油氣儲運安全節能發展探析

孟楊

【摘 要】在我國社會主義經濟體制改革的逐漸的深化，不斷轉變經濟增長方式的前提之下，應該建立起資源節約型、環境友好型社會則就變成當前以及未來我國社會經濟發展的主要方向。石油化工企業應該加大對于油氣儲運系統節能技術的開發以及應用，應該注重提高節能技術的水平，這樣才可以不斷促進和推動油氣儲運系統做到安全、節能、高效、環保的方向而發展。

【關鍵詞】油氣儲運；輸油管道的建設和節能措施建議

隨著我國油氣資源需求的持續增長，構建安全、節能的油氣儲運體系顯得非常重要。當前，我們應該結合油氣儲運的實際情況開展相關研究，不斷提高技術改革及創新能力，這樣才能推動油氣儲運事業的發展，實現油氣資源的安全高效使用。

一、油氣儲運事故發生的原因

通常發生油氣儲運事故的原因不外以下幾個，即人為因素、設備因素以及環境因素，其中人為因素與設備因素具有較強的可控制，而環境因素包括第三方損傷與自然災害，具有不可控性。

1. 人為因素

包括以下幾個方面：首先是人的不安全行為，即誤操作，由于操作人員對相關操作規程不夠熟悉，或者工作思想懈怠而造成事故的發生；其次是違章指揮，即生產調度協調不合理造成事故的發生；最后一個方面是由于出現緊急狀況后操作失誤造成，比如發生緊急事故后操作人員心理素質不過硬慌亂中出現誤操作，最終造成事故的擴大。

2. 設備因素

設備因素是導致油氣儲運事故發生的最重要的原因，主要表現在以下幾個方面：第一，設計施工存在缺陷，在設計過程中，選線、選址要保證其合理性，采取科學的工藝流程，保證材料、設備的合理性。此外，施工質量對管道的安全性與可靠性會產生直接的影響，因此要注意施工工藝與質量控制。第二，腐蝕的危害，這也是導致油罐以及長輸管道出現事故的主要原因，由于腐蝕會造成儲罐大面積變薄，管道的壁厚也會受到影響，最終造成過度變形或者破裂，如果嚴重還有可能造成罐壁或者管道穿孔等事故。第三，防靜電措施不合理，在油氣儲運過程中很容易忽視防靜電措施，油氣在管道或者設備中流動時，會由于摩擦產生靜電，如果靜電無法及時導除會發生電荷積累，造成火花放電，最終引起火災或者爆炸事故等。

3. 環境因素

由于環境因素造成油氣儲運事故主要表現在以下幾個方面：首先是第三方損傷，即儲運管道所經過的區域如果有工程施工，就可能會出現儲運管道被破壞的現象；而河床上挖沙或者取土，以及航道清淤等工程，如果忽略了管線的安全，同樣有可能破壞管道等。此外一些自然因素，比如地震、雷雨或者雷擊等自然災害，也會造成油氣儲運事故等。

二、我國油氣儲運過程中主要問題分析

在我國的油氣儲運系統中，主要遇到的問題為油氣回收的問題。在儲運輕質油氣的過程中，部分油氣會不可避免的揮發到大氣中，從而對環境造成破壞和污染，嚴重的會影響到生產的安全。當然針對揮發的情況我們也采取了相應的解決辦法，那就是利用浸沒式的腋下裝車手段，通過這種改進的措施使得油氣的揮發與先前的噴濺式工藝相比降低了很多，但是揮發的狀況沒有得到根除，想要徹底的解決則需要從節能環保和安全兩方面進行考慮，對油氣進行更加有效的處理。當下存在的處理方法主要有：吸附、冷凝壓縮、吸收和膜分離等方法。

1.吸附法，這種方法的原理就是通過利用各種吸附劑將油氣中的烴吸附，然后在最后經過三個單元再進行回收工作，這三個單元主要是吸收塔、吸附單元和分離罐。油氣首先經由密閉的管線到達變壓的吸附單元，在此完成吸附和脫附工作，然后油氣經過脫附之后從分離塔到達吸收塔，吸收液自塔頂噴淋下來，與自下而上的純烴氣混合，由此實現烴在吸收液中的吸收。目前，常用的吸收液有汽油、柴油。實際上，吸附法油氣回收裝置是吸附法與吸收法的組合。其次，介紹的就是吸收的方法，這種方法就是將氣體排入吸收塔，利用有機溶劑、汽油等吸收劑吸收掉其中的輕烴，再排放掉含有少量烴的尾氣，而吸收劑經過吸收輕烴之后可以進行循環的使用。

2.冷凝法，這種方法就是利用有機化合物的露點溫度比空氣的露點溫度低，而在其發生冷凝的時候，空氣仍為氣體狀態的這種特點，在空氣和蒸汽的混合物一起通過冷凝的器時，有機物會成為液體而留在體內，空氣則經過通風口排出，從而使得二者得到分離，這種方法安全可靠，但是投資較大，消耗的費用較高。

3.膜分離法，這種方法利用的原理就是不同種類的氣體在速度不同的情況下，會存在溶解度和擴散率等方面的差異性，這樣會使得空氣在通過薄膜之后經過高壓區到達低壓區時可以順利的分離。這種分離的效率受到很多因素的影響，例如：薄膜的材料、氣體的成分、分離的系數、溫度和壓差等。這種分離是一種動力學的過程，可以應用在各類的混合氣體的分離。膜的種類從材料來看有無機材料膜和高分子膜兩類，可以根據分離過程與分離對象的不同選擇合適的膜材料。

三、提高油氣儲運系統的安全節能技術

要提高當前石油化工業油氣儲運系統節能技術，首先要分析油氣儲運系統能耗量大的原因，再結合當前油氣儲運系統的組成以及系統自身的能耗特點，探討降低油氣儲運系統技能措施的技術關鍵。

1.在加熱蒸汽方面降低能源損耗

占油氣儲運損耗高達百分之八十的加熱蒸汽損耗遠遠比電損耗和水損耗更加能引起人們的重視。而產生蒸汽損耗的原因主要有兩大方面，一是油氣儲存溫度在偏高的情況下，油氣粘度相應降低。因此，油氣輸送功率相應減少，在此過程中，減少油氣輸送功率所節省的能耗少于提高油氣存儲溫度而增加的熱能，導致蒸汽損耗的總量相應增加；二是罐壁與油氣接觸部分的熱量損失，增加了蒸汽能耗。

基于上述兩大原因，我們為了降低油氣儲運過程的蒸汽能耗，一方面要嚴格控制油氣的存儲溫度，保證其最低溫度比凝固點高出10℃-15℃，保證隨時需要傳輸的油氣其輸送功率與熱消耗量兩者之間的和最小，同時，還要滿足高粘度潤滑油成品的調和操作要求；另一方面要確定油罐的保溫材料和保溫層厚度，如當保溫層的平均溫度小于等于350℃時，要保證保溫材料的導熱系數小于等于0.12W/（m.℃）、抗壓強度大于等于0.3MPa，同時還要注意保證保溫結構的設計以及施工。此外，要降低油氣儲運的蒸汽能耗，儲罐的日常清潔工作也必不可少。

2.輸油泵機組變頻調速安全節能技術

油氣儲運的輸油泵的變頻調速主要是利用離心泵的離心特性來進行流體輸送流量的控制。我們在控制輸送流量的過程中，可以采取改變輸送泵出口閘門開度或者是通過設置離心泵轉速兩種不同的方式，前一種方式雖然調節的方式十分簡便，但是很容易造成消耗能源的浪費，后面一種是控制輸油泵電機變頻的調速，既能夠在油氣輸送過程中進行輸油泵效率的自由的調控，還可以較好的實現油氣儲運的技術要求，達到節能的發展目標。

輸油泵機組的變頻調速節能技術能夠在一定程度上實現油儲運的節能目標，在實際的操作過程中可以通過進行閘門節流的方式來減少輸油泵出口的節流能耗，實現節能的功能效果，同時還能夠進一步減少油氣運輸過程中輸油泵機組本身的機械壓力、噪音等無效能耗，提高輸油泵的使用效率和使用壽命等。

3.油、水、氣三種介質混輸

直接用混輸泵，在尚未將井門物流中的油、水、氣三種介質進行分離狀態下，從海底管道泵輸送到油、水、氣的處理終端，再由處理終端將三種介質進行綜合處理。油氣混輸技術，取代了過去需用三相分離器、天然氣壓縮機、原油外輸泵和兩條獨立的海底分輸管道等復雜的油氣儲運技術，其實現過程只需一臺混輸泵和一條混輸管道，大大增加了單井的油氣采收率，為油氣企業經濟效益的提高起到重要的作用。在實施過程中，要實現油水氣混輸達到降低油氣損耗的效果，最常用的混輸泵是SH型3、根據離心泵的特性，對輸油泵的機組進行變頻調速，達到油氣儲運節能的效果。在已知的調節輸油泵流量的方法中，通過調節離心泵出口閥的開度這一方案雖然操作方便，然而卻可能會帶來巨大能源浪費，所以人們大多數選擇通過變更輸油泵頻率的方法改變電機的轉速，進而實現調節輸油泵流量的效果。

四、結語

隨著我國經濟的不斷變革，石油化工業得到了迅猛的發展，同時，對油氣儲運的要求也越來越高。然而由于我國在油氣儲運技術領域方面與發達國家還存在著明顯的差距，這就需要我們時刻關注國際油氣儲運新技術，從中探尋既節能經濟又有安全保障的儲運技術。

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（作者單位：中國石油天然氣股份有限公司撫順石化分公司烯烴廠）