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油庫(kù)大型油罐安全分析及改進(jìn)措施
一、大型原油儲(chǔ)罐工程危險(xiǎn)性分析
1原油危險(xiǎn)性分析
原油為甲B類(lèi)易燃液體，具有易燃性;爆炸極限范圍較窄，但數(shù)值較低，具有一定的爆炸危險(xiǎn)性，同時(shí)原油的易沸溢性，應(yīng)在救火工作時(shí)引起特別重視。
2火災(zāi)爆炸事故原因分析
原油的特性決定了火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性是大型原油儲(chǔ)罐最主要也是最重要的危險(xiǎn)因素。發(fā)生著火事故的三個(gè)必要條件為:著火源、可燃物和空氣。
著火源的問(wèn)題主要是通過(guò)加強(qiáng)管理來(lái)解決，可燃物泄漏問(wèn)題則必須在儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)過(guò)程中加以預(yù)防和控制。
泄漏的原油暴露在空氣中，即構(gòu)成可燃物。原油泄漏，在儲(chǔ)運(yùn)中發(fā)生較為頻繁，主要有冒罐跑油，脫水跑油，設(shè)備、管線、閥件損壞跑油，以及密封不良造成油氣揮發(fā)，另外還存在著罐底開(kāi)焊破裂、浮盤(pán)沉底等特大型泄漏事故的可能性。
腐蝕是發(fā)生泄漏的重要因素之一。國(guó)內(nèi)外曾發(fā)生多起因油罐底部腐蝕造成的漏油事故。對(duì)原油儲(chǔ)罐內(nèi)腐蝕情況初步調(diào)查的結(jié)果表明，罐底腐蝕情況嚴(yán)重，大多為潰瘍狀的坑點(diǎn)腐蝕,主要發(fā)生在焊接熱影響區(qū)、凹陷及變形處，罐頂腐蝕次之，為伴有孔蝕的不均勻全面腐蝕，罐壁腐蝕較輕，為均勻點(diǎn)蝕，主要發(fā)生在油水界面，油與空氣界面處。相對(duì)而言，儲(chǔ)罐底部的外腐蝕更為嚴(yán)重，主要發(fā)生在邊緣板與環(huán)梁基礎(chǔ)接觸的一面。
浮盤(pán)沉底事故是浮頂油罐生產(chǎn)作業(yè)時(shí)非常忌諱的嚴(yán)重惡性設(shè)備事故之一。該類(lèi)事故的發(fā)生，一方面反映了設(shè)計(jì)、施工、管理等方面的嚴(yán)重缺陷，另一方面又將造成大量原油泄漏，嚴(yán)重影響生產(chǎn)、污染環(huán)境并構(gòu)成火災(zāi)隱患。
二、油罐罐頂失穩(wěn)分析浮頂油罐是大型儲(chǔ)備庫(kù)最重要的設(shè)備。
隨著油庫(kù)擴(kuò)容的要求，多年來(lái)國(guó)內(nèi)外的浮頂卡阻沉頂事故多次發(fā)生，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失，成為急待解決的課題。根據(jù)多年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)剖析國(guó)內(nèi)外浮頂油罐結(jié)構(gòu)，提出了避免浮頂卡阻沉頂事故的措施。
1浮頂載荷分析
浮頂油罐的浮頂(圖1)所受載荷較為復(fù)雜，除介質(zhì)引起的浮力外，還有風(fēng)、雨、操作條件、自身結(jié)構(gòu)，尤其是導(dǎo)向管(或?qū)в凸?及導(dǎo)向筒的結(jié)構(gòu)對(duì)浮頂傾斜時(shí)是否卡阻影響頗大，現(xiàn)就各主要因素對(duì)浮頂?shù)挠绊懛质鲇谙隆?/p>
取決于浮頂及附件質(zhì)量、刮蠟板、密封機(jī)構(gòu)對(duì)罐壁摩擦力的大小及方向以及導(dǎo)向筒對(duì)導(dǎo)向管、量油管摩擦力的大小及方向。但當(dāng)隔艙破壞漏油、浮頂積水、風(fēng)力作用及浮頂受導(dǎo)向管(或量油管)卡阻時(shí)，其浸沒(méi)深度就會(huì)發(fā)生深度不同的變化，造成浮頂傾斜。
2）風(fēng)力作用
狂風(fēng)對(duì)浮頂產(chǎn)生附加彎矩，并使浮頂向最大風(fēng)向漂移。當(dāng)狂風(fēng)吹過(guò)罐上方時(shí)，風(fēng)力線密度發(fā)生變化，并改變方向，與罐頂呈α角俯沖到浮頂上，并在消防擋板擋雨板處受阻最大。俯沖力T可分解成與浮頂垂直的T2(略去浮頂?shù)呐潘露?和平行浮頂?shù)腡1。在俯沖力的尾端，即狂風(fēng)初始進(jìn)入地帶，由于風(fēng)力線突變，根據(jù)空氣動(dòng)力學(xué)原理，將產(chǎn)生一定的真空度，相當(dāng)對(duì)浮頂產(chǎn)生一向上的吸力T3，這樣一來(lái)，T2和T3形成了對(duì)浮頂中心的傾覆力矩，T1對(duì)消防擋板產(chǎn)生一推力，使浮頂向最大風(fēng)向漂移，并產(chǎn)生對(duì)浮頂?shù)膬A覆力矩M，[FS:PAGE]其方向與前一力矩疊加。且風(fēng)力為忽大忽小的動(dòng)載荷。
3）暴雨沖擊力作用
暴雨無(wú)風(fēng)時(shí)，對(duì)浮頂?shù)臎_擊力是均勻向下的，僅影響浮頂?shù)慕䴖](méi)深度，但當(dāng)暴雨伴隨狂風(fēng)時(shí)，就會(huì)使雨線偏斜。雨線對(duì)浮頂?shù)臎_擊力可分解成與浮頂垂直的力及與罐頂平行的力，而其力作用在消防擋板和擋雨板上，由于雨線在風(fēng)力作用下對(duì)浮頂形成一入射角，浮頂左方一部分不受雨線作用，因而造成浮頂偏載，所以對(duì)浮頂中心形成傾覆力矩，并與前一力矩疊加。
4）不均勻積水對(duì)浮頂?shù)淖饔昧?/p>
當(dāng)暴雨使浮頂積水不能從中央排水管排盡時(shí)，將造成一定深度的積水，因浮頂傾斜，在最大風(fēng)力方向一側(cè)積水較深，又產(chǎn)生一與前相同方向的浮頂傾覆力矩。
2預(yù)防措施
1）增加導(dǎo)向管數(shù)量
導(dǎo)向管及量油管與最大風(fēng)向的不同安裝方位，對(duì)浮頂?shù)膬A覆矩影響較大。如在最大風(fēng)向浮頂?shù)膬啥嗽黾?根導(dǎo)向管，則浮頂傾覆就會(huì)受阻，使導(dǎo)向管(或量油管)傾覆彎矩減小。對(duì)于大型儲(chǔ)罐，由于直徑較大，可適當(dāng)增加導(dǎo)向管，對(duì)任何風(fēng)向都有較大抗浮頂傾覆能力，其增加的費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于浮頂沉沒(méi)事故處理造成的經(jīng)濟(jì)損失。
2）按最大風(fēng)向兩端布置導(dǎo)向管及量油管
當(dāng)儲(chǔ)罐容量較小時(shí)，也可仍按現(xiàn)有浮頂結(jié)構(gòu)僅設(shè)兩根導(dǎo)向管及量油管，但必須按建罐地點(diǎn)實(shí)際最大風(fēng)向兩端布置，且將量油管設(shè)在夏季最大風(fēng)尾處。這樣，導(dǎo)向管對(duì)浮頂反力矩的力臂會(huì)成百倍地增加。
3）提高導(dǎo)向管(或量油管)剛度
導(dǎo)向管及量油管的變形失穩(wěn)主要是剛度不足，為此可將導(dǎo)向管及量油管的直徑及壁厚加大，由現(xiàn)在的下端固結(jié)，上端自由(可軸向移動(dòng))改為兩端固結(jié)(或上端固結(jié)，下端可軸向滑動(dòng))。有人可能擔(dān)心，原來(lái)的上端自由是為解決導(dǎo)向管因氣溫變化產(chǎn)生的熱脹冷縮。筆者認(rèn)為，導(dǎo)向管的工作條件與罐壁相差無(wú)幾，因?yàn)樵蛢?chǔ)罐雖然與大氣溫差較大，但由于罐壁保溫，外露部分又因罐壁結(jié)構(gòu)較薄，故與量油管同一氣溫下的濕度變化較小，這種差異引起的伸縮可由導(dǎo)向管兩端的支架吸收，只要支架設(shè)計(jì)合理，不會(huì)造成惡性附加應(yīng)力。
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4）在浮頂上加設(shè)定位環(huán)
現(xiàn)有的浮頂油罐，有的在浮頂下部均布若干個(gè)限位塊，其徑向尺寸約為浮頂與罐壁空間的1/2，它在與罐壁接觸時(shí)，罐壁對(duì)它的反力對(duì)浮頂中心產(chǎn)生力矩，使浮頂傾覆，處于最大風(fēng)向的限位塊產(chǎn)生的傾覆力矩正好與前述傾覆力矩疊加，加劇了浮頂?shù)膬A覆，因而十分不利。如果將其改在浮頂上部，并使其有一定柔性，一方面可使力矩與上相反，減緩浮頂傾覆，另一方面，其柔性可吸收一部分定位塊與罐壁的沖擊能，減緩浮頂在狂風(fēng)下飄蕩產(chǎn)生的沖擊力，使動(dòng)載荷系數(shù)降低，不宜使浮頂產(chǎn)生整體失穩(wěn)破壞。
5）在浮頂外隔艙上加設(shè)連通管
在狂風(fēng)暴雨時(shí)，中央排水管及緊急排水管由于浮頂?shù)膬A斜，已失去了原有的功能，使浮頂上方在最大風(fēng)向上產(chǎn)生局部大量積水，它是浮頂破壞的重要因素，為此需及時(shí)排除。若在浮頂最外一圈夏季最大風(fēng)向區(qū)域的浮艙上加設(shè)適當(dāng)數(shù)量的連通管，通過(guò)連通管將浮頂上的積水及時(shí)排入罐內(nèi)，減少了浮頂積水形成的外載荷，消除了導(dǎo)致浮頂破壞的重要因素。
6）設(shè)計(jì)封閉式隔艙
現(xiàn)有的國(guó)內(nèi)外浮頂油罐皆為非封閉式隔艙，每一個(gè)隔艙的人孔大都為快開(kāi)機(jī)械聯(lián)接式平板蓋，當(dāng)在事故條件下，易使雨水或油注入艙內(nèi)，加大浮頂載荷，惡化了沉頂條件。浮艙頂板與浮艙隔板大都為花焊聯(lián)接，若其中一個(gè)隔艙有油或水，當(dāng)液面超過(guò)頂板與隔板的花焊焊縫時(shí)，就必然產(chǎn)生液體溢艙，同樣惡化了浮頂沉頂條件，倘若油罐的設(shè)計(jì)者或建設(shè)單位使浮頂隔板與浮頂?shù)装逍纬苫ê�，那么只要有一個(gè)隔艙浸入液體，就會(huì)使全部浮船浸入等深的液體中，必然產(chǎn)生浮頂沉沒(méi)。
三、油罐腐蝕與防腐
1、原油罐金屬底板的腐蝕與防護(hù)
地上鋼質(zhì)儲(chǔ)油罐使用過(guò)程中經(jīng)常遭受內(nèi)外環(huán)境介質(zhì)的腐蝕，其中罐底板腐蝕穿孔事故占儲(chǔ)罐腐蝕事故比率最高%，因此應(yīng)對(duì)儲(chǔ)油罐罐底板實(shí)施有效的防腐措施，減少泄漏事故的發(fā)生，以延長(zhǎng)儲(chǔ)油罐大修周期涂料防腐是用覆蓋層將金屬與介質(zhì)隔開(kāi)，從而對(duì)金屬起到保護(hù)作用。但由于覆蓋層有微孔，老化后易出現(xiàn)龜裂.剝離等現(xiàn)象。若因施工質(zhì)量差而產(chǎn)生針孔，使裸露的金屬形成小陽(yáng)極，覆蓋層部分成為大陰極而產(chǎn)生局部腐蝕電池，則會(huì)更快地破壞漆膜。因此，采用單獨(dú)的涂料保護(hù)效果不佳。若采用涂料與陰極保護(hù)聯(lián)合防護(hù)，使裸露的金屬獲得集中的電流保護(hù)，彌補(bǔ)了覆蓋層缺陷，是儲(chǔ)罐罐底板防腐最為經(jīng)濟(jì)有效的方法。
儲(chǔ)罐邊緣板在罐結(jié)構(gòu)中的作用十分重要，但卻容易滲進(jìn)水而遭受腐蝕。目前在役的儲(chǔ)罐均未采取有效的防腐措施，要全面控制罐底板的腐蝕，除了對(duì)罐底板主體進(jìn)行防護(hù)外，還要對(duì)邊緣板外露部分（以下邊緣板均特指邊緣板外露部分）采取有效的防腐措施。
2、腐蝕機(jī)理：
水是原油罐底板的腐蝕根源，原油和水中的硫化物與罐底板金屬反應(yīng)機(jī)理為：
在碳鋼表面的硫化物氧化皮或銹層有孔隙的情況下，原油罐底水中Cl-離子能穿過(guò)硫化物氧化皮或銹層到達(dá)金屬表面，在金屬表面的局部地點(diǎn)形成小蝕坑。硫化物溶解的反應(yīng)式為：
生成的H+離子對(duì)金屬產(chǎn)生活化作用，使小蝕坑繼續(xù)溶解，成為孔蝕源�？孜g源成長(zhǎng)的最初階段，溶解下來(lái)的金屬離子發(fā)生水解，生成氫離子：
這樣會(huì)使小蝕坑接觸的溶液層的PH值下降，形成一個(gè)強(qiáng)酸性的溶液區(qū)，這反而加速了金屬的溶解，使蝕坑繼續(xù)擴(kuò)大、加深。腐蝕從開(kāi)始到暴露經(jīng)歷一個(gè)誘導(dǎo)期，但長(zhǎng)短不一，有些需幾個(gè)月，有些則需一年至幾年�？游g的形成，使原油罐金屬底板受到很大的侵蝕。由于坑蝕的面積很小，加之隨機(jī)性和高度局部化的特征以及誘導(dǎo)期很長(zhǎng)，因此很難用物理方法檢測(cè)出坑蝕的深度。即使泄露發(fā)生后，再用測(cè)厚儀測(cè)厚，仍不會(huì)發(fā)現(xiàn)罐金屬底板有明顯的減薄傾向。
3、防止罐底板腐蝕的幾點(diǎn)措施
（1）在油罐金屬底板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，盡可能將罐底板鋪平，并略向脫水口傾斜，以利原油罐底的水脫除干凈。
（2）新建原油罐應(yīng)采用埋地犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)措施，該方法比在原油罐內(nèi)設(shè)犧牲陽(yáng)極更有效。
（3）原油罐內(nèi)主要是水相腐蝕，原油罐內(nèi)底部水層的厚度最高時(shí)為800mm左右，因此，應(yīng)在罐底板上1m的圈板范圍內(nèi)涂刷保護(hù)性涂料。
（4）在原油罐內(nèi)使用WF-50防腐蝕涂料加陰極保護(hù)的方案可有效地防止原油罐金屬底板腐蝕。
4、罐底板上表面的腐蝕防止
1）陰極保護(hù)
對(duì)罐底板上表面的陰極保護(hù)推薦采用犧牲陽(yáng)極的陰極保護(hù)。對(duì)于陽(yáng)極品種的選擇，由于溫度影響，不宜選用鋅陽(yáng)極，由于安全因素，不宜選用鎂陽(yáng)極，所以多選用鋁合金陽(yáng)極。犧牲陽(yáng)極易于安裝，而且當(dāng)陽(yáng)極消耗為初始重量的85%時(shí)，可在清罐時(shí)進(jìn)行更換。
1999年某泵站新建的一座2×104儲(chǔ)罐，其底板上應(yīng)用了犧牲陽(yáng)極保護(hù)，保護(hù)范圍為整個(gè)罐底板及罐壁下部1m高的表面。共使用了54塊、重22kg的鋁合金陽(yáng)極，陽(yáng)極直接焊接在罐底板上表面及罐壁下部，在罐底呈環(huán)狀分布
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2）涂料防腐
對(duì)罐底內(nèi)防腐覆蓋層的基本要求是：遇到存儲(chǔ)產(chǎn)品不變質(zhì)，耐潮，抗?jié)B透，對(duì)金屬表面有很好的附著性能，抗沖擊，抗陰極剝離，易修補(bǔ)，耐老化性能好，耐存儲(chǔ)溫度。由于輸送過(guò)程中油品和管壁的摩擦，流經(jīng)泵和過(guò)濾器等都會(huì)產(chǎn)生靜電，在管路末端，未被消散的靜電進(jìn)入油罐，在油罐內(nèi)，油品和油罐接管內(nèi)壁的摩擦油品之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生靜電，若采用普通的絕緣覆蓋層，其電阻率多在109~1013歐姆之間，阻斷原油儲(chǔ)運(yùn)中產(chǎn)生的靜電高壓，
可能會(huì)放電擊穿油氣層，發(fā)生事故。因此，要求使用電阻率在108歐姆以下的防靜電涂料。
由于罐底板安裝了犧牲陽(yáng)極，靜電可通過(guò)陽(yáng)極導(dǎo)出（因?yàn)殛?yáng)極直接焊在底板上），因此，推薦采用重型玻璃鱗片涂料，該涂料具有優(yōu)良的抗?jié)B透性、抗沖擊性能、良好的粘結(jié)力和耐磨性、耐化學(xué)介質(zhì)浸泡、溶劑少、固體含量高、可作厚涂等優(yōu)點(diǎn)。
若考慮清罐困難，不采用犧牲陽(yáng)極保護(hù)，則推薦以下防腐方案：
采用T521聚氨酯防靜電涂料作面漆，以炭黑為導(dǎo)電填料的E544環(huán)氧防靜電涂料作中間漆，以無(wú)機(jī)富鋅T588防靜電涂料為底漆。
若只采用無(wú)機(jī)富鋅涂料，則由于鋅是兩性金屬，既能溶于酸，又能溶于堿，即易發(fā)生如下發(fā)應(yīng)：
因此，以上涂料選擇方案可避免富鋅涂料過(guò)早失效。
3）邊緣板的防腐
由于罐內(nèi)的犧牲陽(yáng)極無(wú)法對(duì)邊緣板的外露部分提供保護(hù)，而外露部分所處的環(huán)境又很惡劣，所以推薦采用熱噴涂鋁防腐。噴涂層可經(jīng)受典型的高溫考驗(yàn)，可有效地隔絕腐蝕介質(zhì)的滲透，防止鋼板在介質(zhì)中的電化學(xué)腐蝕，鋁覆蓋層還可[FS:PAGE]起到犧牲陽(yáng)極的作用。若噴涂其它電位比EF正的金屬，則存在形成大陰極小陽(yáng)極的危險(xiǎn)。普通的涂料防腐應(yīng)定期進(jìn)行除銹更新，以上作法雖然一次性投資較高，但可一勞永逸。澳大利亞的防腐公司的論文通過(guò)比較兩種典型防腐層的整體壽命和目前的凈費(fèi)用，認(rèn)為對(duì)長(zhǎng)壽命設(shè)施使用高性能的防腐體系更為經(jīng)濟(jì)。
5、罐底板下表面的保護(hù)
土壤腐蝕儲(chǔ)罐基礎(chǔ)以砂層和瀝青砂為主要構(gòu)造，罐底板座落在瀝青砂面上。由于罐中滿(mǎn)載和空載交替，冬季和夏季溫度及地下水的影響，使得瀝青砂層上出現(xiàn)裂縫，致使地下水上升，接近罐的底板，造成腐蝕。當(dāng)油罐的溫度較高時(shí)，罐底板周?chē)叵滤舭l(fā)，使鹽分濃度增加，增大了腐蝕程度。氧濃差電池腐蝕罐底板與砂基礎(chǔ)接觸不良，易產(chǎn)生氧濃差，如滿(mǎn)載和空載比較，空載時(shí)接觸不良R再由于罐周與罐中心部位的透氣性有差別，也會(huì)引起氧濃差
電池，這時(shí)中心部位成為陽(yáng)極而被腐蝕。雜散電流的腐蝕罐區(qū)是地中電流較為復(fù)雜的區(qū)域$當(dāng)站內(nèi)管網(wǎng)有陰極保護(hù)而儲(chǔ)罐未受保護(hù)時(shí)，則可能形成雜散電流干擾影響R當(dāng)周?chē)须姾笝C(jī)施工、電氣化鐵路、直流用電設(shè)備時(shí)則可能產(chǎn)生雜散電流。
底板下表面防腐覆蓋層必須是可焊的，焊接時(shí)不能破壞覆蓋層的結(jié)構(gòu)，并要求涂料的有效防腐時(shí)間長(zhǎng)。通常采用無(wú)機(jī)富鋅漆，但由于該涂料導(dǎo)電性能較好$將漏失陰極保護(hù)電流，所以推薦采用非導(dǎo)電型的環(huán)氧涂料。
若不采用陰極保護(hù)，則無(wú)機(jī)富鋅涂料是優(yōu)先選擇，它具有優(yōu)良的耐熱、耐老化性能，極強(qiáng)的粘結(jié)力，優(yōu)良的硬度和耐磨性、耐溶劑、防銹性能，漆膜有陰極保護(hù)作用，屬水性涂料，無(wú)毒無(wú)臭，施工簡(jiǎn)單，使用方便等特點(diǎn)。
4、邊緣板的保護(hù)
由于圈梁的阻隔，邊緣板部位是陰極保護(hù)的盲區(qū)。儲(chǔ)罐裝油后，邊緣板微上翹，雨水很容易流入邊緣板與基礎(chǔ)的縫隙中。
為了阻止雨水進(jìn)入縫隙，一般采用石棉繩填塞在縫隙中，再用防水膠與玻璃纖維布混合結(jié)構(gòu)密封。該處理方法的弊端很大，起不到良好的防水作用。
開(kāi)可以采用一種“切削環(huán)梁外露角，于邊緣板外下焊一圈圓鋼”的結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖5，具體做法是切削環(huán)梁外露角，對(duì)已建儲(chǔ)罐，在邊緣板的外下沿，焊一圈D6的圓鋼，焊完后再用防水密封膠密封并填平焊接處。這種結(jié)構(gòu)能有效地控制水分進(jìn)入邊緣板與基礎(chǔ)的縫隙中，減少了因邊緣板上翹而造成的積水，且施工方便，效果好。（若擔(dān)心連續(xù)焊對(duì)罐體與底板焊縫的影響，可采用點(diǎn)焊），此結(jié)構(gòu)已在儲(chǔ)罐中進(jìn)行了試驗(yàn)，取得了很好的應(yīng)用效果。
四結(jié)語(yǔ)
確保油庫(kù)大型油罐的使用安全，應(yīng)當(dāng)從兩個(gè)方面著手：一是根據(jù)所盛裝介質(zhì)的易燃易爆特性，加強(qiáng)日常運(yùn)營(yíng)管理，加大安全監(jiān)督檢查力度，防止其發(fā)生泄漏，易燃介質(zhì)外溢，遇到明火著火源引起燃燒爆炸事故；二是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上采取有效的預(yù)防措施，采用合理的防腐蝕措施，從油罐設(shè)計(jì)之初消除天先缺陷，確保大型油罐的本質(zhì)安全。
儲(chǔ)油罐檢維修作業(yè)中的安全分析及對(duì)策2017-03-18 20:03 | #2樓
0 引言
油品具有易燃、易爆等特點(diǎn)，在油品接卸、儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)輸和設(shè)備檢維修作業(yè)過(guò)程中，須嚴(yán)格按規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程操作，作業(yè)中的“低標(biāo)準(zhǔn)、老-毛病、壞習(xí)慣”和“三違”等現(xiàn)象，極易引發(fā)油品火災(zāi)事故。在安全管理上，必遵循HSE管理體系，牢固樹(shù)立本質(zhì)安全的長(zhǎng)效機(jī)制。由于儲(chǔ)油罐長(zhǎng)期使用、計(jì)量檢測(cè)、罐體缺陷等原因，最近幾年，由于罐區(qū)設(shè)備老化問(wèn)題進(jìn)行維護(hù)，石化企業(yè)要定期或不定期的對(duì)儲(chǔ)油罐進(jìn)行檢維修，必須進(jìn)行危險(xiǎn)分析。 1 儲(chǔ)油罐油品的危險(xiǎn)
儲(chǔ)油罐油品具有易燃性、易爆性、毒害性、揮發(fā)性等危險(xiǎn)特特性。
1.1 油品易揮發(fā)性
油品在一定的溫度和密度下容易蒸發(fā)，如1kg汽油大約可蒸發(fā)0.4m3的汽油蒸汽。隨著溫度的升高，蒸發(fā)速度加快。油品蒸發(fā)的油氣密度，除甲烷外，都比空氣大，蒸發(fā)出的氣體可隨風(fēng)飄散擴(kuò)展，無(wú)風(fēng)時(shí)，沿地面可擴(kuò)散出50m以外，往往在儲(chǔ)存場(chǎng)所的空間、地面彌漫飄蕩，在低洼處積聚不散，大大增加了火災(zāi)危險(xiǎn)性。
1.2 油品易燃易爆性
當(dāng)油品揮發(fā)的蒸汽與空氣形成可燃混合氣體，達(dá)到一定的濃度后遇點(diǎn)火源即發(fā)生燃燒。當(dāng)達(dá)到一定混合比例范圍時(shí)遇火源即發(fā)生爆炸，爆炸的危險(xiǎn)性主要取決于爆炸下限和爆炸范圍。爆炸下限越低或爆炸范圍越寬，爆炸的危險(xiǎn)性就越大，例如汽油的閃點(diǎn)（-50℃）很低，常溫下容易揮發(fā)出易燃的油蒸汽，其著火所需的能量極小，具有高度的易燃性。汽油的爆炸下限極低，混合氣體中汽油蒸汽濃度達(dá)到1.3%，在極小的點(diǎn)火能量下即可引起混合氣體爆炸。 1
1.3 油品中毒窒息性
油品蒸汽具有一定的毒性。油蒸汽經(jīng)人口、鼻進(jìn)入呼吸系統(tǒng)，使人體器官受害而產(chǎn)生急性和慢性中毒。空氣中汽油蒸汽含量為0.28%時(shí)，經(jīng)過(guò)4～12min人便會(huì)感到頭暈，含量達(dá)到
1.13%～2.22%時(shí)發(fā)生急性中毒，使人難以支持；當(dāng)油蒸汽含量更高時(shí)會(huì)使人立即昏倒、失去知覺(jué)，甚至有生命危險(xiǎn)。油蒸汽的慢性中毒會(huì)使人產(chǎn)生頭暈、疲倦和嗜睡等癥狀，經(jīng)常與油品接觸的皮膚會(huì)產(chǎn)生脫脂、干燥、皮炎和局部神經(jīng)麻木。
另外，目前原油大多是含硫油或高含硫油，因此成品油中也大多含較高濃度的硫化氫。硫化氫在低濃度時(shí)對(duì)呼吸道及眼睛有明顯的刺激作用；高濃度（300ppm）時(shí)，可引起神經(jīng)系統(tǒng)抑制、肺水腫等；極高濃度時(shí)（1000ppm），可造成呼吸中樞麻痹，造成電擊樣中毒，心跳呼吸停止。
在儲(chǔ)油罐清洗作業(yè)和動(dòng)火作業(yè)的檢維修作業(yè)過(guò)程中就容易發(fā)生事故。
2 檢維修作業(yè)危險(xiǎn)
2.1 清洗作業(yè)油氣中毒、窒息的危險(xiǎn)
油罐中儲(chǔ)存的物料通常是C4 以上的烷烴、烯烴、環(huán)烷烴、芳香烴等，如汽油、煤油、柴油等成品和各種中間組分。有機(jī)物的相對(duì)分子量越小，其沸點(diǎn)越低，越容易揮發(fā)。這些介質(zhì)的共性是有毒有害、易揮發(fā)、易擴(kuò)散。在清罐作業(yè)過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)的油氣濃度通常超標(biāo)幾倍甚至幾十倍，特別是在打開(kāi)清掃孔、透光孔、人孔、身體探入和無(wú)防護(hù)措施進(jìn)入儲(chǔ)油罐時(shí)，超標(biāo)的油氣可致現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)及監(jiān)護(hù)人員中毒、窒息等，其中，輕質(zhì)油致人中毒、窒息的風(fēng)險(xiǎn)更大。
2.2 油罐清洗作業(yè)火災(zāi)爆炸的危險(xiǎn)
油品本身具有易燃易爆特性。在清罐過(guò)程中，特別是在打開(kāi)油罐時(shí)，大量的油氣溢出，同時(shí)周?chē)諝庖矔?huì)進(jìn)入罐中，此時(shí)在罐內(nèi)外會(huì)形成油氣與空氣的混合性氣體，濃度通常在爆炸極限之內(nèi)。此外，油品中還有一些能在空氣中自燃的物質(zhì)，如FeS等，只要有一定的能量即可導(dǎo)致自燃或爆炸。此時(shí)如果清洗操作不當(dāng)，極易引發(fā)火災(zāi)爆炸事故。
2.3 油罐動(dòng)火作業(yè)的危險(xiǎn)
金屬進(jìn)行焊接與切割，是一種明火作業(yè)，氣焊的溫度高達(dá)3000℃以上，電焊的電弧溫度可達(dá)3000～6000℃，焊割作業(yè)時(shí)所生產(chǎn)的金屬火花和熔珠，極易引起可燃易燃物質(zhì)燃燒爆炸，因此在未進(jìn)行清洗、清洗不合格或未經(jīng)隔離的儲(chǔ)油罐及附屬管線（件）上，嚴(yán)禁一切明火作業(yè)。
2.4 清罐風(fēng)險(xiǎn)分析
2 [1]
對(duì)油罐區(qū)清罐過(guò)程進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析如下表1：
表1 清罐現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)分析表
序號(hào) 危險(xiǎn)源名稱(chēng) 存在的風(fēng)險(xiǎn) 原因分析
罐內(nèi)未處理干凈，未作含氧量分析；
罐內(nèi)動(dòng)火作
1
業(yè)
防腐層內(nèi)含油引起火險(xiǎn)
閥門(mén)未關(guān)；閥門(mén)內(nèi)漏；未封堵罐區(qū)內(nèi)地漏；未加盲板；
2 罐區(qū)跑油 跑油事故
油品抽底不凈
有限空間作業(yè)著火爆炸、
有限空間作
3
業(yè)
中毒 進(jìn)入容器人員未佩戴有效的防護(hù)器具；監(jiān)護(hù)措施未落實(shí)
油品遇明火；油氣積聚遇到靜電或明火；人孔或清掃孔
4 儲(chǔ)罐 油罐著火、爆炸
形成爆炸氣，清油工自身帶有靜電，產(chǎn)生火花
5
6 加熱盤(pán) 油品排放 加熱盤(pán)燙傷 亂排放引起事故 未關(guān)加熱盤(pán)；加熱盤(pán)未加盲板并內(nèi)漏 油污染
有雜物，污油未有效回收，大量的液態(tài)烴進(jìn)入產(chǎn)生連鎖
7 下水井 地漏下水井堵塞、閃爆
反應(yīng)
滅火器、蒸汽
8 膠帶未在指
定位置
9 封罐 滅火器、蒸汽膠帶未在指定位置以至事故狀態(tài)下無(wú)法滅火 封不嚴(yán)、人身傷害 人孔、清掃孔封閉不嚴(yán)、罐內(nèi)有人封罐
管線連接處閥門(mén)等附件墊片、法蘭呲、管線凍裂沙眼，
10 烴泄漏 遇明火易發(fā)生火災(zāi)、爆炸 管線放空不徹底，有殘液、未經(jīng)掃線進(jìn)行閥門(mén)維護(hù)、維
護(hù)閥門(mén)時(shí)操作失靈、安全閥漏、烴竄入氮?dú)�、新鮮水
11
12
13 球罐區(qū) 液態(tài)烴 氮?dú)庑孤?超壓爆炸；閃爆 液態(tài)烴凍傷 人身窒息中毒 超壓；開(kāi)罐前沒(méi)有進(jìn)行氮?dú)庵脫Q 未戴勞保手套、注意力不集中 閥門(mén)未關(guān)、法蘭泄漏 位置放置不合適或挪動(dòng)位置，或未準(zhǔn)備 有限空間作業(yè)人員窒息、清洗、通風(fēng)；未按要求對(duì)容器進(jìn)行采樣分析；違章作業(yè)；進(jìn)出容器閥門(mén)未加盲板，有毒氣體串入；容器未按要求施工作業(yè)過(guò)程中著火爆炸 閥門(mén)內(nèi)漏，未加盲板；
2.5 人的不安全行為是影響罐區(qū)作業(yè)的安全因素
在罐區(qū)檢維修過(guò)程中，有統(tǒng)計(jì)顯示人的不安全因素造成事故的發(fā)生率占67.8%，較常見(jiàn)的有設(shè)備搶修、跑冒漏、油罐清洗、油料回收等引發(fā)火災(zāi)事故。
3 對(duì)策
3.1 清洗過(guò)程中預(yù)防油氣中毒窒息
由于防毒面具的使用時(shí)間有限，一旦超過(guò)它的保護(hù)時(shí)間，入罐人員將是非常危險(xiǎn)的。所以在任何情況下，未徹底排氣和通風(fēng)的油罐是絕對(duì)不允許人員進(jìn)入的。
當(dāng)需要人員進(jìn)罐作業(yè)時(shí)，首先要將準(zhǔn)備清刷的油罐收入、付出、回流管、液下注射等相關(guān)閥門(mén)封堵上盲板或斷開(kāi)，向罐內(nèi)吹蒸汽蒸煮油罐，可根據(jù)油罐容積大小選擇通氣時(shí)間，一般情況下儲(chǔ)罐蒸洗時(shí)間是：容積在1000m3以下的，蒸洗15h；容積為1000－3000 m3的，蒸洗20h；容積為3000－5000 m3的，蒸洗24h；5000 m3以上的蒸洗48h，然后打開(kāi)油罐上下人孔通風(fēng)換氣（無(wú)蒸汽的油庫(kù)一般采用自然通風(fēng)方法，自然通風(fēng)時(shí)間很長(zhǎng)），進(jìn)行有毒有害及烴和氧的化驗(yàn)分析，選用適用的防護(hù)用具，辦理作業(yè)許可方可進(jìn)行清洗作業(yè)。
3.2 清洗過(guò)程中必須防火防爆
目前清洗油罐的方法有五種，即干清洗法、濕清洗法、蒸汽清洗法、化學(xué)清洗法和機(jī)械清洗法[由于機(jī)械清罐作業(yè)成本較高，受儲(chǔ)罐結(jié)構(gòu)形式限制，因此，目前國(guó)內(nèi)對(duì)于一些小容量?jī)?chǔ)油罐及沉積物較少的(輕質(zhì)油料) 儲(chǔ)罐大多用人工清洗方法進(jìn)行]，選用蒸汽清洗法清罐的占80％～90％。
打開(kāi)罐頂或罐壁人孔時(shí)，會(huì)有一些可燃?xì)怏w被釋放出來(lái)，進(jìn)而形成爆炸性混合氣體。所以在清罐過(guò)程中要保證安全，必須嚴(yán)格按照作業(yè)規(guī)程實(shí)施操作：
(1)儲(chǔ)罐清洗作業(yè)所使用的電器設(shè)備（包括照明）都必須符合防爆要求，以防止引爆作業(yè)區(qū)域內(nèi)的可燃?xì)怏w，另外還要注意所使用的其它機(jī)械及電器設(shè)備也應(yīng)進(jìn)行可靠接地，及時(shí)地消除靜電的危害，并注意加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)的安全監(jiān)護(hù)力度。
(2)儲(chǔ)罐清洗作業(yè)嚴(yán)禁使用黑色金屬制工具，選擇使用銅制、鋁制或木制等與鋼鐵碰撞不產(chǎn)生火花的工具。當(dāng)必須使用黑色金屬工具時(shí)，須將可燃?xì)鉂舛瓤刂圃诘陀谠试S值。
(3)儲(chǔ)罐清洗作業(yè)時(shí)，作業(yè)人員還應(yīng)注意采取一切措施預(yù)防靜電的產(chǎn)生，作業(yè)人員應(yīng)按規(guī)定穿防靜電工作套裝，嚴(yán)禁穿化纖服及使用化纖類(lèi)工具，作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)安裝靜電消除器。
(4)儲(chǔ)罐清洗作業(yè)禁止在雷電雨天進(jìn)行。
(5)儲(chǔ)罐清洗作業(yè)時(shí)要嚴(yán)格控制和消除引火源，距罐壁周?chē)?0 m之內(nèi)，嚴(yán)禁明火作業(yè)。
(6)從油罐中清除出的油泥、銹渣等雜質(zhì)在收集前應(yīng)用水淋濕，需運(yùn)到專(zhuān)門(mén)的處理廠進(jìn)行處理。嚴(yán)禁放在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，以防止其中的可燃物自燃，引發(fā)火災(zāi)爆炸事故。
3.3 儲(chǔ)油罐動(dòng)火作業(yè)的安全措施
(1)儲(chǔ)油罐動(dòng)火作業(yè)時(shí)必須將動(dòng)火油罐所有收付油線和相關(guān)設(shè)備用盲板隔離，儲(chǔ)油罐徹底清洗合格。動(dòng)火油罐周?chē)?0m內(nèi)無(wú)油罐清洗作業(yè)、切水作業(yè)，輕油罐區(qū)相鄰罐無(wú)收油作業(yè)，拆卸作業(yè)，上風(fēng)向100m內(nèi)無(wú)切水作業(yè)。
(2)儲(chǔ)油罐動(dòng)火作業(yè)時(shí)必須將清洗合格后油罐的下水系統(tǒng)內(nèi)的廢油清理干凈，將動(dòng)火油罐與罐區(qū)相連的下水系統(tǒng)隔離。
(3)儲(chǔ)油罐動(dòng)火前須用測(cè)爆儀測(cè)罐內(nèi)低凹和容易積聚油氣的死角處的油氣濃度。最好用兩臺(tái)以上測(cè)爆儀同時(shí)進(jìn)行檢測(cè)，以防因測(cè)爆儀失靈出現(xiàn)假象。氣體檢測(cè)濃度以低于該油品與空氣混合濃度的爆炸下限的10%（體積）合格。
(4)儲(chǔ)油罐動(dòng)火作業(yè)時(shí)檢查進(jìn)入罐內(nèi)的乙炔膠管不得有接頭、破損和泄漏，電源線和手把線外皮不得有破損，絕緣良好。
(5)儲(chǔ)油罐罐內(nèi)動(dòng)火作業(yè)時(shí)除了要辦理施工許可和動(dòng)火許可外，同時(shí)還要認(rèn)真執(zhí)行《有限空間作業(yè)安全管理規(guī)定》，辦理有限空間作業(yè)許可。
(6)儲(chǔ)油罐罐內(nèi)動(dòng)火作業(yè)時(shí)應(yīng)盡量避免交叉作業(yè)，必須交叉作業(yè)時(shí)，一定采取切實(shí)可行的防護(hù)措施，作業(yè)過(guò)程中，嚴(yán)禁拋擲材料、工具等物品，高處作業(yè)時(shí)要認(rèn)真執(zhí)行《高處作業(yè)安全管理規(guī)定》，辦理高處作業(yè)許可證。
(7)儲(chǔ)油罐罐內(nèi)動(dòng)火作業(yè)時(shí)，嚴(yán)禁同罐內(nèi)涂料作業(yè)同時(shí)進(jìn)行，涂料作業(yè)在沒(méi)固化成型時(shí)，盡量避免動(dòng)火作業(yè)。
(8)儲(chǔ)油罐罐內(nèi)動(dòng)火作業(yè)時(shí)，崗位人員認(rèn)真進(jìn)行監(jiān)護(hù)，配備相應(yīng)的救護(hù)器材和通訊工具，每日動(dòng)火結(jié)束后，必須檢查現(xiàn)場(chǎng)，熄滅殘余火星，切斷電源，在確認(rèn)無(wú)問(wèn)題后方可離開(kāi)動(dòng)火現(xiàn)場(chǎng)。
3.4 對(duì)作業(yè)進(jìn)行有效的風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)與評(píng)價(jià)
有效的開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，盡可能全的收集相關(guān)的信息：①作業(yè)過(guò)程的任務(wù)；②該作業(yè)過(guò)程涉及的工藝、設(shè)備、儀表、電氣等設(shè)施資料，包括設(shè)計(jì)變更情況；③現(xiàn)場(chǎng)設(shè)施使用情況，目前存在問(wèn)題，要解決的問(wèn)題等；④?chē)?guó)內(nèi)、外同類(lèi)作業(yè)過(guò)程以前發(fā)生的事故資料；⑤本單位該作業(yè)過(guò)程以前發(fā)生的事故資料；⑥其它資料。進(jìn)行安全風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的理論方法有：①安全檢查表法；②危險(xiǎn)性預(yù)分析（PHA）法；③危險(xiǎn)和可操作性研究（HAZOP）法；④矩陣法；⑤嚴(yán)重潛在傷害評(píng)價(jià)法；⑥一般作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)（LEC法）；⑦故障類(lèi)型及影響分析（FMEA）法；⑧事故樹(shù)分析法；⑨日本化工企業(yè)六階段評(píng)價(jià)法；⑩火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法。還有經(jīng)驗(yàn)識(shí)別方式。
[3][4][2]
3.5 加強(qiáng)管理人員、操作人員培訓(xùn)
培訓(xùn)提高現(xiàn)場(chǎng)管理人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢、維修作業(yè)的有效指導(dǎo)，提高對(duì)突發(fā)性事件的應(yīng)急處理能力。培訓(xùn)提高操作人員的操作水平，提高其對(duì)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)異常情況的應(yīng)急處理能力，在最佳時(shí)機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處理，有效避免異常情況導(dǎo)致事故或使事故進(jìn)一步擴(kuò)大。
3.6 加強(qiáng)對(duì)施工單位的安全監(jiān)督
由于施工隊(duì)伍人員自我安全保護(hù)意識(shí)和安全生產(chǎn)技能的缺乏。因此，對(duì)施工單位的作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)耍經(jīng)常檢查督促：關(guān)閉手機(jī)，勞保著裝，及時(shí)糾正錯(cuò)誤，安全設(shè)施到位，施工人員有合格的安全教育證，能遵守方案。要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行不定期的檢查，對(duì)發(fā)現(xiàn)的事故隱患要進(jìn)行專(zhuān)項(xiàng)整治，要在檢查落實(shí)中不斷增強(qiáng)安全意識(shí)。
4 結(jié)語(yǔ)
油罐檢維修作業(yè)是一項(xiàng)危險(xiǎn)性較大的作業(yè)，規(guī)范油罐檢修的作業(yè)程序，落實(shí)油罐檢修過(guò)程的安全措施，才能避免或減少事故的發(fā)生。
必須有效的進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，加強(qiáng)管理人員、操作人員的培訓(xùn)，加強(qiáng)對(duì)施工單位的安全監(jiān)督，并對(duì)識(shí)別出的風(fēng)險(xiǎn)按風(fēng)險(xiǎn)控制措施嚴(yán)格實(shí)施，規(guī)范作業(yè)，杜絕違章，并在嚴(yán)、細(xì)、實(shí)上下功夫，才能保證油罐區(qū)檢、維修作業(yè)的安全。
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