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,可导致管道内壁腐蚀穿孔、开裂,造成漏油事故。⑧埋地钢管的焊缝或材质缺陷或违章操作超压造成管壁裂缝引发的泄漏事故等。
2.输油泵机组事故。输油泵憋压、喷油、断轴等故障引起的原油外泄,遇输油泵轴瓦过热、研瓦、电动机过载、扫膛、电器设备绝缘不良、打火形成火源或人为火源,从而造成输油泵房着火。
3.加热炉事故:①由于设计不合理、施工砌筑质量不好、原材料耐热等级不符合规定要求及生产操作中烘炉升降温过急、频繁启停炉、炉体密封不严受热不匀、运行中炉膛产生声波共振,都可能造成炉墙裂缝、衬里脱落,甚至造成炉体变形破坏。②炉管焊缝有砂眼或腐蚀穿孔造成炉管漏油。③操作原因(主要是偏流、偏烧)使炉管局部过热,管内原油热裂解在管内壁上结焦,若采取措施不及时,由于结焦层的热阻作用使管外壁温度进一步上升,加剧表面氧化,使炉管厚度减薄、鼓包变形,最后烧穿。④炉子突然熄火发现不及时,燃料继续喷入炉膛气化形成可燃气体,达到一定浓度时发生爆炸。⑤二次点火时炉内有油气遇明火引起爆喷。⑥燃料雾化燃烧不完全,大量可燃气体在对流室或烟道内二次燃烧或爆炸。⑦炉管破裂漏油大量原油进入炉膛着火爆炸。⑧设计或操作原因形成炉膛正压运行造成爆喷。
4.油罐事故:①雷击引起的储油罐火灾爆炸事故。②储油罐冒顶、跑油。③罐壁或罐底腐蚀穿孔。④油罐浮盘沉没。⑤检修清罐不彻底,罐内有残存油气,在此情况下进入发生窒息,动火引起爆炸。⑥风雨雪天罐顶作业滑倒或高空坠落。
预防措施 各类事故的预防措施如下:
1.管道泄漏事故的预防:①在众多的管道事故中,由于管材或焊缝缺陷引起的管道裂缝比较普遍。因此在管道建设上,选用强度高、韧性和可焊性好的优质钢材十分重要。施工中要求在搬运、装卸、焊接、下沟、回填一系列工序中严把质量关,防止管道划痕、压坑、漏焊、对接偏口。特别是钢管出厂前的理化检查、焊接中的质量检查和每道焊缝的超声波或X射线探伤。投产前对管道进行强度和严密性试压。试压值和稳压时间按有关规范进行。②对管道全部投用阴极保护,要求金属外壁有良好的绝缘和防腐涂层,避免管道金属外壁直接与土壤和空气接触。对输送含腐蚀物质的原油和天然气管道内壁也要采取防腐措施。③易受洪水、地震威胁的特殊地段的输油(气)管道,要采用安全防护措施。如采用厚壁管、河流穿越段加穿套管、洪水威胁地段加设护坡,穿越河床部分增加埋深、穿越江河管道的两岸设截断阀门,易受洪水侵袭的大型河流穿越管段敷设备用管道。④对采用密闭输送工艺的输油管道,应注意水击压力波对管道及设备的危害。对高压管道系统,水击正压波可能使管道超压,造成管道强度破坏。水击负压波可能破坏下游站离心泵的吸入特性,造成负压进泵烧毁机械密封。因此应设置管道水击压力超前保护设施。⑤长距离输送天然气的管道,防火防爆是日常安全管理中最重要的工作。投产要作好管道内的空气置换、有毒气体监测、天然气中的氧含量分析等;设备检修要作好检修设备与连接设备的隔离、经过惰性气体的置换、清洗、天然气和有毒气体含量分析合格后,才能拆修设备;对进入管道的气质定期检验化验水、硫化氢、二氧化碳等杂质含量,确保合格,防止形成酸性水溶液腐蚀管道;通球清管时严格按照操作规程,尤其是对液体清除物的排放要密闭输送至金属储罐内,所有设施都要有可靠的电气接地,放空的天然气在放空管采样分析浓度大于其爆炸极限的上限,确认无爆炸可能时,才能点火烧掉。
2.输油泵机组、输气压缩机组的事故预防:在运行中要严密监视机组各种运行参数的变化,包括机组及辅助系统设备的控制压力、温度、流量、震动等,严格执行电机、燃气轮机、输油泵、天然气压缩机操作规程。对发生的异常情况要及时发现,及时排除故障。按照规程进行维护保养。
3.加热炉事故的预防:①加热炉的设计、制造、安装、修理、运行要符合有关标准要求。②按标准定期对加热炉进行外部检查、炉管水压实验,确保运行状态完好。③严格按操作规程操作维护。
4.金属油罐事故的预防:①淘汰早先建成的、导电性能差且易遭雷击的非金属储油罐,使用金属储油罐。②罐区设计应符合国标《石油库设计规范》,投产前按标准进行检查验收。③定期对油罐的安全附件(安全阀、呼吸阀、量油孔、阻火器、液位计、防雷防静电连接、安全监测报警仪器等)进行检查测试,保持完好。④油罐顶部(浮盘、舱)、扶梯应按要求维护保养,做到无积水、无积雪、无结冰、无油污。⑤上罐检查穿戴防静电服装,不穿戴钉鞋,操作使用防爆工器具。⑥油罐内部检修时,应经过彻底清理,吹扫,分析测试罐内油气和其他有毒有害气体含量在安全范围之内,才能允许操作人员进入罐内,以防发生爆炸和中毒事故。
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