延长油矿永—姚油品管输工程生产系统安全性分析(卸油及储罐区)

1、延长油矿永姚油品管输工程生产系统安全性分析（卸油及储罐区）班级：安全1001班学生姓名：南方指导教师：郭梨摘要：随着石油化学工业的迅速发展，其生产规模日益向高温、高压和大型化发展。近几年来，国内外火灾、爆炸、毒气扩散等重大恶性事故不断发生，造成巨大的人员伤亡和财产损失及不良的社会影响，针对延长油矿石油库储罐区火灾、爆炸事故危害巨大。通过对该石油库储罐外输计量区各种事故后果进行预测评价,提高安全性能，消除安全隐患。关键词：安全预评价，外输计量区，危险源辨识，安全措施，油品储罐，爆炸指数Yanchang Oilfield Wing - Yao safety analysis of oil pipe

2、line project production systemClass:Safety Engineering 1001 Name:Nan Fang Instructor:Prof. Guo LiAbstract: With the rapid development of the petrochemical industry, the growing scale of its production to the high temperature, high pressure and large-scale development. In recent years, domestic fires

3、, explosions, gas diffusion and other major fatal accidents continue to occur, causing huge casualties and property losses and adverse social impact, for Yanchang Petroleum Storage Tank district library fire, a huge explosion hazard. By offloading the oil depot tank metering zone to predict the cons

4、equences of various accidents evaluate and improve safety performance, eliminate safety hazards.Key words: safety pre-evaluation, external input metering zone, hazard identification, safety measures，oil storage tank, explosion index目录1.绪论11.1安全评价概述11.2课题研究意义11.3项目概况12.重大危险源辨识22.1危险源22.1.1火灾22.1.2爆炸2

5、2.1.3泄漏32.1.4腐蚀32.2辨识方法介绍32.3辨识结果及分析33.评价单元划分及评价方法选择73.1评价方法介绍73.2蒙德法安全预评价83.2.1蒙德法安全评价的程序83.2.2蒙德法安全评价结果94.安全对策114.1消除和控制泄露114.2控制油罐火灾爆炸114.3防止压力容器发生爆炸124.4加强安全管理和教育124.5保证消防安全设施的效能135.设备管理135.1泵的常见问题136. 结论14参考文献16致谢171.绪论1.1安全评价概述安全评价(又称风险评价)是以实现工程、系统安全为目的，应用安全系统工程原理和方法，对工程、系统中存在的危险、有害因素进行辨识与分析，判

6、断工程、系统发生事故和职业危害的可能性及其严重程度，提出安全对策建议，从而为制定防范措施和管理决策提供科学依据。1.2课题研究意义储罐区储存的通常为易燃易爆有毒物质，由于物的不安全状态或人的不安全行为造成储罐内大量的易燃、易爆、有毒物质泄漏，甚至发生火灾、爆炸和人员中毒事故，造成大量的财产损失及人员伤亡。因此预防和控制化工储罐区火灾和爆炸事故的发生，对于减少人员伤亡和财产损失，维护社会稳定具有十分重要的意义，开展化工储罐区的安全评价，降低事故发生率日益为人们所重视。1.3项目概况延长油矿位于延安市东北部和延川县境内，延长油矿前身为延长石油官厂，始创于1905年，1907年9月10日打成中国陆上

7、第一口油井“延1井”。新中国成立之初，延长石油官厂更名为延长油矿。1998年，中国石油工业开始大重组、大改革，合并组建了陕西省政府直属的国有独资企业陕西省延长石油工业集团公司。公司6年累计生产原油1026万吨，加工原油2856万吨，实现税金103亿元，实现利润65亿元。2005年9月，陕西省委、省政府按照股份制改造的方向和建立现代企业制度要求，决定将省延长石油工业集团公司与延安、榆林两市的14个钻采公司进行紧密型重组和整合，组建陕西延长石油（集团）有限责任公司（延长油矿管理局），标志着陕北石油资源开发又进入一个新的发展时期。目前，延长石油在陕西、内蒙古、甘肃、宁夏等10个省区登记油气勘查资源面

8、积10.76万平方公里。截至2004年底，原延长油矿管理局本部累计探明石油地质储量5.88亿吨，排名全国油田拥有储量第10位。2004年，延长石油（不含钻采公司）实现营销总额217亿元。重组后的延长石油，总资产近400亿元，从业人员5万余人，年税利将达百亿元，成为国内具有石油勘探开发资质的4家大型国有石油企业之一。储罐区在石油化工生产过程中担负着中转，储运的重要任务，它是油品储存基地和供应中转战。按结构分类，石油化工储罐可分为固定顶储罐，浮顶储罐及球形储罐等。立式储罐类型分为固定储罐、内浮顶罐、外浮顶罐和球罐。由于石油产品本身的理化特性，储罐区存在较大的火灾危险性。油品固有的火灾危险性，爆炸性

9、火灾多，火灾危害大，蔓延速度快，火场温度高，扑救难度大。2.重大危险源辨识危险源是指可能造成人员伤害、职业病、财产损失、作业环境破坏的根源或状态。危险源是可能导致人员伤亡或物质损失事故的潜在不安全因素。从本质上讲，危险源可划分为两类：存在的，可能发生意外释放的能量或危险物质。导致能量或危险物质约束或限制措施意外失效或破坏的各种不安全因素。一起事故的发生是两类危险源共同作用的结果。危险源辨识是识别危险源的存在并确定其性质的过程。生产过程危险源的辨识可以从以下几方面考虑：生产的常规活动；生产的非常规活动；在紧急时态下的活动；所有进入作业场所的人员的活动；作业场所内的内部设施；作业场所内由外部提供给

10、企业的设施。2.1危险源根据危险化学品重大危险源辨识要求，可确定卸油及储罐区的主要重大危险源有9：2.1.1火灾由于原油的闪点低决定，联合站外输区是一个火灾多发区，且其火灾发生极为频繁，它发生的形式表现为池火灾和喷射火灾。2.1.2爆炸联合站外输中存在众多储罐等压力容器，其压力在外输换热时不断升高，很可能引起压力容器的爆炸，产生爆炸后，会引起冲击波，甚至会引起火灾，同时原油的爆炸极限跨度大，容易引发化学爆炸，对环境和人员会产生严重的影响。因此，压力容器计量表在观测中需要十分注意。2.1.3泄漏原油中含有大量的硫化合物主要有硫醇（RSH）、硫醚（RSR）、二硫化物（RSSR）和噻吩等，对储罐、管

11、道等容器产生强烈的腐蚀，从而引发泄漏，对环境产生污染，对人员身心产生伤害。2.1.4腐蚀原油中含有的物质，除我们熟知的烃类外，还有其它，如少量的金属元素，一定量的氧元素、硫元素、氮元素。原油经初加工，如脱水、脱盐、脱硫处理，方可用于长距离输送，再进行分馏等精加工。使得原油中的杂质酸性较强，对铁管道的化学腐蚀作用很强。因为原油中的硫主要以氢硫酸、二氧化硫等形式存在，而氮以杂环化合物形式存在，可与金属离子形成配合物而使金属加剧腐蚀。从而对管道和储罐有严重的腐蚀作用。2.2辨识方法介绍预先危险性分析（Preliminary Hazard Analysis, PHA）也称初始危险分析，是安全评价的一种

12、方法。是在每项生产活动之前，特别是在设计的开始阶段，对系统存在危险类别、出现条件、事故后果等进行概略地分析，尽可能评价出潜在的危险性1。主要目的（1）大体识别与系统有关的主要危险（2）鉴别产生危险的原因（3）预测事故出现对人体及系统产生的影响（4）判定已识别的危险性登记，并提出消除或控制危险性的措施10。2.3辨识结果及分析由于油罐数量较多，需控制的设备、阀门数量较多，操作时间长，且流程复杂，极易发生误操作，油罐区的安全难以保证。根据石化储罐区特殊的火灾危险性，火灾探测系统的消防安全监测参数主要有温度、可燃气体浓度等。利用预先危险性分析法对外输液化石油气进行全面分析如下表；危险因素原油及其残液

13、泄漏，压力容器爆炸触发事件一（1）故障泄漏储罐、管线、阀门、法兰等泄漏或破裂储罐等超装溢出机、泵破裂或转动设备、泵密封吃泄漏罐、器、机、泵、阀门、管道、流量计、仪表等连接处泄漏罐、器、机、泵、阀门、管道等因质量不好（如制造加工质量、材质、焊接等）或安装不当泄漏撞击（如车辆撞击、物体倒落）或人为破坏造成罐、器及管线等破裂而泄漏由自然灾害造成的破裂泄漏，如雷击、台风等（2）运行泄漏超温、超压造成破裂、泄漏安全阀等安全附件失灵、损坏或操作不当垫片撕裂造成泄漏聚冷、急热造成罐、器等破裂、泄漏液化石油气瓶等压力容器未按照有关规定操作转动部分不洁摩擦产生高温及高温物体与易燃物品发生条件（1）液化石油气密度

14、达到爆炸极限（2）液化石油气及其残液遇明火（3）存在点火源、静电火花、高温物体等引燃、引爆能量触发事件二（1）明火点火吸烟烟火 抢修、检修时违章动火，焊接时未按“十不烧”及有关规定动火外来人员带入火种物质过热引起燃烧其他火源，如电动机不洁，轴承冒烟着火其他火灾引发二次火灾等（2）火花穿带钉皮鞋击打管道、设备产生撞击火花电气线路陈旧老化或受到损坏时产生短路火花，以及因超载、绝缘烧坏引起明火静电放电雷击（直接雷击、雷电二次作用，沿着电气线路或金属管道侵入）进入车辆未带阻火器等（一般要禁止驶入）焊、割、打磨产生火花等事故后果液化石油气跑损、人员伤亡、停产、造成严重经济损失危险等级防范措施（1）控制与

15、消除火源严禁吸烟、携带火种、穿带钉皮鞋进入易燃易爆区动火必须严格按动火手续办理动火证，并采取有效防范措施易燃易爆场所使用防爆型电使用不发火的工具，严禁钢制工具敲打、撞击、抛掷按规定安置避雷装置按规定采取防静电装置加强门卫，严禁机动车辆进入火灾、爆炸危险区，运送液化石油气的车辆必须配带完好的阻火器，正确行驶，杜绝发生任何故障和车祸（2）严格控制设备质量及其安装罐、器、机、泵、阀等设备以及其配套仪表要选用质量好的合格产品，并把好质量，安装关管道、压力容器及其仪表等有关设施要按要求定期检验、检测、试压对设备、管线、机、泵、阀、仪表、报警器、监测装置等要定期进行检查、维修、保养，保持完好状态按规定安装

16、电气线路，定期进行检查、维修、保养，保持完好状态有液化石油气泄露的场所，高温部件要采取隔热、密封措施（3）防止液化石油气及其残液的跑、冒、滴、漏（4）加强管理、严格工艺纪律禁火区内根据“170号公约”和危险化学品安全管理条例张贴作业场所危险化学品安全标签杜绝“三违”（违章作业、违章指挥、违反劳动纪律），严守工艺纪律，防止生产控制参数发生变化坚持巡回检查，发现问题及时处理，如液位报警器、呼吸阀、压力表、安全阀、防寒保温、防腐、联所以表、消防及救护设施是否完好，液位报警器是否正常，储罐、管线、截止阀、自动调节阀等是否有泄漏，消防通道、地沟是否通畅等检修时，特别是液化石油气及其残液储罐，必须做好与其

17、他部分的隔离（如安装盲板等），并且要彻底清洗干净，分析合格后，在有现场监护及通风良好的条件下，方能进行动火作业检查是否违章、违纪现象加强培训、教育、考核工工作防止车辆撞坏管线等设施（5）安全设施要齐全完好安全设施（如消防设施、遥控装置）齐全并保持完好储罐安装高、低液位报警器易燃、易爆场所安装可燃气体检测报警装置3.评价单元划分及评价方法选择3.1评价方法介绍安全评价是对系统存在的危险性进行定性和定量分析，得出系统发生危险的可能性及其后果严重程度的评价。通过评价寻求最低事故率、最少损失和最优安全投资效益的对策措施。针对石油行业的特点，安全评价的重点是：一要判定风险程度，同时要考虑在特定危险源中的

18、暴露、控制措施失败的可能性、伤亡或财产损失的潜在后果；二要判定是否能为用人单位接受。在此安全评价过程中，难点是要评估风险控制措施是否足以将风险降低至可允许的程度，否则要考虑必须的附加风险控制措施，以消除、降低或控制风险。也就是说，石油行业的安全风险对策措施要考虑3个方面，即风险预防措施、控制措施和应急措施缺一不可。目前国内外主要采用的安全评价方法有：安全检查表法（SCL）；预先危险分析法（PHA）；故障类型及影响分析法（FMEA）；危险可操作性研究（HAZOP）；事件树分析法（ETA）；故障树分析法（FTA）；危险指数评价方法（FEI）；人的可靠性分析方法（HRA）；作业条件危险性评价法（LE

19、C）；蒙德法安全预评价（ICI）。3.2蒙德法安全预评价3.2.1蒙德法安全评价的程序蒙德法的评价要点是:划分评价单元,确定各评价要素的危险值,包括物质系数、特殊物质危险系数、一般工艺危险系数、特殊工艺危险系数、数量危险系数、配置危险系数和毒性危险系数;依据公式计算综合危险指数、火灾负荷指数、装置内部爆炸指标、环境气体爆炸指标、单元毒性指标、主毒性事故指标和总体危险性评分;单元的补偿评价,确定补偿系数,包括容器系统、工艺管理、安全态度、防火、物质隔离和灭火活动6个补偿系数;计算补偿后的火灾负荷、装置内部爆炸指标、环境气体爆炸指标和总体危险性评分8。图1 蒙德法评价程序3.2.2蒙德法安全评价结

20、果通过蒙德法评价程序可得如下结果评价单元：储存罐主要物料：原油蒙德法单元火灾爆炸毒性指标物质B10.25特殊物质系数着火敏感度爆炸拆分解性特殊物质危险性合计25125150一般工艺危险性单一连续反应一般工艺危险性合计2525特殊工艺过程危险性高压高温腐蚀侵蚀接头和垫圈泄漏震动负荷循环等特殊工艺危险性合计S32010302083量的系数Q24配置的危险性高度结构设计多米诺效应其他配置危险合计1830155095毒性危险YTY值物质类型毒性合计302555DowICI全体指标104.1火灾负荷402.7单元毒性指标1.97主毒性事故指标47.2爆炸指标3.58气体爆炸指标152安全措施补偿系数装置

21、管道工程管理安全态度防火物质隔离灭火活动0.580.510.720.830.680.63补偿火灾负荷131.8补偿爆炸指标1.31补偿气体爆炸指标37.8补偿全体危险性评分13.1 采取补偿措施后，该评价单元的火灾负荷系数F、装置内部爆炸指标E、环境气体爆炸指标A及综合危险性评价R等项安全指标值都有所下降，说明该单元的危险性降到了较安全的级别。4.安全对策4.1消除和控制泄露在火灾爆炸指数评价中，一般工艺危险的“物料处理与输送”、“封闭或室内单元”、“排放和泄漏控制”等项，特殊工艺危险中的“毒性物质”、“压力”、“易燃和不稳定物质的数量”等项都与泄漏有关，必须采取措施，降低泄漏率，以减轻危险性

22、。建立燃气泄漏情况的人工监测系统和定期巡回检查制度。有步骤的研究由计算机控制罐区、设备、管道泄漏监测，远距离集中显示和遥控锁定系统，逐步实现中央控制室控制监测重点部位的泄漏情况，发现泄漏时能及时关闭泄漏部位上游的阀门，控制和消除泄漏。液化石油气空混气站一旦发生泄漏事故，应采取以下措施4。（1）立即关闭与之相连的其它储罐气液相阀门，并采用堵漏胶、专用夹具冰冻等方法进行临时堵漏，减少泄漏。在泄漏扩散范围仅限于罐区内时，采用泵倒罐，必要时连接排污管倒罐，若泄漏扩散至生活区域，全站断电、倒罐采用自流方式至备用空罐，并立即通知供电系统断电，扩大警戒范围，站区喷淋系统阀门全部开启待命。（2）根据泄漏扩散范

23、围，迅速转移疏散液化石油槽车、钢瓶，并实施全面防火警戒。（3）站内义务消防队持灭火器材密切监视现场况，随时准备扑灭可能产生的爆燃。消防水枪按挥部调度，对泄漏部位，泄漏燃气进行喷射，降低度。4.2控制油罐火灾爆炸(1)收集大型油罐火灾爆炸事故的有关数据和现场资料，查阅相关的法律法规和技术标准，学习火灾爆炸的相关理论知识和评价方法。(2)根据系统危险性评价指标体系的建立原则，充分考虑油罐火灾爆炸的各种影响因素，综合现有方法的优缺点，运用适当的理论及方法，建立起适合大型油罐的危险性评价指标体系。(3)总结前人的研究成果，对比国内外易燃、易爆等重大危险源的定量评价方法，分析大型油罐的火灾爆炸特性，希望

24、能够利用事故树分析、道化学公司的火灾爆炸指数法等评价方法，预测出引起油罐发生火灾爆炸事故的主要原因，然后借鉴爆炸事故伤害模型的一些思想，运用流体力学、化学反应动力学等的理论知识，建立大型油罐的评价模型，进一步预测出油罐一旦发生这种事故所造成的破坏范围和危险度。(4)根据对大型油罐火灾爆炸的危险性的评价结果，指出大型油罐的重点防范因素和措施，提出预防大型油罐火灾爆炸事故的建议。研究中可以结合模糊数学、层次分析法、基于人工神经网络的评价方法及突变理论等新理论知识，以期能够让评价的结果更加合理、可靠。4.3防止压力容器发生爆炸（1）在设计上，应采用合理的结构，如采用全焊透结构，能自由膨胀等，避免应力

25、集中、几何突变；针对设备使用工况，选用塑性、韧性较好的材料；强度计算及安全阀排量计算符合标准。（2）制造，修理、安装、改造时，加强焊接管理，提高焊接质量并按规范要求进行热处理和探伤；加强材料管理，避免采用有缺陷的材料或用错钢材、焊接材料。（3）在锅炉使用过程中，加强锅炉运行管理，保证安全附件和保护装置灵活，齐全：加强水质管理，防止产生腐蚀，结垢，相对碱度过高；提高司炉工人素质，防止产生缺水，误判、误操作等现象。（4）在压力容器使用中，加强使用管理，避免操作失误，超温、超压、超负荷运行，失检、失修、安全装置失灵等。（5）加强检验工作，及时发现缺陷并采取有效措施。4.4加强安全管理和教育在火灾爆炸

26、指数评价法的工艺控制补偿中，“操规程”、“化学活泼性物质检查”等项都与液化石油空混气站管理水平和职工的个人安全行为有关，管理水平好，职工素质高，则系数降低。否则，系数高，危险性增大。应根据工作任务岗位特点和要选择合适的人员，推行标准化作业，做到持证上，作业审批。结合本单位特点，制定切实可行的消安全管理制度和事故应急救援预案，定期进行消安全培训和考核，全面提高干部职工的技术素质操作水平。4.5保证消防安全设施的效能液化石油气空混气站设计中采用了较多的安全置，大大降低了其火灾危险性。物质隔离补偿中远离控制阀在紧急情况下能迅速将储罐、设备、管的泄漏物料切断;排放系统能处理储罐、设备内中数量的物料;气

27、化混气系统设置的联锁装置，在参混合的任何一种气体突然中断或液化石油气体积分含量接近爆炸上限1.5倍时，能自动报警并切气源。生产实践中必须保证这些安全装置的完好和投用率。否则，危险性等级仍会回升。防火设施补偿对降低评价单元的实际火灾危险度具有重要意义，应按照相关规定配备足够数量消防设施和器材，加强日常的管理和维护，定期进检修，保证其效用，杜绝消防器材管理不善现象4。5.设备管理在联合站外输计量区主要设施有外输泵、循环泵等各类泵，油气集输泵是收集、储存和外输油品的重要场所是易燃、易爆甲级消防重点保卫单位是协调原油收集、处理和外输的纽带。油气集输泵一旦发生火灾爆炸事故,其后果不堪设想,因此做好油气集

28、输泵站的防火安全管理工作,防止火灾爆炸事故的发生,对保护国家及油区人民生命财产的安全是有十分重要意的。 5.1泵的常见问题泵在长期的生产运行中常会出现各种问题，如下图图2 油井典型泵示功图1连抽带喷 2固定凡尔卡死 3泵严重磨损 4抽油杆断脱 5气锁 6完全液击 7气体影响 8液击 9柱塞脱出工作筒 10固定凡尔漏失 11游动凡尔漏失 12液体或机械摩阻大 13泵筒弯曲 14泵上碰 16卡泵 17正常（油管不锚定）18正常（油管锚定）5.2泵的管理始终将安全生产贯穿于日常管理工作中，不断健全设备的安全管理网络。（1）对照安全生产法规范安全生产行为。如定期检修机械设备和电器线路;严禁设备带“病”和超负荷运转;确保个人劳动防护用品到位;指定安全