油氣田開發企業執行《油氣儲存企業緊急切斷系統基本要求（試行）》的認識及建議

苗文成 趙飛 牟永春 楊莉娜 郝曉東 苑井玉

1中國石油天然氣股份有限公司勘探與生產分公司

2中國石油天然氣股份有限公司規劃總院

3大慶油田有限責任公司

隨著世界經濟的快速發展，各國對石油天然氣的需求逐年遞增，油氣田開發企業擔負著保障油氣能源生產與供應的重要使命[1]。各國能源產業中油氣田開發企業的站庫，其安全性對保障社會經濟的良好運行和人民生活和諧安定等起著至關重要的作用。近年來，我國油氣田開發企業站庫規模不斷增大，各類火災事故屢見不鮮，不僅造成了人員傷亡和財產損失，也產生了不良的社會影響[2]。在國家對安全生產管理要求愈加嚴格的形勢下，油氣田企業能否盡可能優化站庫管理、提升現場安全管理水平、降低事故風險、有效預防和避免事故已成為各站庫所屬油氣田企業亟待解決的頭等問題。

1 站庫安全事故案例

油氣田開發企業站庫從儲存介質及事故后果來看，其事故風險是極大的。常見的事故類型有火災爆炸、環境污染、窒息等。由設備、人員、管理等因素造成的油氣田企業站庫火災爆炸事故已經成為站庫隱患整改與安全防控的重點任務[3]。

2005 年12 月11 日英國邦斯菲爾德油庫發生的火災爆炸事故[4]，為歐洲迄今為止最大的爆炸火災事故。當時英國政府緊急動員超過1 000 多名消防隊員20 多輛消防車，以及多名志愿者參與了應急救援，大火持續燃燒了5 天才被完全撲滅。整個事故共燒毀大型儲油罐20 余座，受傷43 人，大約2 000 多名居民撤離，整個經濟損失大約為10 億英鎊。事故主要原因是儲罐的自動測量系統失靈，部分儲罐和管道系統的電子監控器以及相關報警設備處于非正常工作狀態。事故現場如圖1 所示。

圖1 英國邦斯菲爾德油庫事故后現場Fig.1 Scene after the Bunsfield Oil Depot accident in the United Kingdom

2010 年7 月16 日，大連某油庫發生油庫火災事故[5]，事故過程中消防部門先后調集了3 000 余名消防官兵、348 臺各類消防車輛及17 艘海上消防船只參與撲救。事故造成1 名作業人員受傷、1 名失蹤，在滅火過程中1 名消防戰士犧牲、1 名受重傷，事故造成直接財產損失22.33 億元。此次油庫大量原油泄漏的重要原因是，事故初期爆炸氣浪或烈火毀壞了供電系統，使油罐電動閥門失去動力，不能迅速關閉，此外油庫部分罐根閥和操作閥沒有及時關閉，造成多處漏油，使大火難以控制形成大面積的流淌火災。事故現場如圖2 所示。

圖2 大連某油庫火災事故后現場Fig.2 Scene after a fire accident at an oil depot in Dalian

2 站庫安全管理形式及要求

油氣田開發企業所轄站庫專業領域廣、風險大、事故多、治理任務重。2021 年12 月31 日，國務院安委會發布《全國危險化學品安全風險集中治理方案的通知》（安委〔2021〕12 號），針對國家石油儲備庫等大型油氣儲存基地本質安全水平低，緊急切斷[6]、氣體檢測、視頻監控、雷電預警四個系統不完善，一些基地外部安全距離不達標，防火設施不達標、消防應急救援能力不足等問題，企業采取有針對性措施，對照進行重點排查，以有效防范化解危險化學品安全風險，保障人民群眾生命財產安全。

為落實《全國危險化學品安全風險集中治理方案》，2022 年2 月24 日應急管理部危化監管二司印發《油氣儲存企業緊急切斷系統基本要求（試行）》（以下簡稱《要求》），明確油氣儲存企業按照《要求》認真落實在役大型地上常壓儲罐緊急切斷系統的問題整改工作，確保2022 年6 月30 日前完成全部整改任務。

3 《要求》的適用對象

油氣田開發企業所轄陸上石油天然氣站場不應按照《要求》整改。

首先，油氣儲存企業有明確定義。應急管理部2021 年5 月下發的《油氣儲存企業安全風險評估指南（試行）》明確說明指南適用于油氣儲存企業（以下簡稱企業），包括石油庫（含化學品罐區）、石油儲備庫、液化烴儲存、LNG 儲存等類型企業。不適用危險化學品生產企業的油氣儲存罐區和城鎮燃氣的LNG 儲存設施，在適用對象中沒有涉及油氣田石油天然氣站場。同時，應急管理部2022 年2月下發了《陸上石油天然氣站場安全風險評估細則》（征求意見稿），其1.2 條規定“細則適用于取得安全生產許可證的陸上油氣田開發企業所屬的三級及以上石油天然氣站場”。通過該規定可以進一步看出，油氣田各石油天然氣生產站庫屬于陸上油氣田開發企業，不屬于油氣儲存企業。

其次，油氣田開發企業所轄站庫與油氣儲存企業的儲庫功能定位不同。以轉油站、聯合站為例，轉油站是將集油站或油井輸送來的含有部分地層水、溶解氣等雜質的原油，進行脫水、脫氣、脫雜質、計量、外輸的場所；聯合站是通過對原油的處理，達到三脫（原油脫水，脫鹽，脫硫；天然氣脫水，脫油；污水脫油），三回收（回收污油，污水，輕烴），出四種合格產品（天然氣，凈化油，凈化污水，輕烴）以及進行商品原油的外輸。轉油站和聯合站都是油氣從油井中產出到輸送至煉油管道的中間環節，是油田原油集輸和處理的中樞。站內各類儲罐主要用于石油天然氣生產過程中的物料臨時儲存、中轉以及外輸緩沖調節等。油氣儲存企業，主要作用是成品油氣長期商儲、銷售、經營。二者功能和作用截然不同[7]。

最后，油氣田開發企業站庫與油氣儲存企業執行的標準不同。油氣儲存企業中，原油、成品油庫，根據規模和定位，建設時主要執行GB50074《石油庫設計規范》、GB50737《石油儲備庫設計規范》等標準。油氣田開發企業各類油氣站場設計建設主要執行的是GB50183《石油天然氣工程設計防火規范》和GB50350《油田油氣集輸設計規范》等標準，從設計源頭就與油氣儲存企業存在本質不同。《要求》中所依據的主要標準規范為GB50074《石油庫設計規范》、GB50737《石油儲備庫設計規范》，并未涉及GB50183《石油天然氣工程設計防火規范》標準。由此可以看出，《要求》所指油氣儲存企業只是包括石油庫（含化學品罐區）、石油儲備庫、液化烴儲存、LNG 儲存等類型企業，不涵蓋油氣田開發企業所屬的集輸、處理、中轉站場[8]。

因此，油氣田開發企業所轄陸上石油天然氣站場（轉油站、聯合站等）不應納入《要求》整改的范圍，相關站場對照《陸上石油天然氣站場安全風險分級評估細則》 進行風險排查與評估。按GB50074《石油庫設計規范》、GB50737《石油儲備庫設計規范》標準設計的石油庫、石油儲備庫應嚴格按照《要求》進行問題整改。

4 按照《要求》整改存在的問題

4.1 工藝設計方面

（1）《要求》規定緊急切斷閥全行程關閉時間應滿足工藝要求，自動關閉時間不宜超過180 s，考慮到油氣田站庫管道類型多樣，油氣田站庫部分罐根閥超過DN400，當增加電動執行機構時，緊急關斷時間會超過180 s，工藝改造難度較大。

（2）《要求》規定控制系統的主要設計標準依據為SH/T 3184《石油化工罐區自動化系統設計規范》，其第7 章罐區安全防護，需要采用安全儀表系統的場合，應符合GB/T 50770—2013《石油化工安全儀表系統設計規》，需設置獨立安全儀表系統。部分油氣田站庫已建有PLC 基本過程控制系統，初期未設計獨立安全儀表系統，SIL 評估報告最終得出現役的聯鎖保護的SIL 等級能夠達到SIL1的要求，若嚴格按《要求》執行，需對安全儀表系統進行工藝改造，難度較大。

4.2 改造施工方面

（1）部分站庫設計建設年代久遠，建設執行標準與現行標準差異大。《要求》中明確規定緊急切斷閥應設置在儲罐與柔性連接之間，油田企業部分站庫建設年代較早，儲罐進出管道僅設置一道閥門，作業空間有限且不具備動火作業條件，改造難度大。

（2）部分站庫儲罐缺少必要的整改實施條件，對生產影響大。油氣田企業部分在用站庫未安裝液位計和液位報警儀表，改造時需要清罐，實施周期長，對生產運行影響較大，甚至部分站庫無法倒罐，不具備改造條件。

4.3 運行管理方面

油氣田開發企業按照《要求》對站庫開展整改工作時，涉及執行機構選型、獨立安全儀表系統安裝、動電動火等作業，整改工作時間緊、風險高、周期長，難以確保在2022 年6 月30 日前完成全部整改任務。

5 認識與建議

（1）《要求》中規定“緊急切斷閥應設置在儲罐與柔性連接之間，并采取防止水擊危害的措施”，部分站庫來油進站處安裝有管道泄壓閥，當關斷緊急切斷閥，管道內壓力超過泄壓閥設定壓力時，會自動開啟泄壓閥泄壓，保證管道內介質壓力在設定壓力之下，保護管道避免水擊危害。建議此類站庫不再額外增加防止水擊危害的措施[9]。

（2）《要求》規定“緊急切斷閥全行程關閉時間應滿足工藝要求，自動關閉時間不宜超過180 s”。緊急切斷閥的主要用途是在火災、爆炸、泄漏等重大突發事件時緊急切斷儲罐與外部連接，切斷閥所配套的各種執行機構的開關時間與公稱壓力、公稱直徑有關，建議《要求》中閥門關斷時間根據不同管徑而進行差異化要求，并且為避免快速關斷造成設備設施水擊或震動[10]，建議參照SH/T 3184—2017 《石油化工罐區自動化系統設計規范》 第5.4.3.7條要求，各通徑閥門關斷時間不低于20 s×閥門通徑mm/100 mm。

（3）《要求》中規定“緊急切斷閥的執行機構可采用氣動型、液壓型或電動型”。常見氣動型執行機構分為單作用和雙作用氣動執行機構，兩者都能使閥門在緊急情況下返回安全位置，均屬于故障安全型。電動型執行機構因自身無法蓄能，始終需要供電系統來實時提供動作動力，一旦發聲緊急事故導致電力系統故障時，電動執行機構無法自動恢復到安全位置，不屬于故障安全型設備。液動型執行機構的執行部件采用液壓式，該類設備能夠滿足不同尺寸閥門動作所需的推力，同時能夠通過單作用彈簧復位或雙作用液壓復位，屬于故障安全型設備[11]。而GB/T 50770—2013《石油化工安全儀表系統設計規范》 中5.0.11 條規定“安全儀表系統應設計成故障安全型”，由于電動執行機構不屬于故障安全型設備。按照上述規范要求存在一定爭議問題。建議《要求》明確執行機構選用的優先級，以及如何解決采用電動執行機構時與GB/T 50770—2013《石油化工安全儀表系統設計規范》中要求的沖突問題。

（4）《要求》中規定“緊急切斷閥應設置在儲罐與柔性連接之間”[12]。帶連鎖功能的緊急切斷閥不建議設置在罐根位置。由于緊急切斷閥一般都是聯鎖機構，如構成重大危險源，還需進入SIS 系統，并且緊急切斷閥都帶有執行機構，如電動、氣動或液動等，同時還要具有FC（故障關）功能。帶有多功能附件的緊急切斷閥其本身的故障率已大大增加，所以一旦發生故障，由于緊靠罐根的緣故，無法下線檢修，除非清罐[13]。但如果發生故障的緊急切斷閥恰好位于物料出口管道，清罐也無法實現。所以帶聯鎖功能的緊急切斷閥不建議設置在罐根部位。

6 結束語

（1）油氣田開發企業所轄站庫不應按照《油氣儲存企業緊急切斷系統基本要求（試行）》進行緊急切斷系統整改，其他按照GB 50074《石油庫設計規范》、GB 50737《石油儲備庫設計規范》標準設計的石油庫、石油儲備庫應嚴格按照《要求》進行整改。

（2）油氣田開發企業所屬站庫應參照《陸上石油天然氣站場安全風險分級評估細則》開展安全風險評估，新建、擴建、改建的陸上石油天然氣站場應符合GB 50183 《石油天然氣工程設計防火規范》要求。

（3）緊急切斷閥全行程關閉時間在滿足應急事故響應要求的同時，還應考慮閥門尺寸以及快速關斷造成設備設施水擊或震動現象。關閉時間不能單純以越快越好為原則，全行程最大、最小關閉時間應根據不同管徑而進行差異化要求。

油氣田開發企業所屬站庫在面臨新時代、新發展、新階段的嚴峻要求下，一方面應積極響應國家標準規范及要求，另一方面應結合所轄站庫的設計依據、工藝設備安全、電氣儀表安全、生產運行管理實際，合理采標，對標。切實做好站庫的隱患整改及安全防控工作，健全油氣田企業站庫長效管理機制、提升站庫本質安全運行水平[14]。錨定綠色安全高質量發展目標，以更高的思想站位推進隱患整改及安全防控工作深入開展，以抓鐵有痕的精神把工作做實做細。