大型石油储罐主动安全防护系统风险研究

田保华 袁瑞华

【摘  要】本课题欲革新大型石油储罐传统人防管理模式，研发和应用大型石油储罐主动安全防护系统，解决和优化在运原油外浮顶储罐雷击爆炸燃烧和油气挥发损耗等难控技术瓶颈问题，提升原油外浮顶储罐风险管理水平，监控原油外浮顶储罐雷击爆炸和油气挥，降低原油外浮顶储罐雷击爆炸经济损失和常年油气挥发经济损失及其他各种风险。

【关键词】原油;外浮顶储罐;主动安全防护系统;技术方案;革新;经济指标;风险管理

引言

原油储罐皆为重大危险源，原油储罐越大潜在风险越大，具有很大的火灾风险。1950年至今世界范围储罐火灾事故500余起。近年来因雷击原油储罐爆炸事故时有发生，如2006年8月7日仪征输油站16号15万方原油储罐密封遭雷击爆炸，2007年7月7日管道储运公司白沙湾油库3号10万方原油储罐密封遭雷击爆炸，2011年11月22日大连港新港油品码头公司海滨北罐区2具31号、32号原油储罐密封遭雷击爆炸，油流成河，大火冲天，造成严重环境污染、巨大经济损失、恶劣不良社会影响。

现在国家安全、环保要求越来越严，2018年国家安全、环保有关单位要求对储罐挥发气体排放进行分析、评价、管控。可是，传统储罐爆炸灭火方法（喷淋冷却、泡沫灭火、消防车灭火）皆为事后处置方法，效果差，响应不及时，还往往造成人员伤亡和财产损失，成本代价更高。目前，陕西延长石油（集团）公司没有好的消除原油储罐雷击爆炸事先管控先进技术方法，采用人防和事后处置方法，急需技防和事先处置方法。

另外、管道运输公司目前有原油外浮顶罐28具，其中有1万m?储罐15具、2万m?储罐3具、3万m?储罐4具、5万m?储罐6具，而原油外浮顶罐油气挥发安全隐患和雷击爆炸等潜在风险和经济损失明显存在，现急需公司筹集资金和抽调一些具有研发能力的技术人才着手立项、申报、研究和解决原油外浮顶储罐做主动安全防护系统风险管控技术难题。

1.研究对象

拟在洛川末站给6具5万立方米原油外浮顶储罐做主动安全防护系统技术研究和应用。

2.瓶颈问题

（1）公司原油外浮顶储罐潜在雷击引起易燃易爆风险和隐患及潜在重大经济损失隐患问题;（2）公司输油站原油外浮顶储罐潜在不安全、不环保、不经济运行;（3）目前公司原油外浮顶储罐雷击爆炸主要靠人防;（4）公司原油外浮顶储罐雷击爆炸事前监控技术滞后;（5）公司原油外浮顶储罐油气挥发损耗严重，常年累计经濟损失严重。

3.研究目的

（1）解决和控制公司原油外浮顶储罐雷击引起易燃易爆风险和隐患及潜在重大经济损失隐患问题;（2）解决潜在不安全、不环保、不经济原油外浮顶储罐输油站问题;（3）解决公司原油外浮顶储罐雷击爆炸人防到技防问题;（4）解决公司原油外浮顶储罐雷击爆炸事前监控技术需求;（5）解决公司原油外浮顶储罐油气常年挥发损耗问题，控制原油外浮顶储罐油气经济损失。

4.研究目标

（1）实现公司原油外浮顶储罐主动安全防护系统，提升公司原油外浮顶储罐雷击先进技防技术;（2）揭示公司原油外浮顶储罐油气挥发规律，制定原油外浮顶储罐油气挥发安全控制规范或标准，分月份重点监控原油外浮顶储罐油气挥发及雷击爆炸状态;（3）实现公司原油外浮顶储罐安全、环保、绿色、经济运行，降低原油外浮顶储罐潜在雷击爆炸造成重大经济损失及其油气常年挥发造成的经济损失。

5.创新点及关键技术

（1）解决优化公司在运原油外浮顶储罐雷击爆炸燃烧和油气挥发损耗等难控技术瓶颈问题;（2）研发大型石油储罐主动安全防护系统控制平台;（3）研究、实验原油外浮顶储罐油气挥发规律。

6.研究主要内容或思路

（1）现场实验、研究原油外浮顶储罐油气挥发规律;（2）研发大型石油储罐主动安全防护系统工作原理、元件设计、系统等设计及完成该系统的安装、施工、验收、运行;（3）研发大型石油储罐主动安全防护制氮系统;（4）研究大型石油储罐主动安全防护系统可靠性、风险评价;（5）研究大型石油储罐主动安全防护系统采样分析、安全判定、惰化保护;（6）本系统相关技术研究。

7.可行性研究

（1）大型石油储罐主动安全防护技术从燃料和氧气两个要素入手，创新提出控制储罐一二次密封之间油气和氧气浓度从而实现主动防护的理念，创建了油气控制模型，确定了防火防爆临界参数，为大型石油储罐主动安全防护系统奠定了理论和实践基础。

（2）大型石油储罐主动安全防护技术通过远程取样、在线分析检测密封圈内混合气体，采用在线气体分析与惰化保护相结合的闭环控制方式对大型石油储罐进行主动防护，实现了储罐密封圈安全状态的数据化管理，实现了从“人工防范”到“技术防范”的转变。

（3）大型石油储罐主动安全防护技术对罐区现有电气及场地条件要求低。

8.主要技术参数或经济指标

研究本课题有一定经济效益，能够降低或稀释原油储罐油气挥发浓度，降低原油储罐雷击爆炸风险或减少原油储罐爆炸事故，避免油品燃烧泄漏、人员伤亡和财产损失及造成社会负面影响，延长原油储罐运行寿命，保护环境污染。以50000立方米原油储罐1具估算，一旦发生雷击爆炸起火，仅原油损失费用预测至少2.5亿元。另外，不控制情况下，50000立方米原油储罐1具每年挥发油气量折合人民币至少约2万元。具体技术参数或经济指标情况见表1、表2、表3所示。

9.结束语

通过本课题研究，其意义在于：（1）从技术角度革新集团公司原油外浮顶储罐雷击爆炸传统人防管理模式，实现集团公司原油外浮顶储罐雷击爆炸从人防到技防的技术进步和技术升级;（2）推进集团公司原油外浮顶储罐雷击爆炸安全防护信息化建设;（3）在线监测集团公司原油外浮顶储罐油气挥发损耗状态;（4）提升集团公司原油外浮顶储罐先进、科学、安全、环保风险管理水平;（5）研究本技术对集团公司原油外浮顶储罐具有巨大的安全效益、环保效益和经济效益。

作者简介：田保华（1973.1--），男，河南商丘人，中共党员，在职硕士，高级经济师/高级工程师，副总经济师，工会主席，现在陕西延长石油（集团）管道运输公司工作，主要从事人力资源、企业管理、经济管理、QHSE管理、管道完整性管理等研究和管理工作。