無(wú)論是低溫儲(chǔ)罐、儲(chǔ)氣罐還是儲(chǔ)油罐,都是用來(lái)儲(chǔ)存易燃燒、易爆炸、易揮發(fā)、易流失的介質(zhì),一旦發(fā)生爆炸所造成的損失難以估計(jì)。
近20年來(lái),油罐發(fā)展呈大型化的明顯趨勢(shì)。隨著油氣儲(chǔ)備量的增加,儲(chǔ)油罐的規(guī)模和數(shù)量也大幅度地增加。因此,如何安全有效地管理儲(chǔ)油罐、提高儲(chǔ)油罐的安全可靠性,已是當(dāng)前安全管理工作所面臨的一個(gè)重大問題。
地上常壓儲(chǔ)罐內(nèi)的易燃蒸汽爆炸后,會(huì)使罐壁與罐底間的焊縫或側(cè)縫開裂,嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致罐體撕裂。有時(shí)爆炸產(chǎn)生的沖擊波甚至?xí)䦟?chǔ)罐炸飛。如果儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)良好且維護(hù)適當(dāng)。當(dāng)罐內(nèi)易燃蒸汽發(fā)生爆炸時(shí),會(huì)使儲(chǔ)罐順著罐壁到灌頂間的焊縫開裂,在這種情況下,可能只會(huì)在受損的罐內(nèi)發(fā)生著火,罐內(nèi)物質(zhì)一般也不會(huì)泄漏。為了防止儲(chǔ)罐發(fā)生爆炸事故,首先要了解易發(fā)事故的儲(chǔ)罐類型,并且在日常工作中加強(qiáng)對(duì)這些儲(chǔ)罐的維護(hù)。
那么,什么是儲(chǔ)罐的危險(xiǎn)因素呢?儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)、檢查和維護(hù)這些因素與重大儲(chǔ)罐爆炸事故直接相關(guān)。
從美國(guó)以往發(fā)生的儲(chǔ)罐爆炸事故中可以發(fā)現(xiàn),比較舊的儲(chǔ)罐更容易發(fā)生罐壁與罐底間焊縫的開裂事故。1950年以前修建的儲(chǔ)罐一般都不符合目前的火災(zāi)爆炸泄放行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在對(duì)儲(chǔ)存易燃和可燃液體的常壓儲(chǔ)罐進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)考慮到一旦儲(chǔ)罐發(fā)生爆炸,應(yīng)該讓它順著罐壁與罐頂間的焊縫開裂。這樣可以防止儲(chǔ)罐被炸飛或順著側(cè)縫爆裂。美國(guó)很多機(jī)構(gòu)都建立了儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。美國(guó)石油協(xié)會(huì)的API-650“鋼制焊接油罐”標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)儲(chǔ)罐的設(shè)計(jì)就做出了要求。
如果儲(chǔ)罐維修、維護(hù)不當(dāng),又疏于檢查,當(dāng)罐內(nèi)蒸汽發(fā)生爆炸時(shí)就會(huì)使儲(chǔ)罐嚴(yán)重受損。當(dāng)罐壁與罐底之間的焊縫強(qiáng)度因腐蝕變?nèi),或罐壁與罐頂之間焊縫的強(qiáng)度大于罐壁與罐底之間的焊縫強(qiáng)度時(shí),儲(chǔ)罐更易損壞。在罐基周圍鋪砂石或溢油吸收劑的做法,更有可能會(huì)造成罐底腐蝕,因?yàn)榻?jīng)過多年使用之后,有些儲(chǔ)罐,尤其是舊罐的底部可能要比地面低,會(huì)造成水分在罐底部積聚,最終導(dǎo)致罐底、罐壁與罐底間的焊縫變?nèi)。還有一種情況是,對(duì)罐頂或罐頂上的配件進(jìn)行更換或進(jìn)行其他整改時(shí),有可能會(huì)使罐頂與罐壁間焊縫的強(qiáng)度大于罐壁與罐底間焊縫的強(qiáng)度。
其他可能會(huì)造成儲(chǔ)罐爆炸和類似后果的危險(xiǎn)因素包括:
1可燃蒸汽
可燃蒸汽的生成不僅會(huì)對(duì)儲(chǔ)存純易燃液體的儲(chǔ)罐構(gòu)成危險(xiǎn),而且對(duì)污泥罐或混合罐都會(huì)造成危險(xiǎn),因?yàn)檫@些罐里可能會(huì)有可燃物存在,或通過反應(yīng)可生成可燃物質(zhì)。污泥(污油)罐尤其危險(xiǎn),因?yàn)樗鼈冇袝r(shí)是敞口的;爆炸性氣體在罐內(nèi)和罐外都有可能形成。很多用罐單位都沒有意識(shí)到這種危險(xiǎn)。此外,即使是空罐,如果含有可燃性蒸汽,也存在著危險(xiǎn)。
2點(diǎn)火源
可燃蒸汽從罐中散出,與空氣混合后,遇到點(diǎn)火源才會(huì)發(fā)生燃燒。為了將著火的危險(xiǎn)降到最小,所有可能的點(diǎn)火源都要與潛在的可燃蒸汽隔離,這些點(diǎn)火源包括可能會(huì)產(chǎn)生火花或形成弧光的焊接設(shè)備或維修中的設(shè)備,靜電源,雷電,附近區(qū)域的動(dòng)火作業(yè),或儲(chǔ)罐周圍不符合標(biāo)準(zhǔn)的電氣設(shè)施等。
如果儲(chǔ)罐所在的位置不滿足最小防火間距的規(guī)定,則其帶來(lái)的危險(xiǎn)性會(huì)大大增加。為了減輕儲(chǔ)罐損壞對(duì)人員、環(huán)境和其它儲(chǔ)罐造成的后果,在儲(chǔ)罐原有圍堰外應(yīng)考慮再多加一層防火墻。
儲(chǔ)罐危險(xiǎn)因素識(shí)別
◆ 不符合API-650或其他應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),并且內(nèi)裝易燃液體或可生成可燃性蒸汽的液體的常壓儲(chǔ)罐;
◆ 儲(chǔ)罐基礎(chǔ)周圍受到腐蝕或與地面直接接觸并暴露在潮濕環(huán)境中的鋼罐;
◆ 儲(chǔ)罐或關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)(如管線)的焊接變?nèi)趸蚴В?br />
◆ 如果儲(chǔ)罐曾經(jīng)裝過水和易燃物的混合物,罐底的水分可能會(huì)導(dǎo)致罐內(nèi)底部腐蝕;
◆ 含有可燃蒸汽但未安裝阻火器或限制蒸汽發(fā)散的控制設(shè)備的儲(chǔ)罐;
◆ 含有可燃蒸汽的儲(chǔ)罐附近的點(diǎn)火源。
儲(chǔ)罐危險(xiǎn)因素控制措施
所謂人的管理,就是要千方百計(jì)地防止因違章作業(yè)、違章操作、違章指揮而引起的爆炸事故。不僅要加強(qiáng)職工安全方面的培訓(xùn)、教育工作,讓其認(rèn)識(shí)到儲(chǔ)油罐爆炸的危害性和嚴(yán)重性;還要進(jìn)一步規(guī)范職工的行為,嚴(yán)格按照操作規(guī)程作業(yè),尤其是操作細(xì)節(jié),比如穿防靜電工作服,不穿化纖類衣服和膠鞋上班作業(yè)等等。
根據(jù)可燃物發(fā)生燃燒和爆炸的條件可知,要想避免儲(chǔ)油罐發(fā)生火災(zāi)和爆炸事故,就必須禁止氧氣或空氣進(jìn)入儲(chǔ)油罐內(nèi)。對(duì)于容量大的內(nèi)浮頂油罐,可以實(shí)行收付混合操作方式,使浮盤在較小的范圍內(nèi)浮動(dòng),減少浮盤以下空間的硫化亞鐵外露與空氣接觸的機(jī)會(huì);采取高液位操作,減少油罐氣相空間,減少腐蝕范圍;采取惰性氣體置換(氮?dú)獗Wo(hù))的方法,既可實(shí)現(xiàn)無(wú)氧操作又可防止爆炸性混合氣體的形成;在油罐付油時(shí),采取注入蒸氣或氮?dú)獾缺Wo(hù)措施,在停止注入蒸氣后,應(yīng)及時(shí)注入氮?dú),防止空氣進(jìn)入油罐。
改進(jìn)常壓裝置“一脫四注”工藝來(lái)降低硫含量;采用油渣加氫轉(zhuǎn)化工藝來(lái)降低常壓渣油的硫含量;油品進(jìn)罐前進(jìn)行有效的脫水來(lái)降低含水量;在分餾塔頂添加緩腐蝕劑,使鋼材表面形成保護(hù)膜來(lái)起阻蝕作用,在油品中添加抗靜電劑提高油品的電導(dǎo)率。
在易被腐蝕的地方,使用耐腐蝕的鋼材;在易腐蝕設(shè)備內(nèi)表面采用噴涂耐腐蝕金屬或涂鍍耐腐蝕材料等技術(shù);在儲(chǔ)油罐內(nèi)壁嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)使用防靜電涂料以消除靜電放電產(chǎn)生的危害或靜電引力導(dǎo)致的各種生產(chǎn)障礙;采用罐頂噴淋技術(shù)來(lái)有效降低油罐溫度,延緩硫腐蝕,同時(shí)及時(shí)消散硫化鐵氧化放出的熱量;通過靜電接地、跨接、設(shè)置靜電緩和器來(lái)加強(qiáng)靜電泄漏,防止靜電積聚;安裝避雷針來(lái)有效避免雷電的危害;加強(qiáng)罐體密封性檢查和維修;對(duì)大型油罐安裝可燃?xì)怏w報(bào)警裝置、滅火和冷卻設(shè)施。
采取底部裝油減少空氣的進(jìn)入、靜電的產(chǎn)生和油霧的產(chǎn)生;加大注油管的管徑以控制流速減少靜電的產(chǎn)生;在檢測(cè)井內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)和取樣,并通過靜置幾分鐘來(lái)避免靜電的產(chǎn)生;定期采用酸洗、高pH值溶劑、多級(jí)氧化劑、鈍化劑等方法來(lái)清除硫化亞鐵沉積物;定期清罐盡可能地排除儲(chǔ)罐中的積水;加強(qiáng)日常設(shè)備的檢修、罐區(qū)的安全檢查和巡檢工作,將事故消滅在萌芽狀態(tài)。
建立適合的腐蝕監(jiān)測(cè)網(wǎng)來(lái)控制與預(yù)防硫腐蝕失效。通過合理選點(diǎn)與布點(diǎn)做到在線監(jiān)測(cè)和離線監(jiān)測(cè),長(zhǎng)周期掛片與瞬時(shí)腐蝕速率測(cè)量相結(jié)合,可以全方位把握腐蝕狀況,以便及時(shí)采取措施,防患于未然。
用可燃性氣體報(bào)警器檢測(cè)環(huán)境,使可燃?xì)怏w、可燃液體蒸氣和粉塵的濃度控制在低于引起爆炸的極限范圍。
對(duì)易燃、易爆作業(yè)場(chǎng)所的防火設(shè)計(jì)采用自動(dòng)報(bào)警和自動(dòng)滅火系統(tǒng)。自動(dòng)報(bào)警的探測(cè)器應(yīng)采用防爆型,自動(dòng)滅火的滅火劑應(yīng)采用CO2氣體滅火劑。