原油儲運與安全管理

原油儲運與安全管理好人一生平安認真做事清白做人

2014年5月內(nèi)容提要概況管道儲運介質(zhì)的物性與安全特性原油儲運過程主要事故分析原油儲運中安全管理中國石油天然氣資源分布冀東油田春曉氣田輸油站布置油罐區(qū)浙江、上海地區(qū)山東天津廣東、廣西天津國儲庫湛江地下洞庫大型原油碼頭油庫南京培訓中心海底管道二、管道儲運介質(zhì)的物性與安全特性原油的理化性質(zhì)：1、密度、重度與相對密度。2、粘度。（運動粘度、動力粘度）3、比熱容和導熱系數(shù)。4、低溫流動性。5、易燃、易爆性。

二、管道儲運介質(zhì)的物性與安全特性

：品種：以阿曼油為例密度（20℃）t/cm：0.8526粘度（20℃）MPa·s：17.67傾點/凝點℃：＜-44水份%：0.1膠質(zhì)+瀝青%：7.4含蠟量%：10.86含硫量%：0.950.5-2.0為含硫；高于2.0為高硫；低于0.5為低硫機械雜質(zhì)%：0.011總熱值J/g：43880凈熱值J/g：41160閃點℃：<28爆炸極限%：1.1~8.7

原油基本物性指標圖片石油（原油）的特點1、是多組分的烴類化合物；2、低溫下易失去流動性；3、遇明火具有易燃、易爆的性能；最危險：原油輸送中要著重預防4、儲運過程中易蒸發(fā)性及易產(chǎn)生靜電。5、具有一定的毒害性下面分析管道儲運中各類危害的特點二、管道儲運介質(zhì)的物性與安全特性（一）油罐火災的類型及特點1、

油罐火災的類型（1）穩(wěn)定燃燒

輕質(zhì)油品油罐在溫度較高時，蒸發(fā)出大量的油蒸氣，從呼吸閥、量油孔等處向外冒，遇火源時燃燒，形成所謂的火炬燃燒。（2）爆炸燃燒

罐內(nèi)蒸氣濃度處于極限范圍內(nèi)，遇到火源會在罐內(nèi)發(fā)生爆炸，造成罐體損壞，然后繼續(xù)燃燒。這種情況可造成油品外溢，擴大火勢。

（3）爆燃

常常發(fā)生在重質(zhì)油品儲罐。重質(zhì)油品儲存一定時間后，罐內(nèi)油蒸氣與空氣的混合物濃度大于爆炸下限，遇火源會爆炸，爆炸后，由于油品蒸氣的揮發(fā)速度跟不上燃燒需要的蒸氣量，因此爆炸后不能繼續(xù)燃燒。

（4）沸溢燃燒

通常發(fā)生在原油、重質(zhì)油品。一定條件下，燃燒發(fā)生后，油品會溢出罐外，造成更大的火災。這是油罐爆炸前消防隊員在冷卻油罐的情景

沸溢火災實驗照片點火初期點火初期開始沸溢沸溢加劇原油大量溢出燃燒擴大沸溢后期蒸發(fā)

物質(zhì)受熱由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)的現(xiàn)象稱為蒸發(fā)。石油及液體石油產(chǎn)品，尤其是原油和輕質(zhì)成品油，具有強烈的蒸發(fā)性質(zhì)。石油產(chǎn)品的易蒸發(fā)性的危害

1）容易引起火災、爆炸事故。

2）造成輕質(zhì)油品損耗，發(fā)生數(shù)量短缺，降低油品的品質(zhì)。

3）污染環(huán)境(二)易蒸發(fā)性靜電：摩擦產(chǎn)生靜電，石油及液體石油產(chǎn)品是導電率極低的絕緣非極性物質(zhì)。在油品的收發(fā)、運輸和裝卸過程中，當油料沿管道流動與管壁摩擦和運輸過程中與車船上的罐、艙壁沖撞以及油流的噴射、沖擊時都會產(chǎn)生靜電。而靜電電壓隨摩擦的加劇而增大，當靜電電位高于4伏特時，所產(chǎn)生的靜電火花就達到汽油蒸氣點燃能量，足以使油蒸氣著火、爆炸。（三）易產(chǎn)生靜電

石油及液體石油產(chǎn)品的毒害性，因其化學結(jié)構(gòu)、蒸發(fā)快慢不同而不同。不飽和烴、芳香烴和易蒸發(fā)的油品比不飽和烴和不易蒸發(fā)的油品的毒害程度更大。油品對人毒害主要表現(xiàn)在蒸發(fā)氣體上。它通過人體的呼吸道、消化道、皮膚三個不同途徑進入體內(nèi)，造成人身中毒。中毒程度與蒸氣濃度、作用時間長短有關(guān)。（四）具有一定的毒害性管道儲運介質(zhì)的物性與安全特性降凝劑理化性質(zhì)

1.化學名稱：聚合物的混合物2.分解的危險產(chǎn)品：燃燒產(chǎn)生的CO2和少量氧化物3.有毒有害成分：石油類溶劑4.形態(tài)：固體顆粒5.色澤：黃色至棕黃色6.比重（相對于水）：0.85-0.957.燃點：≥65℃8.PH值（1％）：6.5-89.穩(wěn)定性：產(chǎn)品在正常情況下保持穩(wěn)定管道儲運介質(zhì)的物性與安全特性減阻劑理化性質(zhì)1.化學名稱：幾種α-烯烴的聚合物2.分解物：加熱形成二氧化物、一氧化物、乙醛或脂類酸3.外觀：白色的液體4.氣味：植物油的味道5.閃點：>45℃6.溶解性：溶解于有機溶劑中7.燃燒性：產(chǎn)品支持燃燒，其蒸氣和液體可燃、不自燃8.活性：低毒9.穩(wěn)定性：在常溫及常規(guī)儲存的條件下可以保持穩(wěn)定。長輸管道的特點：

點多、線長、面廣、易燃易爆原油儲運系統(tǒng)主要設施構(gòu)成輸油管道：長距離、大管徑原油儲罐：基本都是浮頂儲罐、最大為15萬m3原油碼頭：輸油臂、流量計、裝卸棧橋輸油工藝：輸油泵機組、加熱爐、變電所加劑工藝：降凝（減阻）劑注入裝置三、原油儲運過程主要事故分析管道泄漏：腐蝕爆管、打孔盜油、違章占壓火災爆炸：儲油罐遭雷擊水體污染：跑油、著火、誤操作第三者破壞自然災害腐蝕誤操作機械故障圖4.7泄漏量分類統(tǒng)計（m3）三、原油儲運過程主要事故分析國外原油儲運設施事故案例英國邦斯菲爾德油庫火災（2005年）墨西哥灣海上石油平臺泄漏（2010年）大型浮頂儲罐事故模型大型浮頂儲罐事故模型雷擊主要發(fā)生在浮船與罐壁的一、二次密封間，引起浮船與罐壁發(fā)生閃絡，引燃油氣導致浮盤密封處火災。

邦斯菲爾德油庫是英國具有戰(zhàn)略意義的第五大油料儲存基地，是由HOSL、BPA和BPOilLtd三家公司共同經(jīng)營的大型油料儲備和中轉(zhuǎn)油庫。

2005年12月10日19：00，912#內(nèi)浮頂罐開始接收管輸汽油，11日5：20滿罐，后流速突增，06：01開始連續(xù)發(fā)生爆炸著火，吞沒20多個油罐。事故的原因是912#罐發(fā)生約300多噸的溢油?？梢牲c火源：消防泵房應急發(fā)電機房汽車發(fā)動機庫區(qū)外面其它油氣擴散范圍（見紅色虛線）爆炸后的油罐火災遠景庫區(qū)油罐火災油罐劇烈燃燒庫區(qū)全面火災被燒毀的油罐事故后的庫區(qū)全景事故中的安全問題防火堤縫隙中的密封劑被破壞，防火堤失去容納油料和消防泡沫等液體的能力。穿越防火堤的管線與防火堤之間的密封劑被破壞，導致防火堤失去防護能力。防火堤內(nèi)有滲流現(xiàn)象，混凝土地面拱起形成多處空洞和裂紋，導致防火堤內(nèi)部的油料和消防泡沫流失。流到防火堤外面的油料和消防泡沫通過各種渠道（如：庫區(qū)內(nèi)部的一些淺孔和深井、流失的液體漫過路面進入外面的溝渠等）進入庫區(qū)外面環(huán)境。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級設防存在安全隱患，導致油料和消防泡沫等大量流失。（Ⅰ級：儲罐、管線、容器和相關(guān)安全設施；Ⅱ級：防火堤；Ⅲ級：庫區(qū)地面、溝渠、路邊的碎石、界線墻等）2010年4月19日，美國墨西哥灣“深海地平線”鉆井平臺爆炸沉沒，22日，油井開始爆裂漏油，每日漏油4萬加侖，油污面積直徑達32公里，釀成生態(tài)災難。造價6億多美元的“深水地平線”鉆井平臺長121米，寬78米，鉆探深度達9144米，2001年由韓國現(xiàn)代集團建成運營，位于路易斯安那州普拉克明縣東南84公里處?？扇菁{

130名工人作業(yè)，為全球最先進的鉆井平臺之一。預測部分輕質(zhì)原油會蒸發(fā)，大部分油污凝結(jié)成俗稱“朱古力慕絲”的團狀黏質(zhì)物體，然后分解成一顆顆俗稱“焦油球”的油質(zhì)殘渣，沖到海岸。形成了一條長達100多公理的污染帶。漏油油井附近海域生活著大量抹香鯨、鯨鯊、海龜、石斑魚和海豚，產(chǎn)生了生態(tài)破壞。在水下1520米的地方展開工作相當困難。墨西哥灣石油平臺泄漏原油大火墨西哥灣泄漏原油在海洋中的衛(wèi)星影像墨西哥灣海岸濕地受到污染國內(nèi)原油儲運設施事故案例大連中石油國際儲運公司輸油管道爆炸火災（2010年）盱眙淮河管段腐蝕爆管泄漏（2010年）2010年7月16日18時許，大連中石油國際儲運有限公司(以下簡稱國際儲運公司)原油罐區(qū)輸油管道發(fā)生爆炸，造成原油大量泄漏并引起火災。

7月15日15時30分左右，新加坡太平洋石油公司“宇宙寶石”油輪開始向國際儲運公司原油罐區(qū)卸油。20時左右，祥誠公司和輝盛達公司通過原油罐區(qū)內(nèi)一條輸油管道（內(nèi)徑0.9米）上的排空閥，向輸油管道中注入含有強氧化劑的脫硫劑。7月16日13時左右，油輪暫停卸油作業(yè)，但注入脫硫劑的作業(yè)沒有停止。18時左右，在注入了88立方米脫硫劑后，加水對脫硫劑管路和泵進行沖洗。18時8分左右，靠近脫硫劑注入部位的輸油管道突然發(fā)生化學爆炸，造成管道、儲罐閥門、泵房和電力系統(tǒng)損壞和大量原油泄漏。大連新港港區(qū)事故暴露出的主要問題

一是事故單位對所加入原油脫硫劑的安全可靠性沒有進行科學論證。二是原油脫硫劑的加入方法沒有正規(guī)設計，沒有對加注作業(yè)進行風險辨識，沒有制定安全作業(yè)規(guī)程。三是原油接卸過程中安全管理存在漏洞。指揮協(xié)調(diào)不力，管理混亂，信息不暢，有關(guān)部門接到暫停卸油作業(yè)的信息后，沒有及時通知停止加劑作業(yè)，事故單位對承包商現(xiàn)場作業(yè)疏于管理，現(xiàn)場監(jiān)護不力。四是事故造成電力系統(tǒng)損壞，應急和消防設施失效，罐區(qū)閥門無法關(guān)閉。五是港區(qū)內(nèi)原油等危險化學品大型儲罐集中布置，也可能造成事故險象環(huán)生。

2010年4月14日15時左右，中石化魯寧輸油管道盱眙淮河大橋東岸（536號樁+150米處）突然腐蝕爆管，發(fā)生原油泄漏。爆開形狀為菱形，面積為30*25cm，爆管周圍管壁厚度為2.5mm，撕裂處管壁厚度僅有1mm（管道已經(jīng)運行32年）。

腐蝕爆管原因及教訓分析

該段管線整體處于水泥管涵中，由于管涵絕緣，對管線的保護電流起到屏蔽作用，導致管線表面陰極極化不足，處于腐蝕狀態(tài)。采用的16Mn螺旋焊縫鋼管對濕度非常敏感，易發(fā)生陰極析氫反應，造成氫致開裂，防腐層老化、龜裂、剝離、破損，形成所謂陰極保護“死區(qū)”，成為爆管的起裂點。管線位于淮河大橋南部引橋下部，一方面受到來自于管內(nèi)輸送壓力的波動,另一方面受到來自于車輛通行的外部振動載荷，均產(chǎn)生交變應力,使鋼管內(nèi)部和表面的缺陷擴展,最終疲勞斷裂。鑒于上世紀70年代的冶金水平，管線鋼中除含有元素Mn外，其中還含雜質(zhì)Fe3C和石墨，與基體鐵會形成腐蝕原電池，從而加速了基體金屬鐵腐蝕減薄。必須加強對長輸管道的定期檢測，加大管道大修理投入。四、儲運中的安全管理原油長輸管道安全管理長輸管道具有運輸成本低、環(huán)境干擾小、不增加水陸運力、調(diào)運靈活、安全運行等特點，分布范圍廣，管理難度大。加強《石油天然氣管道保護法》、《油氣管道輸送安全管理規(guī)定》的宣貫實施。加強監(jiān)管監(jiān)護,防占壓、防破壞。加強專業(yè)化管理,從標準和制度上抓起,從管理和技術(shù)上提高(規(guī)劃、設計、施工、運行)。加強老舊管道、超期服役、腐蝕狀況的內(nèi)外檢測及海管完整性管理研究。加強管道專項隱患排查、治理，完善應急性措施（預案、力量、儲備）。

大型原油庫安全管理嚴格遵守中國石化安〔2008〕183號《大型浮頂儲罐安全設計施工、管理規(guī)定》。罐區(qū)照明防雷避免設在高塔，宜沿走道、平臺、扶梯。接地點分布應均勻，沿罐壁周長的間距不宜大于18m。多引下線宜距地面0.3m至1.8m之間裝設斷接卡。斷接卡須用2個≮Ml0的螺栓連接在明處，阻值≯0.03Ω。取樣口兩側(cè)1.5m外設人體消靜電設施，取樣具與之連接。浮船與罐壁之間的密封圈應采用導靜電橡膠制作。電氣、儀表配線用金屬管屏蔽，設備處安裝浪涌保護器。軟密封、雷電預警、感溫光纖光柵火災報警。

原油碼頭安全管理原油碼頭是中國石化儲運專業(yè)特色，涉及國家、行業(yè)、交通部、海事局等各個方面。制定企業(yè)標準：《原油碼頭安全技術(shù)規(guī)定》、《原油碼頭生產(chǎn)管理規(guī)定》、《冊子島油庫原油碼頭油輪裝卸操作規(guī)程》、《冊子島油庫原油碼頭輸油臂操作規(guī)程》、《冊子島油庫原油碼頭油輪解系纜操作規(guī)程》、《冊子島油庫原油碼頭登船梯操作規(guī)程》、《冊子島油庫原油碼頭液壓升降梯操作規(guī)程》、《原油碼頭油輪裝卸作業(yè)操作規(guī)程》等。海上（原油碼頭）作業(yè)與運行相關(guān)操作規(guī)程（見附表一）。海上（原油碼頭）溢油應急設備配備標準（見附表二、附表三）。附表一：海上（原油碼頭）作業(yè)與運行相關(guān)操作規(guī)程序號標準名稱標準號1油船油碼頭安全作業(yè)規(guī)程GB18434-20012原油過駁安全作業(yè)要求GB/T18819-20023港口裝卸用鋼絲繩吊索使用技術(shù)條件GB14738-19934港口裝卸用纖維繩吊索使用技術(shù)條件GB14739-19935船舶靠泊平臺作業(yè)規(guī)范SY/T10046-20036石油工業(yè)用油輪受限空間進入指南SY/T6458-20007石油天然氣工業(yè)用鋼絲繩SY/T5170-20088海上石油設施電氣安全操作規(guī)程SY/T6560-20039海上石油作業(yè)系物安全規(guī)程SY/T6564-200310港口裝卸用輸油臂SY/T5298-200211港口設施維護技術(shù)規(guī)范JTJ/T289-199712港口工程質(zhì)量檢驗評定標準JTJ221-199813油船防靜電纜繩技術(shù)條件JT407-199914淺海石油設施涂色規(guī)定SY6505-200015淺海石油設施檢驗規(guī)定SY6500-200016淺海石油作業(yè)人員逃生和救生設