孫雅倩，王 爽，胡宗武，李 文，謝 藝

（蘭州理工大學(xué)石油化工學(xué)院，甘肅 蘭州 730050）

1 安全環(huán)保問題在油氣儲運(yùn)中的意義

在我國工業(yè)化進(jìn)程的推進(jìn)中，石油天然氣承擔(dān)和扮演的角色也越來越重要，相關(guān)油氣設(shè)施規(guī)模也越來越大，油氣資源作為重要的基礎(chǔ)能源，由于油氣本身的特點(diǎn)，如：易揮發(fā)易點(diǎn)燃易爆炸等，給油氣儲存運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)過程帶來了諸多問題。

油氣儲運(yùn)工程作為承接油氣資源生產(chǎn)和使用的橋梁，在運(yùn)輸過程中可能出現(xiàn)的腐蝕和泄漏，油氣損耗是較為常見的事故。在油氣運(yùn)輸過程中由于大部分為長輸管道，存在難管理、易疏忽、高成本、受環(huán)境影響大等問題。然而如果在儲運(yùn)工程中出現(xiàn)問題，不僅會浪費(fèi)油氣資源，對環(huán)境造成污染，甚至可能危及相關(guān)人員的人身安全。所以，只有在油氣施工過程中重視安全環(huán)保問題，提前做好防治設(shè)計，建立完善的預(yù)警報告系統(tǒng)及設(shè)計突發(fā)情況應(yīng)對措施，根據(jù)不同的管道材質(zhì)和不同的環(huán)境，多方位，全方面的設(shè)計應(yīng)急預(yù)案，才可以避免油氣資源的浪費(fèi)。同時，及時引進(jìn)綠色環(huán)保技術(shù)，提高施工效率和產(chǎn)業(yè)效益，定期排查保養(yǎng)，保護(hù)施工人員及周邊居民安全，將綠色生產(chǎn)、綠色運(yùn)輸、綠色使用的美好愿景落到實(shí)處。文章就油氣儲運(yùn)過程中可能存在的安全環(huán)保問題進(jìn)行了簡要分析并提出對應(yīng)的解決措施。

2 油氣儲運(yùn)工程中存在的問題

2.1 油氣管道腐蝕損耗問題

眾所周知，在油氣儲運(yùn)過程中，油氣管道腐蝕的問題尤為突出。我國地大物博，油氣管道多都處于不同的復(fù)雜環(huán)境中。第一，管道腐蝕機(jī)理不同，導(dǎo)致影響其腐蝕的因素有很多。簡單概括如下：（1）造成管道內(nèi)部腐蝕的原因是石油天然氣中含有大量的水分、硫化物和碳氧化物等其他雜質(zhì)［1］。（2）如若在管道的選材過程中，管道材質(zhì)不符合安全標(biāo)準(zhǔn)，其內(nèi)含有的大量硫、氫物質(zhì)就會導(dǎo)致管道出現(xiàn)腐蝕問題。（3）管道承受的應(yīng)力如果超過屈服應(yīng)力的40%就會發(fā)生管道腐蝕［2］。

管道腐蝕至一定程度，就會造成油氣泄漏。第二，在油氣儲運(yùn)過程中，管道表面材質(zhì)的影響也可能會導(dǎo)致氧化劑發(fā)生泄漏，進(jìn)而引發(fā)火災(zāi)，進(jìn)而對環(huán)境造成惡劣影響。第三，在運(yùn)輸二過程中，因?yàn)橛蜌庾陨淼囊讚]發(fā)性和毒性，油氣揮發(fā)在空氣中混合，增加了空氣中油氣的含量，當(dāng)這個值達(dá)到一定程度時就會發(fā)生爆炸，進(jìn)而浪費(fèi)資源，產(chǎn)生大量的污染，給人類生產(chǎn)生活、空氣與環(huán)境帶來了極大的安全隱患。

2.2 油氣揮發(fā)性問題

眾所周知，石油產(chǎn)品極易揮發(fā)，在灌裝和儲存運(yùn)輸?shù)倪^程中不可避免地會出現(xiàn)揮發(fā)性損耗。灌裝的原理是利用高壓將汽油注入運(yùn)輸?shù)娜萜髦?。由于壓力極高，空氣出現(xiàn)高速擾動，快速將汽油揮發(fā)?，F(xiàn)將汽油銷售給汽車的主要灌裝過程列舉如下：

1）汽油成品從煉油廠被裝入油罐車。

2）經(jīng)過槽車的運(yùn)輸，將汽油送至加油站，然后將汽油注入加油站儲油罐和加油槍中。

3）加油槍將汽油注入汽車。

在這些過程中，汽油經(jīng)過多次灌裝，極易造成油氣資源的蒸發(fā)損耗，大大影響了生產(chǎn)效益。這種揮發(fā)性損耗會造成以下兩個問題：

1）空氣污染，油氣本身附有有毒物質(zhì)，一旦泄漏產(chǎn)生爆炸，有毒物質(zhì)迅速傳播到空氣中，造成一定環(huán)境污染。

2）揮發(fā)物燃燒與爆炸，油氣產(chǎn)品屬于可燃性物質(zhì)，而且還具有一定的可揮發(fā)性，隨著油氣揮發(fā)量的增大，空氣中的油氣濃度逐漸提高，如果揮發(fā)的濃度達(dá)到飽和，或者在儲運(yùn)過程中遇到溫度較高的物體，就可能會造成嚴(yán)重的爆炸。

目前來看，我國的油氣儲運(yùn)條件相對落后，對于油氣揮發(fā)等情況還沒有找到科學(xué)合理的解決措施，而想要完全解決油氣安全環(huán)保管理問題還是存在較大難度。在實(shí)際的儲運(yùn)過程中還有很多危險源沒有按照科學(xué)的要求安裝好自動控制體系和儀表體系。

3 應(yīng)對策略

3.1 防腐問題管理措施

目前，石油天然氣發(fā)展迅速，然而油氣儲運(yùn)管道腐蝕問題也日益嚴(yán)重，導(dǎo)致油氣出現(xiàn)泄漏等問題，造成資源浪費(fèi)。因此，有效處理管道腐蝕問題，可以降低管道腐蝕問題的發(fā)生概率，更好地保證油氣儲運(yùn)的安全性。需要從以下幾個方面著手：

1）控制管材質(zhì)量，石油、天然氣中含有大量具有氧化性、腐蝕性的物質(zhì)，與管道接觸后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而造成管道的腐蝕，因此在管道選材上要格外注意選擇優(yōu)質(zhì)材料，以確保管道的優(yōu)質(zhì)性能。通過管控管道的質(zhì)量，以期達(dá)到管道防腐要求［3］。例如，在選取管道時，要對其強(qiáng)度剛度穩(wěn)定性進(jìn)行合理的判斷，要考慮韌性焊接性，同時要求防腐材料要滿足以下性能:

為了保證正常安全施工以及日后防腐工作的順利進(jìn)行，在選擇管道型號時，需要考慮實(shí)地需要。管道的材料，厚度，直徑大小等參數(shù)，都應(yīng)符合工程設(shè)計的計算需要以及符合國家標(biāo)準(zhǔn)。不能為了節(jié)省成本而偷工減料。

2）發(fā)揮防腐層技術(shù)優(yōu)勢，提高抗腐蝕效果，防腐層材料的選擇往往決定了油氣管道的質(zhì)量好壞。具體來說就是在管道的內(nèi)部和外部均勻涂抹具有防腐作用的金屬元素，使管道金屬材料可以與外部環(huán)境進(jìn)行隔絕，避免金屬出現(xiàn)銹蝕。對于管道要盡量選擇耐磨性、抗腐蝕、耐高壓高溫性好的材料。在防腐層技術(shù)上，目前我國常用到的防腐層技術(shù)煤焦油磁漆防腐層技術(shù)、新型三層PE防腐層技術(shù)、溶解環(huán)氧粉末防腐層技術(shù)，其本質(zhì)都是在管道外涂一層防腐材料，能夠有效起到保護(hù)管道的作用。我國研發(fā)的3PE 防腐技術(shù)，目前已經(jīng)在管道儲運(yùn)環(huán)節(jié)中廣泛進(jìn)行應(yīng)用，工藝沒有復(fù)雜、繁瑣的內(nèi)容，但是防腐壽命相對會有一定的限制。

3）內(nèi)部防腐技術(shù)，石油天然氣中含有大量的化學(xué)物質(zhì)，如果在運(yùn)輸過程中沒有得到合理保存，將會導(dǎo)致油氣在運(yùn)輸?shù)倪^程中的腐蝕問題。一旦出現(xiàn)管道腐蝕問題，將會使油氣儲運(yùn)的管道工作質(zhì)量大大降低。在重要位置很容易出現(xiàn)管道開裂等問題。目前，想要解決這個問題，相關(guān)工作人員應(yīng)該更加關(guān)注油氣儲運(yùn)管道的薄弱部位，使用專用的管道腐蝕試劑進(jìn)行涂抹，使油氣儲運(yùn)管道內(nèi)部腐蝕問題可以得到有效的控制，減少腐蝕產(chǎn)生的影響。

3.2 揮發(fā)性問題的應(yīng)對策略

3.2.1 改造油罐

目前，由于我國大部分使用固定頂油罐儲存油品，易揮發(fā)且不安全，對環(huán)境也有威脅。如果將固定頂油罐更換為浮頂罐，可以發(fā)揮浮頂罐設(shè)置有浮頂?shù)膬?yōu)勢，有效減少油氣揮發(fā)，根據(jù)需要控制上方空氣體積。既可以減少安全風(fēng)險，又可以保護(hù)環(huán)境。

3.2.2 加大油氣回收力度

油氣回收法是治理油氣揮發(fā)最根本的辦法。具體來說就是在油品灌裝集中的位置設(shè)置油品回收裝置，從而將烴類氣體恢復(fù)成液態(tài)并重新裝入灌中。目前常用的油氣回收工藝主要有吸收法和冷凝法［4］。

1）吸收法。吸收法是將油品裝卸過程產(chǎn)生的各種油氣吸入吸收塔，使得烴類物質(zhì)都能處在循環(huán)利用系統(tǒng)之中，實(shí)現(xiàn)真空解吸，處理完畢之后的氣體還需要再次進(jìn)入到回收塔之中，將其中的液體物質(zhì)進(jìn)行重復(fù)性的吸收和使用。但是這一回收工藝的效率低，不能真正滿足油氣的排放要求。

2）冷凝法。冷凝法是在回收高濃度油氣過程中，開展低溫冷凝冷卻，將烴類物質(zhì)分離出來。冷凝法分為間接接觸和直接接觸兩種，冷凝溫度視氣體中烴的含量而定，一般情況下冷凝的溫度被控制在-70～-160℃。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著我國石油天然氣運(yùn)輸規(guī)模的不斷擴(kuò)大，油氣資源在人們的日常生活扮演的角色也越來越重要，對于存在的風(fēng)險，需要時刻提高警惕。只有解決了我國油氣儲運(yùn)工程中存在的問題，我國油氣儲運(yùn)事業(yè)才能得到更快的發(fā)展，在保證安全生產(chǎn)的同時，提高效益，為祖國的油氣工程事業(yè)做出更多的貢獻(xiàn)。