液化烃球罐脱水存在的风险分析及改进措施

液化烃球罐脱水存在的风险分析及改进措施

刘敬理

（中国石化胜利油田分公司胜利石油化工总厂，山东东营 257000）

摘要：目前国内大部分液化烃球罐采用人工手动脱水，脱水过程凭经验操作，存在液化烃泄漏至含油污水管网的安全风险，不满足当前国家对石油化工企业安全环保管理日趋严格的要求。需要及时识别出不同作业步骤中的各类风险，总结归纳导致该事件发生的主因，采用自动脱水装置技术，并从管理、系统和技术等方面提出控制和改进措施，为包括液化气脱水作业在内的各类脱水作业安全保障提供指导依据。

关键词：液化烃；球罐；脱水；风险分析；改进措施

1 液化烃球罐流程设计的工艺特点

1.1二次脱水工艺的设计

液化气储存采用全压力式球罐，设计压力1.80 MPa。由于液化气中含有微量的水，因此为脱除液化气中带有的微量水份，设置一次脱水罐和二次脱水罐进行二次脱水。一次脱水罐应用的是重力原理，利用水比液化气的密度大进行脱水；二次脱水罐应用的是闪蒸原理，通过压力的降低，使残留在污水中的液化气闪蒸进入火炬系统，污水排入下水系统。

1.2 罐根阀和取样器的设计

球罐罐底设置罐根阀，防止液化气泄露；液化气球罐管道需设有管道密闭取样装置，防止在取样时气体外泄。

1.3吹扫系统的设计

为吹扫管线和罐内置换，球罐和管线设氮气吹扫系统。

1.4水顶烃工艺的设计

为减少事故状态下液化气的泄露，采用水顶烃工艺。即当罐底发生泄漏时，通过泵对球罐罐底进行注水，原理是利用水比液化气重，用水作为垫层，以减少液化气的泄露。

1.5 罐体设计

（1）球罐下部设感温电缆，对高温及火焰进行监测，高温报警幵远传至DCS。（2）球罐罐体下部设置约1 m高的伴热，防止球罐结冰冻结。

2 液化烃球罐脱水案例

液化烃是以碳三、碳四烃类为主的碳氢化合物，为火灾危险性甲A类危险化学品。它具有闪点低、爆炸下限低、引燃能量小、爆炸范围大等特点，且汽化后体积会迅速扩大膨胀。某石化公司的供气站担负着炼油厂液化烃的接收、储存、灌装和外销转运功能，共有球罐 10个(共10200 m3)，罐区常储气量为3000 t左右。为保证外销转运的液化气质量，从长输管线接收到的液化气必须要在储罐静置2 h以上，脱水后才允许进行槽车充装作业。球罐脱水是通过打开罐底部排污管的手动闸阀排到污水井后再引到污水池。由于脱水作业流程和工艺相当简单，以前并没有引起操作者足够的重视。

在一次液化烃罐脱水作业中，由于操作员工作麻痹大意，监护不到位，突然发生了液化气大量泄漏事件。该员工虽然尝试关阀，但已经来不及，在短短的一分钟内，整个2#罐区防火堤内笼罩在汽化的液化气之中。供气站迅速启动应急预案，当班班长穿好防护服戴好空气呼吸器到罐底关排污管闸阀，但由于液化气汽化，温度急剧降低，玻璃上结霜导致无法观察，找不到阀的位置，只能出来确定方位后再次进入。虽然最后终于关阀，避免了一次特大安全事故，但该班长身体被严重冻伤。

3液化烃球罐脱水风险分析

3.1工作安全分析法

JSA是国内外工程施工作业中使用的一种定性风险分析方法，广泛应用于施工作业、项目安全管理、海上石油作业等领域。它实施的要点为：(1)确定研究的作业任务。(2)按实际作业程序划分作业步骤。(3)危险、危害因素识别。对作业步骤逐步地从人员、机器、材料、方法、环境等方面(见表1)进行危害识别，并对识别出来的每一危险源进行风险评价。(4)针对所识别的每一项危害提出和制定若干条控制措施。(5)标准化规程和培训。将制定出来的控制措施形成工作标准程序,并对员工进行相应培训。(6)进行PDCA循环。

3.2 球罐液化气脱水隐患分析

①监护时间过长。由于入站的液化气的含水量与油厂的生产密切相关，太多的变量控制，所以含水量是变化的。员工只能凭经验，通过近距离观察和倾听脱水状态的变化判断脱水的进度。当脱水声音出现气泡破裂的声音，并且水开始呈现乳白色时要关小阀门到原开度的1/4左右；在1～3 min后出现大量液化气时完全关闭阀门，脱水完毕。因此监察时间长，一般要30 min以上，有时甚至要一个多小时，员工难长时间集中精神，容易疲劳松懈(4#罐脱水事件就是因为当时员工监护时间过长注意力不集中所致)。②闸阀操作复杂，关阀时间长。DN100的闸阀关闭时间较长，正常关阀时间需要至少1 min以上。③排污管管径过大，一旦出现问题，液化气泄漏量大，无法控制。④不具备在事故初始阶段消灭的手段。出现突发情况时，由于大量的液化气泄漏，员工处在有毒、低温和缺氧的环境下，留给现场员工的处理时间只有一二十秒，否则现场将失去控制，但一二十秒的时间是无法关闭闸阀的。⑤夜晚和雨雾天视线不好，不容易观察。⑥工具设计不合理，按作业要求职工要带多个工具到作业现场，职工觉得麻烦。

4风险控制改进措施

4.1 应用自动脱水装置技术

考虑到液化烃泄漏的危险性，液化烃球罐应采用两级自动脱水：每座液化烃球罐配置一套自动脱水单元，自动脱水单元安装于球罐垂直投影范围内，自动脱水单元的进水口与球罐排水管道联通，该连接为自动脱水单元与球罐的唯一联通；各个自动脱水单元的脱水阀通过管道连接罐区污水汇总管，罐区污水汇总管的末端连接于污水收集与输送单元的进水口；污水收集与输送单元排水阀通过法兰及管道连接于罐区含油污水系统自动脱水装置主要设备包括脱水罐、进水阀、出水阀、液位计、安全阀等，自动脱水单元的设计能力可达到3m³/h, 通常情况下，液化烃球罐每天脱水一次，每次脱水量小于50L, 装置内管道污水流速可控制在2m/s以下。

脱水过程如下：当球罐内有水时，由于密度差的作用，水因为比重大而自动流入脱水罐，脱水罐内的烃类介质自动返回球罐，实现了球罐内的水与脱水罐内的烃类介质自动交换。当自动脱水单元脱水罐高位油水检测传感器(S1)检测信号为“水”时，进水阀关闭，系统自检正常且达到预设沉降时间，脱水阀打开，脱水罐内的水在介质的饱和蒸气压作用下经管道排入污水收集与输送单元的污水罐。当自动脱水单元内的“油水界面”下降至脱水罐低位油水检测传感感器(S2)的位置时，低位油水检测传感器的检测信号为“油”，脱水阀关闭，本次脱水过程结束。当S2液位传感器故障时，低低位油水检测传感器(S3)检测信号为“油”时，SIS系统输出故障联锁信号，关闭本单元进水阀、脱水阀。各单罐含油污水收集后进入二级自动脱水装置，脱水过程与一级自动脱水系统类似。

4.2修改操作规程，加强职工技能培训

由于对球罐进行改造，而且为了杜绝类似事件的再次发生，操作规程也作了相应的修改。(1)特殊天气(如雨雾台风等)以及每天晚上十点后到第二天早上七点间不得进行脱水作业。(2)脱水作业流程的修订：① 脱水时，先打开DN100折角球阀，再缓慢打开闸阀，支管球阀关闭；② 当水开始到夹带有液化气出来时，关闭DN100折角球阀，打开支管DN50折角球阀；③ 遇到突发事件，直接扳动扳手，可迅速关闭球阀，切断液化气通道。

对现场作业人员加强培训和考核，做到人人熟悉和掌握新的操作规程，保证安全生产。

5结语

通过采用自动脱水技术，具有占地面积小，维护方便、采用超声波液位传感器，控制系统采取多重安全保护措施，取得了良好的效果。通过加强管理，修改操作规程，加强职工技能培训，对泄漏事件中暴露出来的安全隐患进行逐一排查、整改，并在管理、系统和技术等方面完善安全监控工作，尽量做到本质安全或接近本质安全，有效提升了工作的安全可靠度。

参考文献

[1]刘杰．工作安全分析JSA模式在施工现场实践研究[J]．中国安全生产科学技术，2011(9)：190-194.

作者简介：刘敬理：男，1971年12月出生，助理工程师，从事石油化工储运技术管理工作。