成品油長輸管道混油處理裝置常見隱患分析

齊震坤

（吉林油田 油氣工程建設項目經理部，吉林 松原 138000）

1 混油處理工藝及裝置簡介

1.1 工藝簡介

成品油長輸管道采用全線密閉順序輸送工藝，全線密閉順序輸送0#柴油（-10#柴油）-90#汽油-93#汽油-90#汽油-0#（-10＃）柴油。設計年輸送天數350d，采取起點連續進油，各分輸點均勻連續分輸或間斷分輸的方式。沿線分輸泵站和分輸站均設混油界面檢測裝置，在分輸油品時避開混油段，只分輸純凈的油品。為了能正確地檢測和跟蹤混油界面并能及時進行油品分輸和末站混油界面切割，保證輸送油品質量，采用以下措施進行油品界面檢測和界面跟蹤：

（1）密度測量法 在各分輸（泵）站進站管線、末站的進站管線及末站進站流量計前的管段上安裝高精度、高分辨率的在線密度計，實時監測管內油品密度的變化，用于柴油和汽油界面的檢測。

（2）光學界面檢測儀表（OID） 對于90#汽油和93#汽油的界面采用添加光學界面檢測儀表（OID）方法來檢測混油界面。OID用于檢測90#汽油和93#汽油的混油界面。進油庫的汽油管線上，設置了光學界面檢測儀表（OID）檢測兩種汽油混油油品界面。

（3）計算跟蹤法 利用批次跟蹤系統（BTS）等管道應用軟件對管道內油品混油界面進行計算跟蹤。

在長輸管道的末站建有混油處理裝置，對混油進行分餾處理。將0#柴油與90#汽油和93#汽油的混油分離為合格的成品油。混油處理裝置的規模一般為1～6×104t·a-1，視長輸管道的輸送規模以及當地目標市場而定。例如蘭成渝末站的處理量為5×104t·a-1、港棗成品油管道末站的處理量為0.8×104t·a-1，最大處理量為 1.0×104t·a-1。處理工藝為常壓蒸餾，年開工時數設計為8000h，自動控制采用PLC控制系統。

混油分餾部分主要控制回路有5個，分別為進裝置流量控制，分餾塔頂溫度控制，塔頂回流罐液位控制，分餾塔塔底液位控制，分餾塔塔底溫度控制。

混油處理裝置即分餾裝置。其操作條見表1。

表1 分餾塔操作條件表Tab.1 Operating conditions of fractionating tower

裝置采用常壓蒸餾技術對混合油進行分離，不設側線抽出，只設塔頂回流，塔頂出產品汽油，塔底出產品柴油。

塔底設有重沸器，有的以導熱油為熱源。不合格的油品進行回煉。

1.2 設備概況

裝置主要工藝設備：有常壓塔、常壓加熱爐、冷換設備、容器、機泵、鍋爐等，主要設備概況見表2。

表2 主要設備統計表（臺）Tab.2 The main equipment TAB

裝置冷換設備中原料油/成品油（汽油、輕柴油）換熱器公稱壓力2.5MPa，成品油（汽油、輕柴油）冷凝器公稱壓力1.0MPa，均屬于壓力容器。蒸餾塔（T-1）塔頂壓力≤0.13MPa（絕）（表壓力 0.03MPa），從非正常工況下可能超壓考慮，宜按壓力容器考慮，在塔頂宜設置安全閥（根據GB50160-2008第5.5-1條）。有的裝置在設計時熱源采用蒸汽鍋爐（F-2、F-3），其額定蒸汽壓力一般在 1.0MPa，鍋爐用安全閥按TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術監察規程》規定，應進行定期校驗。考慮到有時單臺鍋爐運行，可能出現超壓非正常工況，建議在設計時設置雙安全閥結構。

2 生產過程工藝危險分析

此類簡單分餾裝置屬于甲類火災危險性生產裝置，進料為汽油、柴油混合原料油，產品為90#或93#汽油和0#柴油，其中汽油和輕柴油分別為甲B類、丙A類火災危險性可燃液體，生產過程中，換熱系統介質多為易燃易爆物料，管線閥門、法蘭密封點較多，發生泄漏的幾率大，易發生物料泄漏造成油和油氣外泄，都存在一定的火災、爆炸危險性。

（1）換熱系統介質多為易燃易爆物料，管線閥門、法蘭密封點較多，發生泄漏的幾率大，易發生物料泄漏，造成油和油氣外泄，存在重大火災、爆炸危險性。

（2）常壓塔操作過程中，如果由于含水量大，塔內氣相負荷劇增，會造成沖塔，壓力驟增，油氣外泄，可能引發著火爆炸事故。

（3）泵類設備操作介質大多為易燃易爆物料，且集中配置在泵房內，在泵切換操作中，常易出現機械密封損壞、泄漏，泵出入口管線閥門及法蘭密封墊片泄漏，聯軸器損壞和電機故障等，嚴重時會由于介質外泄引發著火等重大事故。此外，裝置若發生晃電事故，造成機泵停車，在重新啟動或切換泵過程中，如果發生失誤，也可能導致機械密封、軸承、聯軸器、出入口管線法蘭密封墊片等損壞或泄漏，引發火災等重大事故。

（4）裝置內壓力管道多為碳鋼材料，且大多數管線投用時間較長，在長期運行中由于腐蝕、施工質量差等原因可能發生管線、彎頭和焊縫破裂泄漏，一旦易燃介質泄出將會引發火災等重大事故。

3 安全隱患問題分析

從目前在役的中國石油成品油長輸管道混油處理裝置現狀來看，設計初期由于所選擇的設計單位在裝置的工藝設計上不嚴格執行石油化工系統的常壓蒸餾裝置設計規范和標準，由此而產生的許多生產波動和安全隱患也隨之而來。例如，常壓塔的傳質形式影響了產品的分離效率，一般而言此類裝置的塔徑小，老的混油處理裝置中有設置塔盤形式，但是運行數年后，其分離處理效率降低、檢修的難度加大，給生產帶來不便。近幾年來的設計方案中多數已經更改為填料塔。綜合中國石油目前在役幾條成品油長輸管道的混油處理裝置安全生產現況，總結存在的幾類問題如下：（1）裝置的消防道路設置不符合設計規范；（2）工藝問題：常壓塔底汽提蒸汽無流量表，操作人員靠經驗調節、汽提蒸汽至蒸餾塔底無單向閥以及對所回收的汽油組成缺少定期委托分析等11個工藝問題；（3）設備問題：如原料泵中熱油泵、冷油泵，輕柴油泵中高揚程泵、低揚程泵，汽油泵操作介質為甲B、丙A類可燃液介質為甲B、丙A類可燃液體，運行過程中易出現機械密封損壞泄漏，聯軸器損壞，泵不上量，冷卻水泄漏，泵體或電機振動，泵大蓋泄漏等故障，一旦易燃介質外泄可能引發火災等重大事故；（4）消防問題：框架、塔無半固定式消防豎管。

4 結語

混油處理裝置主要工藝設備（塔、加熱爐、鍋爐、冷換設備、容器及泵類等）設計選型和選材應該滿足工藝條件和生產要求。從目前的產品分離要求來看，建議采用填料塔的分離形式。裝置內壓力容器未按照TSGR0004-2009《固定式壓力容器安全技術監察規程》規定辦理使用登記手續，未進行年度檢驗和定期檢驗及評定安全狀況等級，未逐臺建立壓力容器技術檔案，以及未在工藝操作規程和崗位操作規程中明確提出壓力容器安全操作要求的問題帶有普遍性。另外，裝置工藝及設備運行生產技術管理與煉油化工生產廠相比存在不足，建議借鑒此類專業生產單位的工藝管理經驗。例如建立生產技術月報（或季報）、設備技術月報（或季報）制度，設有半年、全年生產及設備技術總結；建立內容較齊全的工藝設備臺帳（含各類設備以及各類設備的工藝編號、規格或型號、設計/操作條件、主體材質等），建議涉及到此類工藝裝置的石油、儲運類的生產單位建立月報、年報制度和編制出較完整的設備臺帳以及壓力容器臺賬，做好生產及設備安全技術管理工作。

綜上，雖然混油處理與同類型常壓蒸餾裝置相比，其工藝流程和操作相對簡單，但恰恰由于其簡單而造成了管理者、設計方的忽視，進而帶來許多工藝安全生產隱患問題。工藝安全無小事。隨著我國國力的增強，油品長輸管道將大規模建設，同類安全隱患應引起足夠的重視。