引言

把油氣礦場收集、處理后的原油、天然氣輸送給用戶的管道設施,稱為油氣長輸管道。油田集輸生產中,一般把直徑大于150mm,油、氣輸送距離大于100km的管道稱為油氣長輸管道。

一、管道風險分析

1.第三方破壞

包括人為因素破壞和自然災害破壞。如管道上方違章施工、在管道上打眼盜油、管道附近土層移動、滑坡等都可能導致管道發生失效。

2.腐蝕

包括外腐蝕、內腐蝕和應力腐蝕。土壤、陰級保護失效和絕緣涂層老化等均會導致管道外腐蝕;施工安裝不當等又會引起應力腐蝕。

3.操作

包括施工誤操作和運行誤操作等。在管道投運前,對施工工人進行崗位培訓,避免造成管道憋壓和閥門損壞;運行過程中藥嚴格執行調度指令,嚴格操作規程,避免因輸油泵、加熱爐故障,管道輸油量達不到設計流量或管道沿程降溫過大,造成凝管、停輸。

4.材料缺陷

包括管材初始缺陷和施工缺陷。初始缺陷是在制造、施工和運輸過程中產生的;安裝缺陷則是在管段施工過程中形成的。這些缺陷的存在導致管道強度降低。直接影響管道運行的可靠性。

二、安全預防措施

1.管網設計、安裝、驗收技術資料齊全

石油、天然氣管道的漆色、色環,流向指示等標志應明顯、醒目并符合有關規定。資料中必須有管網平面布置圖,標記完整,

位置準確;石油、天然氣管道管理制度健全(如定期巡回檢查制度),指定專人,落實責任,定期檢查,記錄齊全。

2.管道無嚴重腐蝕泄漏,防靜電積聚措施可靠

石油、天然氣管道應能滿足工藝設計參數,無泄漏(3點/1000m),地下或半地下敷設管道符合有關規程要求,承壓管道必須有足夠的強度,不允許有深度大于2mm以上的點狀腐蝕和超過200mm2以上的面狀腐蝕。熱力管道的保溫層應完好無損,且熱補償裝置應符合有關要求。管道外敷防腐絕緣層和陰極保護裝置完好。

3.管道安全防護符合要求,確保附近設施安全埋地敷設的原油、穩定輕烴、20℃時飽和蒸氣壓力小于0.1MPa的天然氣凝液、壓力小于或等于0.6MPa的油田氣管道與居民區、村鎮、公共福利設施、工礦企業等的距離不小于10m。

管道的支承,吊架等構件均應牢固合理,架空敷設管網下方為交通通道時,應有相應的跨高及懸掛醒目的警示標志;埋地管道的敷設深度符合標準要求,敷層完整無破損。

4.管道穿越符合規范要求,防止產生相互影響

穿越水域、沖溝位置符合線路總走向,穿越水域、沖溝堤基的管道,且兩岸地面低于河水位時,設置止水環或阻水墻。穿越鐵路、公路時,避開石方區、高填方區、路塹、道路兩側為同坡向的陡坡地段。地面上的管道應盡量避免與道路、鐵路和航道交叉。在不能避免交叉時,交叉處跨越的高度也應能使行人和車船安全通過。地下的管道一般沿道路敷設,各種管道之間保持適當的距離,以便安裝和維修;供熱管道的表面有保溫層,敷設在地溝或保護管內,應避免被土壓壞和使管子能膨脹移動。

5.加強管線保溫防凍措施減少外力影響風險

對于蒸汽管道、高溫管道、低溫管道以及有防燙、防凍要求的管道,需要用保溫材料包覆在管道外面,防止管內熱(冷)量的損失或產生凍結。對于某些高凝固點的液體管道,為防止液體太粘或凝固而影響輸送,還需要加熱和保溫。常用的保溫材料有水泥珍珠巖、玻璃棉、巖棉和石棉硅藻土等。當管道種類較多時,為了便于操作和維修,在管道表面上涂以規定顏色的油漆,以資識別。

例如,蒸汽管道用紅色,壓縮空氣管道用淺藍色等。

6.采取各種防腐清洗手段延長管線使用壽命

為防止土壤的侵蝕,地下金屬管道表面應涂防銹漆或焦油、瀝青等防腐涂料,或用浸漬瀝青的玻璃布和麻布等包覆。埋在腐蝕性較強的低電阻土壤中的管道須設置陰極保護裝置,防止腐蝕。地面上的鋼鐵管道為防止大氣腐蝕,多在表面上涂覆以各種防銹漆。種管道在使用前都應清洗干凈,某些管道還應定期清洗內部。為了清洗方便,在管道上設置有過濾器或吹洗清掃孔。在長距離輸送石油和天然氣的管道上,須用清掃器定期清除管內積存的污物,為此要設置專用的發送和接收清掃器的裝置。

7.加強管線泄漏檢測手段減少停輸反應時間

為了保證管道安全運行和發生事故時及時制止事故擴大,除在管道上裝設檢測控制儀表和安全閥外,對某些重要管道還采取特殊安全措施,如在煤氣管道和長距離輸送石油和天然氣的管道上裝設事故泄壓閥或緊急截斷閥。它們在發生災害性事故時能自動及時地停止輸送,以減少災害損失。

8.建立“三防四責”防護體系加強油氣泄漏監控

通過建立聯合站以上輸油泵自動連續遠程監控、預警報警和站控停泵防線;敏感區域管線中間截斷閥的監控和遠程緊急截斷防線;敏感水源地、河流等攔油基礎設施建設和遠程監控防線等“三道防線”和油田公司、廠(處)、作業區(大隊)、基本生產單元“四個責任”層級的油氣泄漏防控責任體系,從而形成了從巡查到管理,再到地域及重點要害部位的油氣泄漏綜合防控體系,達到了“及時發現、快速處置、有效控制”目的。

結束語

由于油氣長輸管道在國民經濟中的重要性,以及泄露油氣造成的極大危害性和環境破壞力,因此在加強安全預防措施時,還要加大日常安全管理,定期演練應急預案,定期對管道進行檢測、維修,檢測、維修記錄齊全;有管道事故應急預案,搶險救援人員和設備配備到位,定期進行管道事故應急救援演練。

篇2:液化石油氣火災爆炸事故預防措施

1、球罐在設計時對選材應有明確的技術要求,其質量及規格應符合相應的國家標準和行業標準。要說明盛裝介質的腐蝕性適用濃度范圍,設計時要留有腐蝕裕度。運行時要嚴格執行工藝指標不得超濃度運行。

2、球罐基礎施工時,其基礎承臺地下隱蔽工程必須經監理部門驗收,以防止球罐基礎發生不均勻沉降,使罐體在不良應力下運行。

3、球罐組裝施工單位應具備相應的施工資質,施工時時應嚴格按照技術規范組織施工,嚴格按技術要求正確選用焊接材料、使用正確的焊接方法施工。

4、球罐在投入使用前必須辦理《壓力容器使用許可證》,并建立設計、制造、安裝、檢驗檔案。球罐應按《壓力容器安全技術監察規程》的規定,定期進行檢驗。

5、球罐的安全附件(液面計、壓力表、安全閥、緊急切斷裝質、溫度表)必須齊全好用。

6、建立、建全并嚴格落實《安全、消防管理規定》,特別是嚴格落實用火管理規定、規范用火作業。罐區工作人員必須經過安全教育和技術培訓,經考核取得上崗許可證后方可上崗。

7、罐區必須配有完善的消防設施,罐體應配有噴淋冷卻水和消防水幕。按規定液態烴罐區應配有高壓消防水(0.8mpa-1.2mpa)系統,并配有蓄水池。建議最好在罐區配自動或手動的高壓消防炮。

8、球罐底部接管的第一道法蘭、閥、墊片的壓力等級應比球罐本體提高一個壓力等級,墊片應選用帶有金屬保護圈的纏繞墊片,法蘭應選用對焊法蘭,螺栓應使用高強度螺栓,球罐第一道法蘭、閥門、墊片、螺栓的安裝、使用、更換應有詳細的記錄。

9、為應急處理事故,宜在球罐底部的管線上增加注水管線,該管線在正常情況下應用盲板與物料系統隔開。冬季,要及時脫除罐內游離水,防止底部閥門凍裂。

10、配電設備應與罐距離大于80m,電纜溝內應充砂。

11、罐區球罐必須設有防雷、防靜電接地。

12、球罐運行必須嚴格執行工藝技術規程,不得超溫、超壓、超負荷運行。

篇3:液化石油氣儲罐受熱失效預防措施

1防火間距應符合要求

防火間距可降低燃燒區的熱輻射能對鄰近罐、設備的影響,避免將鄰近的儲罐或設施烤著,導致災害擴大。由于液化石油氣的較大火災危險性,故它的防火間距較大。儲罐之間的防火間距不應小于相鄰較大罐的直徑,分組布置的儲罐應單排布置,組與組之間的距離應不小于20m。液化石油氣儲罐或罐區與建(構)筑物,堆場、道路等設施的安全距離應符合規范所規定的要求。1984年11月19日,墨西哥國家石油公司液化石油氣儲運站由于管線泄漏引起大火,后發生了液化石油氣的蒸氣爆炸,650人死亡,6000人受傷,近3.1萬人無家可歸,財產損失高達2250萬美元(1990年幣值)。其事故教訓之一,就是儲罐間防火間距太小,以至火災引起一個儲罐燃燒爆炸后,其他儲罐也受到波及,緊接著發生一連串的連鎖爆炸引發更多的傷亡和損失。

2儲罐表面涂白防護

儲罐表面涂白防護是將罐體表面涂成白色,借以反射陽光直射的熱量。夏季陽光直曬到地面的熱流率大約為1010W/m2,儲罐若是黑體,90%的熱量可以被吸收,而若是白體,僅有20%~30%被吸收,罐體表面的光滑度和清潔度越高,吸收的熱量越少。

采用2個長15m、直徑為2.9m,體積為113m3圓筒形儲罐,在7月的2天里進行陽光下受熱試驗,罐重35900kg,內容物49100kg,液體充裝度為90%,罐表面沒有隔熱層,但是被涂成白色。其中一個罐在實驗前迅速被裝滿,類似于絕熱壓縮,因此該罐的初始溫度較高。實驗期間沒有任何液化氣輸入和輸出。。隨著環境白天和黑夜溫度變化,罐內溫度變化僅在幾度范圍,曲線呈正弦波趨勢。環境的平均溫度為25.2℃,而罐內的平均溫度不高于28.2℃。

3噴淋水膜防護

噴淋水膜防護是直接向罐體表面噴淋水,形成一層水膜進行防護;采用在輻射火焰和罐之間噴射水幕吸收輻射熱也屬此類方法。這種方法需要有足夠的供水量,可用的操作系統,保證在遭受火災時能快速啟動,一般適用于固定容器,不適用于移動的槽、罐。在液化石油氣儲罐區發生火災時,為了防止發生新的燃燒和爆炸,需用大量的噴淋水對著火罐和相鄰罐及設備進行冷卻,儲罐宜設置固定式消防噴淋裝置。噴淋裝置宜采用噴霧頭。儲罐上的液位計、進出管線的閥門、梯子等薄弱環節應設有輔助噴霧頭。消防用水量及設儲水池的要求應按《建筑設計防火規范》的有關規定執行。噴淋裝置的控制閥宜放在距罐壁10m以外、便于操作的地點。

噴淋水膜的強度可以根據火焰熱輻射強度、受保護容器的尺寸、幾何形狀和充裝量加以調節。用池火或丙烷燃燒器模擬的火災熱輻射作用于液化石油氣儲罐,罐壁受噴淋水膜保護,確定在一定時間內罐壁不失效的最低噴淋供水強度,即安全噴淋強度。實驗結果表明;當4.85m3的儲罐受噴6.7L/m2·min噴淋強度保護和0.5m3的儲罐受9.61L/m2·min噴淋強度保護時,足以保證在90min甚至更長時間內,罐內氣相部分的壁溫低于90℃;然而,必須在罐壁溫度達到300℃之前啟動水噴淋裝置,并且保持罐壁表面完全濕潤,否則罐壁溫度很快上升至500~600℃,短時間內便會導致儲罐失效。儲罐的幾何形狀和火焰強度直接影響到安全噴淋強度,表1列出了不同幾何形狀儲罐和火焰強度下的安全噴淋強度。實驗結果表明:處于火災場所的液化石油氣儲罐,在大于安全噴淋強度的水膜保護下,保持器壁無干燥表面,并在器壁溫度達到300℃之前就已啟動水噴淋裝置,能夠在幾個小時內不失效。如果儲罐上設置的安全閥能夠正常工作,安全噴淋強度9.61L/m2·min可降低到7~8L/m2min以下。

4保溫隔熱防護

保溫隔熱防護是采用一種具有低導熱性能和內部能發生吸熱的隔熱耐火物質,覆蓋于罐體表面進行防護。這種方法較適用于火車槽車和汽車槽車;對于球形固定儲罐的鋼支柱應作保溫隔熱防護,耐火極限不應低于2h。

用1m3的液化石油氣儲容器進行實驗,容器器壁無保溫隔熱層,進行火焰烘烤,在7.7~9.5min內便發生了爆炸。2個64t充滿丙烷的鐵路槽車陷入火中,未使用保溫隔熱層防護的在24min時發生了蒸氣爆炸,而使用了保溫隔熱層的則94min后才發生爆炸。同樣的鐵路槽車實驗條件下,使用容器體積為原來的1/5,在其外部夾套內用聚氨酯泡沫作為保溫隔熱層,在受火焰烘烤40min內,傳入罐內的熱流率僅為輻射熱的1/5~1/6。

在容器上安裝或不裝安全閥,測定在安全閥的安全泄放作用下,隔熱墊層的防護能力。一個充裝量為25%~50%的1.9m3丙烷容器,沒有安全閥,被火焰烘烤8~14min后發生了蒸氣爆炸;若容器上裝有安全閥,則爆炸沒有發生。表2列出了不同體積的球形容器,受隔熱介質防護的性能。

由此可見,保溫隔熱防護方法能有效地延續和防止受熱輻射的液化石油氣容器壁溫升高、器內溫度和壓力升高。在容器內部存在液化氣體的情況下,容器內氣相部分的壁溫可保持在300℃以下。設有安全閥的較小容積的容器,安全泄放時間可達1h以上,較大容器的容器在幾小時以上,保溫隔熱層可降低輻射熱的傳遞速度,使安全閥能夠及時釋放出進入容器中的熱能,避免過熱。這種方法較其他防護方法更依賴于安全閥的動作。

5安全泄放防護

液化石油氣罐上設置的安全閥具有重要的作用,避免了由于器內壓力升高而引起的高溫過熱液體,同時其安全泄放起到了泄壓冷卻的作用。儲罐上設置的安全閥應是全啟封閉彈簧式安全閥。容器為100m3或100m3以上的儲罐應設2個或2個以上的安全閥,并且安全閥應裝設放散管,其管徑不應小于安全閥出口的管徑。放散管管口應高出儲罐操作平臺2m以上,且應高出地面5m以上,安全閥與罐之間必須裝設閥門。

儲罐區應設備用儲罐,以備開罐檢查、檢修及發生事故時用,火災時,為了安全,將危險區域的易燃物料轉移到安全地帶的備用儲罐中。

6堆土掩埋罐體防護

液化石油氣儲罐也可用堆土掩埋或半埋進行罐體防護,兩樣也可起到防止熱輻射的作用,同時還可保護罐體免受爆炸拋射物的沖擊,延遲儲罐失效的時間可更長。用土掩埋一般要求在容器周圍筑一個坡度不超過34°的防護墻,需要占地面積較大,此法較適用于球形儲罐的防護。然而,使用沙粒與纖維混合制成的新掩埋材料能提高防護墻的坡度達75°以上,從而能降低其厚度,減少占地面積,因為這種合成新材料具有較強的粘合力。

用金屬板模擬罐壁進行的堆土掩埋實驗得出良好的隔熱防護結果。表3為傾斜金屬板在堆土掩埋防護下,火焰輻射強度和時間與不同防護深度處的溫度升高情況。

由于合成纖維材料在高溫下受到破壞而降低粘合力,堆層在火焰中會受到不同程度的損壞,但堆層的厚度降低是緩慢的,火焰持續幾小時以后,一個1m厚的堆層外表面僅減薄35cm,受保護的金屬板仍然保持著最初的溫度。

實驗表明,采用這種防護方法,堆層的厚度應保持在0.5~1m范圍,盡管堆層的外表面在火熔爐熱作用下會有一定程度的損壞,但器壁和器內裝物的溫度仍能在幾個小時內保持不變,取得良好的防護效果。

為了保護液化石油氣罐來自外部的影響,還可在罐外層建上很厚的預應力混凝土層,如終端檢測罐。