
摘 要:石油和天然氣作為重要的能源物資,在日常的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著舉足輕重的作用,并且成日益上升態(tài)勢。因而,油氣的儲運過程便顯得極其重要。隨著科技的迅速發(fā)展,油氣儲運技術(shù)也得到了有效改進。油氣儲運中的風(fēng)險逐步降低但卻依然存在,研究、制定和實施有效的安全防范策略迫在眉睫。文章主要分析研究油氣儲運中存在的主要風(fēng)險,并提出了相應(yīng)的防范策略和方法,推動油氣儲運的快速發(fā)展。
關(guān)鍵詞:油氣;儲運;風(fēng)險;防范
油氣的主要成分是烴類碳?xì)浠衔铮匦允且兹肌⒁妆鸵字卸镜龋哂蟹浅4蟮幕馂?zāi)及爆炸危險性,因此,對油氣儲運的各個環(huán)節(jié)要求極高,任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)紕漏,都很可能造成非常大的損失。必須確保油氣儲運的安全,并將資源損耗降到最低,最大化的發(fā)揮油氣的作用。
1 油氣儲運存在的風(fēng)險
1.1 設(shè)備使用的風(fēng)險
石油、天然氣因其自身的特性,很容易引起爆炸、火災(zāi)等災(zāi)害事故的發(fā)生,因而油氣儲運過程必須在特定的條件下由專業(yè)技術(shù)人員通過相關(guān)設(shè)備或技術(shù)來操作,避免不必要的財產(chǎn)損失或人員傷亡。主要包含以下幾個方面:(1)儲運設(shè)備的老化。有些油氣儲運設(shè)備存在設(shè)計缺陷,有些設(shè)備已經(jīng)嚴(yán)重老化卻還在使用,一些問題無法達到妥善解決,比如設(shè)備壓力的波動性較大,加速了設(shè)備的老化及損壞,設(shè)備沒有及時的檢修或更換等,都可能引起火災(zāi)甚至爆炸。(2)防靜電方法不得力。油氣儲運過程中的靜電,是由于油氣在管道或設(shè)備內(nèi)的快速流動而產(chǎn)生的,一旦電量越來越大,電荷越積越多,就會摩擦出火花,從而引發(fā)火災(zāi)等災(zāi)害事故。(3)動火作業(yè)中出現(xiàn)失誤。未經(jīng)有關(guān)部門審批進行動火作業(yè),動火作業(yè)中違反有關(guān)章程,監(jiān)管不到位等都可能引發(fā)火災(zāi),從而影響油氣儲運工作的發(fā)展穩(wěn)定。
1.2 管道腐蝕的風(fēng)險
在油氣儲運過程中,在長期的腐蝕作用下,一些輸油管道會不同程度的受損,導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫甚至開裂,不能再繼續(xù)使用。管道腐蝕開裂,主要有四個方面的原因:(1)輸油管道存在的環(huán)境。不同的土壤環(huán)境對管道會產(chǎn)生不同的腐蝕,從而影響管道的使用年限。比如土壤類型、土壤的電阻率、pH值、土壤的含水量、硫化物、氧化還原電位以及植物根系等。(2)預(yù)防腐蝕的措施。為了盡可能降低環(huán)境對管道的腐蝕,需要對管道進行特殊的防腐處理,延長其使用壽命。目前普遍的方法,一是在管道表面涂上保護層,將與之發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的環(huán)境隔離開來;二是對管道進行陰極保護,使管道之間連接緊密,實現(xiàn)無縫對接,拒絕陰極玻璃的出現(xiàn)。(3)應(yīng)力程度。如果管道的應(yīng)力水平超過其可承受的范圍時,管道就會發(fā)生破裂,有關(guān)專家認(rèn)為,材料承受的應(yīng)力程度一旦超過它屈服應(yīng)力的32%以上時,就會出現(xiàn)材料SOHIC的損壞。但這樣的應(yīng)力水平,在焊接構(gòu)件的焊縫周圍區(qū)域以及SSCC裂紋或者其它類似于裂紋的缺陷內(nèi)都有可能出現(xiàn),所以近幾年的設(shè)備失效很多是由于SOHIC所引起[1],因此,在管道施工時,必須考慮所用材料的應(yīng)力水平,盡可能選取應(yīng)力水平較高的材料。(4)制造設(shè)計方面。專家通過實驗得出結(jié)論,認(rèn)為可以通過容器的設(shè)計來避免管道的腐蝕開裂,實際情況并非如此,因為實驗和實際環(huán)境不同,這一問題目前還無法得到很好解決。
1.3 油氣損耗的風(fēng)險
目前,油氣在運輸過程中,一般要經(jīng)過油氣田、煉油廠,最后到達用戶。油氣資源的損耗問題相當(dāng)嚴(yán)重,而且具有隱蔽性、持續(xù)性。運輸途中油氣的損耗可能還要好一些,而在油氣的轉(zhuǎn)存過程中,損耗問題大得驚人(見下表),比如一些煉油廠、加油站和油庫等,油氣在傳送過程中大量揮發(fā),還會污染大氣環(huán)境,影響人民的健康,達到一定濃度時還會發(fā)生爆炸,引發(fā)火災(zāi)等,但卻沒有很好的解決辦法,的確是一個相當(dāng)棘手的問題。
2 完善油氣儲運方式的防范策略
2.1 做好前期的調(diào)查與實施
(1)科學(xué)的安排。根據(jù)實際的出油量和后續(xù)的發(fā)展,選擇合適的輸油管道,管道設(shè)計過大,則會增加投入成本,造成不必要的浪費;反之,管道設(shè)計過小,達不到需要的運輸能力,就會事半功倍,還需要去建設(shè)新的管道,增加后續(xù)投入,也是一種浪費,因此,必須從當(dāng)前及長遠(yuǎn)利益綜合考慮,選擇合適的管道進行建設(shè),提高經(jīng)濟效益。(2)合適的路線。對油氣輸送管道進行選擇相當(dāng)困難,既要縮短距離,減少投入,還要避開地震多發(fā)帶、河流等區(qū)域,距離市場還要相對近些,這樣方便進行市場交易。(3)參數(shù)的設(shè)定。根據(jù)油氣的輸送量,選擇合適的管道進行鋪設(shè),需要考慮管壁的薄厚度、管道的直徑、管道的材質(zhì)以及承受的壓力等因素。經(jīng)費消耗的最低水平是目標(biāo)函數(shù),當(dāng)然其會受到管道剛度D/t因素的影響和制約。
2.2 加強油氣資源的回收
油氣資源的損耗目前還沒有比較徹底的方法,但可以盡可能的降低損耗,加強油氣資源的回收利用,一方面減少其對環(huán)境的不良影響,另一方面努力提高經(jīng)濟效益。比較常見的冷凝法、吸附法、吸收法等油氣資源回收方法在實際中取得不錯的效果,被廣泛應(yīng)用和推廣。冷凝法回收油氣是采用多級連續(xù)冷卻方法降低揮發(fā)油氣的溫度,使油氣中的輕油成分凝聚為液體而排出潔凈空氣的一種回收方法[3],效果非常明顯;吸附法是通過吸附劑對油氣進行回收和利用,吸附劑的選取則非常關(guān)鍵;吸收法則可以反復(fù)的循環(huán)利用,耗損極低,應(yīng)該大力推廣。
如果想要降低油氣蒸發(fā)過程中出現(xiàn)的損耗,還可以采取以下方法:(1)需要降低油氣靜止損耗,可以選擇使用PSS50型二次密封,可以有效減少油氣的揮發(fā);(2)多使用呼吸閥擋板來降低耗損。據(jù)統(tǒng)計,這種方法可以減少20%-30%的油氣損耗,也是比較理想的方法。(3)多使用反射隔熱板。反射隔熱板就是用來隔熱的,可以將太陽光的照射反射出去,達到降低管內(nèi)溫度的目的,并且使管道溫度控制在一個相對穩(wěn)定的范圍內(nèi),據(jù)統(tǒng)計,大約可以減少30%-40%的油氣損耗,應(yīng)該給予大力推廣和應(yīng)用。
2.3 加強設(shè)備的管理與維護
(1)高度重視設(shè)備的維修保養(yǎng)。維護保養(yǎng)人員需要對設(shè)備的性能非常熟悉,對設(shè)備的操作非常熟練,嚴(yán)格遵守相關(guān)的操作章程,養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣,定期對設(shè)備進行檢修,及時更換零部件,特別是壓縮機的保養(yǎng),保持壓縮機干凈、無污垢,確保設(shè)備的安全運轉(zhuǎn)。(2)盡力防止靜電的發(fā)生。如果靜電連接地面,就會對油氣構(gòu)成危險,造成極大的安全隱患,需要及時消除靜電。(3)加強防火設(shè)計和部署。設(shè)備材料的選擇與使用要完全達到甚至超過國家標(biāo)準(zhǔn),還要充分考慮防爆、通風(fēng)、分隔等設(shè)施的安全,只有高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求,才能將風(fēng)險降到最低。
2.4 提高作業(yè)人員的綜合素質(zhì)
油氣作業(yè)人員由于其工作的特殊性,應(yīng)該保持隊伍的相對穩(wěn)定性,避免不必要的人員流動。要選拔專業(yè)的、高素質(zhì)人員充實到隊伍中,所有人員都要進行集中的崗前培訓(xùn),考試合格后方能上崗。也要定期對作業(yè)人員進行培訓(xùn),解決其工作中遇到的一些難題,分享一些好的經(jīng)驗和方法,提高工作效率。
3 結(jié)束語
油氣屬于不可再生資源,因而彌足珍貴。隨著社會的快速發(fā)展,工業(yè)化的步伐加快,現(xiàn)代化的水平越來越高,對油氣的依賴性也越來越強,對油氣的需求呈現(xiàn)日益增長的態(tài)勢。一方面對油氣資源要進行科學(xué)規(guī)劃、合理開采和使用,避免出現(xiàn)過度開發(fā)和資源浪費,要最大程度的降低油氣的耗損,安全進行生產(chǎn)。另一方面油氣企業(yè)要貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀,將企業(yè)的發(fā)展融入國家的發(fā)展戰(zhàn)略,重視環(huán)保,盡可能不使用或少使用油氣類電器,節(jié)約資源,倡導(dǎo)低碳,實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
[1]趙廣明,趙廣耀.儲運系統(tǒng)油氣回收問題的探討[J].煉油設(shè)計,2001.
[2]黃維秋.蒸發(fā)油氣吸附分離回收技術(shù)[J].油氣儲運.
[3]Xochitl Cruz-Nú?eza, José M.Hernández-Solísa and Luis G. Ruiz-Suárez. Evaluation of vapor recovery systems efficiency and personal exposure in service stations in Mexico City[J].The Science of the Total Environment,2003,309,59-68.
作者簡介:閆鋒(1973-),男,漢族,陜西白水縣人,主要從事長輸石油管道輸送工藝研究和長輸石油管道保護工作。