浅析石油储罐各种安全管理要求与方法
日期:2018-06-08 来源:中国石化管道储运有限公司南京输油处 作者:徐润
摘要:石油储罐运行时的安全管理包括防静电、防雷电,呼吸系统、消防系统运行可靠,储罐液位计、高低液位报警完好等,其目的是保证油罐的正常运行,在遇到突发事件或不可抗拒因素影响时将损失降低在可接受的水平。
油罐防静电
1.1油罐静电的产生
静电灾害产生的条件,静电造成的事故约占火灾爆炸事故10%。在石油化工生产过程中和油料装卸作业时,物料沿管路流动,摩擦起电,使管壁和物料分别积聚极性相反的电荷,其电位可以达到很高的量值,易在金属物体的不良导电部位放电引发电火花,导致燃烧和爆炸。静电产生的两个条件是:积聚所形成的静电场具有足够大的电场强度或电位差;放电发生在可燃性混合介质中;可燃性混合物在爆炸极限内。对于一般油气混合物,zui小引燃能量为0.2mJ。
1.2油罐静电的放电
静电的放电能量,带电体之间放电取决于电荷积累和介质耐压能力,同时还和可燃气浓度有关。一定量比例的可燃气体混合物引燃时所需的zui低能量称为zui小放电能量。1升(L)空气中含汽油或煤油蒸汽100~150mg时zui小点火能量0.2mJ。
影响静电量大小的因素,与油品的介电常数和电导率有关。当介电常数在2.5~3,电导率为10~15Ω·cm时 , 该 油 品 属 于 危 险 的 带 电 油 品 ; 当 电 导 率 超 过10~80Ω·cm时,油品能顺利地将电荷传给管壁引入大地,不致发生危险。还与油品在管路内的流态有关。从层流过渡到湍流时,带电量增加。还与管壁的粗糙度有关。粗糙的管内表面,会使油品带电量增加。还与油品的流动速度有关。油品的流动速度越大,产生的静电量越大。与大气的相对湿度有关。相对湿度越大,产生的静电量越小。油品的纯度有关。杂质含量越高,流动时会显著地增加静电量。
1.3油罐防静电措施
防静电措施,可靠接地。油罐接地考虑防静电和防雷击,接地电阻保证≤10Ω;油面与大气隔离。改进生产工艺。从油罐下部进料,控制流速≤4.5m/s,保证层流,避免湍流,防止飞溅;使用抗静电添加剂。使用与本体电导率不同的配件。如检尺孔盖加铅垫,正确操作,穿防静电服,不在作业口脱衣服,不在规定的防爆场所使用非防爆的移动通讯工具。管理要点:每年检测一次油罐静电接地电阻。接地线与接地网之间宜用跨接式连接,保证检测数值的准确性。日常巡检时检查接地是否有腐蚀断裂现象。包括油罐本体接地和管路接地。控制进料速度。异常情况如输油量突然增大时,可分向几台油罐同时进料,降低进油速度。浮顶油罐(内浮顶油罐)的浮顶(内浮顶)静电导出铜线定期更新,日常检查有断裂的要及时更换。严格劳保着装;上罐人员应消除人体静电后方可上罐;禁止在液化气、原油、汽袖、石脑油、航煤、苯、二甲苯、MTRE等甲B、乙A类介质储存罐区使用手机、对讲机等移动通讯工具。
2油罐的夏季安全管理
2.1夏季“三防”
夏季气温高,雷雨天多,影响油罐正常运行的不利因索增加,需做好“三防”工作,即防洪汛、防雷电、防暑降温。
对罐区雨水沟进行清理,保证排水畅通。每次大雨过后要对雨水沟进行检查,发现杂物,及时清理。对雨水沟穿防火堤处隔油阀门(有人称为防洪阀门)加油维护,确保开关灵活。雨天来临时及时打开,雨停关闭避免罐区大量存水。检查油罐护坡有无裂缝、破损或严重下沉,发现问题,及时处理。
雨季来临前,检查一次防雷和静电接地设施,并测量接地电阻,其值不应大于10Ω。若有问题,应及时整改。一般情况下,各油罐检尺口除作业外必须盖好。雷鸣电闪时,禁止上罐作业。气温较高时,对于部分特殊油罐,应按照操作规程要求及时开喷淋降温。突降暴雨时,要注意防止拱顶油罐瘪塌。操作人员掌握中暑防护、急救知识,用好防暑降温设备和劳保用品。
3油罐呼吸系统安全管理
油罐呼吸系统有阻火器、液压安全阀、机械呼吸阀等附件;呼吸阀是保护油罐安全的重要附件,装设在油罐的顶板上,由压力阀和真空阀两部分组成。当罐内油气压力大于油罐允许压力时,油蒸汽经压力阀外逸,此时真空阀处于关闭状态;当罐内油气压力小于油罐允许真空度时,新鲜空气通过真空阀进入罐内,此时压力阀处于关闭状态,允许压力(或真空压力)靠调节盘的重量来控制。它的作用在一般情况下,保持油罐的密闭性,在一定程度上减少油品的蒸发损耗。而在必要时,能自动通气调节平衡油罐内外压力,对油罐起到安全作用。阻火器是用来阻止易燃气体,液体的火焰蔓延和防止回火而引起爆炸的安全装置。阻火器通常安装在输送或排放易烯易爆气体的储罐和管线上。阻火器适用于储存闪点低于28℃的甲类油品和闪点低于60℃的乙类油品,如汽油、煤油、轻柴油、原油、苯、甲苯等油品及化工原料的储罐;阻火器与呼吸阀可以配套使用,也可单独使用。液压安全阀控制的压力或真空值比机械呼吸阀高10%,因此在正常情况下是不会动作的。阀内用沸点高(夏天不易挥发)、蒸发慢、凝点低(冬天不至于凝固)的油品(如轻柴油或变压器油)作为密封液体(简称封液)。
液压安全阀一种安全保护用阀,它的启闭件受外力作用下处于常闭状态,当储罐内的介质压力升高,超过规定值时自动开启,通过向系统外排放介质来防止储罐内介质压力超过规定数值。液压式安全阀是(活瓣式)呼吸阀的安全备用设备,它的吸气和呼气的动作压力略高于(活瓣式)呼吸阀,在呼吸阀一旦失灵或在冬季其活瓣冻结时,液压安全阀的液封即被破坏从而保护油罐免遭破坏。液压安全阀装于油罐顶部与呼吸阀配合使用。拱顶油罐进出油过程中,应密切观测液位的变化,单位流量应控制在安全阀和呼吸阀设计排气量90%以内。浮顶油罐在浮船没有完全浮起之前,进罐的单位流量应不大于通气阀总排气量的80%,确保没有大量的油气从通气阀孔喷出。加强呼吸系统的日常检查,主要检查油罐罐体和呼吸阀阀体有无异常变化;
封口网有没有破损是否畅通;呼吸阀与阻火器连接等电位跨接是否牢固可靠。此外要结合每次收发油作业用感官判断其技术状态,作业开始时耳听阀盘是否有开关的声响,作业中眼看是否有油气排出鼻嗅是否油味较浓或者用手感觉是否有空气进出,耳听是否有进出气发出的声响从而判断其工作是否正常。应当注意气温低于0℃时每次收发油作业时都必须认真细致地检查,以防机械呼吸阀冻结而影响油罐安全。
4油罐消防系统管理
储罐的消防设施,如泡沫灭火系统、喷淋水系统、光纤光栅感温报警系统、手动报警系统以及消防控制系统等必须加强日常维护保养,时刻处于完好状态。加强对储罐安全附件的维护与检查,定时测试呼吸阀、阻火器、防雷、防静电接地系统、可燃气体检测报警等系统。半固定及固定灭火系统、水喷淋系统也要定时测试,其中半固定泡沫管线每半年进行一次水试,消防水泵要每日盘车,泡沫站应每周启动一次。每年对消防管网进行排渣,并检查防火堤内管线下端放空阀,若出现不能开关时应立即维修或更换;疏通管网过滤器,过滤器内滤网出现破损应进行更换;检查管网锈蚀情况,对锈蚀严重部位应及时进行防腐。每半年和雷雨季节前对消防管网冷却水系统及泡沫管网系统进行走水实验,检查防火堤内管线是否有漏水现象,检查喷淋管线,喷淋是否正常,是否有破裂及堵塞现象。每年进行一次出泡沫试验,检查系统运行和泡沫发泡情况,有泡沫试验装置也要进行系统测试。测试不正常要进行泡沫送检,做好测试记录并保留好检测资料。
5油罐清洗安全管理
油罐清洗有人工清洗和机械清洗两种方法,安全管理的目标是避免火灾爆炸、人员窒息和急性职业病的发生。人工清洗作业 属于进容器作业,必须严格执行《进人设备作业管理制度》,办理相应的作业许可证;机械清洗必须保证罐内氧含量(体积分数,下同)低于8%。人工清洗:轻质油品(泛指汽油、煤油、柴油、石脑油、溶剂油、苯、二甲苯等)储罐的步骤一般为:倒空罐底油,与油罐相连的系统管线加堵盲板,拆人孔,蒸汽蒸煮,通风置换,进人内部高压水冲洗、清理污物。倒空罐底油。倒残油可用手摇泵或气动隔膜泵,必要时垫水辅助。对本身有排污孔(储罐的脱水阀安在此处,该处是罐底的zui低点)的储罐,可在此处接临时倒油管线,一次可以倒净残油。加堵盲板。拆开人孔,用蒸汽蒸罐。打开罐顶透光孔等,通过罐壁 法兰开口向罐内通人蒸汽,使罐内温度达到60~70℃。
一般情况下:≤1000m 3 的油罐,蒸罐15h;1000~3000 m 3 的油罐,蒸罐时间15h;>3000 m 3 的油罐,蒸罐时间24h。
通风,自然通风或强制通风均可。润滑油罐储存介质粘度较大,罐壁粘附油层较厚,宜用钉有橡胶的长把刮板把油刮净。将清洗出的油料分品种收集,加工再生利用清除的污物,及时运出罐区,作无害化处理。安全管理要点:盲板不可漏加。特别是有氮封设施和加热设施的储罐,如苯、二甲苯、对二甲苯储罐。不仅在介质管线上加隔离盲板,还要在氮封设施和蒸汽线(或热水线)上加堵盲板。
蒸汽蒸罐时,控制供汽量。局部过髙的温升会使罐内附件如密封装置老化,罐壁温度计超过量程遭到破坏。天气突然变化时,油罐可能被抽瘪。
通风置换时,注意检查罐内情况。对盛装石脑油等未经碱洗处理油品的储罐,在罐内防腐层失效的情况下,极有可能存在硫化铁,硫化铁与空气在常温下会发生化学反应,引起燃烧甚至爆炸事故。必要时可采用局部喷水等措施降温,将放热反应产生的热量带走。
进入罐内前,做O 2 含量、爆炸气和有毒有害气体(如苯、硫化氢)分析,确保各种指标在安全范围内。在正常情况下,含量在19.5%~23.5%、爆炸气浓度低于爆炸下限的25%、有毒有害气体在允许的范围内(如苯≤40mg/m 3 、硫化氢≤40mg/ m 3 )方可作业。否则,必须采取相应的防护措施。
确保清洗工具和照明设施安全防爆。清理污物时,应采用木制品或铜制品等专用工具,不应采用黑色金属制品。严禁穿化纤衣服进入罐内作业。不得使用移动通讯工具。入员罐内走动注意防滑。其他防火防爆、防中毒、防静电、防工伤措施,参照油罐内防腐施工的安全管理办法执行。
6结束语
石油储罐安全管理要做到科学管理,并且严格按制度执行,坚持日常检查、周检查、月检查、季度检查、年检查等,确保罐体及安全附件完好,要利用仪表及监控系统做到全天候、全方位的实时观测。同时,定期开展事故演练,检验消防系统及应急人员的技能,确保储罐的安全运行。
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