油气储运中的安全环保问题及其对策

孙雅倩，王 爽，胡宗武，李 文，谢 艺

（兰州理工大学石油化工学院，甘肃 兰州 730050）

1 安全环保问题在油气储运中的意义

在我国工业化进程的推进中，石油天然气承担和扮演的角色也越来越重要，相关油气设施规模也越来越大，油气资源作为重要的基础能源，由于油气本身的特点，如：易挥发易点燃易爆炸等，给油气储存运输等生产过程带来了诸多问题。

油气储运工程作为承接油气资源生产和使用的桥梁，在运输过程中可能出现的腐蚀和泄漏，油气损耗是较为常见的事故。在油气运输过程中由于大部分为长输管道，存在难管理、易疏忽、高成本、受环境影响大等问题。然而如果在储运工程中出现问题，不仅会浪费油气资源，对环境造成污染，甚至可能危及相关人员的人身安全。所以，只有在油气施工过程中重视安全环保问题，提前做好防治设计，建立完善的预警报告系统及设计突发情况应对措施，根据不同的管道材质和不同的环境，多方位，全方面的设计应急预案，才可以避免油气资源的浪费。同时，及时引进绿色环保技术，提高施工效率和产业效益，定期排查保养，保护施工人员及周边居民安全，将绿色生产、绿色运输、绿色使用的美好愿景落到实处。文章就油气储运过程中可能存在的安全环保问题进行了简要分析并提出对应的解决措施。

2 油气储运工程中存在的问题

2.1 油气管道腐蚀损耗问题

众所周知，在油气储运过程中，油气管道腐蚀的问题尤为突出。我国地大物博，油气管道多都处于不同的复杂环境中。第一，管道腐蚀机理不同，导致影响其腐蚀的因素有很多。简单概括如下：（1）造成管道内部腐蚀的原因是石油天然气中含有大量的水分、硫化物和碳氧化物等其他杂质［1］。（2）如若在管道的选材过程中，管道材质不符合安全标准，其内含有的大量硫、氢物质就会导致管道出现腐蚀问题。（3）管道承受的应力如果超过屈服应力的40%就会发生管道腐蚀［2］。

管道腐蚀至一定程度，就会造成油气泄漏。第二，在油气储运过程中，管道表面材质的影响也可能会导致氧化剂发生泄漏，进而引发火灾，进而对环境造成恶劣影响。第三，在运输二过程中，因为油气自身的易挥发性和毒性，油气挥发在空气中混合，增加了空气中油气的含量，当这个值达到一定程度时就会发生爆炸，进而浪费资源，产生大量的污染，给人类生产生活、空气与环境带来了极大的安全隐患。

2.2 油气挥发性问题

众所周知，石油产品极易挥发，在灌装和储存运输的过程中不可避免地会出现挥发性损耗。灌装的原理是利用高压将汽油注入运输的容器中。由于压力极高，空气出现高速扰动，快速将汽油挥发。现将汽油销售给汽车的主要灌装过程列举如下：

1）汽油成品从炼油厂被装入油罐车。

2）经过槽车的运输，将汽油送至加油站，然后将汽油注入加油站储油罐和加油枪中。

3）加油枪将汽油注入汽车。

在这些过程中，汽油经过多次灌装，极易造成油气资源的蒸发损耗，大大影响了生产效益。这种挥发性损耗会造成以下两个问题：

1）空气污染，油气本身附有有毒物质，一旦泄漏产生爆炸，有毒物质迅速传播到空气中，造成一定环境污染。

2）挥发物燃烧与爆炸，油气产品属于可燃性物质，而且还具有一定的可挥发性，随着油气挥发量的增大，空气中的油气浓度逐渐提高，如果挥发的浓度达到饱和，或者在储运过程中遇到温度较高的物体，就可能会造成严重的爆炸。

目前来看，我国的油气储运条件相对落后，对于油气挥发等情况还没有找到科学合理的解决措施，而想要完全解决油气安全环保管理问题还是存在较大难度。在实际的储运过程中还有很多危险源没有按照科学的要求安装好自动控制体系和仪表体系。

3 应对策略

3.1 防腐问题管理措施

目前，石油天然气发展迅速，然而油气储运管道腐蚀问题也日益严重，导致油气出现泄漏等问题，造成资源浪费。因此，有效处理管道腐蚀问题，可以降低管道腐蚀问题的发生概率，更好地保证油气储运的安全性。需要从以下几个方面着手：

1）控制管材质量，石油、天然气中含有大量具有氧化性、腐蚀性的物质，与管道接触后发生化学反应，进而造成管道的腐蚀，因此在管道选材上要格外注意选择优质材料，以确保管道的优质性能。通过管控管道的质量，以期达到管道防腐要求［3］。例如，在选取管道时，要对其强度刚度稳定性进行合理的判断，要考虑韧性焊接性，同时要求防腐材料要满足以下性能:

为了保证正常安全施工以及日后防腐工作的顺利进行，在选择管道型号时，需要考虑实地需要。管道的材料，厚度，直径大小等参数，都应符合工程设计的计算需要以及符合国家标准。不能为了节省成本而偷工减料。

2）发挥防腐层技术优势，提高抗腐蚀效果，防腐层材料的选择往往决定了油气管道的质量好坏。具体来说就是在管道的内部和外部均匀涂抹具有防腐作用的金属元素，使管道金属材料可以与外部环境进行隔绝，避免金属出现锈蚀。对于管道要尽量选择耐磨性、抗腐蚀、耐高压高温性好的材料。在防腐层技术上，目前我国常用到的防腐层技术煤焦油磁漆防腐层技术、新型三层PE防腐层技术、溶解环氧粉末防腐层技术，其本质都是在管道外涂一层防腐材料，能够有效起到保护管道的作用。我国研发的3PE 防腐技术，目前已经在管道储运环节中广泛进行应用，工艺没有复杂、繁琐的内容，但是防腐寿命相对会有一定的限制。

3）内部防腐技术，石油天然气中含有大量的化学物质，如果在运输过程中没有得到合理保存，将会导致油气在运输的过程中的腐蚀问题。一旦出现管道腐蚀问题，将会使油气储运的管道工作质量大大降低。在重要位置很容易出现管道开裂等问题。目前，想要解决这个问题，相关工作人员应该更加关注油气储运管道的薄弱部位，使用专用的管道腐蚀试剂进行涂抹，使油气储运管道内部腐蚀问题可以得到有效的控制，减少腐蚀产生的影响。

3.2 挥发性问题的应对策略

3.2.1 改造油罐

目前，由于我国大部分使用固定顶油罐储存油品，易挥发且不安全，对环境也有威胁。如果将固定顶油罐更换为浮顶罐，可以发挥浮顶罐设置有浮顶的优势，有效减少油气挥发，根据需要控制上方空气体积。既可以减少安全风险，又可以保护环境。

3.2.2 加大油气回收力度

油气回收法是治理油气挥发最根本的办法。具体来说就是在油品灌装集中的位置设置油品回收装置，从而将烃类气体恢复成液态并重新装入灌中。目前常用的油气回收工艺主要有吸收法和冷凝法［4］。

1）吸收法。吸收法是将油品装卸过程产生的各种油气吸入吸收塔，使得烃类物质都能处在循环利用系统之中，实现真空解吸，处理完毕之后的气体还需要再次进入到回收塔之中，将其中的液体物质进行重复性的吸收和使用。但是这一回收工艺的效率低，不能真正满足油气的排放要求。

2）冷凝法。冷凝法是在回收高浓度油气过程中，开展低温冷凝冷却，将烃类物质分离出来。冷凝法分为间接接触和直接接触两种，冷凝温度视气体中烃的含量而定，一般情况下冷凝的温度被控制在-70～-160℃。

4 结语

综上所述，随着我国石油天然气运输规模的不断扩大，油气资源在人们的日常生活扮演的角色也越来越重要，对于存在的风险，需要时刻提高警惕。只有解决了我国油气储运工程中存在的问题，我国油气储运事业才能得到更快的发展，在保证安全生产的同时，提高效益，为祖国的油气工程事业做出更多的贡献。