原油和石油化工产品的储存安全技术

原油和石油化工产品的储存安全技原油和石油化工产品的储存安全技 术术 一 罐区安全技术要点一 罐区安全技术要点 一 罐区设置 工厂在相对较高位设置罐区时应注意 防火堤容积应大于最大储罐容量的 100 防火堤强度应在液 体冲击时不垮塌 储罐地基强度应满足抗震要求 在企业低洼位设置罐区时应注意 储罐地基强度应满足抗震要求 防火堤容积应大于最大储罐容 量的 50 防火堤强度应在液体冲击时不垮掉 尽量在厂区 库 区 相对地势较低的位置设置罐区 并不对企业及周围环境造成 威胁 油罐区设计时的防火间距应符合规范要求 防火堤内表 面应设计能防止液体冲击时不毁坏的坚实防护层 水泥 三合土 1 104m3 以上的储罐应单独设防火堤 二 泡沫灭火设施设计 应按规范要求采用固定 半固定液上泡沫灭火设施 大型浮顶 油罐应首选设在浮船上的柔性或铰链式连接的固定 半固定泡 沫灭火设施 对原油 重油储罐不建议采用固定 牛固定液下 泡沫灭火设施 泡沫产生器的数量符合规范要求 泡沫供应竖 管应按规范要求设置锈查清扫口 浮顶油罐内的中央排水叠管 应不泄漏 最好使用挠性钢骨软管 三 浮船设计 应保证单盘破裂或相邻浮舱进水不沉没 不卡住 应保证施工 质量 船舱隔板要求满焊为防止大型浮顶油罐的浮船上方形成 爆炸危险性场所 应采用二次密封设施 检尺口应有有色软金 属密封垫 施工完毕应保证浮船整体的水平度 绝对不允许发 生浮船倾斜和浮力不均匀 四 排水系统设计 应保证含油污水排人含油污水系统 浮顶油罐内的中央排水管 应不漏油并保持畅通 罐的排水叠管最好使用挠性钢骨软管 雨水出防火堤时应有可以远处确认开关状态的控制装置 五 罐区防雷 防静电 防震设计 良好的防雷 防静电接地 接地极数量和接地极截面积符合规 范 接地电阻符合规范要求 储罐的基础设计 施工 符合当 地防震等级要求 大型油罐进出口管线应用可挠性金属软管连 接 六 储罐本体设计与施工 外观无坑凹及应力集中区域 基础无塌陷 不发生不均匀下沉 并满足抗震要求 储罐底板和圈板等本体焊接外观检查质量合 格 探伤检查符合规范要求 浮顶油罐浮船上下自如 无卡碰 现象 大型油罐罐本体应有高液位报警装置和带联锁的高高液 位报警装置 大型油罐罐内的加热装置安装无应力集中 膨胀 不受限 大型油罐应设自动切水装置 拱顶油罐罐顶应有弱焊 部位 七 安全监控设施 油罐区应按规范要求设置可靠的可燃气体报警仪 油罐区可燃 气体报警仪安装位置和数量也应符合规范要求 大型油罐应有 带安全联锁的高液位报警 大型油罐应有带联锁的快速切断阀 大型油罐应有可靠的自动切水装置 压力储罐连接管线应有安 全阀 二 储罐区事故案例介绍二 储罐区事故案例介绍 在这里简要介绍一些国内外重大事故案例 以说明石油储罐区 的危险性并分析事故原因 以提高储罐区的安全管理水平 避 免恶性事故发生 1975 年美国宾夕法尼亚州费城炼油厂在油轮向改装的 10000m3 的内浮顶罐卸原油时发生火灾 短时间内原油罐发生爆炸 大 火把邻近的油罐包围 涉及了四座油罐和一些建筑设施 也损 坏了一些管线 酿成大面积火灾 一直着了 9 天 9 夜才被扑灭 事故损失达 3233 万美元 1977 年 9 月 24 日 美国伊利诺斯州罗姆维尔发生一起雷击火 灾事故 当时雷电击中一台约 40000m3 的拱顶柴油罐 罐顶损 坏 碎片飞出约 70m 击中了一座约 10000m3 的浮顶汽油罐 和 一座约 30000m3 的浮顶汽油罐 拱顶油罐和浮顶油罐当即发生 全截面火灾 着火 4h 以后 浮顶下沉 46h 后大火被扑灭 灭 火共消耗了约 88000l 泡沫 事故损失约 1836 万美元 1981 年 8 月 29 日 科威特舒埃巴发生了一起直接摧毁了 8 座 油罐和破坏数座油罐炼油厂油罐区火灾 尽管事故原因始终没 有真正揭开 但是推断原因大概是有 6 台 25000m3 的石脑油罐 区内的机泵故障引起 火灾发生时 油泵正向一座油罐送油 火灾发生后约 30rain 第一台油罐的密封圈起火 接着另外两 台油罐也迅速着火 最终将 6 台油罐全部卷入火中 灭火工作 持续了 140h 64h 以后又将邻近的 5 座油罐引燃 事故损失高 达 1 5912 亿美元 事故原因不详 1983 年 7 月 18 日 美国新泽西州钮瓦克的一座油库在向一座 约 7000m3 的油罐输送汽油时发生冒罐事故 大约 200 吨汽油 流人罐区防液堤内 微风把形成的蒸汽云团带到 250m 以外的 修理工厂的煅烧炉 引起回火爆炸 爆炸烧毁了约 50000 吨油 品 造成约 1000 万美元的损失 并造成铁路和邻近的财产损失 约 2500 万美元 总损失额度达到 4886 万美元 类似的事故国 内先后发生多起 以南京的北京东方事故为著 液化石油气事 故还有小梁山和西安事故震惊中外 1983 年 8 月 30 日 英国密尔福德港的一座 100000m3 的浮顶油 罐发生火灾 火源可能是离储罐 90m 以外的火炬排出的炙热的 烟炱粒子 着火罐单独布置在一个防液堤内 设计有单独的机 械密封和泡沫隔板 但是火灾发生时发现没有泡沫输送管道和 出口 与金陵火灾相似 单板浮顶上有几条延伸超过 28cm 的裂 纹 有一些油渗出浮顶 大火先在一半的浮顶燃烧 然后迅速 蔓延到观点全表面 12h 后油罐发生强烈沸溢 将储罐周围形 成一片火海 大火持续了约 40h 将罐内的油品和储罐全部烧 毁 事故损失约 1550 万美元 1985 年 12 月 21 日 意大利那不勒斯一座有 32 座油罐的油罐 区中的 24 座油罐被一场大火烧毁 事故原因是在向罐内卸 27000t 汽油时发生冒罐 外溢的汽油蒸汽被不明火源点燃 大 火迅速将 4 英亩区域内的 20 座油罐覆盖 整个油罐区被大火笼 罩 剧烈的大火整整燃烧了三天半 损失 56100 万美元 1993 年 6 月 15 日 我国某厂油品车间操作工误把罐底脱水阀 当做中央排水阀打开 造成跑原油 146t 同年 12 月 16 日 接 收原油时未检尺 造成冒罐 跑原油 367t 的事故 同样的事故 在 1990 年 12 月 24 日也曾发生过 由于没有吸取教训 造成再 次事故 1994 年 1 月 2 日 委内瑞拉 lake maracaibo 的一座原油输油站 在转运原油时爆炸起丸致使 1 人死亡 2 人失踪 1995 年 10 月 24 日 印度尼西亚芝拉扎炼油厂 雷击使未接地 的浮顶油罐着火 火灾传播到另外 6 个储罐 使 3 个储罐完全 毁坏 4 个储罐严重损坏 大火燃烧了 20 余 h 事故损失约 3540 万美元 工厂因此 3 年未能满负荷生产 汽油或石脑油罐一般都用内浮顶式油罐或外浮顶式油罐以减少 蒸发损失并提高油品储存的安全性 这种油罐多是炼油化工企 业中容积较大的设备 因为大量储存着易燃易爆的汽油 石脑 油类轻质油品 所以也是工厂严格控制和管理的重大危险源 外浮顶式油罐储存汽油但是容易污染成品 密封圈泄漏还会使 浮船上空形成爆炸性气体云团 内浮顶式油罐相比较应该是储 存轻质成品油比较理想的设备 但是 无论内浮顶式油罐还是 外浮顶式油罐都存在着火灾爆炸危险性 上述事故说明 油罐区 特别是轻油罐区火灾是十分危险和可 怕的 除了天灾以外 误操作 油罐内液体外溢是造成火灾爆 炸的根本原因 罐内液位控制不好 液位超高冒罐 罐底乃至 罐壁腐蚀穿孔或开裂 以及阀门损坏 管线断裂形成的跑油事 故频率是很高的 带来的国家财产损失及环境污染也是十分严 峻的 此外 因为雷击酿成的浮顶油罐火灾事故在诸多炼油厂也曾发 生过多起 其事故危害和社会影响都很大 必须引起足够的重 视 三 重点部位的安全技术三 重点部位的安全技术 一 常压罐区 罐组 原油的闪点范围比较宽 一般在 20 100 之间 凝固点较高 一般都需要加热储存 极容易产生突沸 轻质成品油闪点较低 极易产生静电和泄漏并引起火灾 重油的凝固点较高 需要加 热储存 某些油品加温时 因含有水分 燃烧时会发生热波传 导形成突沸 因此原油和成品油在储存过程中危险因素较多 储罐和罐区是大量危险介质集中储存的部位 一般都是国家或 企业的重点管理的关键部位 都是重大危险源 在设施 设备 建筑物和构筑物以及平时管理等方面 都应充分考虑这些特点 加强维护 检查和监督工作 二 地坪 储罐或罐区如果发生油品渗漏 跑油 如果不能及时回收 就 可能污染水源和农田 油罐火灾时可能会危及邻近设施 枯草 是火源的媒介 会引起火灾或增大火势 使扑灭难度增加 较 深的洼坑 易积聚油气 形成爆炸危险浓度等 三 水封井及排水控制装置 水封井及排水控制装置如果失去作用时 会给油品回收带来困 难 泄漏的油品可以通过水封井及排水控制装置流淌到罐区之 外 使污染面积增大 并诱发火灾爆炸 扩大灾害范卧国内外 都曾多次发生过此类事故 损失严重 四 消防道路 消防道路应符合 gb 50160 92 1999 年版 等有关规范标准的要 求 道路宽度或转弯半径不够 道路破坏 坑洼不平 堵塞 以及出现桥涵断裂坍塌等情况 都将影响消防车通行 贻误战 机 五 防火堤 防火堤和隔堤是阻止油品溢出罐区的保护措施 符合规范要求 的防火堤可以有效的缩小灾害范围和回收跑 冒油品 防火堤 的容积以及结构设计和施工不符合规范要求 会给罐区带来事 故隐患 发生坍塌 孔洞和裂缝等情况时 防火堤会失去作用 对安全构成威胁 六 油罐基础 油罐基础应能满足地震和油罐荷重的要求 油罐基础严重下沉 特别是发生严重的不均匀下沉时 将直接危及罐体的稳定性和 可靠性 油罐基础设计或施工不符合要求 在地震或荷重发生 突然变化时 极有可能撕裂底板或壁板等造成巨大灾害 七 罐体 储罐是储存介质的关键设备 也是事故的多发部位 罐本体发 生变形 一定会影响储罐的强度 罐底 罐顶或罐壁 发生焊 缝开裂 浮盘倾斜 密封损坏或因腐蚀减薄甚至穿孔等现象 都会给企业的安全生产带来严重的威胁 一定要严格检查和管 理 八 储罐附件 对于罐区储罐的安全使用和管理 除了对罐本体监督而言之外 还包括各种安全附件 呼吸阀失灵 阻火器失效 放水阀或排 污孑 l 堵塞 冻坏 加热盘管渗漏 与罐壁连接的软管损坏 以及消防泡沫竖管堵塞等 都会给油罐的安全生产或事故处理 带来严重影响 除了应按规范要求进行设计之外 使用过程中 还必须保证其处于良好状态 九 储罐防腐保温 储罐防腐保温是保证储罐长周期运行和满足工艺条件的重要措 施之一 防腐或保温措施不当 会使储罐本体 附件及管线产 生局部腐蚀破坏 影响正常使用 个别地方腐蚀加剧 还造成 穿孔或开裂跑油 保温层破坏 低温时材料冷脆 都会给企业 的安全生产带来一定的威胁 十 防雷 防静电接地 防雷 防静电接地装置 是确保储罐和罐区安全的最重要的安 全措施之一 应该按规范要求设计 施工防雷 防静电接地装 置 此外 必须在每年夏季雷雨季节到来之前 检查引下线和 接地极连接的可靠性及接地电阻 确认符合规范要求 此外 还要特别注意消除雷电的静电感应和电磁感应的破坏作用 如 发现断裂松脱 影响雷电流通过 或土壤电阻增大 影响雷电 流疏散 应立即采取措施处理 保证其满足规范要求 四 重点部位安全技术要点四 重点部位安全技术要点 一 地坪 罐区地坪应保持不小于 0 01 的坡度 坡向排水闸或水封井 凡铺砌夯筑的场地不应有裂缝和凹坑 裂缝要填实 沉降缝要 用石棉水泥填实抹平 以防止渗水 渗油和油气积聚 不铺砌的场地 要定期拔除高棵和阔叶草类 及时清除枯草干 叶 防火堤内不准堆放可燃物料 二 水封井及排水封闭装置 应在罐区防火堤外修建水封井 用来回收储罐跑 冒 漏出的 油品 并防止着火油品向外蔓延 水封井应不渗不漏 水封层宜不小于 0 25m 沉淀层也不宜小 于 0 25m 要经常检查水封井内液面 发现浮油要查明原因 并及时抽出运走 储罐排水封闭装置要完好可靠 每班都指定专人管理 下雨时 开启 平时关闭 并列入交接班内容 寒冷地区油库 罐区的水封井和排水封闭装置要有防冻措施 三 消防道路 任何时候都必须保持消防通道路面 路肩完好 畅通 需临时 挤占消防道路要严格审查 限期使用并恢复 消防通道与储罐间的隔离带内 不得种植乔木和油性树种 种 植其他树种时 株距和位置不应影响对罐区 储罐的火灾扑救 和冷却作业 应定期检查道路边沟和桥涵 清除淤积尘土杂物 四 防火堤 应按时巡检 发现裂缝 坍塌 枯草等及时修理 清除 防火堤上穿管处的预留孔 要用不燃材料密封 并保持密封完 好状态 穿堤的排水孔应保持通畅 关闭后应无渗漏 五 储罐基础 每年应对储罐基础的均匀沉降 不均匀沉降 总沉降量 锥面 坡度集中检查 1 次 并做到 基础稳定后 一般为 5 年 均匀下沉量每年不超过 10mm 不均匀下沉量 相邻两点 间隔 6m 未装油时 偏差不应大于 20mm 装满油时 偏差不大于 40mm 任意两点未装油时 偏差不大于 50mm 装满油时 偏差不大 于 80mm 浮顶罐及内浮顶罐其允许偏差值减半 使用 20 年以上储罐 可在上述允许偏差值基础上加大 50 但偏差值应不再继续增加 基础边缘应高出罐区地坪 300mm 基础护坡完好 出现坡石松脱 裂缝时 应及时固定灌浆 要经常检查砂垫层下的渗液管有无油品渗出 发现渗漏 应立 即采取措施处理 六 罐体监督 1 罐底 应按规定时限进行清罐处理 并利用储罐定期清洗时间 对储 罐底板厚度进行测定 并记录在册 允许腐蚀后的最小余厚和 凸凹变形应满足 原厚度4mm 剩余厚度 3 0mm 凸凹变形 不得大于变形长度的 0 02 最大不应大于 50mm 使用树脂堵塞和铅丝捻缝的办法进行堵漏属于临时措施 不得 长期使用树脂堵塞和铅丝捻缝的办法进行堵漏 对已经发现的 裂纹 砂眼 针孔等缺陷 应限期清罐修理 2 罐壁 可利用储罐定期清洗时 检查罐壁的腐蚀余厚 其剩余厚度不 得低于 石油库设备检修规程 和 石油库设备完好标准 规 定的允许值 局部腐蚀严重的壁板 超过最低允许值时 应更 换新板或采取补强处理 使用 20 年以上的储罐 腐蚀余厚接近最低允许值时 一定要采 取减少装满高度 减轻呼吸阀盘重量 改装重质油品 清洗后 内涂弹性聚氨酯等防护措施进行处理 储罐罐壁凸凹 鼓包 折皱不得超过 石油库设备检修规程 和 石油库设备完好标准 的规定 使用 20 年以上或折旧期届 满的储罐 如变形不继续增加 其偏差值可增加 50 但 定 要采取相应的防护措施 罐壁出现明显的倾斜时 应进行测量 各圈壁板偏离垂直母线 和罐壁总倾斜度均不得超过允许标准 否则应进行修理和矫正 应确保储罐罐壁的各纵横焊缝 特别是底圈板与底板的 t 形缝 完好无渗漏现象 七 罐顶 储罐的罐顶板焊缝应完好 无漏气现象 机械性硬伤不超过 lmm 腐蚀余厚不小于原来厚度的 60 且不得小于 3 5mm 否则应换新板或增设防雷设施 有独立避雷针者除外 构架和 弱顶 连接处应无开裂脱落现象 拱型罐顶板不应有凸 凹变形或积水 八 浮盘装置 导向量油柱应垂直 有不垂直度时也应符合使用要求 一般情 况下垂直偏差不应大于 0 0015 最大值不应超过 25mm 浮顶罐 内浮顶罐的浮盘漂浮在任何位置时都应平稳 不倾不 转 不卡不蹩 浮盘的边缘与储罐内壁间隔偏差不应大于 40mm 浮顶罐 内浮顶罐的浮盘都应无渗漏 浮盘环状密封的工作状态应保持良好 无破损浸油 无翻折或 脱落等现象 九 储罐附件 1 呼吸阀 呼吸阀应按制度要求进行定期检查 但每月检查次数不应少于 2 次 在气温低于 0 时 每周至少检查 1 次 大风 暴雨骤冷 时立即检查 做到不拖不等 避免事故发生 阀盘平面与导杆 保持垂直 允许偏差不大于 0 1mm 导杆与导孔径向间隙四 周不大于 2mm 满足升降自由 不卡不涩的要求 阀盘与阀座 接触面积应不少于 70 2 阻火器 应按制度要求对阻火器进行定期检查 但每月检查次数不应少 于 2 次 确保其可靠性 3 量油孔 量油孔导尺槽应为有色金属制造 并稳定 牢固 盖与座之间的密封良好 无老化现象 4 加热盘管 加热盘管不使用时应将排水端敞开 并打开阀门 检查有无渗 油 冬季加热盘管使用前应进行试压 试漏并满足要求 要结 合清罐对加热盘管进行认真检查 发现问题及时处理和调整加 热管的支架 以满足回水坡度的要求 各阀门或疏水器工作应 正常 操作灵活 不渗不漏 5 进出油连接管 进出油连接管的连接处应无裂纹和无严重变形 阀门应严密并 启闭灵活 进出油管宜采用双阀控制 靠近油罐一侧的阀门为 常开 经常保持备用的良好状态 进出油管应有因管墩管架 储罐基础的沉降及环境温度的变化而自行补偿的措施 大型油 罐应有挠性软管连接 任何连接方式都不能影响罐壁和管件的 安全 6 梯子 平台及栏杆 梯子 平台及栏杆应焊接安装牢固 不晃动 罐顶边缘的安全 保护栏杆高度 不应低于 600nan 竖梯保护 腰带 的高度应为 450mm 左右 寒冷地区储罐量油孔面向冬季主导风一侧 也可 用钢板焊制一个防风罩 盘梯栏杆的始端 应留出 600mm 长度 不刷油 做人体静电导出装置 也可用镀锌角钢 镀锌钢管代 替 便于上罐操作人员预先消除身上静电 寒区储罐的踏步宜 采用扁钢或钢筋焊制 防止储罐的踏步上积雪和化雪成冰积累 7 储罐的防腐及保温 储罐的防腐及保温应根据储存油品的性质 地区环境等选择合 适的防腐涂料 一般来说选择的涂料应具有良好的静电消散性 能 不论内涂或外涂 涂料的电阻率都不宜大于规定值 否则 要采取其他相应措施 防腐涂层涂着部位要进行认真的除锈涂 层应均匀涂着 无漏涂 流坠 起皮 鼓泡 龟裂 皱纹 颗 粒突