油氣儲運中的設施安全問題及解決措施

向洪誠，江嘉勇

（中海石油寧波大榭石化有限公司，浙江寧波 315812）

我國在國際市場內，屬于一個油氣使用、生產、消耗大國，國內不僅擁有龐大的油氣資源，有關單位也在工作中建立了完善的油氣運行管線。隨著國家工業生產速度的加快，各個行業對于油氣的需求量均呈現一種增加趨勢，市場需要加大對油氣的運輸，通過此種方式，保證產業供需之間的平衡性。為了滿足此方面需求，有關單位在深入此方面的研究中，提出了針對油氣的標準化儲運模式，并明確了油氣儲運設施在市場內的重要性與關鍵地位。現階段，我國石油單位的主要工作內容包括：油氣的收集與處理、油氣在市場內遠途運輸與調度、油氣資源的安全存儲與裝卸等[1]。目前，石油企業提出了四種主要用于油氣資源運輸的渠道，分別為公路車輛運輸渠道、水路船運渠道、鐵路交通運輸渠道與地下管線運輸渠道。現如今使用較為頻繁的運輸方式為管道運輸方式。輸送過程中，根據油氣的類型，選擇與其匹配的運輸管道[2]。總之，可以將油氣安全儲運作為推進國家經濟發展的重要舉措。為了實現對人類生活支撐資源的安全存儲，全面落實并在市場內推進此項工作，本文將對油氣儲運中設施存在的安全問題進行闡述，結合其問題與安全隱患，提出對應的解決措施。

1 油氣儲運設施安全的重要性

可將本文研究的設施定義為：用于運輸與儲存油氣資源的設施設備，目前，在大部分石油企業中，可以起到運輸與存儲作用的設施為油庫，在使用中，可將油庫劃分為兩種類型，分別為獨立油庫與石油企業下屬油庫。按照其使用類型進行劃分，可以將其劃分為原油油庫與成品油油庫。

在我國工業產業持續發展的社會背景下，企業生產對于油氣的需求量越來越大。為了滿足行業生產與發展的需求，市場不得不加大對油氣儲運設施的投入，通過增加現有設施的方式，提高油氣資源的運輸量。而在此過程中一旦出現油氣儲運設施安全故障或運輸中的安全問題，便會出現運輸現場大型安全事故。因此，需要設計一種可以輔助油氣儲運設施安全運行的方案，保證設施在使用中的安全性與穩定性。

在產業需求量逐步增大的社會發展背景下，我國石油行業在運輸成品油與原油過程中的安全問題成了市場廣泛關注的焦點問題。在開發石油資源時發現，此種資源產地不固定，資源分布不均勻，石油資源在不同地區的儲備量也存在差異。為了滿足工廠與工業生產需要，部分企業不得不在國外購買進口油氣[3]。但進口油運輸的距離更長，路途中可能遇到的不穩定因素更多，發生安全事故的概率更高，因此，在此過程中保障油氣儲運設施的安全性是一項十分重要的工作。

石油與天然氣是我國重點監督與管理的危險物質，其本質上屬于一種化學易燃易爆品，一旦油氣儲運過程發生泄漏，不僅會發生爆炸危險，甚至還會出現火災、毒氣泄漏等重大安全事故。因此，要滿足行業的規范化發展需要，應將優化油氣儲運設施結構、合理設置油氣儲運設施位置作為石油企業運輸的重點工作，以保障運輸與存儲的安全性與可 靠性。

2 油氣儲運中的設施安全問題

2.1 油氣儲運設施的不規范使用易構成重大危險源

油氣儲運設施是一個危險性較大的設施，為了滿足油氣的安全使用需要，應保證設施在使用與操作中的規范化。而一旦在操作與使用中出現不規范問題，便會出現油氣泄漏，油氣本身便是一種高濃度壓縮液體，在大氣環境中具有揮發性特點[4]。當油氣與大氣環境發生融合后，會出現迅速擴散反應，當區域內油氣濃度達到一定比例后，便會被引燃，引燃后的油氣將出現爆炸隱患。而此時油氣儲運設施自身又屬于一個重大危險源，在不規范操作的條件下，油氣儲運設施內或運輸管道受到內部油氣揮發壓力的影響，將出現負載運輸現象。此時，油氣儲運設施自身便是一個爆炸源，一旦在運輸中遇到明火或異常環境，便會出現設施安全問題。

目前，油氣儲運設施出現的安全問題絕大部分是由現場輸油操作不規范所導致，不規范的操作會導致油氣儲運設施在使用中出現異常[5]。例如，輸油過程中，加油站人員在加油車輛尚未熄火時，便打開油箱蓋進行加油、直接使用塑性材質的容器進行油氣存儲等，這些操作行為都屬于油氣儲運設施的不規范操作行為。當操作油氣儲運設施，進行油氣資源裝卸、油氣存儲計量或清理油氣設備時，一旦出現違規作業行為，便極易釀成大禍，最終出現的后果將不堪設想。

2.2 油氣儲運設施位置設置不合理

油氣儲運設施還存在油氣儲運設施位置設置不合理的問題[6]。例如，在油氣儲運設施存放與管理現場，沒有注意環境因素，放置化纖材料物品、佩戴鐵釘飾品等，這些物品易在現場出現靜電，從而對現場造成安全隱患。同時，部分油氣運輸管道或油罐被長時間埋設在地下，而石油企業在工作中，沒有做好針對此部分設備的養護與定期保養工作，導致油氣儲運設施受到地下環境的影響，出現腐蝕、氧化等現象，或者是在油氣儲運設施的埋設現場，油管溝內沒有使用砂石進行埋實、附近加油站沒有做好安全距離的設計等，這些行為都會造成油氣儲運設施安全隱患。要想保證此項工作的嚴謹性，需要合理設置油氣儲運設施位置，杜絕管理現場中存在的一些違規行為，將安全事故的發生概率降至最低。

2.3 油氣儲運設施易出現運行故障

油氣儲運設施是一種故障率極高的設施，尤其在高頻率使用時，難免會由于操作不當出現各種故障。如果沒有及時發現油氣儲運設施在運行與使用中的故障或異常，沒有做好故障的排除工作，加之輸油管線在設計上存在不足，運輸手段、輸油模式不規范，管道硬化、老化等，便會出現油氣儲運設施運行故障的問題。同時，當操作設施時，沒有落實設施的防靜電、防爆等安全保障行為，而在現場又遇火源，或不同設施使用出現摩擦等現象，便會出現電荷，最終造成作業現場火災隱患。

3 解決措施

3.1 基于數字化技術的油氣儲運設施安全操作與 管理

為了解決油氣儲運設施使用中的安全問題，保障設施的可靠性，應引進數字化技術，進行油氣儲運設施安全操作與管理的規范，將此項工作作為石油企業社會發展首要工作。例如，將全自動化監控安裝在油氣儲運設施管理工作室，在油氣儲運設施中安裝傳感器，對于此過程中較為復雜的油氣運輸管道，應當在其中增設計算機監控與SCADA信息采集裝置，對油氣儲運設施在使用的安全生產壓力、油氣運輸溫度、油氣資源在單位時間內的傳輸流量、液位、液壓等工藝參數進行采集，將采集后的結果傳輸到中控中心。在中控中心設定一個針對油氣儲運設施運行的安全閾值，當前端傳感器反饋的參數超出閾值范圍時，將自動觸發對油氣儲運設施運行的預警，通過此種方式，實現對油氣儲運設施的實時監控，解決設施在使用中存在的安全隱患。同時，在SCADA終端配置一個雙機熱備用運行模式，對此種運行模式的網絡直接按照冗余配置方式實施即可，當前端操作出現違規現象或提醒終端油氣儲運設施出現運行異常后，將自動進行油氣運輸管路的切換。按照此種方式，實現基于數字化技術的油氣儲運設施安全操作與管理。

3.2 加大油氣儲運設施改造技術投入

為了解決油氣儲運設施在使用中存在的安全隱患，可在落實此項工作中，加大對油氣儲運設施技術改造的投入。以油罐為例，改造油罐時，應明確油罐側壁與油罐壁板的連接位置屬于關鍵位置，也是最容易發生泄漏的位置，除此之外，定位油氣儲運設施中的T型連接位置、開口位置等薄弱位置，根據油罐的壁厚與油罐側壁構成材料厚度的變化，進行油氣儲運設施使用中的應力分析。結合設施的應力分布，進行油氣儲運設施底部穩定性與防震性能的綜合分析，以此種方式，提高油罐在使用中的安全性與穩定性。

鼓勵石油企業開發油罐浮頂結構，通過焊接油罐過程中整體結構的變形與殘余應力分析可以看出，油罐在風載作用下的受力變化較大。因此，可采用TMCP（變形熱處理技術）代替傳統技術進行油氣儲運設施的改造與優化設計，使用高強度與高性能的焊條、焊絲代替油罐上性能較差的材料，提高油氣儲運設施整體性能，提升設施整體的承載力與應力。

隨著國家工業生產的加速，節約石油企業生產造價，大部分企業都開發了大型油氣儲運設施（直徑大于90.0cm），可以認為大型油氣儲運設施是未來行業發展的主要方向。為了滿足大型設施的使用需要，還需要在進行技術改造時，做好對油罐底板沉降的控制，在每個油罐的底部集成一個高性能絕緣芯片，用于監控油罐在使用中的應力分布，以此種方式，保證油氣儲運設施在使用中的安全性與可靠性。此外，還應當做好對油氣儲運設施位置的合理化設施，保證現場作業人員身著安全衣物進入現場，避免由于摩擦靜電對油氣儲運設施的運行造成影響。

3.3 保障油氣儲運設施本質安全

應當做好對油氣儲運設施在使用與輸油中的追溯與監控。為了保證石油企業在經濟市場內的穩定發展，將油氣儲運設施故障對企業社會生產的影響降到最低，還必須規范企業監督部門與該部門的工作體系。根據實際情況與企業現有的安全報站技術，引進信息化技術與智能化平臺，進行油氣儲運設施在使用中的參數監督，根據不同管道油品流量、流速的變化，掌握油氣儲運設施運輸油品的行為是否存在異常，強化油氣儲運設施本質安全。同時，在油氣儲運設施工地周圍沿線設置圍擋，根據實際情況設置圍擋高度，確保整個運輸作業區域與外界充分隔離，并在圍擋張貼宣傳標語警示此處不允許出現明火。圍擋統一采用彩鋼硬質圍擋，整潔美觀。項目部將根據征地情況及施工進度制定相應的圍擋范圍，提前在輸油、裝卸現場修筑圍擋，并在作業過程中隨時對污染的圍擋進行清潔，保證油氣儲運設施運行環境安全。

4 結束語

針對油氣儲運中的設施安全問題，提出了基于數字化技術的油氣儲運設施安全操作與管理、加大油氣儲運設施改造技術投入、保障油氣儲運設施本質安全三個方面的解決措施。希望將提出的措施應用到石油企業后，可以保證企業在經濟市場內的穩定、安全運營，滿足工業生產與社會發展對油氣的需求，做到對危險源的精準定位。此外，還應當在作業現場為設施運行提供一個相對安全的運行空間與環境，例如，在現場增加靜電導出設備、安全預警設備等，及時做好對現場的監督與檢查，將安全事故風險降低。總之，要落實此項工作，應當給予此項工作足夠的重視，并根據石油企業需求，適當地進行技術引進投入，實現為設備作業與輸油提供進一步的安全保障。