降低常压罐储运的风险

赵承才

摘 要：常压储罐的安全可靠运行，是石油化工企业生存保障。近年来，国内外许多石油化工企业发生储罐串料、冒顶、撕裂、抽瘪、火灾爆炸等一系列事故。每有事故发生，除了造成巨大的经济损失外，还会对环境造成巨大的污染，甚至事故的程度决定着一个企业是否能够继续发展。2020年，扬子石化积极响应中石化绿色企业创建，大力改造现有常压储罐，为储罐增设VOCS尾气回收处理装置，进一步加强常压储罐的环保和平稳性。本文对影响常压储罐安全运行的因素进行了分析，并对常压储罐的风险与控制进行了阐述，力求提升常压储运的本质安全。

关键词：常压储运;抽瘪;撕裂;环境;本质安全

常压储罐是石油化工生产中广泛使用的储存设备，在石油化工行业中用来储存各种原料油、半成品油、成品油等，并且具有储运量大、流程简单易管理等优点。随着生态文明建设，环保要求也越发严格，扬子石化积极响应绿色企业建设，将常压储罐进行环保改造为氮封罐，增设了尾气处理装置。改造后的氮封储罐没有了与大气直接相通的敞口，罐压更加依赖氮封和尾气处理装置，因此常压储罐的风险相比以往大大增加，管理要求也变得更为重要。

1 影响常压储罐的主要风险

1.1 氮封阀的可靠性

在日常生产中，因储罐大量装船付料、温度骤降等原因，造成罐压极具下降。当储罐压力下降较大时，由于流过气导阀的氮气量增加，主阀阀芯室压力继续下降，直至主阀打开，氮气大量流入储罐，维持罐压，即（p1=p2s2/s1+ f弹力/s1+g/s1）。由此可见，氮封阀的可靠性，是确保罐压的重要因素。因此在常压储罐的运行管理中，提升氮封阀的可靠性是储运生产中的重要工作。为确保氮封阀运行的可靠性，氮封阀的选型和背压管路长短也是至关重要。生产单位对氮封阀的合理安装和选择，可进一步增加常压储罐运行的可靠性。

1.2 呼吸阀和可靠性

随着常压储罐长久运行，一些不可料因素会导致氮封阀失灵，造成补氮量不足或者补氮过多，致使储罐压力过高、过低。由于常压储罐的设计压立在-490～1960Pa，若储罐压力将至过低，便会造成储罐抽瘪的事故，若储罐压力过高则会造成储罐撕裂。为防止储罐抽瘪或撕裂，常压储罐设计中均配合了相应个数的呼吸阀，当压力达到呼吸阀设定压力的时候，呼吸阀进行呼气和吸气，进而满足罐压平稳。

常压储罐呼吸阀主要由阀座、阀罩、保护罩及由真空和压力控制的两组启闭装置组成。启闭装置包括阀瓣、导杆、弹簧、弹簧座及密封环等。当罐内压力达到额定呼出正压时，压力阀瓣开启，罐内蒸气排出;当罐内真空度达到额定吸入负压时，真空阀瓣开启，空气进入。因此在规定压力条件开启阀瓣，开启程度，呼吸阀回座后密封性，都是储罐平稳运行的重要因素。

1.3 罐压、罐温监控的可靠性

由于过去常压储罐有足够多的通气口、呼吸阀、泄压人口，满足罐压稳定平衡，不需要特殊的压力监控。现如今改为密闭储罐，则罐压是储罐运行平稳的重要指标，甚至比储罐的液位影响更大。因此随着常压储罐更改为氮封储罐，罐压的监控更加重要。随着氮封储罐改造，均增设了相应的罐压远传信号，引致DCS方便中控监控。由于物料自身特性不同，凝点不同，满足物料储运温度也是极为重要。因此常压储罐储运中，温度也是重要的控制参数。

1.4 储罐设备本身故障

储罐设备本身故障，也是储罐的安全稳定运行的重要影响因素。由于储罐底板腐蚀，进而会导致底板泄漏。经过长期运行，储罐底板会出现腐蚀、穿孔，进一步焊缝将出现裂纹和剥层，最后造成油品的外漏，甚至造成火灾等重大伤亡和环境污染事故;若储罐浮盘故障，将直接影响油品的正常作业，内浮顶罐的浮盘在长时间油品的冲击下，会造成密封失效、浮盘沉没、浮筒渗漏，进而造成浮盘倾斜，储罐的安全稳定运行直接受到影响。

2 常压储罐运行过程中的风险控制

2.1 提升氮封运行的可靠性

为充分保证氮封的作用，首先确保氮封阀的设备完好性。随着新氮封设施的投用，应确保氮封管线清洁无杂质。现场生产中，多起氮封阀失灵，多由氮封管线残留杂质便投用，进而造成杂质进入氮封阀的阀芯，使氮封阀无法关严造成持续补氮情况发生。

氮封阀背压管路的长短也是氮封阀补氮灵敏性的重要影响因素。为保证氮封阀的灵敏性，在极端天气巨变，储运条件巨变等恶劣情况下，可以做到及时开启补氮，防止因补氮延迟造成储罐抽瘪事故发生。

定期检查氮封阀运行的平稳性。通过监控罐压对比氮封阀的开启情况，综合判断氮封阀的运行平稳性。在通过监控调节阀开启压力和设定压力，精准判断调节阀的问题，确保在氮封阀失灵时第一时间发现并解决，防止囊成后患。

2.2 提升呼吸阀运行的可靠性

呼吸阀是进一步保障储罐罐压的重要设施，因此要确保呼吸阀的开启精度。定期对储罐呼吸阀进行校验，确保起跳压力在设定压力，防止呼吸阀误开关造成储罐受损。一些特殊物料如PX和醋酸，定期检查呼吸阀状况，防止呼吸阀因物料在上面冻结造成呼吸阀不能动作。

加强监控储罐压力曲线，确定呼吸阀开启值，对比呼吸阀设定值，第一时间找出失灵的呼吸阀进行调校。若呼吸阀开启压力低于设定压力，则无论在储罐大幅收料还是温度急剧升高情况下，压力始终超不过曲线最大值，此时则需要到罐顶判断具体情况，是否提前起跳导致。呼吸阀是储罐负压时的重要安全保证，因此呼吸阀的完好性决定着氮封罐的阀风险性。以下为码头作业区氮封罐呼吸阀统计表1。

2.3 加强罐压、罐温监控

经过储罐改造，已将罐压、罐温信号一同引到DCS。中控人员通过定时抄储罐DCS运行参数与现场数据比对，持续监控等手段，确保罐压、罐温出现异常时及时采取相应的措施，防止事故扩大。若通过对比参数发现异常，则联系技术人员和仪表一人共同确认原因并解决。

若涉及到氮气检修处理，应第一时间根据相关储罐运行状态，做好平稳储罐压力的措施，严防检修氮气中造成事故。

3 总结

影响储罐安全稳定运行的因素是多方面的，无论哪个环节出了问题，皆会有导致重大事故的發生的可能。因此储罐运行管理要从源头上做好控制和把关，确保氮封设施、呼吸阀、储运参数远传的完好，及时消除储罐异常状态，特殊情况及时做好准备工作;要重视对常压储罐的管理，完善储罐的寿命管理，加强检查，运用新技术提高储罐应对风险的能力，降低常压储运的风险。

参考文献：

[1] SH/T 3194-2017，石油化工储罐用装配式内浮顶工程技术规范[S].中华人民共和国工业和信息化部，2017.

[2] SH/T 3007-2007，石油化工储运系统罐区设计规范[S].中华人民共和国国家发展和改革委员会，2007.