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许润能源

    无论是低温储罐、储气罐还是储油罐,都是用来储存易燃烧、易爆炸、易挥发、易流失的介质,一旦发生爆炸所造成的损失难以估计。
    近20年来,油罐发展呈大型化的明显趋势。随着油气储备量的增加,储油罐的规模和数量也大幅度地增加。因此,如何安全有效地管理储油罐、提高储油罐的安全可靠性,已是当前安全管理工作所面临的一个重大问题。
    地上常压储罐内的易燃蒸汽爆炸后,会使罐壁与罐底间的焊缝或侧缝开裂,严重时可导致罐体撕裂。有时爆炸产生的冲击波甚至会将储罐炸飞。如果储罐设计良好且维护适当。当罐内易燃蒸汽发生爆炸时,会使储罐顺着罐壁到灌顶间的焊缝开裂,在这种情况下,可能只会在受损的罐内发生着火,罐内物质一般也不会泄漏。为了防止储罐发生爆炸事故,首先要了解易发事故的储罐类型,并且在日常工作中加强对这些储罐的维护。

储罐爆炸

    那么,什么是储罐的危险因素呢?储罐设计、检查和维护这些因素与重大储罐爆炸事故直接相关。
 

1储罐设计
 
    从美国以往发生的储罐爆炸事故中可以发现,比较旧的储罐更容易发生罐壁与罐底间焊缝的开裂事故。1950年以前修建的储罐一般都不符合目前的火灾爆炸泄放行业标准。在对储存易燃和可燃液体的常压储罐进行设计时,应考虑到一旦储罐发生爆炸,应该让它顺着罐壁与罐顶间的焊缝开裂。这样可以防止储罐被炸飞或顺着侧缝爆裂。美国很多机构都建立了储罐设计标准和规范。美国石油协会的API-650“钢制焊接油罐”标准中对储罐的设计就做出了要求。
 

2疏于检查,维修和维护不当
 
    如果储罐维修、维护不当,又疏于检查,当罐内蒸汽发生爆炸时就会使储罐严重受损。当罐壁与罐底之间的焊缝强度因腐蚀变弱,或罐壁与罐顶之间焊缝的强度大于罐壁与罐底之间的焊缝强度时,储罐更易损坏。在罐基周围铺砂石或溢油吸收剂的做法,更有可能会造成罐底腐蚀,因为经过多年使用之后,有些储罐,尤其是旧罐的底部可能要比地面低,会造成水分在罐底部积聚,最终导致罐底、罐壁与罐底间的焊缝变弱。还有一种情况是,对罐顶或罐顶上的配件进行更换或进行其他整改时,有可能会使罐顶与罐壁间焊缝的强度大于罐壁与罐底间焊缝的强度。
 
其他可能会造成储罐爆炸和类似后果的危险因素包括:
 

1可燃蒸汽
 
    可燃蒸汽的生成不仅会对储存纯易燃液体的储罐构成危险,而且对污泥罐或混合罐都会造成危险,因为这些罐里可能会有可燃物存在,或通过反应可生成可燃物质。污泥(污油)罐尤其危险,因为它们有时是敞口的;爆炸性气体在罐内和罐外都有可能形成。很多用罐单位都没有意识到这种危险。此外,即使是空罐,如果含有可燃性蒸汽,也存在着危险。
 
储罐爆炸
 

2点火源
 
    可燃蒸汽从罐中散出,与空气混合后,遇到点火源才会发生燃烧。为了将着火的危险降到最小,所有可能的点火源都要与潜在的可燃蒸汽隔离,这些点火源包括可能会产生火花或形成弧光的焊接设备或维修中的设备,静电源,雷电,附近区域的动火作业,或储罐周围不符合标准的电气设施等。
 

3储罐位置距作业工人或周围环境过近
 
    如果储罐所在的位置不满足最小防火间距的规定,则其带来的危险性会大大增加。为了减轻储罐损坏对人员、环境和其它储罐造成的后果,在储罐原有围堰外应考虑再多加一层防火墙。
 
储罐危险因素识别
 

  使用储罐的部门应该对储罐会发生灾难性事故的可能性进行评价,并识别出可能会导致储罐爆炸的各种因素。应该找出的因素包括,但不限于以下几点:
 
    ◆ 不符合API-650或其他应用标准,并且内装易燃液体或可生成可燃性蒸汽的液体的常压储罐;
 
    ◆ 储罐基础周围受到腐蚀或与地面直接接触并暴露在潮湿环境中的钢罐;
 
    ◆ 储罐或关联结构(如管线)的焊接变弱或失效;
 
    ◆ 如果储罐曾经装过水和易燃物的混合物,罐底的水分可能会导致罐内底部腐蚀;
 
    ◆ 含有可燃蒸汽但未安装阻火器或限制蒸汽发散的控制设备的储罐;
 
    ◆ 含有可燃蒸汽的储罐附近的点火源。
 
储罐危险因素控制措施
 

1人的管理

储罐安全检查

    所谓人的管理,就是要千方百计地防止因违章作业、违章操作、违章指挥而引起的爆炸事故。不仅要加强职工安全方面的培训、教育工作,让其认识到储油罐爆炸的危害性和严重性;还要进一步规范职工的行为,严格按照操作规程作业,尤其是操作细节,比如穿防静电工作服,不穿化纤类衣服和胶鞋上班作业等等。
 

2技术控制
 
 

从控制氧气的进入来破坏爆炸条件的形成
 
    根据可燃物发生燃烧和爆炸的条件可知,要想避免储油罐发生火灾和爆炸事故,就必须禁止氧气或空气进入储油罐内。对于容量大的内浮顶油罐,可以实行收付混合操作方式,使浮盘在较小的范围内浮动,减少浮盘以下空间的硫化亚铁外露与空气接触的机会;采取高液位操作,减少油罐气相空间,减少腐蚀范围;采取惰性气体置换(氮气保护)的方法,既可实现无氧操作又可防止爆炸性混合气体的形成;在油罐付油时,采取注入蒸气或氮气等保护措施,在停止注入蒸气后,应及时注入氮气,防止空气进入油罐。
 

从工艺方面入手来加强顶防和控制
 
    改进常压装置“一脱四注”工艺来降低硫含量;采用油渣加氢转化工艺来降低常压渣油的硫含量;油品进罐前进行有效的脱水来降低含水量;在分馏塔顶添加缓腐蚀剂,使钢材表面形成保护膜来起阻蚀作用,在油品中添加抗静电剂提高油品的电导率。
 

从设备方面采取措施
 
    在易被腐蚀的地方,使用耐腐蚀的钢材;在易腐蚀设备内表面采用喷涂耐腐蚀金属或涂镀耐腐蚀材料等技术;在储油罐内壁严格按标准使用防静电涂料以消除静电放电产生的危害或静电引力导致的各种生产障碍;采用罐顶喷淋技术来有效降低油罐温度,延缓硫腐蚀,同时及时消散硫化铁氧化放出的热量;通过静电接地、跨接、设置静电缓和器来加强静电泄漏,防止静电积聚;安装避雷针来有效避免雷电的危害;加强罐体密封性检查和维修;对大型油罐安装可燃气体报警装置、灭火和冷却设施。
 

从日常操作中进行控制
 
    采取底部装油减少空气的进入、静电的产生和油雾的产生;加大注油管的管径以控制流速减少静电的产生;在检测井内进行检测和取样,并通过静置几分钟来避免静电的产生;定期采用酸洗、高pH值溶剂、多级氧化剂、钝化剂等方法来清除硫化亚铁沉积物;定期清罐尽可能地排除储罐中的积水;加强日常设备的检修、罐区的安全检查和巡检工作,将事故消灭在萌芽状态。
 

从在线监测技术上来控制

储罐灭火

    建立适合的腐蚀监测网来控制与预防硫腐蚀失效。通过合理选点与布点做到在线监测和离线监测,长周期挂片与瞬时腐蚀速率测量相结合,可以全方位把握腐蚀状况,以便及时采取措施,防患于未然。
 
    用可燃性气体报警器检测环境,使可燃气体、可燃液体蒸气和粉尘的浓度控制在低于引起爆炸的极限范围。
 
    对易燃、易爆作业场所的防火设计采用自动报警和自动灭火系统。自动报警的探测器应采用防爆型,自动灭火的灭火剂应采用CO2气体灭火剂。