原油碼頭輸油管道風險防范的重點及建議

王 寧,張樹深

(大連理工大學環境學院工業生態與環境工程教育部重點實驗室,遼寧大連116024)

1 引言

2010年7月16日,大連新港輸油管道爆炸事故,導致原油大量泄漏并引起火災,造成不可估量的直接損失和間接損失。這次爆炸事故充分暴露了輸油管道管理和防范上的疏漏。盡管目前油碼頭和油罐區均建立了相應的風險管理和風險防范應急預案,但是相比之下,連接兩者之間的輸油管道風險管理和防范措施相對薄弱.本文通過分析此次事故的原因,對輸油管道風險事故進行識別,由此提出有效的輸油管道風險管理和防范措施,并提出相關建議.

2 大連新港輸油管道爆炸事故原因分析

大連新港輸油管道爆炸事故系脫硫劑加入不當所致。由于管理上的失誤,油輪暫停卸油作業時,注入脫硫劑的作業沒有停止,數分鐘后,靠近脫硫劑注入部位的輸油管道突然發生爆炸,引起火災,造成部分輸油管道、附近儲罐閥門、輸油泵房和電力系統損壞和大量原油泄漏,事故導致儲罐閥門無法及時關閉,火災不斷擴大,原油順地下管溝流淌,形成地面流淌火,火勢蔓延。事故造成一個罐和周邊泵房及港區主要輸油管道嚴重損壞,部分原油流入附近海域。此次事故暴露的問題主要有以下幾點。

(1)事故單位對所加入原油脫硫劑的安全可靠性沒有進行科學論證,原油脫硫劑的加入方法沒有正規設計,沒有對加注作業進行風險辨識,沒有制定安全作業規程。

(2)原油接卸過程中安全管理存在漏洞,指揮協調不力,管理混亂,信息不暢,有關部門接到暫停卸油作業的信息后,沒有及時通知停止加劑作業,事故單位對承包商現場作業疏于管理,現場監護不力。

(3)事故造成電力系統損壞,應急和消防設施失效,罐區閥門無法關閉。

(4)港區內原油等危險化學品大型儲罐集中布置,也是造成事故險象環生的重要因素。

3 輸油管道環境風險識別分析

目前,油碼頭輸油管道可能產生泄漏、火災爆炸事故的主要原因有以下幾種[1,2]。

(1)管道閥門和泵由于維護不當出現故障,造成油氣的大量泄漏可能導致火災甚至爆炸。

(2)輸油管道位于海邊,空氣濕度較大,金屬設備在外壁易受到不同程度的腐蝕.另外,油品也有一定的腐蝕性,對于輸油管道內壁和閥門也會產生一定的腐蝕作用.一旦腐蝕穿孔油品泄漏,遇到火源易引發火災燃燒事故。

(3)由于操作人員的工作失誤導致原油外溢,遇到火源易引發火災燃燒事故。

可能涉及的風險類型及特征見表1,而大連新港輸油管道火災爆炸即屬于強氧化劑閃爆的情況。

表1 輸油管道涉及的主要風險類型及特征

4 輸油管道風險管理和防范措施

4.1 輸油管道風險管理

根據輸油管道的特點加強環境健康安全的管理;建立健全的崗位操作規程和管理程序,并確保貫徹執行。調度人員應熟悉管轄范圍內的工藝流程和管道的運行情況,能根據管道的輸油量、環境條件,確定其輸油溫度和輸油方案,能根據管道運行參數的變化,判斷管道運行是否正常,并能夠及時采取措施,消除管道的事故隱患[3]。

4.2 輸油管道風險防范

輸油管道盡量地上敷設,避免采用封閉式管溝敷設,在輸油管道兩側1.5m范圍內,設置可燃氣體報警儀。輸油管道應按規定作防靜電和感應雷跨接并接地,定期清除管件的銹蝕或油污,防止電阻值超標。定期檢查管道及管道連接處有無滲漏,在管路內壁采用防腐涂料和耐腐蝕合金鋼非金屬材料,管道接點下方設置地溝等。

4.3 平臺和引橋上輸油管道風險管理

重點查看平臺或引橋的支柱是否堅固,直立無傾斜,露出水面部分要設防沖、防撞、防浸蝕設施。平臺要堅固平穩,安全欄桿完好,防撞墊也應分步合理、安全結實,引橋牢固完好,升降不能影響管帶。經常發生摩擦的部位,其保護墊完整無破損。此外,為了防止平臺和引橋上方輸油管道的跑冒滴漏,應在平臺和引橋下方設置擋油坎,并定期回收擋油坎內的油污。

4.4 消防安全管理

(1)作業人員必須提高防火安全意識,消除一切可能引起火災發生的隱患,加強消防設施的管理和操作人員消防知識的培訓,不定期進行消防演練,確保消防設施安全有效[4]。

(2)經常檢查測試避雷和防靜電接地裝置,保證其有效.操作人員現場作業時必須著工作服、穿膠鞋,不許穿腈綸類易起靜電的衣物和釘子鞋,法蘭口連結處要有防靜電銅片搭接。

(3)嚴格控制火源。消防安全部門要24h值班,設有專職安全員,各種消防標識準確,規定上班人員身上不許帶火種,進入港區人員身上的香煙、火機或火柴必須寄存在門衛。

4.5 電氣裝置管理

碼頭作業區供配電電纜應采用難燃電纜,當電纜直接埋地敷設時,不得與輸油管道敷設在同一管溝內。電纜在電纜溝敷設后應用土砂充填電纜溝。當電纜采用橋架架空敷設時,電纜可與地上輸油管道同架敷設,但電纜與管道或其絕緣層之間的凈距離應不小于0.2m[5]。

4.6 輸油管道風險應急物資

在適當位置設置報警系統,并配備必要的防火防爆通訊器材,包括可燃氣體報警儀、消火栓、電動遙控水炮、手提式干粉/二氧化碳滅火器等。此外,為了防止輸油管道泄漏導致油品入海,應配備一定數量的圍油欄、消油劑、吸附材料和吸油、撈油工具等。

4.7 輸油管道風險管理建議

鑒于對大連新港輸油管道火災爆炸事故的分析,本文除了建立上述輸油管道風險管理和防范措施外,特提出相關建議如下。

(1)原油碼頭的總平面布置和建筑物設計按照《海港總平面設計規范》(JTJ211-99)、《裝卸油品碼頭防火設計規范》(JTJ237-99)、《建筑設計防火規范》(GBJ16-87)等有關規定要求進行.但目前國家尚未針對管道建設提出相應的規范或要求,建議盡快開展此方面的研究工作。

(2)當存在多根輸油管道并排敷設的情況時,為了防止一根輸油管道火災爆炸,導致相鄰管道發生連鎖火災爆炸事件,建議在多根輸油管道中間設置一定寬度的防護帶。

(3)建議陸域輸油管道下方設置管廊溝,管廊溝底部設置地埋式應急事故池和緊急閥門.一方面可接納輸油管道跑冒滴漏的油品和雨季的含油雨水;另一方面可以防止陸域輸油管道火災爆炸產生的池火無序流淌,有效控制險情。

[1]陳柚君,胡林江,陳錦泉.油碼頭事故的易發部位及預防措施[J].石油庫與加油站,2005,14(6)：17～18.

[2]趙蘭英.原油碼頭泄漏與火災爆炸事故原因分析[J].石油化工安全技術,2003,19(1)：32～34.

[3]徐曉東.淺談油碼頭安全管理[J].港工技術,2003,12(增刊)：41～42.

[4]孫維維,雷孝平.油碼頭管理措施[J].世界海運,2006,29(1)：39～40.

[5]李榮祿.油碼頭火災事故的預防[J].遼寧交通科技,2003(1)：40～41.