石油化工产品安全排放技术分析与研究

张娟娟

（大庆市信息中心，黑龙江大庆 163000）

石油化工产品（以下简称石化产品）种类繁多，在各个领域得到广泛应用，与生产、生活息息相关。由于石化产品本身具有易燃易爆的特点，如果处理不当，那么极有可能引起安全事故，这种情况在产品的储运排放环节中比较常见。为从根本上减少并避免石化产品储运排放过程中安全事故的发生，应当采取合理可行的安全排放技术。本文就石油化工产品安全排放技术展开分析探讨。

1 石化产品的主要排放类型分析

由于石化产品的种类较多，所以确保产品储存与运输环节的安全性尤为重要，这是降低产品储运环节安全事故发生概率最为有效的途径之一。为实现这一目标，除要了解与工艺、设备有关的内容之外，还应当对排放的气体加以明确，从而针对气体，制定合理可行的排放技术措施，为气体的安全排放提供保障。根据气体产生的途径，大体上可以将石化储运系统排放的气体分为如下类型：一是产品生产阶段产生的气体，如各种原材料、成品在进行装卸时，油封式呼吸阀为避免系统超压受损而产生的气体，这种类型的气体只要进行装卸，就会产生；二是正常排放的气体，比如当系统停机吹扫或检修时，需要将储罐内的气体排出，同时由于吹扫置换中的气体内含氮气，必须将这部分气体排入大气，若是留存在系统内，则会对系统的安全运行造成影响；三是事故发生后排出的气体，石化产品储运系统若是发生超压问题，则需要开启安全阀进行泄压。此时大量的易燃易爆气体会被排放到大气当中。因上述三种类型的气体排放都无法避免，所以为使石化产品储运系统能够始终保持安全、稳定的运行状态，必须保证气体的安全排放。

2 石化产品的安全排放技术及应用要点

2.1 可燃性气体的安全排放措施

2.1.1 降低气体浓度

正常情况下，可燃性气体需要达到一定的浓度后才会发生爆炸，进而引起安全事故，如果可以降低可燃性气体的浓度，那么则能够避免爆炸的发生。可燃性气体发生燃烧需要一个条件，即火源，在石化产品储运过程中，可燃性气体排放场所内的火源较多。比如，设备检修时可能需要使用明火、设备运行时产生的电气火花等。石油化工企业为了保证生产的有序进行，很难从根本上杜绝火源的存在，故此当可燃性气体达到一定浓度，并遇到现场的火源之后，便会引起安全事故。而解决这个问题最为有效的措施就是降低可燃性气体的排放浓度，由于浓度不够，所以即便遇到明火也不会发生燃烧或是爆炸。在降低可燃性气体浓度的过程中，常规的做法是消除石化产品排放气体扩散至空气当中形成遇到明火后会发生爆炸的条件[1]。当可燃性气体放空管路的排放口位置比较高，并且湍流速度足够快、风速比较大时，可以使排放气体的浓度大幅度降低，便可达到安全排放的目的。

2.1.2 合理设置放空管的高度

石化产品储运系统放空管路设置的高低，对于可燃性气体的排放安全性具有直接影响，如果放空管路设置得过低，那么从管路排放口排出的可燃性气体会大量积聚，从而导致浓度上升，一旦遇到明火便会引起燃烧或爆炸。若是放空管路设置得比较高，则可以确保从排放口排出的可燃性气体浓度始终处于安全范围内，这样就算排放场所有明火出现，也不会造成爆炸。为对放空管道的设置高度进行合理确定，以石油蒸汽作为研究对象，通过试验的方法，得出放空管的最佳高度。当排放的气体为丁烷和汽油蒸汽时，放空管设置的高度应当比石油蒸汽的计算值高一倍。需要着重阐明的一点是，若是排放气体的实际流量发生变化，则放空管设置高度的计算结果也会改变，所以，在对放空管的高度进行确定时，必须以实际的流量作为计算依据，取最大的高度。通常情况下，储存液化烃的罐子都会设置安全阀，该阀门的出口管路会与火炬系统进行可靠连接，如果因为客观原因，导致出口管无法与火炬系统相连接，那么可以进行就地放空，依据我国现行GB50160规范标准的规定要求，在设置排气管口时，其位置应当高于相邻最高储罐顶部平台3.0m以上[2]，这样便可保证气体排放的安全性。

2.1.3 排放速度与能力

实践表明，放空管最为安全的排放形式为管路垂直向上的湍流速度，这种形式之所以安全，主要是因为气体在扩散时，不利的气候条件所产生的影响最为轻微，也就是说，放空工艺是决定性因素，在这种排放形式下，气体很难达到爆炸浓度的范围。故此，排放过程更加安全。如果将排放速度改为滞流，使气体以较为缓慢的速度排入大气中，在不考虑风力扩散的前提下，可燃性气体会在空气中不断积聚，这样浓度便会升高，容易形成安全隐患。所以采用管路垂直向上的湍流速度对可燃性气体进行排放安全性最高。此外，在确保排放速度的基础上，还要保证排放能力足够。规范要求放空管的直径应当在100mm以上[3]，以确保排放能力达到石化产品的储运需要，这样可以在事故发生前，将可燃性气体经过放空管路排放掉，避免储罐因压力无法排出而引起爆炸。

2.1.4 分散排放

相关实验结果显示，在同一位置处，可燃性气体的排放量越大，气体的浓厚就越高，爆炸的可能性越大，爆炸后产生的破坏力越强。鉴于此，对于容量比较大的石化产品储存容器而言，尽可能不要在同一个位置进行气体排放，而应当采取分散排放的措施，保证排放的安全性。比如，可以多设置几条排气管，共同对可燃性气体进行排放，排气管之间应当保持一定的距离，不宜过近，防止同一时间排出的气体汇聚成气云。若是因为条件的限制，导致排气管无法分散布置时，可以对排放出口的高度进行合理设置，这样也能达到安全排放的目的[4]。

2.1.5 加装安全设施

通过加装必要的安全设施能够进一步提高石化产品储运过程中，可燃性气体的排放安全性。具体做法如下：可以将阻火器安装到放空管上，通过该设备能够有效避免可燃性气体在管路的出口位置处发生起火燃烧的情况。通常情况下，防空管的排放口会设置在高出构筑物的顶部，由于从排放口排出的气体均具有易燃易爆的特点，加之冲出气柱比较高，从而使得排放口很容易遭受雷电的袭击。为此应当将排放口设置在防雷保护的范围以内。同时，在对可燃性气体进行快速放空时，为避免静电荷的产生引起安全事故，应当将放空管进行可靠接地，当条件允许时，可以在放空管的下部接一条氮气或是水蒸气管路，对排放的可燃性气体进行稀释，提高排放的安全性。

2.1.6 合理设置安全阀

在石化产品的储运中，压力储罐的应用较为广泛，常见的形式为球罐，此类储罐的安全阀通常都设置在罐顶。为确保储罐的安全性，安全阀基本上采用的都是全启式，并按照现行GB150规范标准的规定要求，对安全阀的泄放量及泄放面积进行确定。安全阀的定压应当与设备的设计压力相等，通过计算，可以得出球罐的安全泄放量。需要注意的是，无论采用何种措施进行安全排放，都不能对大气环境造成污染，这是石化产品安全排放技术运用的前提[5]。

2.2 可燃性液体的安全排放措施

2.2.1 科学设置事故储液池

为确保可燃性液体的排放安全，应当将事故储液池设置在距离石化产品储罐30m以外的位置处。同时，储液池、导液沟与明火地点之间的最小距离不得低于30m。当一个储罐发生事故起火之后，若是与相邻的储罐距离过近，则会产生不利影响，故此设有事故储液池的储罐，与相邻储罐之间应当保持在25m以上，并且至少要留设出不小于7.0m的空地作为消防之用。此外，储液池的容积应当足够大，因为一个储液池可与多个储罐相连接，如果容积过小，那么无法满足储液要求，所以为确保排放的安全性，应当对事故储液池的容量进行合理确定。

2.2.2 选取合理的排放方式

石化产品储罐的事故放空可采取如下方式：自流式、压放式。当要求在较短的时间内完成事故处理，则可选用后者，即压放式，借助相应的惰性气体，加快排放速度，降低可燃性液体在储罐内发生爆炸的概率。同时，可将事故阀门设置在比较容易接近的位置，当阀门带有远动装置时，可将之设置在储罐附近，并将启动按钮设置在罐区外的出口附近。此外，应当选择自动开启式阀门，并与储运设备进行联动，提高排放的安全性[6]。

2.2.3 避免储液池爆炸的措施

通常情况下，排放罐或是储液池都是密闭的结构，虽然这种结构形式的安全性比较高，但是在实际使用中发现，凝结水会出现积存的现象，当有高温液体进入之后，会导致凝结水气化，这样一来在密闭的空间当中，内部的压力会大幅度上升，进而引起蒸气物理性爆炸。为避免该问题的发生，应当为储液池配备相应的排水设施，定期对积水进行清除。同时，可以将排放罐的底部做成一定的坡度，从而使水能够顺利排净。

3 结语

综上所述，在石油化工产品储运环节中，如果排放的可燃性气体或是液体遇到火源发生燃烧或是爆炸，那么势必会引起非常严重的后果，会使企业蒙受巨大的经济损失。因此，保证排放的安全性显得尤为重要。可以针对排放的可燃性气体和液体，采取相应的安全技术措施，减少并杜绝安全事故的发生。在未来一段时期，应当加大对安全排放相关技术的研究力度，除对现有的技术措施进行优化和完善之外，还应开发出一些新的技术，从而使其能够为石化产品储运安全提供保障。