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油罐清洗作业火灾预防措施
摘要:油罐清洗是石油化工行业一项基本的业务活动。目前大型原油储罐、成品油储罐正在逐步推广应用自动机械清洗系统进行清罐作业,而对于容量小、沉积物较少的油罐国内仍然采用人工清洗方式进行。本文分析了油罐人工清洗作业过程中容易引发火灾的原因的基础上,从严格执行规章制度、处理好清洗废物,控制和消除引火源等几方面相应提出了预防火灾措施。
对于各类原油储油罐,由于原油在储存过程中,原油中的高熔点蜡、沥青质、胶质和所夹带的泥砂等无机杂质也会和水一起沉淀下来,在油罐底部形成油泥,减少油罐的有效容积,带盐水的油泥可使储罐内壁的腐蚀加剧。原油经过长期的储存,还会由于空气和水的作用产生氧化、缩合等反应,使油泥量增加,并损失一部分原油,油泥和水的沉积还会降低油罐的计量精度,所以油泥必须予以定期清除。为保证油品质量及防止储罐腐蚀、延长储罐使用寿命,石油天然气行业有关储罐修理的技术规范规定,储油罐每运行5～7年就要进行开放检查、修理,对于新建油罐第一次修理周期不宜超过10年。为了进行储罐的更新、改造或必须动火的应急抢修作业也需要进行储罐的非定期清洗作业。此外新罐装油前、换装油品前也要进行油罐清洗作业。
1、油罐清洗作业现状
对于大型的原油储罐,目前国外广泛采用自动的机械清洗系统进行清洗作业,如日本TATHO株式会社的TAIHOCOWS及TAIHOTAMS油罐清洗系统及丹麦Toftejory公司的宝罗(BLABO)清洗系统可向用户提供自动清罐及油泥综合处理作业服务。这两种系统实施全封闭式、自动机械化的喷射清洗作业,它们是利用同种类型的原油通过清洗设备注入储油罐内部进行封闭式清洗,并通过油泥搅拌均质化、油泥分解、原油回收、固液分离过滤及油水分离过程保证了油泥的减量化、无害化和资源化。清洗过程中不需要人员进入罐内,清洗前及清洗过程中用惰性气体控制罐内可燃气体浓度,以保证清罐作业过程的安全性。
由于机械清罐作业成本较高,因此目前国内对于一些小容量储油罐及沉积物较少的(轻质油料)储罐仍采用人工清洗方法进行。如炼厂油库、炼厂油罐以及加油站各种油罐仍然采用人工清洗作业方式。人工清洗时参与人员和动用设备多,有可能存在作业时机选择不当、安全制度不到位等诸多情况。由于油罐清洗过程中极易形成爆炸性混合物,清罐作业中通常多种点火源并存,无疑增加了着火爆炸的危险性。如2002年12月18日,国内某油料洞库进行清洗油罐作业时,因临时架挂的防爆灯具意外坠地,灯罩破裂造成照明线路短路,遇油罐内从人孔盖逸出的油气发生爆炸,当场死亡2人;1987年11月30日,日本新泻头城炼油厂一座3000m3的原油储罐在一年一度的清罐作业中,由于用作罐内通风的换气扇在接线过程中产生电气火花,引爆了原油罐内的可燃气体,大火持续了1小时47分钟,事故造成该原油罐及另一座重油罐毁坏。由此可见清罐作业时一旦发生事故,将可能造成人员伤亡和油料物资的大量损失,因此加强清罐作业安全管理便显得极为重要。本文就油罐人工清洗作业过程中如何预防火灾事故谈几点拙见,供同行参考。
2、油罐清洗作业火灾发生原因
油罐清洗作业是一项安全要求很高的工作,如果清洗操作制度不规范或不严格执行,防范措施采用不当和操作失误,都会发生较大的事故,诸如人身中毒,甚至引发火灾,造成严重损失。清洗油罐时火灾发生的原因通常包括以下几个方面。
(1)清洗油罐时现场存在的电气设备会成为发生火灾的引火源。在清洗油罐时,使用的电气设备不符合防爆要求,在使用中有可能发生电气火花,成为发生火灾的引火源;同时对照明设备的管理不善,金属工具碰撞都可能产生火花引起火灾。
(2)操作方法不当,引发火灾爆炸事故。如果利用输油管道代替清洗油罐时进水的管道,倘若管道有余油被带入清洗油罐,会成为火灾隐患。清洗油箱使用高压水枪喷射、蒸汽冲洗罐壁,因压力过大,喷射速度过快,容易产生静电火花,有可能引燃罐内尚存的油气混合气而发生火灾。
(3)油罐清洗不干净引发火灾。如果油罐清洗不干净,留有油垢、残渣,那么即使在动火维修前可燃气体浓度符合安全规定,在动火中,由于油垢和残渣受热分解出易燃易爆气体,也会导致着火爆炸事故的发生。
(4)清洗油罐前排除油气混合气不干净引发火灾。根据规定,在清洗前,必须排净罐内余油,并通风散气达到油蒸气与空气的混合气在安全规定范围内时,再用蒸汽进行清扫直至达到安全要求方可进罐内消洗。
(5)清洗出来的废物处理不当引发火灾。从罐底清理出来的油垢、硫化物等都是易燃易爆物品,如果处理不及时,都会成为火灾隐患。与此同时,清洗后的废液中含有可燃物质,如不加以处理排放,遇火源也会造成火灾事故。
3、油罐清洗作业防火安全措施
在清洗油罐时,不注意防火安全,而发生火灾和爆炸的事故,在我国石*****业并不少见,因此必须在清罐作业过程中做好防火安全工作及相应预防措施。
(1)清洗后修焊动火的安全管理要严格执行。在动火前,对罐内油气浓度进行测量,浓度以低于该油品爆炸下限的50%方为合格。严格动火法规,办理动火许可证,落实监督制度和责任人,并做好应急救援的准备工作。
(2)做好清洗油罐的废物处理,油垢和残渣等应及时运出罐区,作为垃圾掩埋或在监控条件下烧毁;清洗油罐排出的污水不可随意排进下水管道,应排至隔油池或设有污油回收设施的专门下水道内。采用化学清洗油罐排出的废水,要经过化学处理后统一排放。
(3)控制和消除引起火灾的引火源。油罐人孔和清扫孔打开以后,油蒸气可能漂入防火堤范围内,因此带入防火堤内的照明设备、通讯设备和电器设备应符合防爆要求;检查和试验电器设备距离油罐应在35m以外进行;引入油罐的气管、水管、蒸气管道及其喷嘴等金属部件以及排油胶管和有关机械设备,均应与油罐进行电气连接,并有可靠的接地;清扫工具应采用与钢铁碰撞不产生火花的防爆型工具;雷雨天应停止油罐清洗作业。
(4)彻底清除油罐内的可燃物。对于还需焊修的油罐,必须预先将罐内污垢和油蒸气彻底清理干净,如果是浮顶油罐,则应将密封部位的油气混合气要吹扫干净,不得留有死角;对罐内其他附件部位的油垢也要情理干净;对于被油品浸过而污染的泥土要挖除,然后用干净泥土封闭垢坑面及用干净沙子在上充填;对于罐壁和底板处的锈皮要清除,以防止积存此处的可燃物质在修焊作业时发生火灾。
(5) 安全操作,不得违规清洗。为保证安全,不得利用输油管代替洗罐用的进水管道,必须临时安装进水管道;不准使用高压水枪或使用喷射蒸汽冲洗罐壁;当罐内油气浓度超过该油品爆炸下限的l0%时,不应使用压缩空气进行清罐,同时禁止进罐人员使用氧气呼吸器,以防增加助燃的危险性。
(6) 被清洗油罐,应与输油管线脱离,并在法兰处加盲板封堵,防止油气进入油罐;同时应打开人孔、采光孔及量油孔,拆下呼吸阅、安全阀、阻火器等附件,使被清洗罐得到充分的自然通风而往外排出油蒸汽,直到罐内油气浓度符合安全规定的标准为止。值得注意的是,当遇有五级以上风力的天气时,不宜进行油罐的通风作业,清洗作业亦应停止。利用化学清洗时应选用能满足工艺要求的不燃或难燃性清洗剂。
(7)必须严格执行油罐清洗规定,其清洗作业应在严密组织下进行,准备好必用的专用检查工具和清罐器材,包括充分的消防器材。清洗作业应按操作技术规定和安全要求清洗,作业期间,现场应有专职人员做消防值班,并随时做好灭火扑救准备。
4、结束语
清罐作业虽然不是经常性作业,但往往由于对油罐的清洗安全作业和安全措施不熟悉和缺乏经验,在进行油罐清洗时极易发生火灾、爆炸、中毒、窒息等事故。因此在油罐清洗过程中应加强清洗作业的组织和监督,并在保证安全的前提下,仔细安排好作业计划。
健康、安全、环境(HSE)管理体系是国际石油化工企业普遍推行的先进的一体化管理模式,推行HSE管理体系,对于消除和减轻石油石化企业生产过程中存在的风险和危害,保护员工的健康和生命财产安全、维护生态环境,具有特殊重要的意义,根据HSE危害识别和风险评估,清罐作业是一项危险的工作,作业过程存在一系列安全隐患:爆炸和火灾、硫化氢中毒、过量的烃蒸气和缺氧、放射性、高温作业危害以及其它人身伤害等。因此开发适用于小型油罐的自动机械清洗系统显得十分迫切和必要。
