特殊设备及管道在加油站防渗改造中的应用

郭辉，刘杨，徐叶飞

(1.中国石油四川南充销售分公司，四川 南充 637000；2.四川盛泰祥建设工程有限公司，四川 成都 610014)

0 引言

《中华人民共和国水污染防治法》(2017修正)第四十条规定：“加油站等的地下油罐应当使用双层罐或者采取建造防渗池等其他有效措施，并进行防渗漏监测，防止地下水污染。”因此,各地加油站纷纷进行相关改造工作，降低加油站在运行期间有可能造成的污染风险，从而更好地保护环境。

1 加油站渗漏原因分析

1.1 储油罐设计不合理

在加油站设计和建设之初,有一些建设单位没有严格地按照相应的规定标准进行，导致其存在储油罐设计不合理问题。同时，我国现存的加油站建设时间都比较长，受到当时的技术限制，施工水平较低，经过较长时间的运行后，质量问题逐渐暴露出来，泄露风险大大增加。

1.2 使用寿命超限

目前我国大多数加油站内使用的储油罐为钢性材料制成的，一方面是汽油、柴油等介质会对储油罐的内壁造成腐蚀，另一方面则是在土壤中的有机盐等成分也会对储油罐的外壁造成一定的侵蚀，使储油罐的老化速度加快，甚至出现泄漏的问题。我国现阶段规定储油罐的使用寿命一般控制在15～20年左右，在储油罐的使用期间还应该每隔三年时间进行一次系统检查，如果有存在密封不严等泄露风险的问题，要及时进行更换[1]。目前我国一些已经建成使用很长时间的加油站，大多存在储油罐使用寿命超限的问题，但是因为资金或者其他限制因素导致其更新换代较慢。

2 特殊设备及管道在加油站防渗改造中的应用

2.1 埋地用复合储油罐

2.1.1 基本形式及适用类型

目前我国建成使用的加油中，埋地用的新式复合储油罐分为SS型（内罐特种钢板+外罐特种钢板双层储油罐）、SF型（内罐特种钢板+外罐玻璃钢加强纤维双层储油罐）、FF型（内罐玻璃钢加强纤维+外罐玻璃钢加强纤维双层储油罐）复合储油罐三种，其具体特点如下[2]。

（1）SS型复合储油罐

在SS型复合储油罐的使用中，钢板的厚度尤其重要，国家所规定的钢制复合储油罐的使用寿命为10年。但是钢制储油罐的抗腐蚀性能较差，不仅内壁会因为汽油、柴油等介质的侵蚀出现较大的质量问题，外壁更是会在外界环境的影响下出现较为严重的腐蚀情况，导致其使用寿命较短。因此SS型复合储油罐目前已经逐渐被淘汰，很少见到加油站使用这种储油罐。

（2）SF型复合储油罐

SF型复合储油罐内层采用的是特种钢板，厚度在5～7 mm，外层使用的是玻璃钢纤维材质，厚度在4 mm以上，玻璃钢纤维材质具有较好的耐腐蚀性、耐电蚀性，使用寿命会大大延长。同时这两种特殊材料会使得两层之间有一定的间隙，可以防止静电的产生，使用寿命可达20年。但是，SF型复合储油罐外罐强度较低，承压能力较弱，不能埋在车行道下方，需要一定的支撑。

（3）FF型复合储油罐

FF型复合储油罐的内外罐体材质皆采用厚度≥4 mm的玻璃钢加强纤维FRP制造，同时还使用了先进的3D中空纤维材料技术使刚性夹层空间内形式有空间隙，因此具有较为优良的抗腐蚀性，使用寿命也高于SF型复合储油罐，承压能力较强，可以直接埋在车行道下方。

2.1.2 特点性能对比

最初在加油站使用的储油罐为单层钢罐，后来使用的是SS型罐，随着技术的进步以及资金的支持，当前的加油站普遍使用SF型罐和FF型罐。这一过程也是我国在加油站建设技术上的进步表现，综合上述各个管道的类型来看，推荐加油站在防渗改造的过程中应该尽可能地使用FF双层油罐，如果经费紧张可以退而求其次，选择SF双层油罐。

2.2 埋地用热塑性塑料双层管道

2.2.1 埋地用双层输油管的优点

在1988年，美国环保署（EPA）公布的统计资料表明：对加油站埋地碳钢输油管道的使用情况进行检查，发现管道一半以上都存在腐蚀泄漏的风险。这主要是因为埋地管道的运行环境较为复杂，不同地区的土壤土质也会对管道造成一定的腐蚀，甚至会影响到所输油品的质量，如果油品泄露，不仅会给土壤、水质造成太严重的污染，还会因为其较强的易燃性以及挥发性引起爆炸事故[3]。埋地输油管道作为当前原油的主要输送方式，保障管道的质量至关重要。目前热塑性塑料双层管道因其抗腐蚀性能优良逐渐得到了普及应用，相比于传统的无缝钢管，其更符合当下的环保要求。如今生态环境保护问题已经成为全球性的问题，各国家都在大力提倡绿色环保、健康安全，加油站作为国家建设的主要设施，必须要紧跟时代发展潮流，因此埋地用双层复合输油管道在我国加油站输油管建设中的应用也会越来越普遍，其优点具体表述如下：

（1）良好的抗渗透、耐腐蚀性

热塑性塑料双层管道分为内外两层：内层管道设有防渗透层，用于输送介质，其防渗透层可以有效阻隔油品的渗透；外层采用的是热塑性塑料管材，其抗腐蚀性性较为优良，可以在不同土质的土壤中存在较久的时间，且永不生锈，因此使用寿命较长，最长年限可达50年。

（2）安装方便、工期短

加油站对施工工期要求较为严格，为满足销售等目的，需要尽可能缩短工期。就加油站的建设情况来看，其原本使用的双层碳钢管道在安装的时候较为复杂，施工周期一般较长。而目前进行加油站防渗改造工程中，使用的热塑性塑料双层管道连接主要是采用热熔和黏结技术，能够避免传统焊接的明火作业，减少施工安全隐患，在敷设的时候也可以节省防腐处理工序，节省时间，实践表明，一个加油站所需要的埋地管道工期仅为3～5天。

（3）长途运输方便

热塑性塑料管道作为一种复合管道，重量仅为钢管的十分之一，而且不受加工长度的限制，具有良好的挠性和弯曲度，可实现捆盘式整装运输，即使是长途运输也基本不会受到影响。

（4）较强的韧性和承压能力

热塑性塑料管道在制作工艺上选用的是多层结构，各层之间采用先进工艺结合在一起成为一个整体，各层之间可能因剥离而引起溶胀和渗漏的风险也得以消除，内部管道在外部套管的保护下充分发挥作用。

（5）良好的抗静电性

在复合管的多层结构设计中，内表面光滑，间隙间设计有独立的导电层，导静电性能良好，对静电的产生也具有较好的效抑作用。与此同时，平整线性良好的管道内表面还可以减小阻力，使油品输送顺畅，减少静电的产生，因而具有较高的安全性。

2.2.2 推荐技术应用

在埋地管道的改造施工中，热塑性塑料管道具有安装简易、耐腐蚀、耐渗透等优良特性，得到广泛应用。在实际的改造中，可以选用直径φ63～φ110 mm，外层材质为高密度聚乙烯（HDPE）的管道，所有接头在连接上选择电熔焊接工艺，内层结构采用具有较好防渗透性能的乙烯－乙烯醇树脂层（EVOH），这种管道不仅安全，使用性能也更好。

3 案例分析

中国石油集团作为我国重要的石油化工集团，其在加油站的防渗改造上也做出了改变，并将加油站防渗改造作为首要政治任务。实际施工中，在保证质量安全的前提下，工期再短、管控再严、投资再省，打赢这场绿色升级攻坚战。以某中石油旗下销售公司加油站防渗改造项目为例，待改造项目位于一处水源保护地中，建成于2003年，已经持续运行近18年，共设有6台单层钢制埋地储油罐，而地下管网采用的是无缝钢管。据调查，罐区与最近的居民饮用水井距离仅为85 m，而且油罐封头是半裸露的。输油管道是从裸露的封头底部焊接引出来的。通过检查，我们发现罐体的封头处、管道与阀门已经锈蚀严重，且部分埋地的管道和法兰可能存在较大腐蚀穿孔漏油风险[4]，可以判定管道及油罐壁厚已经不符合规范要求。

对该加油站进行改造，主要工作就是安装6台新的SF型双层储油罐，用来替换原来的6台钢制储油罐，并且要建设相关的配套设施，主要包括油品工艺管道、潜油泵、一体式卸油箱和一体式操作井套、承重井盖，加油机底座等。加油站经过改造后，日均成品油得到较大提升，由原来的11.7 t/d提升到14.8 t/d，年均利润可以增长约42.5万元。不仅解决了泄漏污染风险，还使产值得以增加，具有良好的安全性和经济性。

4 结语

综上所述，加油站的泄露问题已经造成了严重的环境污染问题，因此需要石油集团重视起加油站的防渗改造工作，加强对先进技术手段的推广与应用，提高加油站的改造质量，确保加油站的稳定、健康发展。