外浮顶油罐的安全管理

赵传波 吕星辰 岳梦

（1.中国石化管道沧州输油处，沧州 061000；2.华东管道设计研究院，徐州 221008）

外浮顶油罐的安全管理

赵传波1吕星辰2岳梦2

（1.中国石化管道沧州输油处，沧州 061000；2.华东管道设计研究院，徐州 221008）

外浮顶油罐作为储备石油产品的常用设备广泛应用于各类石油站库。虽然它具有存储油品损耗小，油气对大气环境污染小等优点。但是近年来因雷击、静电、地震和人为操作不当等因素引起的外浮顶罐火灾事故频频出现。据统计，全球每十年发生的油罐火灾爆炸事故高达628起。事故不仅给国家带来了巨大的经济损失，往往还会造成大量的人员伤亡。本文重点从外浮顶油罐防雷防静电技术和日常作业安全要求三个方面阐述了外浮顶储罐的本质安全。

外浮顶油罐；防雷防静电；安全；火灾事故

外浮顶油罐是存储原油、汽油或煤油等具有挥发性石油产品的圆柱形钢制储罐。与拱顶罐相比，由于外浮顶油罐的浮顶是随油面升降［1］，几乎不存在气体空间，因而极大地减少油品蒸发损耗，同时还可以减少油气对大气的污染，减少发生火灾的危险性。随着外浮顶油罐广泛应用于各类商储油库和输油站队，日常管理中由于人的违规操作、自然雷击及静电打火等引发的安全事故，不仅带来巨大的经济损失，还会造成人身伤亡。所以通过正确合理的设计、规范制度、科学管理及采取有效的措施，都可以避免或减低外浮顶储罐事故发生的频率。

1 外浮顶油罐防雷防静电技术

1.1 外浮顶油罐防雷措施

雷电作为最常见的自然现象往往给储罐的安全运行带来严重的威胁。据统计，在油罐着火事故中，雷击引起的火灾占的比例最大，而且会造成严重的后果。1989年8月12日，山东黄岛油库雷击造成5号罐起火后，引爆了1—4号罐，大火燃烧了104个小时，事故造成19人死亡，100多人受伤。

外浮顶储罐遭雷击后着火点位置都发生在密封圈处。由于一次密封和二次密封之间存在油气空间，当二次密封不严时，雷击在密封处产生的高压放电会点燃密封空间内的油气。因此，现国内外浮顶储罐防雷技术及标准要求的防雷措施主要采用导电片。即沿罐壁四周每隔3m在浮顶罐上部的密封圈处安装导电片，其目的是建立浮顶与罐壁的导通。其次，定期测试储罐接地，确保接地装置的阻值在规定范围内；一次密封采用机械密封的必须换成软密封，可以减少一二次密封间的可燃气体浓度；二次密封胶条加厚，避免胶条磨损后油气暴露在外；在浮盘与罐壁之间增加雷电流泄放通道（可伸缩式接地装置）；在浮梯与罐壁之间增设跨接线等。

1.2 静电防护及控制技术

静电的产生主要是两个物体当它们相互紧密接触时，在接触面产生电子转移，而分离时造成两物体各自正、负电荷过剩，由此形成了静电带电。我国仅石化行业近几年就发生了几十起较大的静电事故，不仅影响了正常的生产运行，甚至引发火灾、爆炸等恶性事故。

人在干燥地面行走，40s的时间内人体电位就可以达到10kV，这时如果直接进行采样等工作，就会发生放电打火事故。所以要在大型储罐浮顶上取样口的两侧1.5m之外各设一组消除人体静电设施，取样绳索、检尺等工具应与设施连接。该设施应与罐体做电气连接并接地。在盘梯进口处，应设置安全有效的消除人体静电接地设施。同时浮顶上的自动通气阀与浮顶要进行电气连接；二次密封采用I型刮板的每个导电片与浮顶均应做电气连接；大型储罐转动扶梯与罐体及浮顶各两处应做电气连接；所用的连接导线应采用横截面不小于50mm2扁平镀锡软铜复绞线或绝缘阻燃护套软铜复绞线。储罐内壁如使用导静电防腐涂料，涂层表面电阻率应为108-1011Ω。在新建罐或大修罐准备投油时，要严格控制进油流速，油品进罐速度过快会产生大量静电荷。浮盘在低于1.8m时，罐的进出油管内流速应限制在1m/s以下。浮盘升起后12到18h内不允许人工计量和采样，防止因静电积聚而引起的火灾爆炸危险。

2 外浮顶油罐日常作业安全要求

冬季运行期间，要对排水阀进行保温，防止排水管出口出现结冻，并及时放净管路中的积水。严格监测油品种类的变化，对于高凝原油要及时对储罐进行蒸汽伴热。

雷雨季节要注意浮盘上积水情况，以免发生沉船；在排水阀开启状态下要经常检查，防止油品外泄；在雷雨天原则上避免进行收发油作业，若生产工艺要求不能中断操作，应降低流速并加强监护；每个月对二次密封内、外进行油气浓度检测，对可燃气检测浓度超过爆炸下限25%的储罐应及时查找原因；组织专业人员对储罐的等电位和接地系统进行检测；每月至少检查一次浮顶、扶梯、罐壁之间的电气连接线有无断裂和缠绕，密封装置与浮顶、配线金属管与罐壁的电气连接情况，如有问题应及时修复。

在收发油作业中，浮顶不能超过规定的极限高低罐位，以防发生卡盘或浮盘下沉事故。应控制油品进出罐的初始流速和最大流速。在浮顶未完全浮起前应控制进油管口处的流速不大于1m/s，待浮顶完全浮起后最大流速不大于4.5 m/s。定期对浮舱进行检查，发现浮舱内壁有腐蚀甚至渗油情况要及时上报处理。

3 结语

我国在防雷防静电技术方面虽然取得了一定的成绩，但是距离外浮顶储罐本质安全管理的要求还有很大的发展空间。我们油库管理者要加强操作人员的技能培训，从根本上消除人的不安全因素；石油库应积极建立符合全天候、耐环境、不间断、无损耗、免维护要求的雷电预警系统。随着经济的发展，各国对石油的需求在日益增长，很多国家已经开始对石油进行大规模的战略储备，储罐的大型化建设已成为必然趋势，同时从大型储罐的设计、施工和管理上给我们带来了新的挑战。

［1］郭光臣，董文兰，张志廉.油库设计与管理.东营：中国石油大学，2003.