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天津理工大学2010届毕业论文这里提供各类论文,没有上传过的,价格便宜,也可提供论文代写服务。可联系qq:929277847成品油输送管道的安全研究摘要本次课题主要通过使用安全系统工程、风险评价、危险化学品,压力管道安全技术等方面的相关知识对成品油输送管道进行风险评价,并提出相关的解决方案,提高成品油输送管道的安全指标,降低成品油运输中的事故发生概率。关键词:成品油;安全;输送管道ABSTRACTThe issue primarily through the use of safety systems engineering, risk assessment related knowledge, hazardous chemicals, pressure pipeline safety technology and other aspects of the product oil pipeline risk assessment and propose relevant solutions that improve safety indicators of refined oil pipeline and reduce the probability of refined oil transportation accidents. Keywords: refined oil; safety; pipeline目 录摘要1ABSTRACT1前言3第一章绪论31.1 国内外研究现状31.1.1国外研究现状31.1.2国内研究现状51.2 本论文的研究内容6第二章 工程概况61.1 项目简况61.2 输送的油品71.3 管道输送工艺介绍7第三章 管道输送过程的危险、有害因素73.1 主要物料危险因素分析73.2 输送工艺的危险性分析93.3 场站的危险性分析113.3.1危险因素113.3.2危险有害因素分析13第四章 建设项目采用的安全对策和解决方案144.1 输送管道安全体系建设144.2 场站的安全保障体系建设154.2.1场站危险性评价方法154.2.2成品油场站安全保障体系的建立174.3自控系统建设19第五章 结论和建议215.1结论215.2建议22参考文献23致 谢24前言油气长输管道系统是由管道主干线、穿跨越段、泵站和油库组成的一串联可修系统。随着时间的推移,由于管道本身材质的老化、腐蚀、凝管、遭遇自然灾害和误操作等,许多现役埋地管道已进入“老龄期”。在国内目前运营的油气管道中,82%的管道运行已超过l5年,66%的已超过20年,存在大量的事故隐患,爆管、断管、腐蚀、泄漏、打孔盗油等重大事故呈上升趋势,仅1998年和1999年,就发生管道爆炸事故16起,其它严重事故14起,死亡46人,伤209人,导致直接经济损失812万元,严重影响管道的正常运行和周围的自然环境,安全可靠性问题日益突出。随着中国经济的发展,能源的及时供应成为地区经济发展的重点,我国是世界上最早使用管道运输流体的国家,但是在成品油管道运输方面,起步较晚。在中国,成品油管道运输的发展刚刚起步,所以没有像原油那样比较成熟的管网。成品油顺序输送技术尚处于初级水平,且自动化程度较低,无法全面体现成品油管道的输送特点和优势。随着国民经济的发展,对成品油的需求不断增长,中国应逐步建立起长距离成品油管道干线和区域性成品油管网。油品的危险特性包括:易燃性,易爆性,易蒸发,易产生和积聚静电,有毒等。成品油管道工程又具有生产点多,线长,压力高,落差大,经过多种地形、地貌,多处穿跨越大型河流、公路、铁路、隧道及人口密集区,生产设施地处野外,社会依托条件差等特点。系统发生泄漏后的危害形式有:火灾、爆炸、油气中毒、环境污染等。如因安全措施不到位、管理不善发生事故,造成的损失是巨大且不可挽回的。因此,成品油输送管道的危险分析以及对策措施的研究有助于提高成品油输送管道的安全。本次课题主要通过使用安全系统工程、风险评价、危险化学品,压力管道安全技术等方面的相关知识对成品油输送管道进行风险评价,并提出相关的解决方案,提高成品油输送管道的安全指标,降低成品油运输中的事故发生概率。第一章绪论1.1 国内外研究现状1.1.1国外研究现状在西方发达国家,管道已成为大宗原油和成品油的最主要的运输方式。而且,现在几乎所有的成品油管道均采用顺序输送工艺。 早在1929年,美国进行了三种汽油和丁烷沿管长1230km、直径0.2m 管道的顺序输送试验。前苏联于19301932年,在巴库巴杜姆的煤油管道上进行了煤油与柴油的顺序输送工业试验,1943年实现了工业上的成品油顺序输送。 美国的成品油管道运输发展很快,二次世界大战前就建成了14.5103km 的成品油管道,到1950年增加到32103km,二十世纪70年代超过110103km,80年代达到122103km,进入90年代每年以1500km的速度建设成品油管道,至1994年,100家液体管道公司中的53家从事成品油管道输送,年输送量达784106m3,2005年美国成品油管道输送占到54%。其中堪称世界之最的Colonial管道1962年6月开始动工,1964年12月建成,先后经过多次改造,到1984年,总长度达到8555km,到1994年,输送118多种牌号的成品油,年输量达112.2106m3,占美国成品油市场的7二十世纪六十年代前半期,西欧一些工业发达国家开始建设成品油管道,稍后,一些发展中国家也相继开始了成品油管道的建设。前苏联成品油管道的建设基本上是从二十世纪七十年代开始的。八十年代后期,成品油管道输送和运行管理有了快速发展。西方国家为了提高现有成品油管道的输送能力、减少管理人员和降低运行费用,开始实施管理现代化。主要是:将原有的租用电话通信线路改为卫星通信;随着计算机技术的飞快发展,对过时的硬设备和软件进行了更新换代。这段时期,世界成品油管道建设总长度,一直以前所未有的速度发展,到二十世纪九十年代中期,世界成品油管道建设总长度已取代原油管道跃居第二位。 在成品油管道系统中最具代表性的是美国的科洛尼尔管道系统,该系统也是当今世界上最庞大、最复杂的成品油管道系统。科洛尼尔成品油管道始建于1962年,经过多次扩建,现在的规模已是初建的两倍多。目前全干线管径为1016/914/762mm,长4616m,支线管径152/559mm,长约3378km,有10座输入站、82座泵站、全系统交油站281处,可顺序输送各种牌号的成品油118种,年输量达到9300104t,成为世界上规模最大的成品油管道。管道运行通过SCADA系统由计算机自动完成。同时该管道也是世界上最成功也是最早(1962年)运用计算机运行程序管理的管道。Colonial公司还建立了一套计算机编制运行程序的系统。它能根据输送任务对油品自动排序,准确预测各批次某个时刻所在的位置、剩余油量、混油量,各油品到达指定地点时间,确定最佳的卸油方案,可以做到核算需要进混油罐的混油量,不必进混油罐的按照最优化原则确定混油的切割位置。该系统工作时,首先从数据库抽取3部分数据:一是管道特征参数;二是管道中的输量与各交油站分配量;三是计算范围的边界条件。系统工作时,要输入两个边界条件:一个边界条件是在新编程序计算开始时,全管道的在线工况条件和各批次之间的界面位置要描述清楚;第二个边界条件是提供管道的关键站的输量与时间的关系,如输入站的起始时间,交油站开始卸油的时间等。苏联成品油管道也依靠计算机程序管理,包括如下主要模块:分批跟踪和盈亏应用程序;注入应用程序;进度/预报计算机系统;泄露检测程序;能源优化程序。分批跟踪和盈亏应用程序模拟油品通过不同管网的情况,与现场设备无关。该程序接受从字母键盘键入的分批信息和流量计信息,借助预计的流量可算出管道油的桶数。注入应用程序根据时间和流量,按时、日、月计算出自动和手动注进管道的桶数。进度预报计算机系统根据来自货主的输油计划,编制“提前一个月”的预告。泄露检测程序是一个实时计算机模拟泄露监视程序。该程序每隔几秒钟检查来自所有子站每个点的压力、体积测量结果和油品特征。能源优化程序根据从进度、预报计算机系统上收到的运行预报,在独立的微机上运行。优化程序可选择最高效的泵机组完成给定的泵送量。这些计算是根据管道水力模拟、泵特性和电力公司的电价表作出的。印度的成品油管道管理软件使用效果也很好。1.1.2国内研究现状我国使用管道输送成品油起步较晚,成品油的管道输送技术相对落后。但从建国以来,我国石油管道工程技术人员却一直在进行着相关的技术研究。1973年,我国开始进行顺序输送成品油的大规模工业试验,并于1977年建成第一条成品油管道即格尔木拉萨管道。此后,我国又相继建成了抚顺一营口、克拉玛依一乌鲁木齐、镇海一杭州等几条成品油管道。但由于这些管道的中间注入站、分输站和输送的油品种类太少,且管径小或距离短,管内经常无混油界面,即使运用先进的顺序输送技术,也无法体现成品油管道输送的优越性。作为国家西部大开发重点项目之一而启动建设的兰州一成都一重庆成品油管道,其全长1250 km,中间分输站共有13座,沿途具有15个分输油库。所输油品为90#汽油、93#汽油和0#柴油,随市场需求还可以输送航煤等。这是我国第一条真正意义上的成品油管道,这标志着我国管道工业步入了新的时代。国外的成品油管道是面向消费中心和用户的多批次、多品种、多出口的商业管道,管道运行自动化管理水平较高,已实现运行参数、泄漏检测、混油浓度监测、界面跟踪和油品切割的自动控制,目前成品油管道正向着大口径、大流量、多批次方向发展,并广泛采用管道优化运行管理软件系统,合理安排各批次油品交接时间,在极短的时间内系统可自动生成调度计划,对管内油品的流动过程进行动态图表分析,远程自动控制泵和阀门的启停,实现水击的超前保护。20世纪90年代后期,随着成品油管道的建设,中国成品油管道运输研究有了新的进展,先后进行了成品油顺序输送水力计算,批量跟踪等方面的研究,及运行管理软件的开发7。目前全国形成了由北到南,自西向东的成品油输送管网,重点发展西部的成品油输送管道建设9。兰成渝成品油管道是目前国内线路最长、管径最大、输量最多、运行水力工况条件最复杂、自动化控制程度最高的成品油管道,它的投入使用代表着中国成品油管道的发展迈向了新的篇章8。但中国现在的成品油顺序输送技术仍处于初级水平,且自动化水平较低,安全事故不断,所以,应逐步提高输送技术,加大安全控制监督体系,确保输油系统的优化的优化运行10。(3-4页)1.2 本论文的研究内容1、通过对兰郑长成品油输送管道概况介绍,分析兰郑长成品油输送管道在输油过程中存在的危险有害因素,包括主要物料危险因素、管线工程,站场危险有害因素及其他危险有害因素。2、成品油输送过程中的各种危险因素可能造成的人员伤亡,环境破坏,设备损坏以及财产损失等3、针对各方面危险因素提出有效的解决方法,事故应急预案,安全机构设置,人员配备等。第二章 工程概况1.1 项目简况本次课题中主要研究的是兰郑长成品油输送管道,兰州郑州长沙成品油管道干线起于甘肃省的兰州市,途经甘肃、陕西、河南、湖北和湖南等五省,止于湖南省的长沙市。管道工程由1条干线、2条输入支线和13条分输支线组成。管道干线全长2134.4km,其中兰州郑州段1206.5km,郑州长沙段927.9km。管道支线全长689.2km(点对点距离)。管道干线和支线全长为2823.6km。全线共设有15条支线,其中2条输入支线和13条分输支线。兰郑长段管道干线共设17座工艺站场,77座干线线路截断阀室,4个高点放空点。1.2 输送的油品本工程输送的油品主要为90号汽油、93号汽油和0号柴油,物理性质见表1.2-1:表1.2-1 油品主要物理性质项 目单 位90号汽油93号汽油0号柴油密度(20)kg/m3738745.4847.4粘度2mm2/s4.8100.824.1200.743.5400.62500.551.3 管道输送工艺介绍 本管道拟采用常温密闭顺序输送工艺。输送时将性质相似的油品排列在一起,以尽量减少混油损失。油品在首站进行加压输送至下一分场站,在每一个分输场站要进行进、出站高压泄压及油品回注流程,以及清管器收,发流程.因此,涉及到的设备有:1.储罐,首站以及各分输站点均设有储罐储存油品。2给油泵,首站设3台给油泵,2用1备,并联安装。3外输泵,首站设7台输油主泵,采用串并组合方式安装。分输泵站,设2台输油主泵,1用1备,串联安装。4.过滤器,各个场站均设有不等数量过滤器。5. 清管设施,首站清管器发送设施1套,分输站设干线清管器接收、发送设施各1套。6. 流量计量,来油进站设流量计量装置,出站设超声波计量装置。7. 泄压罐,各场站设500m3拱顶泄压罐。8. 泄压阀组,进、出站设高压泄压阀组各1套。第三章 管道输送过程的危险、有害因素3.1 主要物料危险因素分析(1)易燃性汽油闪点为-5010,极易挥发,在其周围极易形成爆炸混合气体,遇明火即会引起爆炸或着火,火灾危险性为甲类; 0柴油闪点为65,在正常环境条件下,其周围一般不会形成爆炸性混合气体,火灾危险性为丙类。整个成品油管道工程的火灾危险类别为甲类。(2)易爆性油品及油品蒸气与空气形成混合气体,其浓度处于一定范围时,遇火发生爆炸,汽油的爆炸下限为1.4%,爆炸上限为7.6%。详细的燃烧爆炸特性见表2.1-1。汽油和柴油的爆炸下限浓度值都较低,泄漏或蒸发出的油品蒸气很容易达到爆炸下限浓度。因此,重点防范油品的泄漏及油品挥发蒸气的产生与积聚是防止发生火灾、爆炸事故的重要途经。表2.1-1 各种成品油燃烧爆炸特性参数序号项 目90#汽油93#汽油0#柴油1密度(20)(kg/m3)738745.4847.42汽油干点()200200/3闪点()-5010-5010654爆炸极限(V%)1.47.61.47.61.54.55自燃点()4155304155303503806燃烧速度(kg/m2.s)0.0560.0560.0425-0.0477最小点火能(mJ)0.250.25/8燃烧热值(J/kg)4598045980437329火焰表面热辐射强度(kw/ m2)97.297.27310火灾危险性分类甲B甲B丙A(3)挥发性汽油饱和蒸汽压范围为:74kPa饱和蒸汽压88kPa。油品蒸气压越高,挥发性就越大,表明该物质较容易达到燃烧或爆炸所需要的蒸气浓度,因而火灾、爆炸危险性也越大。此外,蒸气压大的油品,对温度变化更为敏感,当温度升高时,蒸气压将迅速增大,容易造成盛装该油品的容器发生胀裂。与汽油相比较而言,在常压下,柴油的挥发性要小得多。(4)静电荷积聚性油品在流动、过滤、混合、喷雾、喷射、冲洗、加注、晃动等情况下,由于静电荷的产生速度高于静电荷的泄放速度,从而积聚静电荷。当积聚的静电荷其放电能量大于可燃混合物的最小引燃能,并且在放电间隙中油品蒸气和空气混合物处于爆炸极限范围时,将引起静电危害。成品油的电阻率一般在1012.m左右,油品所产生静电不容易消除。在某一时刻,油品表面的电位可达到21043104V,因此本工程存在静电危险因素。(5)易扩散、流淌性低粘度的成品油流动扩散性强,如有渗漏易流淌扩散,随着流淌面积的扩大,油品蒸发速度也将加快,油品的扩散、流淌性是导致火灾的危险因素。成品油一旦泄漏,挥发的蒸气可以滞留在地表、地沟、下水道及凹坑等低洼处,并且易贴地面向远处扩散,遇火源而引起火灾。(6)热膨胀性成品油的体积会随外界温度的波动而变化。成品油受热后,其蒸气压会升高,体积膨胀,若容器灌装过满或储存于密闭容器中,会导致容器膨胀,有些油品密闭容器还可能出现顶、底鼓凸现象,甚至爆裂引起事故;另一方面,当容器内油品冷却时,又会造成油品体积收缩,使容器内负压力增大。这种热胀冷缩现象往往易损坏贮存容器,造成漏油。泄漏的油品如不能及时发现可能酿成火灾。3.2 输送工艺的危险性分析1.储罐:储罐在本次研究的成品油管道输送的安全研究中处于非常重要的方面,油品要在储罐中进行储存,等待输送,因此储罐中的油量大,危险因素诸多.而当发生误操作时,偏离正常的运行会对于整个系统的安全造成很大的影响,运用危险与可操作性研究对可能发生的误操作进行分析,可以有效预防安全事故的发生,保证储罐在运用过程中的安全使用.一.危险因素:(1)水击破坏水击是由于管道压力瞬间波动而产生一个压力差,当压力差达到一定的值时就会产生水击。其是影响输油管道安全的重要危害因素。管道系统内因流量变化的扰动而产生的瞬间压力变化(压力波传播)称为水击压力。水击压力的大小取决于管道流量突然变化的大小及变化过程时间长短。密闭管道压力波会波及到全线,有害的压力波从能量改变点向上、下游传递,将会危害输油泵和设备截断阀等设备,管道中极可能出现气体溢出与液柱分离现象,上游液柱会减速,下游液柱会加速,当管内压力低于油品饱和蒸汽压时,受增压波作用,两液柱相遇时会产生高压,管道中液体骤然停止引起的压力上升速度可达1000kPa/s,并在管道中以约1km/s的速度传播,严重威胁输油管道安全。特别是遥控线路的截断阀关闭,压力波叠加会对管道十分危险。(2)高落差危害大落差会给管道运行造成动压过大,管道内液柱拉断,产生水击和汽蚀,给管道和下游站场内设备造成破坏;如果管道停运,大落差会造成管道静压过大,影响管道的安全。(3)管道腐蚀管道常具有防腐层和外加设置阴极保护系统,保护管道免受外界腐蚀性物质的侵害。但管道阴极保护电位不足、自身材料电位差异或由于防腐材料及涂层施工质量问题,管道施工中造成的防腐层破损或开裂,土壤中的水、盐、碱及杂散电流的作用,会造成管道外腐蚀,严重时可造成管道穿孔,引发事故。(4)应力腐蚀开裂应力腐蚀破裂是指金属管道在固定作用力和特定介质的共同作用下引起的破裂,这种破裂形式往往表现为脆性断裂,而且没有预兆,对管道具有很大的破坏性和危险性。导致管道应力破裂的原因主要包括三个方面:环境因素、材料因素、拉应力。二.危险因素分析:危险与可操作性研究,是应用系统的审查方法来审查新设计或已有工厂的生产工艺和工程意图,以评价因装置、设备的个别部分的误操作或机械故障引起的潜在危险,并评价其对整个工厂的影响。在本次课题研究的成品油输送管道中,可能存在的误操作或故障很多,由于输送的物料是汽油柴油,因此危险与可操作性研究的方法很适用。对于油品输送管道工艺,在输送过程中某些部分可能会没有像所期望的那样运转,而这种偏离正常的运转将对过程的其他部分带来严重后果。能辨识由于偏离而构成危险因素的技术是危险与可操作性研究。引导词偏离可能原因后果措施没有或不没有输送成品油(1) 输送首站给油泵故障(2) 管线破裂(3) 阀门关闭首站储油罐或者管线爆炸、火灾加强检查维修力度,尽快寻找故障点较多量大(1)油品蒸汽与空气的混合气体浓度大(2)油品蒸气压大(3)积聚静电荷多遇火发生爆炸火灾、爆炸引起静电危害防范油品的泄漏及油品挥发蒸气的产生与积聚严格控制蒸汽压力有释放静电装置较少量少油品冷却时,油品体积收缩,使容器内负压力增大容器损坏,漏油实时监测容器内部压力,进行整改也,又输送的成品油发生变化从给油泵、外输泵吸入其他物质可能与油品形成爆炸混合物按时查看油泵密封状况,及时紧固反向油品输送方向变化储油罐满了,压力上升,向管线和油泵逆流油品外泄、爆炸加强对储罐的压力监控,及时泄压3.3 场站的危险性分析3.3.1危险因素1.罐区1)泄漏、跑油(1)储罐在接收油品时,如果液位控制系统的传感、报警、响应元件等出现故障,人员巡检、电视监控或操作失误等未能及时发现,可能发生冒罐跑油事故。(2)由于法兰、阀门的质量、安装缺陷,浮盘倾斜,密封损坏,或罐体的腐蚀穿孔等原因,可能发生油品泄漏事故。(3)油罐基础严重下沉,尤其是不均匀下沉,将会直接危及罐体的稳定,撕裂底板及壁板,造成油品外泄,从而存在重大火灾隐患。(4)通过对国内外储罐腐蚀性调查,罐底腐蚀情况严重,大多为溃疡状的坑点腐蚀,主要发生在焊接热影响区、凹陷及变形处;罐顶腐蚀次之,是伴有孔蚀的不均匀全面腐蚀。(5)其它原因造成跑油事故。如油罐附件如呼吸阀失灵、浮顶排水系统渗漏和人员的误操作等,都会给油品储存带来严重威胁。 2)火灾、爆炸(1)在存储、输送油品过程中可能产生泄漏、跑油事故,遇明火可能发生火灾、爆炸事故。(2)违章用火(吸烟、焊接作业、车辆等)引燃油品。(3)由于静电接地系统失效,油品产生的电荷没有及时消除,当电荷集聚到一定量时,也会发生火灾、爆炸事故。(4)油罐遭到雷击可能发生火灾、爆炸事故。3)高空落物若高处作业的工具、设施没有采取防止坠落的安全措施,或油罐附件安装不牢时或冬季的积雪、融冰等若不及时清理,可能发生物体高空坠落,导致砸坏管道、仪表、阀门或人员伤亡事故。4)触电事故罐区罐前阀、消防用电动阀、罐场区照明等,若接地或接零与防爆保护装置失灵失效时,人触及带电体漏电部位,有发生触电危险。5)人员高空坠落事故2.油泵区1)泄漏火灾事故(1)设备基础不稳固出现塌陷或不均匀沉降,机组安装不合理振动剧烈、泵抽空等引发机组故障或油气泄漏带来的危险;(2)油气管线、阀门、仪表、泵等渗漏单位空间油气浓度达到火灾爆炸极限范围遇火源引起燃爆;当轴温高,引起火灾事故。(3)防静电跨接不良,可能导致静电引起火灾。(4)违反规定使用非防爆式电机、通排风设施防爆性能不足、防爆设施损坏,电线电阻过大或电器短路起火,电器、灯具打火,防爆隔墙不密封,遇油气可能导致火灾爆炸事故;(5)施工违章动火,不穿戴符合规定的防静电劳动保护用品;2)机械伤害3)物体打击4)噪声:泵组及电动机等运行产生噪声,长时间在高强度噪声环境中作业,人的听觉系统易造成伤害,甚至导致不可逆的噪声性耳聋。噪声对人心血管系统、消化系统等均有一定影响。3. 供配电系统(1)电气伤害:主要包括电击或触电,在高压带电体(主变装置、输电母线、各种开关刀闸、高压配电装置等)、低压带电体(站用电直流系统设备、交流系统设备等)以及站外输电线路等部位,若人员误接触、设计不合理(高压带电体对地高度、安全防护、安全间距,如变配电间内的各种安全通道不符合安全要求等)、违反操作规程和安全防护规定、设计安装使用不合格产品,可能发生人员触电烧伤甚至死亡的危险。不严格执行电器检修工作监护和工作许可证制度;警示标志和遮拦不符合标准要求;在电气设施维修时,因人为误送电,不停电检修时不具备完善的保护措施等将造成维修人员的触电危险。(2)电气火灾危险:电气设备超负荷运行、过载、短路造成电气火灾;变压器油泄漏遇火源发生火灾;突然断电或来电而发生火灾事故;电缆沟内电缆过热进油气引发火灾爆炸事故;雷雨天气因防护设施失效,引发电气设备雷电损伤,严重时引发火灾的危险。(3)高压电网事故:特别是高压变配电站,如果继电器和自动装置不能起到预定的保护作用,造成高压断路器在短路事故中不动作,出现越级跳动闸,将会影响上一级或更大范围的供电系统停电。3.3.2危险有害因素分析故障类型和影响分析是对系统的各个组成部分、元素进行分析。系统的组成部分或元素在运行过程中可能会发生故障,而且往往会发生不同类型的故障。不同类型的故障对系统的影响是不同的。本课题中研究的成品油输送系统中的场站分析,存在许多可能造成事故发生的元素,因此采用故障类型和影响分析对其进行危险有害分析。元素故障类型故障原因故障识别对系统的影响输油泵和设备截断阀等(1)油泵损坏、阀门断裂(2)泄漏火灾(3)物体打击流量变化产生的水击破坏(1)设备基础不稳固(2)油气管线、阀门、仪表、泵等渗漏(3)防静电跨接不良(4)违章用电动火零件设备松动故障管道中出现气体溢出与液柱分离现象,液体压力上升火灾人员以及机械伤害爆炸、泄漏火灾爆炸人员伤亡、机械故障管道开裂泄漏(1)大的落差(2)腐蚀管道外围发现漏油环境破坏、污染火灾防腐层缺失土壤中的水、盐、碱及杂散电流的作用管道漏油管道穿孔泄漏储罐泄漏跑油(1) 液位控制系统故障、人员发现不及时(2) 法兰、阀门损坏、罐体腐蚀穿孔(3) 油罐下沉(4)其他原因油品外流油品外漏造成火灾爆炸电路(1)人员触电(2)油品火灾爆炸违章用电、电路故障违章用电、静电接地系统失效人员触电伤亡火灾爆炸人员伤亡油品储罐、管线爆炸着火第四章 建设项目采用的安全对策和解决方案4.1 输送管道安全体系建设1.路由应综合考虑区域、管道沿途已建管道、大型油库工程等工程的可能路由,包括重要工业园区规划范围,优化本管道的路由。管道敷设时应保证其与周围建筑、公路等的最少间距满足规范要求,保证管道在建设过程或建成后与其他建筑性设施的安全间距满足法律、法规的要求。2线路路由应根据工程进展和施工过程发现,特殊性的微地貌灾害地段、城镇人员、建筑物密集区,在初步设计或施工设计中应对选用敷设方式、水工防护等做进一步分析和效果论证。3.应保证管道与沿线近平行敷设的电气化铁路、高压输电线路的间距满足规范要求,中间安全间距应考虑突发重大事故应急处理时的需要。为减少和避免杂散电流干扰,尽量避免沿线管道与高压线、电气化铁路并行敷设。4. 沿线交通不方便的地段施工过程中的施工便道尽量保留,以便于管道巡检和维护抢修。5. 设计中应根据地震、地质灾害评价、安全评价等提出的建议和措施,建立本管道工程灾害数据和收集管理工作,包括灾害类型、形成机理、影响程度分析,必要时应结合勘察、评估,根据管道沿途敷设区域滑坡、塌陷、泥石流的实际特点,结合周边水文状况采取相对应的防护措施。6. 隧道穿越应选择在岩性较好和稳定的地层中。7.管线穿越河、渠等重要水利设施严格遵守中华人民共和国防洪法和防洪标准的有关规定,合理选择管线通过断裂带、河流、公路、铁路的位置。8.对管道采用以强制电流保护为主、牺牲阳极保护为辅的联合保护方案。4.2 场站的安全保障体系建设4.2.1场站危险性评价方法场站危险性评价以场站安全为目的,应用安全系统工程原理和工程方法,对场站输配系统中固有或潜在的危险进行定性或定量的分析,综合评定场站系统的安全可靠性,为制定防治措施和安全管理提供依据。场站危险性评价方法有很多种,根据评价程度可以分为定量和定性分析。定性分析如美国MILSTD882A标准中危险度分为4级,事故发生可能性分为6级。定量分析有概率危险性评价(PRA),生产作业条件危险性评价法,火灾爆炸指数法等。成品油场站一旦发生事故,极有可能造成严重的人员财产损失,因此选择概率危险性评价(PRA)和生产作业条件危险性评价法是比较适合的。1.概率危险性评价(PRA)评价程序 计算公式D=PC其中 D:危险度P:给定时间间隔内是故发生的概率C:事故后果严重度,如经济损失金额,伤亡人数等2.生产作业条件危险性评价法生产作业条件危险性评价法是一种简单易行的评价操作人员在具有潜在危险性环境中作业时危险性大小的半定量评价方法,评价公式: D=LEC其中: D:危险性分值L:事故发生的可能性E:人员暴露与危险环境中的频繁程度C:事故发声后可能造成的后果成品油场站危险性数值的计算:L:目前国内成品油场站基本为最近十年左右建设投产,在场站设计,施工,运行过程中采用了大量的先进技术及设备,管理也汲取了其他国家的经验,应该说发生事故的可能性较小。因此数值取1分。E:目前国内成品油场运行管理都采取了SCADA系统,基本实现了场站的远程监控,场站运行人员无需经常性的在场站作业,只需半点或正点到站区进行巡视和抄表查漏作业,因此该数值取4分。C:由于场站采用了大量的先进技术和设备,运行维护人员大大减少,以宁波市成品油门站为例,只要2个运行管理人员即可实现场站运行生产的全部需要,假如发生事故,造成的人员伤亡较小,因此C数值取15。由此,D=LEC60,在危险性等级划分里属于第四档,属性为“一般危险,需要注意”。4.2.2成品油场站安全保障体系的建立成品油场站生产运行过程中存在着种种危险性因素,有危险源,就会发生事故,就像人一定会生病一样,这是客观规律,无法避免。我们要做的是通过采取各种措施,降低事故发生的概率,减少事故产生的危害程度。场站安全保障体系的建立要从人,机,制度,安全文化四个方面着手,这四个因素是相互作用,相互依托的系统,只有实现四要素的最大化和优化组合,才能建立更高效率的安全保障体系。从上述组成图中可以看出人,机,制度,安全文化四要素之间是互相影响互相渗透互相制约的,但“人”在其中起着主导的地位,人是安全保障体系的核心。(一)人的因素“人”是成品油场站的生产者,场站如同其他产品一样,经过人的设计,制造加工而成,并且被人使用控制和管理;如同制造其他完美的产品一样,要构建优秀的可靠性高的安全的成品油场站,人在场站制造管理各个环节中要发挥人的智慧和能动性;首先人要把握场站的选址,设计,建设及投产各个环节,打造一流的场站;其次人在场站生产运行过程中要严格按照规章制度作业,避免各种人为管理的失误;再者成品油场站在国内为新生事物,场站内汇聚了大量新技术新设备,涉及材料,机械,电子仪表,计算机等各领域,要求人不断学习,不断发展,切实提高场站运行管理人员的作业能力,分析能力和应急处理能力。使“人”成为成品油场站安全保障体系稳定的核心因素。 (二)制度的构建和落实要结合场站的实际情况编写生产运行管理规章制度,特别要注意的是这些管理规章制度要“短小精干”,易于学习掌握,切忌鸿篇大论,包罗万象。很多生产运行管理规章制度都是面向基层一线员工的,如果规章制度本身就难以理解,不合实际,一线员工很难真正领会,规章制度就成了空架子。制定安全考核体系,签订安全责任状,层层落实到人;实行工资效益与安全考核挂钩;要定期组织安全考核,由安全监督员或安全主管突击检查场站生产安全情况,对发现的问题要及时进行整改,并落实责任,对当事人,分管领导要进行相应的经济处罚,使其痛定思改,汲取经验教训,杜绝安全隐患。制度是对人的约束,是对人固有的惰性和麻痹心态的一剂苦药,没有制度的约束,人很容易在不经意间滑向无可挽回的深渊。城市成品油企业历来对安全问题十分重视,也制定了各种规章制度,关键是制度的落实。如果制度只停留在文字上,大会口头发言上,那制度也是一纸空文,一句空话。制度要成为铁一样的纪律,而不能流于形式。(三)“机”的可靠性成品油场站的专业性高危性特殊性要求此类场站配备性能可靠优异,安全稳定性高的设备设施。成品油公司在场站设备选型,设计施工过程中就应该充分考虑设备产品的各项指标,在设备采购招标过程中考虑技术细节,选择综合性价比高的产品。性能可靠优异,安全稳定性高的设备,在保障成品油场站安全稳定生产运行过程中起着十分重要的作用。(四)安全文化安全文化简单概括起来就是人对安全问题的认识和态度。近几年全国成品油安全事故居高不下,特别是近两年发生多起重大安全事故,造成人员财产的巨大损失和恶劣的社会影响。分析事故的原因,多数是因为人员的不规范操作和不安全行为造成的,而人员频繁进行不安全行为和操作,是安全文化缺失的特征。安全文化的建立是一个社会问题,但成品油安全文化的建立,则需要成品油企业付出更多的努力;特别是属于易燃易爆物聚集的成品油场站,更要建立强有力的安全文化。首先场站运行管理人员要树立高度统一的“安全第一”思想,场站运行管理工作在正常情况下风平浪静,工作性质比较单调,时间久了,处于一线的运行管理人员很容易产生麻痹现象,会对一些不安全状况视而不见,甚至会进行一些不安全操作,例如进入站区吸烟使用手机等,因此要始终把安全放在心中,落在实处;再者要改变安全工作态度,对待安全工作的态度要从“要我安全”变为“我要安全”,使安全成为员工的一种心理需要。场站安全文化的建立贵在“清醒的坚持”:“清醒”要求运行人员始终保持清醒的头脑和工作状态,不能被表面的风平浪静麻痹,实际上成品油场站聚集了大量的危险因素,极易发生危险事故;“坚持”要求运行管理人员坚持按规章制度操作处理,坚持良好的安全习惯,坚持使自身和场站保持安全的状态。安全问题是城市成品油企业的生命线,是城市成品油企业生存发展的根本。成品油场站是城市成品油企业安全生产的重点场所,了解成品油场站危险性因素及其评价方法,构建完整的成品油场站安全保障体系,是每个成品油企业,每位成品油从业人员的终生课题。4.3自控系统建设1.自控系统的概念:SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统,即数据采集与监视控制系统。SCADA系统是以计算机为基础的DCS与电力自动化监控系统;它应用领域很广,可以应用于电力、冶金、石油、化工等领域的数据采集与监视控制以及过程控制等诸多领域。综合国内同类工程SCADA系统的应用情况,结合以往同类项目的设计情况,使本工程的SCADA系统的初步设计更加完善,提高其运行安全可靠性。2.自控系统可解决本工程的问题:(1)由于物料本身的危险性,如易燃性、易爆性、挥发性、静电荷积聚性等,SCADA系统可及时监控和检测到物料发生危险的可能性,可通过检测挥发气体浓度,静电荷积聚多少,及时提示主控室的工作人员,防止事故发生。(2)灌区,油泵区是输油工程中重要而且危险的区域,SCADA系统在这两个工作区的作用显得尤为重要,当灌区、油泵区发生泄漏跑油时,SCADA系统及时发现跑油点及跑油现象,防止火灾、爆炸等事故的发生。(3)在公用设施中,SCADA系统可防止电气事故,火灾事故的发生,当电气设备超负荷运行、过载、短路,变压器油泄漏,电缆沟内电缆过热进油气,自控系统自动检测,发出警报,及时控制灾害发生,并对产热部位进行合理监控,及时发现安全隐患。3.自控系统的设计原则:(1)当灌区、油泵区发生泄漏等安全隐患时系统必须具有高可靠性、稳定性和灵活性,以保证生产安全可靠地运行。系统能定期对自身进行自诊断并且形成报告,能监视整个系统的工作状态,如监视灌区和油泵区的情况,以便对系统进行维护和维修,防止泄漏火灾事故的发生;(2)系统应具有较高的性能价格比。(3)系统采用的硬件、软件和网络应具有世界先进技术水平,并且经过实践考验证明其是安全、可靠、成熟、实用的产品。(4)调度控制中心的服务器采用UNIX实时多任务操作系统。位于调度控制中心和站控系统的操作员工作站采用Windows操作系统。如,在灌区,油泵区,以及各个输油场站,设置专门的调度控制室,派专员直接监控和对各个生产区域的操控,更及时的发现安全隐患。(5)系统具有强大的人机对话能力。(6)根据管道今后的发展,调度控制中心扩容后的硬件和软件应具有很强的扩展能力,应允许将来数据库、存储器、磁盘容量等的可扩展。SCS、RTU本身应最少具有40%的扩展能力。(7)SCADA系统的硬件和软件的可利用率应达到99.99%。系统同时完成打印、编程、画面显示时,实时采集系统不能被中断。系统的硬件和软件的设计及配置应满足上述指标。(8)SCADA系统软件应允许其它的应用程序和用户存取其数据库的数据。以安全要求为条件,数据能够在SCADA系统和其它系统之间传输。(9)系统中重要部位为冗余设置。当发生故障时,能自动进行故障切换,自动对系统的数据进行备份,为运行管理提供可靠的保障,以保证系统正常、可靠、平稳地工作。如:发生电气伤害,电气火灾时,系统必须及时发现安全问题,及时切断电源,同时为保障生产,提前设置的冗余系统及时启动。(10)利用原调

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