油气储运过程中常见的问题与应对措施研究

时间：2024-05-17

李东泽

（大庆华凯石油化工设计工程有限公司大连分公司，辽宁大连 116033）

1 油气储运中常见问题及原因

1.1 油气蒸发严重

油气从油田经过炼油厂加工后送至各个用户，周转的环节多且复杂，这个过程中的损耗以及经济损失不可小视。我国目前原油的年使用量巨大，如何控制原油成品油的损耗，就显得至关重要。在炼油企业的储运过程中，轻质油的大量挥发不但引起油质下降，而且经济损失也很大，散发的油气具有爆炸的危险，遇到火源极易引起爆炸，排向空气的油气具有一定的毒性，容易引起疾病，油气与空气的氮氧化物在太阳光中的紫外线作用下形成臭氧反应，形成光化学烟雾现象，影响环境。

1.2 火灾隐患

烃类碳氧化合物是石油和天然气的主要成分，具有易爆、易燃、易中毒和易聚集静电等特性，在储运的过程中，在一定的条件下，特别对于油田的输油管道，在加热以及加压的管道运输的过程中，具有火灾和爆炸的危险。分析原因主要为：（1）由于设备故障引发的危害。不合理的储运设备，在设计以及工艺上存在缺陷，管路的腐蚀，在输送过程中压力的波动以及机械振动等引发的设备损坏，高温高压等压力容器的损坏，可能引发油气的泄露和爆炸危险。（2）防静电措施不够。油气在流动的过程中，与管道和运输设备因为摩擦容易产生静电，在静电消除不及时的情况下，极易造成火灾以及爆炸事故。（3）运输设备不具备防爆功能。由于在运输过程中，没有才有防爆设备和电器设备而造成的灾害。（4）违章动火作业。在运输的过程中，违章指挥，动火的审批程序不对，在运输环境不具备动火的工作条件下动火，极易引发火灾或者爆炸事故。

1.3 管道腐蚀

很多输油管道在湿硫化氢环境下受到严重腐蚀并开裂,如应力腐蚀开裂(SCC)、硫化物应力腐蚀开裂(SSCC)、氢致开裂(HIC)、应力诱导的氢致开裂(SOHIC)等。造成管道腐蚀的原因通常有四种：（1）材质因素。以HIC为例,材料中包含贝氏体或者马氏体的“硬质”带对HIC十分敏感。如果材料夹杂物偏析区硬度控制在300HV以下,就能够很好的消除材料对HIC的敏感性。（2）埋地管道所处的环境。埋地管道所处的环境是引起腐蚀的外因，这些因素包括土壤类型、土壤电阻率、土壤含水量(湿度)、pH值、硫化物含量、氧化还原电位、杂散电流及干扰电流、微生物、植物根系等。（3）应力水平。有很多实验表明，如果材料所承受的应力超过其屈服应力的30%以上时,材料就可能发生SOHIC破坏。但这样的应力水平,在焊接构件的焊缝周围区域以及SSCC裂纹或者其它类似于裂纹的缺陷内都有可能出现。（4）设计制造。一些学者参照NACE标准(对于介质为气体,设计压力，<448kPa;对于介质为多相系统，设计压力<1551kPa)进行容器设计，认为可以避免SSCC或HIC发生的可能。但是实际上，这个标准的制定来源于实验室环境(空气中)。而且，酸性环境与水相的化学成分、pH值以及硫化氢分压等因素有关。

2 防止储运过程中问题的应对措施

2.1 油气储运中的油气挥发

首先，改造固定顶油罐。当前，很多石油企业依然用固定顶油罐来储存汽油和煤油，为了防止油气挥发，减少油品储存过程中油气污染，需要将这些汽油和煤油储罐改装成内、外浮顶储罐，并经常检查，确保浮顶密封和附件良好。可以增强油罐的安全可靠性，减少油气污染，浮顶罐的蒸发损耗可比固定顶罐降低85%左右。而且还可以产生可观的经济效益。油气回收装置，治理油品灌装过程中的油气挥发，最根本的手段是采取油气回收措施，回收排放出的烃类气体。采用油气回收措施就是在油品灌装集中的地点，设置油气回收装置，将灌装过程中产生的油气回收，通过装置恢复成液态，重新送入储罐。这样不仅可以大幅度降低烃类气体排放量，而且具有明显的经济效益。油气回收方法可分为吸收法、吸附法、冷凝法及薄膜选择渗透回收法等。总之，加油站采用油气管道系统方案、储油罐中固定顶罐较多的油库和炼油厂采用油气管道与专用设备结合的方案较为合理，即可在减少投资情况下达到一定效果，其他情况则应采用专用设备方案，效果较好，但投资较大。

2.2 油气储运过程的防火准备

（1）定期对设备维护保养。针对各种设备的特性严格按保养规程进行维护，工艺流程操作前做好工作危害分析，控制操作风险。（2）做好防火设计。设备泄漏等往往起源于设计阶段，因此抓好防火设计十分重要。首先是设备的设计、选型、选材、布置及安装均应符合国家规范和标准。根据不同工艺过程的特点，选用相应的耐压、耐高温或耐腐蚀的材质，按规定进行制造和安装。其次是新建、改建、扩建生产装置布局，单元设备布置，防火安全设施的设计和实施应遵循有关规范，做好严格的防火审核工作，充分考虑防火分隔、通风、防爆泄压、消防设施等因素。同时对设备、电气的防爆要求严格把关，从而消除先天性火灾隐患。（3）落实动火作业措施。拆卸禁火区内需要动火的设备、管道及附件，移至安全的地方去动火，将需要动火的设备、管道及其附件和相关的运行系统做有效地隔离。动火前应把动火点周围的易燃易爆物品转移至安全地方，现场应打扫干净。经检查确认无误后，开具“用火作业许可证”，落实好监护责任人。

2.3 管道的防腐蚀处理

（1）加强钢管材料要求。管道发生应力腐蚀开裂主要是由剥离造成的，要完全控制和预防压力容器及管道中的与氢相关的腐蚀开裂，可能性非常小。（2）把好现场补口质量。补口材料与管体防腐覆盖层有很好的相容性;补口接合部应严密粘牢，必要时可做严密试验;必须认真处理补口处的钢管表面，达到管体表面洁净度的要求。（3）合理选择管材。（4）固定式与移动式防腐作业线相结合工厂固定式防腐作业生产，由于施工环境好，可提高防腐管的质量，但对于需要长途运输的管材，防腐覆盖层易损伤。