中俄储罐运行技术标准差异分析

2016-04-06 16:19翟明增王剑峰韩宜坤张利勋马伟平
石油化工自动化 2016年1期
关键词:浮盘液位计油品

翟明增,王剑峰,韩宜坤,张利勋,马伟平

(1. 中国石油天然气管道工程有限公司,河北 廊坊 065000; 2. 中国石油东南亚管道有限公司,北京 100028;

3. 中石油中亚天然气管道有限公司,北京 100028; 4. 中国石油管道研究中心,河北 廊坊065000)



中俄储罐运行技术标准差异分析

翟明增1,王剑峰2,韩宜坤2,张利勋3,马伟平4

(1. 中国石油天然气管道工程有限公司,河北 廊坊 065000; 2. 中国石油东南亚管道有限公司,北京 100028;

3. 中石油中亚天然气管道有限公司,北京 100028; 4. 中国石油管道研究中心,河北 廊坊065000)

摘要:基于国家原油战略储备和储罐大型化发展趋势,提出了避免储罐事故的需求。国内已开展了借鉴国外储罐标准应用于改进国内标准的工作,并对俄罗斯高寒冻土区管道运行标准进行了研究。深入研究了俄罗斯储罐运行技术标准的先进理念,包括储罐安全标识和工艺运行卡片、液位计冗余设计、储罐通光孔检测浮盘状态、低温条件下阀门维护周期和清洁要求、储罐油品取样操作安全要求、储罐生产污水和雨水系统独立排放以及储罐区空气浓度检测点设置方法以及检测频率等。最后,提出了借鉴俄罗斯储罐运行技术标准改进国内标准的建议。

关键词:储罐标准阀门液位计运行维护

Difference Analysis Between China and Russia Tank Operation Technology Standards

Zhai Mingzeng1, Wang Jianfeng2, Han Yikun2, Zhang Lixun3, Ma Weiping4

(1. China Petroleum Pipeline Engineering Corporation, Langfang, 065000, China;

2. CNPC South-East Asia Pipeline Company Limited, Beijing, 100028, China;

3. Trans-Asia Gas Pipeline Company Limited, Beijing, 100028, China;

4. PetroChina Pipeline R&D Center, Langfang, 065000, China)

Abstracts: Based on China petroleum strategy reserve and development trend of large-scale storage tank, the necessity of avoiding tank accidents is raised. The work of improving domestic standards has already been carried out with referring foreign standards, and Russia pipeline operation standards of permafrost regions are studied. The advanced concepts of Russia tank operation technology standards are deeply studied including tank safety mark, process operation card, liquid level meter redundancy design, storage tank floating dish condition inspection through unthreaded hole, valve maintenance intervals and cleaning requirement under low temperature condition, safety requirement of tank oil product sampling operation, tank production wastewater and rain water independent discharge, tank farm air concentration detection point setting method and test frequency etc. The suggestions are proposed to improve China standards with referring Russia tank operation standards.

Key words:tank; standards; valve; liquid level meter; operation and maintenance

随着储罐发展趋于大型化,近年来储罐火灾爆炸事故时有发生,例如2006年仪征输油站火灾爆炸事故、2010年大连油库火灾爆炸事故,极易造成巨额损失,甚至生态灾难[1]。为了消除储罐事故,应借鉴国外标准的先进经验应用于改进国内标准,从而实现储罐管理本质安全,文献[2]研究了国外典型储罐事故的经验教训,包括设备故障、制造缺陷、雷击、静电、明火和违规操作等原因,提出了国内标准改进建议。

俄罗斯标准在高寒冻土区管道运行管理方面具有成熟经验和推荐做法。随着中哈、中俄管道的建设运行,国内已开展俄罗斯管道标准研究。文献[3]介绍了俄罗斯高寒地区管道零度以下试压技术;文献[4]介绍了俄罗斯原油管道紧急停输、成品油管道定量混掺和压缩机异常工况操作程序;文献[5]介绍了俄罗斯原油管道清管周期和清管器跟踪定位技术。上述研究侧重于管道干线运行维护,储罐较少涉及。笔者深入研究了俄罗斯储罐运行技术标准的先进理念,并与国内SY/T 5921—2011《立式圆筒形钢制焊接油罐操作维护修理规程》[6]进行对比分析,对于提高国内储罐安全管理技术水平具有重要意义。

1俄罗斯储罐运行技术标准简介

俄罗斯标准化文件与管道行业密切相关的是指导性文件PД,BH,OP,CO等企业标准,以及OCT,BCH,ПБ和СНиП等部门标准。笔者筛选了俄罗斯储罐运行维护标准,在一定程度上能够代表俄罗斯储罐技术水平和未来发展趋势,包括РД 153-39.4-078—2001《干线石油管道和油库储罐技术运行准则》、Правила—2004《储罐技术运行准则》、СТ ГУ153-39-167—2006《干线原油管道工艺设计规范》、РД 13.100.00-КТН-196—2006《干线石油管道运行安全性准则》、ВППБ 01-05—1999《干线输油管道运营消防安全规则》等。

2储罐安全标识

目前油气站场广泛应用了安全标识可视化管理技术,设置安全标识有助于培养员工警示、警惕和主动防范意识,但仅局限于输油泵、阀门、加热炉、工艺管网等设施以及管线线路标识,例如SY/T 6064—2011《管道干线标记设置技术规范》,未对储罐标识作出要求。

俄罗斯标准РД 13.100.00-КТН-196—2006规定储罐应涂覆“易燃危险”字样标识。储罐区现场应配备工艺运行卡片,作为储罐检查和维护的依据,包括储罐运行维护18项技术指标参数,例如储罐外观检查记录、通光孔/人孔螺栓拧紧状况、收发油管线密封性、储罐基础渗水状况、紧急排水管状况、加强圈/抗风圈状况和消防系统是否处于热备用状态等。国内企业建立了储罐区巡回检查制度,借鉴俄罗斯储罐安全标识,有助于巡检人员掌握储罐历史运行状态,可在第一时间发现储罐存在的安全隐患,具有借鉴意义。

3储罐充装油品作业

针对储罐充装油品的允许流速,俄罗斯标准Правила规定储罐收发油品操作时,在液面浸没进出油管线前,油品流速不超过1m/s;外浮顶罐和内浮顶罐收发油品操作时,浮盘上升或下降速度不超过3.5m/h。文献[6]规定在进出油管线浸没前,油品流速应控制在1m/s,浸没后油品流速应控制在3m/s以下,以防止静电荷积聚;储罐收发油操作时,液位升降速度不超过0.6m/h。俄罗斯标准未明确规定浸没管线后油品允许流速,为了避免静电聚集,建议储罐充装油品全过程流速均不超过1m/s,可满足安全要求。

4液位计冗余配置

国内普遍采用液位计计量结合人工检尺的方法确定储罐液位。由于罐区规模大、人工检尺不及时以及液位计故障、误报警等原因,极易导致储罐液位过高或过低事故发生。储罐一般设有低、高和高-高液位开关,但仅具有报警功能。国内标准仅规定了液位计检修周期,缺少技术性要求,例如SY/T 6069—2011《油气管道仪表及自动化系统运行技术规范》规定液位计检测周期为1a。此外,国内标准针对液位计是否设置冗余配置无相关规定。

俄罗斯标准Правила规定储罐应至少采用2个最高液位报警器,确保发送切断接受油品或者停止泵运行信号;浮顶罐安装至少3个信号报警器同时工作,如不能满足,应设置溢流设备、备用容器或者排泄管道等。针对储罐液位计冗余配置,俄罗斯标准更为严格,可以确保液位计在正常工作和故障状态下均可准确检测储罐液位数据。

5浮顶罐浮盘状态监视

浮盘沉没是浮顶罐常见事故类型,浮盘缺陷是内因,储罐误操作是外因。如能有效监测浮盘状态则可避免浮盘事故,但针对内浮顶储罐浮盘状态监视以及浮盘上方可燃气体浓度监测,国内标准无规定,例如文献[6]规定在储罐日常检查中确认浮盘表面不存在雨水,无油污和漏油现象。俄罗斯标准РД 153-39.4-078—2001规定利用罐顶通光孔检查浮盘状况;俄罗斯标准Правила规定浮顶罐浮盘应设置有害气体远控报警器,每月利用通光孔查看浮盘状况至少1次,经通光孔引管提取混合油气试样,测试是否低于允许饱和浓度。俄罗斯标准简单实用,操作人员在日常巡护过程中即可掌握浮盘状态,值得借鉴。

6低温条件下阀门维护

针对低温条件下呼吸阀维护要求,国内标准较简略,例如文献[6]规定冬季应定期清除呼吸阀阀瓣上的水珠、冰霜,防止阀门卡住、安全网冻结。俄罗斯标准重视阀门保温措施,保证低温条件下阀门正常运行状态,例如俄罗斯标准Правила规定高寒地区储罐应配备防冻型呼吸阀,呼吸阀流通性能每月检查2次;如果温度低于零度,每10天检查1次,必要时每3~4天检查清洗阀门霜冻,防止堵塞。建议借鉴俄罗斯标准,规定冬季低温条件下呼吸阀检查维护周期。

针对液压安全阀维护要求,国内标准较简略,例如文献[6]规定固定顶储罐应检查液压安全阀的润滑油液位处于正常范围。俄罗斯标准规定了低温条件下液压安全阀维护要求,例如俄罗斯标准Правила规定检查液压安全阀内润滑油质量和油位,冬季应用热轻油清洗安全阀外罩内表面,保证阀网格隔板和膜片的清洁度等。

7储罐油品取样

针对储罐油品取样,国内标准侧重于取样操作方法步骤,例如文献[6]规定手工检尺取样时,量油、取样孔应轻开轻关,不得将油品滴撒到量油口外、平台和盘梯上,如有滴撒应立即擦拭干净。

俄罗斯标准对储罐油品取样操作的安全技术要求详细细致,包括恶劣天气禁止作业、人身安全和防静电等,例如俄罗斯标准Правила规定储罐油品取样不能溢流在储罐表面;雷电天气或者六级大风(风速大于10.8m/s)禁止储罐手工检尺和取样,雷电天气储罐(接闪杆)4m范围内不应有人;储罐油品取样应逆风向进行,防止油品液滴或蒸气对操作人员造成损害;取样器应用不产生火花的金属导线或不导电线绳,取样前,导线或线绳应与储罐可靠接地。建议借鉴俄罗斯标准储罐量油取样安全技术要求,对国内标准补充完善。

8储罐生产污水排放

针对防火堤污水排放系统,国内标准比较完善,主要问题是污水排放系统和明渠相连,雨水和生产污水同时排放,如污水排放系统堵塞,或者明渠系统排污能力有限,有可能导致污水直接排入地表水造成环境污染[7]。俄罗斯标准РД 153-39.4-078—2001规定储罐沉积物不允许直接排入雨水管道系统,生产污水管道系统应设置位于储罐防火堤之外的单向阀,每月检查1次。СТ ГУ 153-39-167—2006规定应独立设置生产和雨水排水系统,生产排水系统应采用埋地封闭自流式敷设方式(通向地下污油罐)。РД 13.100.00-КТН-196—2006规定应设置专门的储罐工业污水井和雨水排放阀室。俄罗斯标准通过污油封拦系统、配管系统、污油罐和污水井等多种形式,可实现雨水和生产污水独立排放。建议国内标准针对已建储罐排污水系统先连接污水处理装置,或者雨水排放系统和污水排放系统应独立分开并设置切换阀,实现分类排放、分级控制。

9储罐区域可燃气体浓度检测

储罐区可燃气体浓度检测,存在的主要问题是可燃气体报警装置安装位置不统一,管道企业做法不一致,存在安装位置过低、误报警率高等问题。例如GB 50183—2004《石油天然气工程设计防火规范》[8]规定储罐区内应设可燃气体监测报警装置,并在四周设置手动报警按钮,探测和报警信号引入值班室。俄罗斯标准ВППБ 01-05—1999规定应定期监测储罐区空气介质污染程度,采样点至少距离储罐罐壁2m、距离地面高度0.1m;对于高含硫原油储罐,空气浓度取样应在距离储罐10~12m和防火堤逆风向的区域内,对于浮顶罐,空气浓度取样应在距离储罐5~10m和防火堤逆风向的区域内;空气浓度检测每4h不少于1次。俄罗斯标准规定了储罐区空气浓度检测点设置方法以及检测频率,具有借鉴意义。

10结束语

综上所述,俄罗斯储罐运行技术标准的先进性主要表现在以下几个方面,建议国内标准借鉴:

1) 储罐区应设置安全标识和工艺运行卡片,作为储罐检查维护的技术依据,有助于提高人员警示意识,准确掌握储罐历史运行状态,及时发现储罐潜在安全隐患。

2) 储罐液位计冗余设计,保证液位计在正常工作和故障状态下均可准确检测储罐液位数据。

3) 利用通光孔监测浮盘运行状态和浮盘上方气体浓度,避免浮盘事故。

4) 规定了低温条件下阀门维护周期和清洁要求。

5) 针对储罐油品取样操作,规定了恶劣天气禁止作业、人身安全和防静电等安全要求。

6) 通过污油封拦系统、配管系统、污油罐和污水井等多种形式,可实现雨水和生产污水独立排放。

7) 规定了储罐区空气浓度检测点设置方法以及检测频率。

参考文献:

[1]武铜柱.大连7.16油库火灾事故教训及防范[J].石油化工安全环保技术,2012(01): 16-20.

[2]蒋国辉,张晓明,闫春晖.国内外储罐事故案例及储罐标准修改建议[J].油气储运,2013,32(06): 633-637.

[3]马伟平,李云杰,邢进超.中俄管道试压标准差异分析[J].油气储运,2011,30(10): 785-789.

[4]马伟平,张晓明,刘士超.中俄油气管道运行标准差异分析[J].油气储运,2013,32(04): 411-415.

[5]丁俊刚,蔡亮,王静.中国与俄罗斯管道清管技术标准差异分析[J].油气储运,2013,32(09): 1018-1021.

[6]王广辉,刘泽年,刘志海,等.SY/T 5921—2011立式圆筒形钢制焊接油罐操作维护修理规程[S].北京: 石油工业出版社,2011.

[7]姚学军,吴凯旋,赵云峰.防火堤应用中应注意的问题[J].石油工业技术监督,2013,29(08): 28-29,45.

[8]云成生,韩景宽,章申远,等.GB 50183—2004石油天然气工程设计防火规范[S].北京: 中国计划出版社,2004.

[9]盛佳涛,刘宇恒,俞洪明,等.仓储油库自动化系统标准化建设的研究[J].石油化工自动化,2013,49(04): 5-10.

中图分类号:TE88

文献标志码:B

文章编号:1007-7324(2016)01-0015-03

作者简介:翟明增(1976—),男,2004年毕业于中国石油大学(华东)油气储运工程专业,获硕士学位,现主要从事油气储运数字化设计工作,任工程师。

稿件收到日期: 2015-09-06,修改稿收到日期: 2015-11-12。

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