浅谈油气储运系统中存在的问题及策略分析

浅谈油气储运系统中存在的问题及策略分析

摘要：我国油气储运系统中存在诸多问题，如油气储运过程中的火灾隐患、储运过程中的油气蒸发损耗，油气管道的腐蚀等。针对存在的问题，分析了对应策略，为今后油气储运提供了有效的保障。

关键词：油气储运；火灾；蒸发；管道腐蚀 引言：发达国家早在20世纪60年代就开始重视油气储运工业与整个石油工业的协调发展，逐步建成的油气储运系统为这些国家的国民经济建设发挥了有力的能源保障作用，使这些国家在发生能源危机时具备自我调节能力，正是由于各国经济增长对油气资源的依赖性逐渐增强，油气储运作为一个枢纽系统，在国民经济建设中的战略地位日益提高。

去年我国油气储运系统还有很多问题，如油气储运系统中的火灾隐患、油气管道的腐蚀、储运过程中的油气蒸发损耗与回收，过程节能与环保等。针对存在的问题，分析了对应策略，为今后油气储运提供了有效的保障。

1.油气储运存在的问题及原因

1.1容易引发火灾

石油天然气的主要成分是烃类氢化合物，具易燃、易爆、易聚集静电、易中毒等特性，而油气储运过程中是在特性的条件下进行，特别是输油管道，加热加压是管道运输的特性，具有极大的火灾及爆炸危险性。一旦发生事故，可能造成巨大的经济损失和人员伤亡，并带来恶劣的社会影响。

储运过程中存在的问题：（1）设备故障带来的危害。油气储运设备设计的不合理、工艺缺陷、管线的腐蚀、操作压力的波动、机械振动引起的设备疲劳性损坏及高温高压等压力容器的损坏，易引起泄漏及爆炸。（2）防静电措施不到位。油气储运过程中，油气在管道和设备内流动摩擦而产生静电，如果静电不能及时导除，造成电荷积累，导致火花放电，就会引起火灾或爆炸事故。（3）不防爆设备及电器带来的危害。工艺设备级电器线路如果未按规定选用防爆型或未经防爆处理，泄漏的可燃性液体，气体遇机械摩擦火花或电气火花极易发生火灾爆炸事故。（4）违章动火作业。不办理动火手续，不按照动火操作规程进行作业，容易导致火灾。

1.2管道腐蚀

很多输油管道在湿硫化氢环境下受到严重腐蚀并开裂，如应力腐蚀开裂（SCC）、硫化物应力腐蚀开裂（SSCC）、氢致开裂（HIC）、应力诱导的氢致开裂（SOHIC）等。导致管道腐蚀的原因有很多，主要可以归结为以下几种。

材质因素

以HIC为例，材质中包含贝氏体或者马氏体的“硬质”带对HIC十分敏感，如果材料夹杂物偏析区硬度控制在300HV以下，就能够很好的消除材料对HIC的敏感性。

冶金因素

以SSCC为例，材料中的Ni、Mn含量对材料发生SSCC的敏感性与材料硬度级别有一定的联系。在屈服强度低于822MPa时，Ni、Mn的有害显著，尤其是在Ni量高于1%时，即使硬度在HRC22以下材料的开裂敏感性依然很高，但屈服强度在822MPa以上时，其开裂敏感性高，但与合金元素的关系并不密切。

介质因素

随着H2S浓度的上升，材料的开裂临界应力值下降，敏感性增加。PH值的降低能够增加金属材料氢的吸收量，从而增加管道腐蚀率。

（4）应力水平

有很多实验表明，如果材料所受的应力超过其屈服应力的30%以上时，材料就可以发生SOHIC破坏。但这样的应力水平，在焊接构件的焊缝周围区域以及SSCC裂纹或者其他类似于裂纹的缺陷都有可能出现。

（5）设计制造

一些学者参照NACE标准（对于介质为气体，设计压力小于448KPa；对于介质为多相系统，设计压力小于1551KPa）进行容器设计，认为可以避免SSCC或HIC发生的可能。但实际上，这个标准的制定来源于实验室环境（空气中），并且酸性环境与水相的化学成分、PH值及硫化氢分压等因素有关。

1.3 油气损耗严重

目前，从油田—炼油厂—用户的周转环节繁杂，油气损耗量及带来的经济损失十分惊人。从油气回收的角度来看，油气损耗主要分为两类：（1）呼吸损耗。主要由于油品进出油罐和环境温度变化而导致；（2）运输损耗。主要由于油品在装卸过程中蒸发而导致。按照全国原油年使用量2.5×108T估算，全国原油和成品油的总耗损量将达到7.5×106t/a以上，相当于一个大油田和炼油厂的采炼量，价值在3×1010RMB以上。油品蒸发损耗的主要物质是轻组分，因此，油品的蒸发不仅造成数量的损失，还将引起质量的下降，除此之外，由于散发到空气中的油气具有易燃易爆的特性，超过一定浓度就可发生爆炸。

2、防止储运过程中问题的对策

2.1 油气储运过程的防火准备

（1）定期对设备进行保养，针对各种设备的特性严格按保养规程进行维护，工艺流程操作前做好工程危害分析，控制操作风险。

（2）做好防火设计。设备泄漏往往起源于设计阶段，因此首先是设备的设计选型、选材、布置及安装均应符合国家规范和标准。同时做好设备、电气的防爆要求，从根源上消除火灾隐患。

（3）落实动火作业措施。拆卸禁火区内需要动火的设备、管道级附件，移至安全的地方去动火，并对系统进行有效隔离，严格按照动火作业程序进行动火作业。

2.2管道的防腐处理

（1）加强钢管材料要求。

管道发生应力腐蚀开裂主要是由剥离或阴极剥离造成的，要完全控制和预防压力容器及管道中的与氢相关的腐蚀开裂，可能性非常小，为此在材料的制造过程中，尽量控制和改善夹杂物的数量与形貌，降低含硫量与含氢量，对于焊接构件，涂敷前钢管表面必须进行抛丸和喷砂处理，以达到标准要求的洁净度和锚纹深度，确保底漆粘结牢固。

（2）把好现场焊接质量关。焊接材料与管体防腐覆盖层有较好的相容性，焊接结合部应严密，必要时可做严密性实验。

（3）合理选择管材壁厚。首先要防止储运过程与投运中管道的局部屈曲失稳，其次要考虑裂纹扩展失效，防止开裂破坏，厚壁管比薄壁管有利于抗应力腐蚀开裂。因此在设计时不妨适当见底管材强度，增加管壁厚度。

2.3油气储运中的尤其损耗

（1）改造固定顶油罐。将过去石油企业采用的固定顶油罐汽油和煤油改装为内外浮顶储罐，可有效防止油气挥发，减少油品储存过程中油气污染，增强油罐安全可靠性，浮顶罐的蒸发损耗比固定顶罐降低85%左右，可产生可观的经济效益。

（2）油气回收装置

治理油品灌装过程中的油气挥发，最根本的手段就是采取油气回收措施，回收排出的烃类气体。采用油气回收的措施就是在油品灌装集中的地点，设置油气回收装置，将灌装过程中产生的油气回收，通过装置恢复成液态，重新送入储罐。

油气回收主要采用的工艺主要有：吸收法、吸附法、冷凝法、和膜分离法。另外，还有近卫达到环保目的的氧化法。

3.环保问题级对策

在油气储运过程中，轻质油品灌装及内浮顶油罐的油气排放都会产生废气，对环境产生很大的影响，一般而言，废气产生主要有两个来源：储罐的“大小呼吸”级油气挥发（即油气损耗）。油罐的大小呼吸主要有两个原因：

油品储运过程中由于温度或压力的变化，引起油气的膨胀而溢出；

（2）气体空间的变化，引起油罐的泄漏或破裂，导致部分油气溢出。

为保证油气储运过程中的安全性和环保性，在综合考虑环境因素的基础上，需要进一步提高材料设计、安全设计、容限设计等方面的能力。

结束语：各个炼油厂和油库、加油站应必须着手在油品储运过程中采取切实可行等措施减少蒸发损耗，避免强制实施油气回收影响生产经营，加强油气储运管理，但由于油气储运过程的复杂性，很多问题还待进一步解决，如油气回收技术等。目前我国还处于发展阶段，如何将一些技术有机结合起来，还需要不断的进行探索。

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