引言：石油儲運，主要是指石油的儲存和運輸環(huán)節(jié)。隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和建設(shè)，各地方能源緊缺的矛盾日益突出，石油的倡議儲備和運輸是我國石油儲運類工作者所關(guān)注的重點。據(jù)宏觀預(yù)測，目前我國石油需求量已超過4億噸。然而我國石油運輸存儲科技整體上卻與發(fā)達(dá)國有一定的差距。同時，我國石油化工企業(yè)的主要油類儲運系統(tǒng)主要涵蓋了各種液體原料、中間產(chǎn)品、最終產(chǎn)品的存儲和運輸。毫無疑問，煉油廠油品儲運系統(tǒng)是煉油廠的重要組成部分，由于工藝技術(shù)和設(shè)備的限制，以及操作人員的責(zé)任心、管理水平等因素的影響，在煉油廠油品儲運過程中埋下了諸多安全隱患，并且像多品級和不同牌號油品運輸及現(xiàn)代自動化石油儲備設(shè)施管理系統(tǒng)等領(lǐng)域都尚有待進(jìn)一步的研究和改善。另外，使整個石油儲運系統(tǒng)更加安全、節(jié)能降耗，同時又盡可能的提高社會效益以及經(jīng)濟(jì)效益等，也是我們正在面臨的由能源緊缺所衍生出的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

1. 煉油廠油庫的儲運特點                      

1．11 油品儲運系統(tǒng)特點
   我國石油化工企業(yè)的主要油類儲運系統(tǒng)主要涵蓋了各種液體原料、中間產(chǎn)品、最終產(chǎn)品的存儲和運輸。企業(yè)規(guī)劃建設(shè)的常見油品儲運系統(tǒng)主要包括油品儲運系統(tǒng)罐區(qū)（原油罐區(qū)、成品油罐區(qū)、中間原料罐區(qū)等）；油品儲運系統(tǒng)泵房（原油泵房、原料轉(zhuǎn)輸泵房、產(chǎn)品調(diào)和及灌裝泵房等）；系統(tǒng)管網(wǎng)；裝卸設(shè)施（水運裝卸設(shè)施、鐵路裝卸設(shè)施、汽車裝卸設(shè)施、油品灌裝設(shè)施等）。
1．12 油品特點
   原油及其產(chǎn)品是多種碳?xì)浠衔锏幕旌衔铮N類化合物）,具有易燃、易爆、易聚集靜電等特點。其中輕組分具有很強的揮發(fā)性,不論在什么溫度和壓力條件下,油品的蒸發(fā)都在發(fā)生著，在油品儲運的過程中,油品的蒸發(fā)無時無刻不造成的能源浪費。油品的蒸發(fā)損耗和油品的性質(zhì)、密度、儲存條件、作業(yè)環(huán)境、地理位置及生產(chǎn)經(jīng)營管理水平等因素有關(guān)。油品蒸發(fā)損耗主要發(fā)生于油品在油罐內(nèi)靜止儲存時所產(chǎn)生的自然通風(fēng)損耗和油品小呼吸損耗及油品在油罐進(jìn)行收付作業(yè)時產(chǎn)生的大呼吸損耗。有關(guān)資料表明: 1臺儲存汽油的5000m³拱頂罐，1天呼吸產(chǎn)生的油氣排放總量約350kg,1年的油氣排放總量可達(dá)126t之多。
 

1. 我國煉油廠油庫的儲運現(xiàn)狀及存在的問題

2．11 安全問題
   石油存儲過程中的火災(zāi)隱患：首先，是一些設(shè)備故障帶來的危害。石油儲運設(shè)備設(shè)計的不合理、工藝缺陷、管線的腐蝕、操作壓力的波動、機械振動引起的設(shè)備疲勞性損壞以及高溫高壓等壓力容器的破損，易引起泄漏及爆炸；其次，沒有防爆設(shè)備及電器帶來的危害。工藝設(shè)備及電器線路如果未按規(guī)定選用防爆型或未經(jīng)防爆處理，泄漏的可燃液體、氣體遇機械摩擦火花或電氣火花極易發(fā)生火災(zāi)爆炸事故；除此之外，防靜電措施不到位的安全隱患。在石油儲運過程中對于石油在管道和設(shè)備內(nèi)流動會因摩擦而產(chǎn)生靜電，假設(shè)靜電不能及時導(dǎo)除，造成電荷積累，導(dǎo)致火花放電，就會引起火災(zāi)爆炸事故；盲目動火。有的職工不熟悉動火管理規(guī)定，或存在僥幸心理，不辦理動火手續(xù)，有的職工本身不具備動火資格，忽視動火管理規(guī)定，貿(mào)然動火釀成火災(zāi)；違章動火作業(yè)。包括違章指揮，動火審批不嚴(yán)，在不具備動火的條件下貿(mào)然審批動火；現(xiàn)場監(jiān)護(hù)不力，流于形式。^【1】
石油運輸過程中的泄露安全隱患：原油及其產(chǎn)品是多種烴類化合物的混合物。在油品儲運的過程中,油品的泄露造成了驚人的能源浪費和對環(huán)境的污染,既破壞了生態(tài)環(huán)境,也危害到煉油廠的工作人員的人身安全。
油品的蒸發(fā)損耗和油品的性質(zhì)、密度、儲存條件、作業(yè)環(huán)境、地理位置及生產(chǎn)經(jīng)營管理水平等因素有關(guān)。油品蒸發(fā)損耗主要發(fā)生于油品在油罐內(nèi)靜止儲存時所產(chǎn)生的自然通風(fēng)損耗和油品小呼吸損耗及油品在油罐進(jìn)行收付作業(yè)時產(chǎn)生的大呼吸損耗。除此之外，由于散發(fā)到空氣中的石油具有易燃易爆的特性，超過一定濃度遇到火源即可發(fā)生爆炸。
2．12 經(jīng)濟(jì)耗能問題
對于當(dāng)前相當(dāng)數(shù)量的煉油廠企業(yè)都面臨石油蒸發(fā)嚴(yán)重的問題，就像前文提到的，油田→煉油廠→用戶的周轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)繁雜，石油損耗量及帶來的經(jīng)濟(jì)損失十分驚人。在石化、石油企業(yè),假設(shè)煉油廠儲運系統(tǒng)、油庫、加油站等方面，由于油品裝卸操作頻繁的工作環(huán)節(jié),使得汽油等輕質(zhì)油品中易揮發(fā)的有機組分會大量汽化逸出。根據(jù)工信部發(fā)布的2011年上半年石油和化工行業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)中，2011年我國原油消費量約為4.68億噸^【2】。在這樣大的石油吞吐量作為前提背景下，每年在石油運輸中由于蒸發(fā)所消耗的石油總量可想而知是不可忽視。油品蒸發(fā)損耗的主要物質(zhì)是輕組分，因此,油品蒸發(fā)不僅造成數(shù)量的損失,還將引起質(zhì)量的下降，并造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不必要的能源浪費。
2．13 運儲中存在的環(huán)境隱患問題
    油品灌裝過程中的石油排放問題：在油品灌裝的過程中，油品由罐區(qū)經(jīng)棧臺裝油鶴管裝入罐車；經(jīng)裝油管嘴灌入油桶,由于流速高、壓力大,油品發(fā)生劇烈沖擊、噴濺、攪動,都會有大量石油溢出進(jìn)入大氣,而產(chǎn)生油品損耗。這種油品損耗稱為油品灌裝損耗。影響油品灌裝損失的因素主要是油品性質(zhì)、油溫、裝油壓力大小和裝油流速、裝油方式及氣候條件。一般來說,輕質(zhì)油品灌裝損失大,重質(zhì)油損失小；溫度高、壓力大、流速快的油品損失大；高位噴濺灌裝損失大,低位液下灌裝損失小。據(jù)有關(guān)資料表明,汽油噴濺高位裝車單耗最大為3kg/t,低位液下裝車損失為0.4~0.8kg/t。由此可見,油品在裝車過程中所產(chǎn)生的灌裝損耗對環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。石油儲運過程中的裝卸站臺和加油站向空氣中排放的石油具有一定的毒性，會引起皮膚、內(nèi)臟和神經(jīng)系統(tǒng)的疾病;另外石油(烴類物質(zhì))與空氣中氮氧化物在紫外線的作用下發(fā)生反應(yīng)生成臭氧，為光化學(xué)煙霧的形成創(chuàng)造了條件。
含油污水的排放問題：煉油廠油品儲運過程中污水排放主要來自以下幾個環(huán)節(jié)：首先是油罐定期脫水、其次機泵冷卻水及泵房地面沖洗水、再次是罐區(qū)，裝車站臺地面沖洗水、清洗油罐產(chǎn)生的含油污水以及罐區(qū)雨水產(chǎn)生的含油污水。
脫水所產(chǎn)生的污水、洗罐水是必須排入污水處理系統(tǒng)進(jìn)行處理的；機泵冷卻水,各種地面沖洗水,由于閥門和法蘭的泄漏、罐底的滲漏或油罐清掃等原因產(chǎn)生的污水,罐區(qū)的初期雨水是含油污水,這部分水直接進(jìn)入下水道就會對地面水造成污染。此外,一些罐體沒有防漏或是防漏設(shè)施老化失靈,從罐底或閥門等泄漏出來的油品還會滲入土壤,污染地下水。
2．14 管道腐蝕問題
管道在濕硫化氫環(huán)境下，對于很多輸油管往往受到嚴(yán)重腐蝕并開裂,如應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)、硫化物應(yīng)力腐蝕開裂(SSCC)、氫致開裂(HIC)、應(yīng)力誘導(dǎo)的氫致開裂(SOHIC)等。目前普遍發(fā)生的管道腐蝕的原因主要分為以下四點：1）材質(zhì)因素。同時以HIC為例,材料中包含貝氏體或者馬氏體的“硬質(zhì)”帶對HIC十分敏感。如果材料夾雜物偏析區(qū)硬度控制在300HV以下,就能夠很好的消除材料對HIC的敏感性。2）埋地管道所處的環(huán)境因素。埋地管道所處的環(huán)境是引起腐蝕的外因，包括：土壤類型、土壤電阻率、土壤含水量(濕度)、pH值、硫化物含量、氧化還原電位、雜散電流及干擾電流、微生物、植物根系等。3）應(yīng)力水平因素。很多實驗表明,如果材料所承受的應(yīng)力超過其屈服應(yīng)力的30%以上時,材料就可能發(fā)生SOHIC破壞。但這樣的應(yīng)力水平,在焊接構(gòu)件的焊縫周圍區(qū)域以及SSCC裂紋或者其它類似于裂紋的缺陷內(nèi)都有可能出現(xiàn)。4）管道設(shè)計制造因素。一些學(xué)者參照NACE標(biāo)準(zhǔn)(對于介質(zhì)為氣體,設(shè)計壓力小于448千帕;對于介質(zhì)為多相系統(tǒng),設(shè)計壓力小于1550千帕)，進(jìn)行容器設(shè)計,認(rèn)為可以避免SSCC或HIC發(fā)生的可能。但是在實際上這個標(biāo)準(zhǔn)的制定來源于實驗室環(huán)境(空氣中)。而且,酸性環(huán)境與水相的化學(xué)成分、pH值以及硫化氫分壓等因素有關(guān)。總之，管道腐蝕的問題也是不可忽視的。
 

1. 針對石油儲運過程中的問題的改進(jìn)策略探討

3．11 針對總體安全防患及事故處理問題的策略
前期設(shè)計安全消防問題注意事項綜述：泵房的消防以蒸汽消防為主，消防用的蒸汽閥門設(shè)在泵房外。泵房采用固定式蒸汽設(shè)施，蒸汽管道從主蒸汽管單獨引出，在泵端水平方向及其下方，每隔50mm鉆4~5mm孔眼一個。并在管端頭下面鉆一個半徑5mm小孔以排除積水；容積大于700m³的泵房，除采用固定式蒸汽滅火設(shè)施外，還要設(shè)置兩個臨時滅火用的蒸汽接頭；采用半固定式蒸汽滅火設(shè)施，每隔15~20m設(shè)置一個DN20的蒸汽管接頭。
電動往復(fù)泵，螺桿泵，齒輪泵若未自帶安全閥，則在出口管道上增設(shè)安全閥，蒸汽往復(fù)的失控壓力（事故狀態(tài)下的壓力）超過泵體、管道、配件和出口相連的設(shè)備所能承受的壓力時也要設(shè)安全泵，安全閥設(shè)在泵出口與切斷閥之間，其出口接至泵進(jìn)口與切斷閥之間的管道。
另外，泵房設(shè)給水及排污設(shè)施，輸送易凝介質(zhì)的泵房設(shè)置蒸汽清掃接頭，輸送液化烴和甲乙類油品介質(zhì)的泵房設(shè)可燃?xì)怏w報警器，輸送可能灼傷人體或通過皮膚吸收引起中毒介質(zhì)的泵房設(shè)置事故沖洗設(shè)施，輸送凝固點高于環(huán)境溫度的泵采取防凍防凝設(shè)施。^【3】
后期針對石油儲運過程的防火問題：定期對設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)。針對各種設(shè)備的特性嚴(yán)格按保養(yǎng)規(guī)程進(jìn)行維護(hù)，工藝流程操作前做好工作危害分析，控制操作風(fēng)險；做好防火設(shè)計。由于設(shè)備泄漏等往往起源于設(shè)計階段，所以做好防火設(shè)計十分重要。首先是設(shè)備的設(shè)計、選型、選材、布置及安裝均應(yīng)符合國家規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)不同工藝過程的特點，選用相應(yīng)的耐壓、耐高溫或耐腐蝕的材質(zhì)，按規(guī)定進(jìn)行制造和安裝。其次是新建、改建、擴建生產(chǎn)裝置布局，單元設(shè)備布置，對于防火安全設(shè)施的設(shè)計和實施應(yīng)遵循有關(guān)規(guī)范，做好嚴(yán)格的防火審核工作，充分考慮防火分隔、通風(fēng)、防爆泄壓、消防設(shè)施等因素。同時對設(shè)備、電氣的防爆要求嚴(yán)格把關(guān)，從而消除先天性火災(zāi)隱患；落實動火作業(yè)措施。拆卸禁火區(qū)內(nèi)需要動火的設(shè)備、管道及其附件，移至安全的地方去動火，將需要動火的設(shè)備、管道及其附件和相關(guān)的運行系統(tǒng)做有效地隔離，如在管道上加堵盲板或拆掉一節(jié)管子等，阻隔易燃易爆的物料和介質(zhì)進(jìn)入動火作業(yè)點。動火前應(yīng)把動火點周圍的易燃易爆物品轉(zhuǎn)移至安全地方，現(xiàn)場應(yīng)打掃干凈。經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后，開具“用火作業(yè)許可證”，落實好監(jiān)護(hù)責(zé)任人。要在動火前和動火期間對動火區(qū)域內(nèi)易燃易爆氣體濃度進(jìn)行分析，避免動火過程中發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故。
3．12 針對儲運過程中能源損耗問題
首先是改造固定頂油罐。當(dāng)前我國很多石油企業(yè)依然用固定頂油罐來儲存汽油和煤油，為了達(dá)到防止石油揮發(fā)，減少油品儲存過程中石油污染，將這些汽油和煤油儲罐改裝成內(nèi)、外浮頂儲罐，并經(jīng)常檢查，確保浮頂密封和附件良好。同時還要不斷增強油罐的安全可靠性,減少石油污染，浮頂罐的蒸發(fā)損耗可比固定頂罐降低85%左右由此可見產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)效益；油氣回收裝置，治理油品灌裝過程中的油氣揮發(fā),最根本的手段是采取油氣回收措施,回收排放出的烴類氣體。采用油氣回收措施就是在油品灌裝集中的地點,設(shè)置油氣回收裝置,將灌裝過程中產(chǎn)生的油氣回收,通過裝置恢復(fù)成液態(tài),重新送入儲罐。這樣不僅可以大幅度降低烴類氣體排放量,而且具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。油氣回收方法可分為吸收法、吸附法、冷凝法及薄膜選擇滲透回收法等。總之，加油站采用石油管道系統(tǒng)方案、儲油罐中固定頂罐較多的油庫和煉油廠采用石油管道與專用設(shè)備結(jié)合的方案較為合理，即可在減少投資情況下達(dá)到一定效果，其他情況則應(yīng)采用專用設(shè)備方案，效果較好，但投資較大。
3．13 針對管道的防腐蝕問題
   加強鋼管材料要求。管道發(fā)生開裂往往需要應(yīng)力，腐蝕開裂主要是由剝離或陰極剝離造成的，并且完全控制和預(yù)防壓力容器及管道中的與氫相關(guān)的腐蝕開裂，可能性非常小。盡量控制和改善夾雜物的數(shù)量和形貌，降低含硫量與含氫量，涂敷前的鋼管表面必須進(jìn)行拋丸或噴砂處理,以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的潔凈度和錨紋深度,確保底漆粘結(jié)牢固；把好現(xiàn)場補口質(zhì)量。在補口材料與管體防腐覆蓋層有較好的相容性;補口接合部應(yīng)嚴(yán)密粘牢,必要時可做嚴(yán)密性試驗;必須認(rèn)真處理補口處的鋼管表面,達(dá)到管體表面潔凈度的要求；合理選擇管材壁厚度。首先要防止儲運過程與投運中管道的局部屈曲失穩(wěn);其次，要考慮裂紋擴展時效,防止開裂破壞。厚壁管比薄壁管有利于抗應(yīng)力腐蝕開裂。因此在設(shè)計時不妨適當(dāng)降低管材強度,增加管壁厚度；固定式與移動式防腐作業(yè)線相結(jié)合。工廠固定式防腐作業(yè)生產(chǎn),由于施工環(huán)境好,可提高防腐管的質(zhì)量,但對于需要長途運輸?shù)墓懿?防腐覆蓋層易損傷,而現(xiàn)場修補也很難達(dá)到滿意的效果,故建立防腐作業(yè)線應(yīng)考慮固定與移動相結(jié)合,以滿足工程現(xiàn)實的需要。
3．14 針對儲運罐區(qū)自動化改造問題
   罐區(qū)自動化設(shè)施綜述：罐區(qū)往往是一個公司的一個原料、成品的儲存庫。原料、成品入庫進(jìn)罐儲存，可能的通道包括碼頭卸船、火車或汽車卸車，整個過程需要有嚴(yán)密監(jiān)視、計量。原料、成品出庫可能的通道包括碼頭裝船、火車或汽車裝車，整個過程也需要有嚴(yán)密監(jiān)視、計量。保證儲存、輸轉(zhuǎn)的安全是罐區(qū)生產(chǎn)的首要任務(wù)。
   因此，罐區(qū)自動化所需的設(shè)備包括儲罐計量儀表（伺服、雷達(dá)、HIMS等），液位開關(guān)，壓力、溫度、流量儀表，二位式遙控閥，可燃?xì)怏w探測儀表，電子式崗位巡檢儀表，工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)，罐區(qū)監(jiān)控管理系統(tǒng)等。
   當(dāng)今，所有以上儀表設(shè)備都已成熟。如何根據(jù)需要選擇合適的、合理的方案，往往將決定罐區(qū)自動化能否符合業(yè)主實際需求，兼顧先進(jìn)性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性、實用性等各項指標(biāo)，真正實現(xiàn)整體目標(biāo)。
   罐區(qū)自動化擬達(dá)到的目標(biāo)是保證罐區(qū)生產(chǎn)安全、油品計量及時準(zhǔn)確，是事關(guān)公司經(jīng)濟(jì)效益的大事，是罐區(qū)實現(xiàn)自動化的主要目標(biāo)。而建立先進(jìn)管理監(jiān)控體系又是保證生產(chǎn)安全、計量及時準(zhǔn)確、調(diào)度合理科學(xué)尤其是市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。當(dāng)今自動化技術(shù)、儀表設(shè)備、電腦及通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展非常快，幾乎是一年一個樣，因此，控制系統(tǒng)的體系、硬件、軟件的更新升級也非常快。現(xiàn)在的控制系統(tǒng)和幾年前的相比，已經(jīng)完全不一樣了。重要的是如何規(guī)劃設(shè)計和選型應(yīng)用。
   對于儲罐計量的管理和監(jiān)控，儲罐計量指對大型儲罐液料庫存量及輸轉(zhuǎn)量進(jìn)行測量。現(xiàn)用測量方法有兩種, 一種是體積測量法, 通過液位和溫度測量計算出罐內(nèi)油品標(biāo)準(zhǔn)體積。另一種是重量測量法, 通過液位靜壓強測量，計算出罐內(nèi)油品重量。兩種測量方法都基于油罐幾何形體的標(biāo)定數(shù)值。我國使用的計量制是質(zhì)量計量，因此，如果采用體積法測量，最終還是要換算成質(zhì)量。對于油品的商業(yè)交接，國家計量標(biāo)準(zhǔn)是，按質(zhì)量計，國內(nèi)交接的允許誤差是±0.35%，國際交接的允許誤差是±0.2%。因此，考慮儲罐計量儀表時應(yīng)按重量誤差±0.2%的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選型分析。目前石化行業(yè)的油罐計量仍沿用人工測量的國標(biāo)進(jìn)行，即人工檢尺液位（測油面高度）、采樣測溫（三點加權(quán)平均，取平均溫度）、采樣測比重（三點加權(quán)平均，意取平均比重），然后通過檢定的油罐形體的面積處理，得到油品的體積和重量。油罐形體（實際上是面積）的檢定誤差，一般油罐是±0.2%, 計量罐是±0.1%。因此，如果采用一般檢定罐（面積誤差±0.2%），那么，油罐計量儀表的重量測量誤差必須在±0.04%以內(nèi)，整體測重誤差才能達(dá)到±0.204%。
  自動化改造改進(jìn)策略：1）閥門的自動化；很多老的企業(yè)，閥門的開關(guān)還是人力，但是很多新的企業(yè)，罐區(qū)中的閥門都是換了電動閥了，節(jié)省了人力成本。另外，將罐的液位上限與閥門控制連鎖，電腦控制，達(dá)到上限直接報警，關(guān)閥。做到液位高低報警，高高液位連鎖關(guān)閥，低低液位連鎖停泵關(guān)閥。2）生產(chǎn)計量自動化；很多企業(yè)計量時候是查表人工計量，浪費時間。可以考慮將液位變送信號直接輸入電腦，通過計量軟件進(jìn)行罐存輸出，及進(jìn)行計量。3）泵的電機，最好是連鎖的，由生產(chǎn)裝置直接啟動，節(jié)省人力。液位、溫度、流量等信號進(jìn)控制室，便于控制室掌握整個罐區(qū)的情況。4）罐區(qū)伴熱系統(tǒng)， 最好使用電伴熱系統(tǒng)，使用溫控器控制，高效；而加熱系統(tǒng)中，很多都是用蒸汽加熱，但是溫度控制是關(guān)鍵，可以考慮儲罐溫度變送輸出，與蒸汽溫度輸出進(jìn)行熱力計算，通過蒸汽閥門的開度大小來控制；控制設(shè)停泵按鈕，控制室可以對遙控閥進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。5）定量裝車等。
 
結(jié)束語  毫無疑問，煉油廠油庫應(yīng)該重點關(guān)注并在油品儲運過程中采取切實可行的措施減少蒸發(fā)損耗，使企業(yè)運行更加節(jié)能減耗。同時將火災(zāi)防患于未然，并且對儲運管道加強管理。盡量普及煉油廠的自動化程度改造，不斷完善改進(jìn)在煉油廠油庫儲運過程中的不足和問題。
 
 
參考文獻(xiàn)
【1】《我國油氣儲運現(xiàn)狀分析及前景展望》張瑞鐸，程平
【2】《2011年中國成品油市場半年回顧及展望》丁少恒 仇玄  徐英俊  
【3】《淺談煉油廠油品儲運系統(tǒng)設(shè)計(一)》高依群