为石油产业链中的一个环节起着纽带性质的作用，从矿场油气集输及处埋、油气的长距离运输、各转运枢纽的储存和装卸到终点分配油库（或配气站）的营销，这一连串的石油生产、运输、销售环节，都少不了储运在其中穿针引线。

安全问题向来是油气储运工程最为关注的话题，由于油气易燃的特点，一旦发生泄漏，对环境、对人员都会造成极大的危害。近年来也发生了不少油储安全事故，从美国墨西哥湾原油泄漏到2013年黄岛中国石化输油储运公司输油管线破裂爆炸事故，储运环节的脱节，势必造成环境污染和经济损失，甚至引发国内外的恐慌。因此，解决油气储运安全性问题成为该项工程的重中之重[1]。

1.2 油气储运设施安全与节能的重要性

油气储运可以分为存储和运输两部分。天然气的存储设备主要用作供应和调峰。对于短期调峰而言，目前采用较多的是输气管道末端储气或者储气罐；对于中长期调峰，常常使用地下储气库和LNG设施等。石油的存储用到的是油库，根据不同的标准油库可以分为不同的类型，如按照运输方式的不同，油库可以分为水运油库、陆运油库和水陆联运油库；按照油品种类的不同，油库可以分为原油库、润滑油库、成品油库等。油气的运输有铁路、公路、水运、管道等形式，但目前采用最多而且成本最低廉的当属管道运输[2]。

长输管道由于距离长，沿途经过的地质人文环境复杂，由此引发的自然破坏和人为因素破坏的概率较高，这对管道运输的安全性提出了较大的考验。同时，从油气本身来说，它们都属于危险化学品，为易燃易爆物质，当遭遇火源极易发生爆炸事故。除此之外，原油和成品油易挥发，一旦泄露，将会扩散、弥漫到周边，聚集在低洼地表附近，这也增大了发生火灾的概率。

2 油气储运安全及相关技术的发展

不管是为了个人与他人的安全还是为了保证油储工程的正常运行，保护油气资源，油储安全知识的学习和应用都是至关重要的。

2.1 油气库电气安全

由于油气遇明火或者静电都会产生燃烧甚至爆炸，因此对油气库电气安全知识的普及相当有必要。这里的电气安全主要指包括绝缘、屏障防护，导线接地接零和漏电保护等在内相关技术。以绝缘防护为例，在石油库中储油设备之间及与其他带电体之间的绝缘性能有明确的数值规定，即必须大于1MΩ，否则就不能视为安全。

此外鉴于油气的特殊性质，当它与空气或其它气体呈一定比例混合，有可能在存储设备内发生不同程度的爆炸。为此，我们需要做好设备的防爆安全防护，避免爆炸传递到周边设备中，引发更大程度的危险。

2.2 油气存储安全技术

1）使用浮顶和内浮顶油罐，这样做的目的是减少油气的挥发，一旦空气中油气含量达到一定阈值，其发生燃烧的概率将大大增加，选用浮顶罐可以降低蒸发带来的油气损耗，使得存储油罐空间内的油气含量降到最低。

2）装设避雷装置、防感应电阻、防静电电阻，以此达到隔断油气设备与静电的交流。

3）控制油气存储区的温度，为了防止油气温度过高发生自爆，需要进行定期的降温隔热；对于寒冷地区而言，尤其是外界温度降至零下20℃以下时，则要做好防冻工作，避免过分地敲打和振动使储油设备出现裂痕或破裂[3]。

2.3 天然气的防火与灭火

天然气相比于液态石油有它的特殊性，除了具有燃烧和爆炸性之外，天然气极易扩散，且会产生腐蚀、毒害等安全隐患。天然气发生爆炸主要是由于设备密封性能降低导致大量天然气泄漏、扩散，当遭遇火源或达到一定浓度发生自燃时，便酿成灾难。1972年发生的四川天然气输气管道爆炸案，就是由于天然气中含有的硫化氢腐蚀管道，造成天然气泄漏引起的。因此对于天然气安全运输工程来说，保证管道质量，做好天然气的净化与管道的防腐措施是至关重要的。一旦发生火灾，可采取物理冷却、稀释或者化学抑制等方法进行灭火。

3 油气储运节能技术

3.1 降低加热蒸汽能耗

从结构上看，油气储运的能耗有三部分构成：蒸汽、水、电。这其中，仅蒸汽这一项就占去了将近80%的能耗，因此降低加热蒸汽的能耗也成为降低油气储运整体能耗的关键。油气的粘度随着温度的升高而降低，黏度越小，油气运输所需功率越小，因此，为了降低运输能耗，往往在油气存储时，通过蒸汽加热升高油气温度来降低其黏度。但是很多时候加热蒸汽耗费的能量反而高于减小运输功率节省的能量，这样最终结果反而是总体能耗增加了。为了防止这种情况的出现我们需要控制油气存储温度，使蒸汽加热和功率两者所需能量之和最小，这样才真正地减少能耗。

另一方面，要选择合适的油罐保温材料，减少运输过程或存储期间热量的散失，从而减少蒸汽的耗损量。

3.2 不加热集输技术

所谓不加热就是在常温下直接进行运输，当然这需要一定的条件，即油气产出时的温度高于允许集输的温度值下限（否则油气在运输过程中发生凝固现象堵塞输油管）。目前这种集输技术有单管常温集油、双管不加热集油、掺低温水环状不加热集油等。由于它省去了加热保温存储过程及相关系统设施，这就使得设备、工艺、管理等方面的投入减少，显著降低了运营成本，这也使得该项技术得以广泛运用。

3.3 输油泵机组变频调速节能技术

传统的离心泵通过调节出口开度或者改变离心泵转速来调节流量，但往往耗能巨大，输油泵机组变频调速技术沿用了离心泵的原理，不同的是它采用变频的方式来调节，在避免节流损失，降低能耗的同时，还可以减少输油泵机组的机械摩擦，延长其使用寿命，既节能，又经济。

3.4 油气混输技术

油气混输就是在不分离油气水的情况下，直接用混输泵和海底管道将油气输送至终端。与传统的采用三相分离器分离油气水分开运输相比，混输技术不仅在工艺上占优，更重要的是避免了采用多项技术、多项设施带来的能源消耗，在节能减排层面带来了可观的生态和经济效益[4]。

3.5 对油气储运节能技术发展的几点思考

与国外领先国家相比，我国在油气储运安全节能领域还存在不小的差距，这不仅是技术上的落后，还有行业、企业标准化程度不高带来的不足。为此我们需要因地制宜，建立国家和民间两级储备体系，完善油储设施建设标准体系；加大对油气管网的监测力度，增强意外情况对输油管道的抢修能力；增加科研投入，对油储温度控制、输油泵流量调节、油气混输等工程领域的关键技术进行深入的探究，积极研发新技术。

[1]潘家华.全面提高我国油气储运事业的整体水平[J].油气储运,2004（5）:12-14.

[2]刘敏,时微微.油气储运安全节能发展深析[J].科技论坛,2012（2）:21-22.

[3]王平.关于油气储运安全节能发展的几点思考[J].中国石油和化工标准与质量,2012（9）:7-9.

[4]党争光.油气储运中的安全问题与预防措施[J].广东化工,2013（12）:34-37.