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浅谈石油化工厂储罐的危险有害因素与防范措施
摘要: 本文从储罐危险因素、工艺过程危险性、高处坠落、静电等方面探讨了石油化工厂储罐的危险有害因素,希望能对工厂储罐的使用过程中提供帮助。
关键词: 石油化工厂;储罐;危险有害因素;
储罐做为石油化工厂的辅助生产设施,在整个工艺生产系统中起到“承上启下”的重要作用,在储罐中,储存的物料的量较大,这些物料大多易燃易爆,一旦储罐发生油品泄漏、火灾爆炸,轻则影响装置安全生产,重则造***员伤亡的严重后果。认识储罐存在的危险因素,采取防范措施,保证储运设备安全可靠,对石油化工厂的安全生产具有重要意义。
1储罐本身存在的危险因素

储罐破裂是储运系统最严重的安全事故之一。储罐储油后,下部罐壁受到较大压力,大型储罐环向应力在第1道环焊缝附近最大,因此储罐破裂事故多发生在罐壁下部。若发生高液位下罐体突发性开裂,势必会将防火堤冲毁,造成全部油品外泄。当失控的漫流油品遇火源被点燃后,将形成大面积的流火。引起储罐破裂的原因主要有:
储罐基础选址不当,或基础设计失误,或基础处理不好,储罐储油后发生不均匀下沉或地基局部塌陷,造成罐壁撕裂或罐底板断裂。储罐板材质量差,或焊缝质量差,例如形成砂眼、裂纹等,完工后和使用前未作全面质量检查,储油后在外界条件(如寒冷和高温等)影响下,罐体破裂。

储罐渗漏主要是由储罐内外腐蚀,特别是罐底板的腐蚀造成的。腐蚀渗漏是储罐多年运行后最常发生的问题。储罐渗漏多发生在储罐底部,渗漏初期由于渗漏量小,往往不易发现,渗漏的油品进入地下后可造成环境污染,也可能发生聚集导致火灾事故。储罐腐蚀主要是由电化学腐蚀和氧化腐蚀造成的。

一般钢材除铁成分外,还含有碳及微量锰、硅、磷、硫等多种成份,致使钢铁中往往存在着几个不同的相以及成分的不均匀分布(偏析)等,各相间存在电位差,尤其是石墨,其正电位较高,在水膜存在时,易与其它相构成电位差较大的微电池,导致电化学锈蚀。
钢材发生电化学腐蚀的几个条件为:形成微电池,有导电通路,在电极上有电极反应发生。对于钢储罐,阳极毫无例外的为铁素体,阴极通常渗碳体,导电通路为含盐水溶液,阳极反应为Fe的氧化,阴极反应为去极化剂(如O2等)的还原,即:
阳极反应:2Fe?4e→2Fe2+
阴极反应:2H2O+O2+4e→4OH
根据电化学反应原理可知道,钢材的电化学腐蚀速率与微电池反应电动势、导电溶液的导电能力、温度等有关。因此,当储罐中的油品含水率高、含盐高、温度高,或含氧量、含硫量高时,有利于电化学腐蚀的发生。
在罐壁上涂刷防腐涂料既可阻止罐壁微电池的形成,也可降低罐壁与油品中的盐分、水和氧的接触,起到对罐壁的保护作用。利用牺牲阳极保护技术或外加电流阴极保护技术可有效弥补涂层缺陷引起的腐蚀,更为有效地防止储罐的电化学腐蚀,使储罐的使用寿命大大延长。从经济上考虑,阴极保护是钢质储罐防腐蚀的最经济的手段之一。

化学腐蚀是指化学介质与罐壁直接发生化学反应所造成的腐蚀,如油品或罐底水中的酸性物质可与铁反应,生成铁离子和氢气,导致储罐腐蚀。在罐壁上涂刷防锈涂层可起到将罐壁与化学介质隔离的作用,从而防止罐壁腐蚀。

金属与空气中的氧发生氧化反应,在金属表面产生氧化膜,也是化学腐蚀的一种。如果氧化膜致密度高,如铝的氧化膜,会对金属起到保护作用,阻挡氧对金属的进一步氧化;但如果形成的氧化膜很疏松,则氧化膜不但起不到对金属的保护作用,而且容易吸收潮气和盐分,进一步加速金属的腐蚀。在罐壁上涂刷防锈涂层可起到将罐壁与空气隔离的作用,从而防止罐壁氧化。

储罐罐底边缘板与罐基础间通常存在缝隙,很大一部分储罐底部腐蚀穿孔就是由于水汽或雨水从边缘板缝隙中进入而引起的。通过对边缘板和圈梁之间的缝隙进行防水密封可有效防止此类渗漏。
2储罐附件存在的危险因素

原油等储油罐通常设有切水排放口或污水排放口,用于排放油品静止存放过程中脱出的污水。油罐切水的排放有两种控制方式,一是利用安装在排放口上的阀门手动排放,二是通过安装在排放口上的自动排放装置实现自动排放。
由于手工切水操作的间断性和切水中轻油组分的易挥发性,工艺上很难控制其切水完全,还会由于操作不当造成跑油事故。切水自动排放装置有浮球机械控制方式和电磁控制方式两类,有些适用于轻质油品,有些既适用于轻质油品,也适用于原油。如果自动排放装置出现误动作,同样会造成跑油事故。

在一些需要在较高温度使用的油品的中间储罐中,通常配有一组或多组加热盘管,以蒸汽为热源,对油品加热,以保持油品在合适的温度。加热盘管由不锈