RDS储罐运行危险原因分析及防范方案

何朝良

摘要：本文结合几个具体案例，着重分析了高温渣油加氢精制重油（以下简称RDS）罐损坏的原因，并提出增加防范措施，降低高温重油储罐运行风险。

关键词：RDS储罐;突沸;原因;防范措施

近年来，炼油加工深度不断加深、加工工艺更加精细，渣油加氢装置不可或缺，其产出品加氢精制重油（以下简称RDS）在一体化的架构下带来了高温输转问题及运行危险。

1 高温储存RDS风险

1.1 常压重油储罐储存物料的风险

常压储罐储存物料的风险有两种：一种是储罐内压力低于外界大气压力，低于储罐设计压力低限，造成储罐抽瘪，罐体变形，即外压失稳;一种是储罐内压大于外界大气压，超过储罐设计压力高限，由于罐顶弱连接结构，会掀开罐顶，罐体发生破坏。

2 典型案例

2.1 RDS罐罐底边缘板翘曲

2019年3月31日早7时，突然发生RDS原料罐3A罐液位异常下降，由1852mm降到1816mm，而且继续下降，罐温度为124℃，7时10分，发现罐边缘板开始向上翘曲，边缘板防腐层被剥离。

2.2 RDS罐罐顶冒气事件

2020年1月7日5：15左右， RDS罐顶呼吸阀处有大量气体冒出，罐内并伴有异常声响。该罐事发液位h=8848mm，温度t=128.4℃。

2.3 RDS储罐罐顶损坏

2019年4月26日14：45分，RDS3A罐液位变化，罐顶并有气冒出，直至15：09分，该罐罐顶部分被损坏。当时储存液位为1818mm，储存温度为134℃。见下图。网壳落地。

3 RDS储罐运行危险因素排查

3.1 基本情况

RDS储罐是20000m3常压拱顶罐，直径38m，罐壁高度17.82m，拱顶有两个DN300的通气孔连通大气，罐内有网壳，罐顶设计为弱顶，罐内设三组蒸汽加热盘管，采用上进收料，操作温度为120-150℃，储罐设计湿度160℃。

3.2 运行危险因素排查

罐顶损坏原因大多是由于突沸造成。通常重质油品突沸满足以下两条：一是罐内油品温度超过水的沸点，二是油品含水。突沸不仅造成油品的大量损失，同时常使罐体炸裂。油罐突沸多发生在渣油、蜡油、油浆和重污油等重质油储罐[1]。

3.2.1 油品含水溯源

按储罐与外界接口管线的类别，外界水进入储罐可能：1消防泡沫线带水;2储罐加热器盘管有砂眼，加热蒸汽渗漏;3加氢重油带水入罐;4工艺阀门不严，其他带水物料（反冲洗污油线和重污油线）串入储罐。以下对这4种可能逐一分析。

3.2.1.1 消防泡沫线试验。在上罐泡沫线金属软管法兰处加纤维爆破片，20天后拆下爆破片，爆破片朝罐侧面湿润，爆破片朝来泡沫面干燥，证明消防泡沫线为空线，无水。

3.2.1.2储罐加热器。检查事故罐加热器回水排凝，回水排凝没有油花，可以初步判断事故罐加热器没有泄漏。之后对加热器进行了打压，1.1Mpa保压30分钟，无泄漏。

3.2.1.3工艺流程分析

事故罐收料流程只有RDS和常减压渣油收料流程，和其他物料线相连线（反冲洗污油线和重污油线）都已加盲板，不存在串其他物料可能性。对常渣和RDS渣油流程检查，通过液位、温度的对比，可以排除常渣和RDS渣油串料可能性。

3.2.1.4储罐内外因素影响判定

事故罐前收、付料金属软管是储罐与RDS系统的两条通道，如果把这两根金属软管断开，事故罐便被隔离出来。检查这两根金属软管内的存油情况，便可判定储罐罐顶损坏是罐内油品问题，还是外部油品进入造成。把事故罐前收、付料金属软管打开后，取金属软管内油品进行分析，分析结果是油品水含量为痕迹。

3.2.1.5 RDS油品问题

当渣油加氢装置加工量过大或紧急停工时，精馏塔塔底蒸汽量相对加工量过小时，物料得不到充分受热，轻组分不能及时挥发，就会造成塔底产品初馏点降低。当渣油加氢装置加工量过小时，精馏塔塔底的蒸汽量相对加工量过剩时，精馏塔的提馏段会降低，轻组分也会随塔底产品送入高温储罐。因汽提蒸汽的连续注入，加氢重油也是必然含水，当汽提蒸汽的温度降低至120℃时，导致部分饱和态蒸汽进入塔底并携带至加氢重油，从而使加氢重油的水含量升高[2]。

3.2.2储罐泄压面积不足

正常运行状态，根据QSY 06504.3-2016《炼油化工工程储运设计规范》， 20000 m³重油储罐，呼出量（正压）最大1307 m³/h ，对带阻火器通气管的20000 m³储罐，出储罐的最大液体量不大于3500 m³/h ，通气量应为1.07倍最大出液量和呼出量之和，即5052m³/h。罐顶应设2个DN300通气管，通气量为5086m³/h-10173m³/h。由此可见，规范中设2个或3个DN300通气管能够满足储罐正常状态的呼出量。因此，按规范设计的热油储罐不会出现通气量小于呼出量的状况。

然而对于突沸事故状态，一旦水进入高温储存的热油中，体积瞬间扩大1700倍以上，常压储罐压力骤升，可能造成泄压面积不足不能及时泄压，破坏罐体结构。

4 RDS热油储罐的风险防控

定期组织HARZOP分析，采取针对性措施，增加本质安全设施，降低RDS热油储罐运行风险，以保证RDS储罐运行安全。

4.1 储罐增加安全设施，增加安全保障。

（1）罐顶安装紧急泄压设施，增加紧急状态时的泄压面积。

（2）罐顶通气孔附近安装可燃气体报警仪一台，用于检测储罐呼出气体是否含有轻组份。

（3）增加安装一套液位计。当一台液位计被损坏时，还可监控储罐液位。

5 结论

从近年来发生的重油罐破坏事故来看，虽具体原因各有不同，但无不暴露出企业对热油储罐运行中风险识别深度不足，在本质安全投入或隐患整改方面存在薄弱环节。导致事故的那些看似偶然的诱因，其實是一系列必然因素叠加所致，因此，通过增加安全设施、加强巡检与日常监控、加强技术管理、优化操作参数和流程等手段，及时发现事故的前兆及时采取措施，能有效地防止油品突沸，保证高温重质油储罐的安全运行。

参考文献：

[1] 胡玉波 高温重质油罐突沸原因分析及预防措施 《生产质量》2016年 第 10 期