石油及天然气储备库安全保障技术现状及展望

秦大龙

摘 要：为了有效防控石油及天然气储备库的事故，维护公共生活安全性，我国不断研究石油及天然气储备库安全保障技术，根据石油及天然气储备库安全保障的工作需求，完善石油及天然气储备库检测检验机制，优化安全评定技术等，购进石油及天然气储备库安全保障体系，提升石油及天然气储备库的安全管理水平。

关键词：石油及天然气;储备库;安全保障技术;现状;发展展望

我国石油及天然气储备库需要维护公共安全，根据事故预防开展工作，落实致灾机理和事故反演以及评价预警，发展石油及天然气储备库安全保障技术，满足石油及天然气储备库安全保障的需求，促进我国石油及天然气产业健康发展。

1 概述石油及天然气储备库安全保障技术现状

近些年我国各地出现了储罐事故，引发重大的经济损失，造成严重的社会影响。我国石油及天然气储备库通常是在沿江沿海的区域建设，如果发生了储罐事故，将会威胁到当地的公共安全，危害周围的生态环境。[1]

1.1 致灾机理和事故反演

我国当前已经构建了石油及天然气储备库安全管理体系，但是在评价事故灾害安全的过程中缺乏针对性的方法，还无法有序评价罐区致灾机理和安全性影响。没有积极评价大型储罐大变形非线性系统的安全性，同时也没有全面认识灾变机理，当前还没有建立储库事故反演模型，技术人员也没有系统性的研究反演模型和逆向演绎推理机制。

1.2 本质安全

我国不断修订完善大型石油及天然气储罐的设计标准规范，液化天然气接收站设计标准还不够完善，当前还在不断建设发展大型成套低温储罐工程技术，不断落实主要设备和低温材料国产化。当前发达国家液化天然气库区具有较高的自动化水平，安全预警工作也获得巨大的成果，而我国液化天然气库区安全智能化技术有待提升，相关管控技术还不够成熟。

1.3 检测检验

国外发达国家石油及天然气储备设备检测技术已经获得巨大的成果，针对储罐存在的缺陷，发达国家逐渐完善了漏磁检测系统。针对储罐泄漏问题，美国研发了大型常压金属储罐底板检测专家系统。针对附属动力设备，国外还研发了各类状态监测和智能诊断专家系统。针对在役储罐的泄漏问题，国内外还没有设计泄漏高精度检测和检测机器人等技术，没有结合无损检测技术和状态评估方法。[2]

1.4 风险评价

针对原油储罐设备，国外研究了各类常压储罐风险评估软件，而我国储罐完整性管理和罐区设计制造风险分析以及储罐检测技术等方面有待提升，无法达到国外发达国家的发展水平。針对液化天然气终端，国外开发了各种软件，可以模拟火灾爆炸后事故场景，但是我国对于液化天然气的的研究还处于初期初级阶段。

1.5 应急技术与装备

当前国内外重点研究无人机技术，但是高危环境应急指挥还不够完善。当前还在研究压缩空气泡沫智能灭火系统，缺乏很熟的案例。此外大型液化天然气储备库和附属设施缺乏应急抢修体系，现有的虚拟现实培训系统缺乏安全性和高效性，同时成本较高。现有的堵漏技术适用于常温环境中，还在积极研究低温条件的堵漏技术。

1.6 安全保障

当前国外石油及天然气储备库构建了严密的安全控制系统，根据利用物联网技术构建安全保障锡系统，但是我国石油及天然气储备库安全管理系统当前只能进行数据收集，和其他系统之间缺乏数据接口。在安全发内心和决策支持阶段，没有评价研究物联网采集和大数据分析技术，没有集成运用储库数据决策支持系统。当前我国石油及天然气储备库没有集成工业化和信息化，缺乏一体化的工作方案。

2 石油及天然气储备库安全保障技术研究内容

我国石油及天然气储备安全保障技术研发项目主要是根据天然气储备库设施的致灾机理和设计建造以及检测检测等方面，构建安全保障一体化平台，完善安全保障技术体系，顺利实现理论目标和技术目标等。在理论方案，需要预测大型储罐灾变理论，研究地下储气库地表沉陷理论，同时需要评价液化天然气爆炸冲击压力和液化天然气储备库的各类灾害，反演推理石油及天然气储备库事故。在技术方面，需要针对石油及天然气储备库和附属管道以及辅助设施，研发检验检测技术和安全评价技术以及事故应急处理技术等。针对装备方面，针对石油及天然气储备库和附属管道等研究各类事故应急装备，主要包括消防灭油和溢油回收以及智能封堵等。针对技术平台，构建石油及天然气储备库管理和安全保障的一体化平台，此外需要在国家石油和天然气储备库中示范应用研究成果。

石油及天然气储备库安全保障技术研究主要包括理论研究和技术研究以及应用研究三个方面。其中理论演技主要是针对石油及天然气储备库致灾机理和演化规律等，同时需要落实事故反演工作，为技术演技工作提供可靠的理论数据。在技术研究过程中，主要是研究储库安全设计建造技术和储罐检测检验技术以及安全评定风险预警技术、应急抢修技术等，进一步完善石油及天然气储备库安全保障技术体系。在应用研究过程中，构建整个生命周期的数据库，构建储备库管理和安全技术一体化平台，并且在我国石油及天然气储备库基地中推广利用这一平台。

2.1 石油及天然气储备库致灾机理和安全影响评价

专题1：石油及天然气储备灾害机理和安全影响评价。这项专题主要负责研究灾害耦合作用下石（下转第12页）（上接第10页）油及天然气储备库灾害机理和试验技术以及安全评估等，构建构建评估模型，负责评估储罐地基沉降结构的强度，优化评估准则，同时需要研究分析储罐雷电静电事故，明确事故引发机制，分析致灾机理，针对各类灾害提出安全影响评价技术。

专题2：液化天然气灾害激励和安全影响技术。主要是测量液化天然气蒸发率，最终扩散云轨迹，构建潜在损失模型，提出针对性的评价方法，合理划分灾害等级。

2.2 液化天然气接收站和石油储罐设计建造技术

专题1：基于安全的设计和建造技术。研究本质安全技术，主要是研究罐底爆冷层结构和锚带结构，同时需要研究储罐钢穹顶的稳定性，研究储罐抗震性和抗火性，实现国产化和工业化应用。

专题2：研究液化天然气装卸安全管控，构建液化天然气库区安全智能装备，发展信息化管控技术，保障液化天然气装卸祖业的安全性和可靠性。

专题3：研究储库设施腐蚀控制技术。通过演化典型工况腐蚀问题，提出针对性的防控设施，建立阴极保护注重呢，发展先进的检测技术，控制库区腐蚀问题。

专题4：研究储罐设计和安全技术，形成安全结构设计技术，优化设计固定顶储罐结构和油气空间，构建完善的设计方法体系，维护储罐的安全性。

3 石油及天然气储备库安全保障技术展望

通过全面研究，可以提高我国石油及天然气储备库设计建造水平，提升功能整体综合保障水平。推动智能油库建设，有机结合数字生产和安全管控，部署安全可靠的网络，优化通信通道，高效整合各项业务路程，使石油及天然气储备库安全管理的智能化水平不断提高。

盐岩地层分布范围十分广泛，因此盐岩层具有完整的构造，同时具有隔水性和密封性等优势，有利于构建大体积的盐穴储气库。因此在未来发展过程中需要加强发展含夹层的盐穴储气库技术，完善水溶建腔施工方法，优化战略储备工作，实现科技节调峰工作。

针对灌区消防安全，在未来发展过程中需要发展固定式空气压缩泡沫消防系统，对比传统的系统，这一系统具有高效性和环保性。在安全检测方面，在储罐底板部位经常会出现腐蚀问题，如果工作人员定期开罐检测，将会延长检测时间，因此我国需要发展远距离罐底板检测技术，利用传感器定位罐底板的腐蚀情况，准确的评估罐底的完整性和安全性。

4 结束语

石油及天然气储备库安全保障技术未来的发展方向为智能化和多元化，相关企业需要积极融合行业优势，在探索工作中不断创新安全保障技术，有效提升石油及天然气储备库安全管理的水平，避免发生安全事故，为社会经济建设奠定基础。

参考文献：

[1]刘珂涵.石油天然气长输管线安全管理现状及存在问题[J].化工管理，2020（17）：93-94.

[2]张长里，孙婷.我国石油天然气长输管线安全管理现状及存在问题分析[J].石化技术，2020，27（01）：175-176.