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油氣儲運設施安全的重要性探討

文檔作者：欒軍文鵬文檔來源：中國石油天然氣股份有限公司西氣東輸管道公司甘陜管理處		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年08月07日
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化 工 設 計 通 訊 油氣開采
Chemical Engineering Design Communications Oil and Gas Production
·31·
第43卷第2期
2017年2月
隨著科技的不斷發(fā)展，人們對石油、天然氣的需求量越來
越大，為了保障油氣的充足供應，國家建設大量油氣管道對其
進行輸運。據(jù)統(tǒng)計，截止至2015年8月，中國陸上油氣管道總
里程達到12 萬km。由于油氣屬于危險系數(shù)較高的能源物質，
大量油氣設施建造的同時帶來了許多安全隱患，一旦有故障發(fā)
生，不僅僅會造成環(huán)境的污染，還會威脅到人們的生命安全。
這就更體現(xiàn)了油氣儲運安全的重要性。筆者根據(jù)油氣儲運發(fā)生
的故障及原因，提出了一些針對性的預防措施。
1 油氣儲運設施簡述
1.1 油氣儲存設施概述
供氣調峰作為整個油氣儲存設備中的關鍵部分，它的主
要作用是作為儲氣輸氣管道以及儲氣，要是需要用到地下儲
氣庫以及各類LNG 設施，則調峰為中長期調峰[1]。
而石油的主要儲存設施為油庫。油庫大體上可以分為兩
類，第一大類是獨立油庫，第二類是企業(yè)附屬油庫。如果按
照儲存方式的不同，可以分為地面、水封石油、山洞、隱藏等；
按運輸方式不同，又能分為水運以及陸運；如果是按照油的
品種區(qū)分，可以分為原油和成品油以及潤滑油[2]。
1.2 油氣運輸設施概述
公路、鐵路以及水路運輸是當今社會使用得最多的油氣
運輸方式，它們多是通過地下管道的轉運進行的一種管道運
輸方式。由于天然氣有著不一樣的性質，所以只能通過這種
方式進行輸運。又因為管道運輸因安全性較高，受到了相關
工作人員的青睞。
2 油氣儲運設施安全重要性
2.1 油氣本身性質危險性
石油與天然氣等能源的主要化學成分為碳氫化合物，它
們的性質主要為易燃易爆。這種物質只要泄露在空氣中，或
者是碰到明火，極其容易引發(fā)安全事故。同時石油還具有易
揮發(fā)的特點，一旦在儲運中稍有疏忽，很容易引發(fā)重大安全
事故。此外，油氣作為危險化學品，自身具有很多危險的性質，
例如熱膨脹性和靜電荷聚集性。天然氣在高濃度的情況下很
容易引起人員窒息，雖然其屬于低毒性物質[3]。這些性能都為
油氣儲運埋下了安全隱患。
2.2 油氣儲運設施危險性
隨著人們對油氣的需求量越來越大，油氣運輸管道的應
用越來越廣泛，其安全性能也受到了更多的考驗。具有線路長、
管徑大、壓力高特點的油氣運輸管道成為了油氣儲運過程中
不可忽視的重大危險源。而且，處于惡劣自然環(huán)境和復雜構
造城區(qū)的長輸送管道，產生安全事故的幾率極高。
3 保證油氣儲運安全性措施
3.1 保證油氣儲運設施建設質量
在施工過程中，加強安全監(jiān)控力度，保證焊接質量，避免
人為偷工減料。最后，還要進行項目安全、環(huán)保等方面的驗收。
避免管道建設過程中的管道防腐層破損和管道外壁機械損傷，
提高管道承壓能力、防腐蝕能力等等。
3.2 加強對油氣儲運設施的管理及維護
保證管道建設質量是遠遠不夠的，油氣管道日常使用中的
維護也尤為重要，建立健全相關維護制度，加大管道設施日
常監(jiān)管力度，定期對管道進行維護。尤其對于自然環(huán)境比較
惡劣的地方，重點進行檢查維護。積極宣傳油氣儲運安全知識，
相關部門通力合作，堅決打擊不法分子為了利益對儲運設施
的破壞。同時，積極開發(fā)安全性能更高的新工藝。多管齊下，
切實保障油氣儲運的安全性。
3.3 規(guī)范油氣儲運設施操作流程
很多安全事故發(fā)生的根本原因都是人為因素，由于油氣
管道的大量應用，其鋪設架構越來越復雜，人工過程中發(fā)生
一個極小的失誤都有可能引發(fā)連鎖反應，造成重大安全事故，
產生無法挽回的損失。因此，在油氣儲運過程中，只有確保
每一次操作都嚴格規(guī)范，才能避免一切安全隱患。加強員工
培訓，培養(yǎng)良好安全操作習慣，養(yǎng)成安全意識，對油氣儲運
安全的保障起到了重大作用[5]。
4 結束語
我國正處于蓬勃發(fā)展的階段，油氣需求量逐年遞增，相
信很長一段時間內石油、天然氣都會是人們生活必不可少的
一部分。就目前油氣管道運行方式來講，一旦其中某一環(huán)節(jié)
發(fā)生故障，就可能對整體運輸產生極大影響，甚至造成安全
事故。因此，充分認識油氣運輸安全性，建立健全相關安全
機制，提高工作人員專業(yè)水平，進行嚴格監(jiān)管是必不可少的。
相信在有關部門的高度重視下，油氣儲運的安全性一定會得
到切實保障。
參考文獻
[1] 錢建華. 論油氣儲運設施安全的重要性[J]. 油氣儲運，2012，31（6）：
422–426.
[2] 周偉. 試析油氣儲運設施安全的重要性[J]. 化學工程與裝備，
2017，（1）：233–234.
（下轉第64 頁）
摘 要：國民經(jīng)濟的發(fā)展與很多因素有關，其中石油以及天然氣等能源的影響最大，它們不僅提升了國民經(jīng)濟，還為國民
的日常生活提供了保障。這也直接導致了油氣儲運行業(yè)在我國越來越重要的地位，而油氣儲運安全又是最重要的一環(huán)。就油氣
儲運設施安全性進行了簡要探討，介紹了儲運設施的安全隱患及相應的預防措施。
關鍵詞：油氣儲運；儲運安全；預防措施
中圖分類號：TE88 文獻標志碼：A 文章編號：1003–6490（2017）02–0031–02
Discussion on the Importance of Safety of Oil and Gas
Storage and Transportation Facilities
Luan Jun，Wen Peng
Abstract ：The development of the national economy is related to many factors，such as oil and natural gas and other energy most
affected，they not only enhance the national economy，but also for the daily life of the people to provide a guarantee.Which also led
directly to the oil and gas storage and transportation industry in China more and more important position，and oil and gas storage and
transportation is one of the most important part of this.In this paper，the safety of oil and gas storage and transportation facilities is briefly
discussed，and the hidden dangers of storage and transportation facilities and corresponding preventive measures are introduced.
Key words ：oil and gas storage and transportation ；storage and transportation safety ；preventive measures
油氣儲運設施安全的重要性探討
欒 軍，文 鵬
（中國石油天然氣股份有限公司西氣東輸管道公司甘陜管理處，陜西西安 710200）
收稿日期：2017–02–05
作者簡介： 欒軍（1983—），男，陜西咸陽人，助理工程師，主要從
事高壓天然氣管道輸送工作。
萬方數(shù)據(jù)
工藝與設備化 工 設 計 通 訊
Technology and Equipment Chemical Engineering Design Communications
·64·
第43卷第2期
2017年2月
垂直安裝狀態(tài)–重錘線檢測數(shù)據(jù)
連接
法蘭
軸肩
測量備注
垂線
S1
44
44.5
43.5
53.5 55.5
39.5
56.5
40.5
52
53.5
41.5
43
50
40
44.5
44.5
44.5
44.5
S1
123456
差
差
S2
S2 S3
S3
（S1–S2）
Max
（S1–S3）
Max
5.75mm
8.75mm
軸半徑差
3.25mm
圖3 重錘檢查數(shù)據(jù)
密封沖洗系統(tǒng)本身有泄漏導致密封沖洗壓力降低，沖洗
液不能及時供到動靜環(huán)處致使動靜環(huán)出現(xiàn)干磨而碎裂，出現(xiàn)
密封液軸端泄漏；
O 型密封圈材料和所接觸的工藝物料不兼容，導致O 型
圈溶解損壞，密封沖洗液軸端泄漏，如果不能及時發(fā)現(xiàn)，會
導致機封沖洗液不能及時或足量的供到動靜環(huán)處，導致動靜
環(huán)因干磨出現(xiàn)碎裂。
攪拌軸彎曲，導致軸在轉動過程中出現(xiàn)過量的擺動，因
為動環(huán)和軸是一起轉動的，所以動環(huán)的不正常轉動會導致密
封面之間的不正常接觸，從而使動靜環(huán)產生不同程度的損壞。
攪拌軸或槳葉（最大程度是槳葉）突然受到來自外部的
瞬間沖擊，瞬間沖擊能通過軸傳導到最薄弱的密封面處（因
為動靜環(huán)的材料為易碎的碳化硅– 石墨），導致動靜環(huán)損壞，
密封沖洗液泄漏。
軸或葉輪彎曲的可能原因有以下幾項：
啟動扭矩過大，導致軸在瞬間扭彎。（通常情況下，電機
都有過載保護，但是啟動扭矩變大是瞬間的，而電機的過載
保護是需要時間，如果電機過載停掉了，但在停掉之前，軸
已經(jīng)因為瞬間的大扭矩而彎曲）。
運行過程中突然遇到了過大的負載，槳葉為了沖破負載，
也是短時間內出現(xiàn)扭矩變大，導致軸或葉輪扭彎。
首先針對3 個攪拌都出現(xiàn)的密封泄漏的問題，首先檢查密
封系統(tǒng)的所有連接點，沒有發(fā)現(xiàn)漏點，并且確認過在出現(xiàn)泄
漏之前沒有出現(xiàn)過低液位和壓力過低報警，所有的證據(jù)證明
密封系統(tǒng)本身不存在泄漏。接著再次確認了O 型密封圈的材
料，材料和工藝物料可以很好的兼容，并且從壞掉的機封內
拆下的O 型圈也是完好的，沒有出現(xiàn)任何腐蝕的狀況，從而
也否定了O 型圈材料選擇錯誤的說法。那么就只能從后兩項
中找原因了，這兩項和工藝及操作都有關系，下面就逐一分
析其工藝設計或操作過程。
1 號攪拌器：
此臺攪拌器的故障顯示葉輪已經(jīng)彎曲，初步懷疑軸也彎曲。
那么首先我們先來分析為什么葉輪和軸會彎曲？根據(jù)本文第二
部分描述的使用狀態(tài)，后一種懸浮液為五氧化二磷懸浮液，其
固液比為1 ∶ 1。因為最初輸送泵的選型錯誤導致輸送泵一直
不能使用而改用真空轉料，真空轉料的弊端就是均勻性不好，
有可能瞬間一股物料進入反應釜，又因為物料中的固體含量比
較高，物料瞬間會形成一個小山，而攪拌槳在沖破物料山時，
負載瞬間上升，扭矩變大，也就滿足了軸或葉輪彎曲的第二個
原因。為了驗證這一方法，我們監(jiān)控了電流的變化，發(fā)現(xiàn)大多
數(shù)電流是維持在定值，但是有些時候電流會有比較小的上升，
但是我們發(fā)現(xiàn)了幾次電流急劇上升，幾乎快要超載，如圖5所示。
從而可以證明我們判斷的正確。繼而可推機械密封泄漏的主要
原因是軸彎導致動靜環(huán)碎裂而泄漏。
圖4 負載電流
2 號攪拌器：
經(jīng)過幾批料的現(xiàn)場觀察，發(fā)現(xiàn)在攪拌運行過程中有大量
的固體出現(xiàn)，固體尺寸不大，但是密集度比較大，當攪拌運
行時，固體隨著釜內的液體翻轉，類似于水中的沙粒。又通
過運行時攪拌軸的運行狀態(tài)初步確定攪拌軸沒有出現(xiàn)彎曲的
癥狀，所以我們可以判斷出是固體的瞬間沖擊攪拌槳葉，瞬
間的沖擊能通過槳葉、軸傳導到整套攪拌系統(tǒng)最薄弱的環(huán)節(jié)—
機械密封動靜環(huán)處（材料是石墨和碳化硅），導致動靜環(huán)碎裂
而導致機械密封泄漏。
3 號攪拌器：
通過操作觀察，發(fā)現(xiàn)在每批料放光之后，在釜底都有一
層比較厚的十分黏稠的物料出現(xiàn)，取樣后測試得知為含有某
種副產品的混合物，并且測試得知這種物料的黏度在25 000cP
以上，這就完全超出了當初攪拌設計的幾CP 的要求，并且此
臺攪拌底層槳葉距釜底的距離只有100mm，當?shù)讓訕~陷入
或埋入高黏物料內，當再一次啟動攪拌時會導致攪拌器也超
載而瞬間扭距過大打彎軸或槳葉。通過軸端的軸跳動檢測和
攪拌軸的運轉情況可以確定軸已經(jīng)彎曲，繼而可以判斷是軸
彎帶動了機械密封的損壞而泄漏。
4 問題解決
原因已經(jīng)找到，該如何解決這些問題呢？ 3 個攪拌器的設
計和使用工況均不相同，所以解決問題的方式是不同的，現(xiàn)
在就按照每臺的實際情況來解決問題。
1 號攪拌器：為了避免之前描述的料山超載的情況，現(xiàn)在
有短期和長期兩種解決方式：
短期方案：因為短期內仍然要使用真空轉料，不可避免
的可能會再次出現(xiàn)過大的料山狀態(tài)導致攪拌過載，所以為了
避免在這種情況下攪拌過載，將攪拌器的轉速調低，慢速打
破料山避免過載發(fā)生。但這只是一個應急的短期方案，仍然
有一定的風險發(fā)生，對生產來說一勞永逸的方案應該是徹底
規(guī)避掉這個風險。所以長期方案就是尋找合適的轉料泵，讓
五氧化二磷懸浮液均勻的輸送到反應釜內，但是為了規(guī)避超
載的可能性，仍然在轉料時使用低速。
2 號攪拌器：針對外部瞬間沖擊這個原因，攪拌器本身
沒有任何有效的措施去規(guī)避，所以只能從工藝操作上找出根
源以去除固體顆粒的出現(xiàn)。之后工藝和化學師通過取樣分析，
確定此固體是因為某種原料的加料速率過大導致的，調整了
加料速率，經(jīng)過幾批反應的實驗，固體顆粒消失。
3 號攪拌器：根據(jù)原因分析可知這個確實屬于最初設計時
工藝條件描述錯誤，為了滿足目前的操作使用需求，決定改
進攪拌的設計，以滿足其高黏啟動的需要，基本的改進措施
為改進槳葉形式、加粗攪拌軸并且改成變頻控制，使其在高
黏狀態(tài)下低速啟動。
5 小結
通過本公司三個攪拌器故障的分析和解決，可知攪拌器
故障的發(fā)生和工藝設計、操作狀況有緊密的聯(lián)系，如果出現(xiàn)
了故障，就應該綜合工藝設計和操作過程來找出故障的根源，
繼而找到最終的解決辦法。
（上接第31頁）
[3] 劉靖. 論油氣儲運設施安全的重要性[J]. 中國石油和化工標準與質
量，2013，（21）：101.
[4] 魯軍，安玉祿. 對我國油氣儲運設施安全的再探討[J]. 工業(yè)技術，
2012，（11）：95.
[5] 李青. 油氣儲運設施安全的重要性探討[J]. 化工管理，2015，（5）：

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