油气储运安全完整版.docx
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油气储运安全完整版
编号:
TQC/K264
油气储运安全完整版
Throughstrengtheningmanagement,improvingproductionconditionsandworkingenvironmentandincreasingall-roundmonitoringandothermeasures,inordertopreventcasualtiesandachievethebestproductionstateforsafeproductionandcivilizedconstruction.
【适用安全技术/生产体系/提升效率/企业管理等场景】
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油气储运安全完整版
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本安全管理资料适合用于通过加强过程管理,不断改善生产条件和作业环境和增加全方位监控等措施,以期达到预防伤亡事故,并实现最佳的生产状态用以安全生产、文明施工等。
可直接应用日常文档制作,也可以根据实际需要对其进行修改。
指石油和天然气从地下开采到地面以后,经过预加工处理、储存和输送到消费地。
石油的运输方式有四种:
铁路油罐车运输、公路油罐车运输、水路油轮运输和管道运输。
铁路油罐车运输适用于中小批量的原油中长距离运输。
在油田开发初期,原油产量尚未达到规模时作为输油管道的建设之前的过渡期,铁路油罐车应用普遍;长距离输油管道的转油站也常设有原油装车栈桥,用火车罐车将石油运往消费地。
公路罐车具有运输灵活性大,适用于无水路可通和不靠近铁路的地区,在我国主要用于短途运输。
水路运输具有成本低、运输量大的优点,可分为远洋运输、沿海运输、内河运输、湖泊运输。
沿海运输指几个临近海区间或本海区内的运输。
内河运输一般为国内运输。
水路运输的主要运输工具是油轮和油驳,万吨以上的油轮一般用于海运原油,如我国大连新港、秦皇岛油港、黄岛油港等都能够停靠万吨级巨轮。
万吨以下的(多以3000t以下)油轮、油驳是江河内的常用运油工具。
管道运输有两类:
一类是油田内的油气集输管道、炼油厂内部的输油管道,这些属于企业内部的输油管道;另一类是用于输送原油、产品油或天然气的长距离输油(气)管道。
长距离输油(气)管道?
一般把管径大于150mm,输送距离大于100km的管道称为长距离管道。
输油管道又可分为原油管道、成品油管道和液化气(包括液化天然气“LNG”和液化石油气“LPG”)管道。
目前国内长距离输送原油管道干线最大直径为720mm,总长度1.7×104km。
长距离输送原油管道由输油干线和输油站(库)组成。
干线部分包括管道本身,沿线阀室,穿跨越江河、铁路、公路、山谷的设施;输油站(库)包括管道的起点站(首站)、沿途设置的泵站、加热站和管道的终点站(末站)。
为了保证安全运行,沿管道建有专用的微波通讯系统,进行统一的生产调度指挥。
长距离输原油管道概况见下图。
长距离输油管概况
1—进场?
2—转油站?
3—来自油田的输油管?
4—首站的罐区和泵房?
5—全线调度中心?
6—清管器发放室?
7—首站的锅炉房、机修厂等辅助设施?
8—微波通讯塔?
9—线路阀室?
10—管线维修人员住所?
11一中间输油站?
12一穿越铁路?
13一穿越河流的弯管?
14一跨越工程?
15一末站?
16一炼厂?
17—火车装油栈桥?
18—油轮装油码头
天然气管道与输油管道相比,在建设与运行中有其独特之处,但总体设计与运行原理方面与输油管道相似,沿线设有压气站、清管站、计量站、配气站、阀室及气库等设施。
管道输送具有其他方式输送无可比拟的优点:
输送成本低、建造价格低且施工周期短、占地面积少、节省人力、节省能源和安全性高。
石油的储存?
为确保平稳输油,在长输管道的首站和末站都相应建造有储油罐群,油罐群(也称之油库)容量一般按管道日输量的5~9倍设置。
对采取旁接油罐输油方式的管道中间泵站也建有储罐,其容量视管输量大小设计。
天然气一般采用地下储库。
储罐可建在地上或地下,以建罐材料不同分为金属罐、非金属罐和岩石地下库。
金属罐多建在地上,原油储罐常用立式圆柱形储罐。
1.地上金属罐。
根据罐顶结构分为浮顶罐(包括内浮顶)、拱顶罐和悬链顶油罐。
(1)浮顶罐:
罐顶浮在油面上,随油位变化升降,浮顶的基本形状是一个紧贴罐内壁的圆盘,周边与管壁设有密封装置。
因为浮顶与液面间不存在气体空间,油品不易挥发,储油时损耗小,减小了对大气的污染和产生火灾的可能性。
10000m3以上的油罐多采用浮顶罐,国内最大的浮顶罐容积为100000m3。
(2)拱顶罐:
罐顶为球缺形,拱顶半径一般为油罐直径的0.8~1.2倍。
罐顶本身是承重结构,由4~6mm的薄钢板和加强筋组成,便于施工,相对浮顶罐造价较低,油气损耗大于浮顶罐。
由于罐径的限制,国内最大容积为10000m3,国外最大容积为50000m3。
(3)内浮顶罐:
内浮顶罐基本上是在拱顶罐内安装内浮盘。
原油储运很少采用。
(4)悬链顶油罐:
也称无力矩罐。
容量在100~5000m3之间,罐顶由罐壁和罐内中心柱支撑,在重力作用下,顶板自然下垂,形成一条悬链形曲线。
2.钢筋混凝土非金属储罐。
多为地下和半地下式建筑结构。
因节约钢材,抗腐蚀能力强,保温效果好,原在我国油田、长输管道和炼油厂采用较多。
然而钢筋混凝土油罐防渗漏能力差、防雷击能力差,年久混凝土脱落或裂缝会导致漏油;另一方面,还会使部分钢筋裸露在外,建罐施工中保证不了数以千计的钢筋接头都能接通导走电荷,因此当遭受直接雷击时,雷电的电磁感应和静电感应都可以引起放电,引燃罐内或泄漏在罐外的油气,造成火灾和爆炸事故。
我国曾发生过多起钢筋混凝土油罐雷击着火爆炸事故。
我国已不再建造这类储罐。
3.岩层地下库。
世界上有地下水封石洞库储油、山洞库储油、盐穴储油等多种形式,我国20世纪80年代开始在黄岛建有水封石洞油库。
水封储油是在稳定的地下水位线下开挖洞穴,利用地下水的压力将油封存于洞穴中,达到储油的目的。
洞罐的结构一般采用直墙拱顶车厢式的形状,分一排或两排列于地下,洞罐顶部的埋深应比稳定的地下水位至少低5m。
长距离输油(气)管道的安全运行?
管道生产有其自身的特点:
管道线路长、站库多,运送介质易燃、易爆、易凝、输送压力高,并且要求连续运行。
因此,管道生产需要先进可靠的设备和技术手段,对生产过程进行严格管理、精心的维护、准确的监控,确保输送油、气过程中安全平稳。
1.生产运行安全。
调度人员根据输油量、输油所处季节,制定合理的输油运行方式。
通过生产设施上的各类仪表,将系统压力、温度、流量参数和工艺流程、设备运行状态通过通讯讯道传到调度室显示或输入计算机,调度人员将运行工况分析、处理,下达调整或改变运行工况命令。
若管理的是成品油顺序输送管道,还要进行品种批量和界面的跟踪。
为了安全生产,要求各级调度人员熟悉站库设备流程,掌握运行状态,有丰富的经验和对故障敏感的判别和处理能力。
要求全线操作人员掌握现代化设备的操作、维护、保养和事故处理能力。
早先建成的输油管道是旁接油罐的方式。
现代化的长输管道运行是实现“泵到泵”密闭输送,要求安全、平稳和优化运行,提高自动化管理水平。
2.管道SCADA系统。
我国管道数据采集与监控系统,已经在东营—黄岛输油管线复线和陕西靖边-北京的输气管线上应用,这是利用现代网络通信技术组成的全自动控制的密闭管输送系统。
该系统由调度中心、远传通信信道和监控终端三大部分组成,主要功能是:
①从各输油气站采集数据、监视各站工作状态和设备运行情况。
②给各站发出指令,自动启、停设备,切换流程。
③对控制参数进行给定值和自动调节。
④显示管道全线工作状态,向上级调度传送数据。
⑤对管道全线密闭输送进行水击保护控制。
⑥对管道全线进行随时工艺计算和优化运行控制。
⑦对管道全线进行清管作业控制。
⑧对全线设备状态及工艺参数进行趋势显示和历史趋势显示。
⑨对系统故障与事件自检。
⑩对于成品油管道不同油品的顺序输送进行界面跟踪和分输、分储控制。
3.管道设备。
管道输送设备是指输油气站库的生产设备。
输油站除油罐外,主要还包括以下设备①输油泵。
输油泵是长输管道输送的动力源。
输油泵一般采用电动机拖动,机组功率由管道设计输送能力选择匹配。
为防止输油泵原油泄漏引起火灾爆炸,输油泵房内的电机与输油泵之间设有防爆隔墙。
露天装置的输油泵机组现已在我国主要输油管道上广泛应用。
②加热炉。
加热炉是长输管道输油的加热设备,炉型有方箱式、圆筒式、斜顶式等多种形式,目前我国主要输油管道为了提高热效率和原油加热过程的安全,已经逐步改为热煤间接加热炉,由热媒介质通过热交换器传热给原油,避免了火焰直接加热油管,减少了加热炉火灾事故。
除了油罐、机泵和加热炉以外,主要输油(气)设备还有:
输气压缩机、锅炉与压力容器、清管设施、油罐区固定消防设施、阀门、流量计、控制仪表、工业控制计算机、通信设备、动力设备(电动机、柴油机、燃气轮机、变压器、电气开关等)等。
对设备的安全管理内容包括:
设备运行记录、分析,故障检测,维护维修计划,更新改造,关键设备的检测和事故预测。
要求操作者严格执行各种设备安全运行操作规程、日常精心检查维护保养设备,使运行和备用设备完好。
4.管道干线。
从泵站出口(管道阴极保护绝缘法兰)至下一泵站入口(管道阴极保护绝缘法兰)之间的线路部分为管道干线。
管理工作的对象主要对钢管的防腐、保温、绝缘涂层、阴极保护设施、河流穿跨越、线路阀室、水工保护构筑物进行检查维护。
管道干线管理的主要内容有:
①巡线检查,防止人为和自然灾害等因素的破坏,保障生产运行畅通。
②管道防腐层的检修和维修。
③管道内腐蚀、泄漏的仪器检测与维修。
④线路水工保护等构筑物、穿跨越工程设施的检查与维修。
⑤清管作业和管道沿线的输送介质排放。
⑥管道事故的紧急抢修作业。
职业危害?
在石油储油过程中,主要危害是石油和天然气的泄漏。
泄漏不仅造成经济损失和环境污染,若处理不及时或处理不当,还会引起火灾爆炸事故。
雷电引发的重大火灾爆炸事故在石油储运系统发生过多起。
重大火灾爆炸事故往往造成严重的经济损失和人员的伤亡。
此外在输油(气)管道工程施工、输油(气)设施的改造、机械清管、事故抢修中由于方案不落实,措施不当、违反操作规程造成的跑油跑气、机械损坏、机械伤害、烧伤、高空坠落、石油中毒窒息等人身事故也时有发生。
发生火灾爆炸事故的原因往往与输油(气)管道及其设备的跑、冒、滴、漏,设备故障产生的高温、雷电引燃、静电火花、火源及人为操作失误疏忽有密切的关系。
1.管道事故特点:
①管道绝大部分埋地敷设。
因其隐蔽,管道事故初期阶段的腐蚀、裂开造成的泄漏则不易被发现。
②长输管道站间输油(气)管道只有一条。
若干线一处泄漏或中断,即造成全线停输,对于加热输送的原油管道若停输时间过长,管道内原油温度降低,可能造成重大凝管事故。
③站间输(气)管道多在野外,若发生管道泄漏事故,尤其是江河穿跨越段发生泄漏,作业环境差、事故处理难度大,另外还会严重污染环境。
④管道和站库设施受自然灾害(洪水、地震、泥石流、雷击)容易造成管道冲断、震毁和火灾,破坏性大。
例如,1976年唐山大地震使秦京管道断裂、跨越倒塌;1984年铁秦管道因上游山洪暴发、石河水库放水冲断管道;1997年马惠管道被洪水冲断,都造成全线停输、跑油、环境污染事故。
⑤人为的损坏、破坏时有发生,如不法分子在管道上钻孔盗油盗气、偷盗跨越管线上的固定件、阀室零部件等。
⑥由于埋地管道的土壤含水、碱、磷和微生物,管道通过矿区、城市,穿越铁路、电车、电气化铁路、输电系统等可能在土壤中产生杂散电流,形成地下化学、电化学和微生物作用腐蚀管道。
⑦管输原油和天然气含有酸或碱性杂质,可导