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油气储运设施安全的重要性探讨

文档作者：栾军文鹏文档来源：中国石油天然气股份有限公司西气东输管道公司甘陕管理处		点击数：	更新时间： 2021年08月07日
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化 工 设 计 通 讯 油气开采
Chemical Engineering Design Communications Oil and Gas Production
·31·
第43卷第2期
2017年2月
随着科技的不断发展，人们对石油、天然气的需求量越来
越大，为了保障油气的充足供应，国家建设大量油气管道对其
进行输运。据统计，截止至2015年8月，中国陆上油气管道总
里程达到12 万km。由于油气属于危险系数较高的能源物质，
大量油气设施建造的同时带来了许多安全隐患，一旦有故障发
生，不仅仅会造成环境的污染，还会威胁到人们的生命安全。
这就更体现了油气储运安全的重要性。笔者根据油气储运发生
的故障及原因，提出了一些针对性的预防措施。
1 油气储运设施简述
1.1 油气储存设施概述
供气调峰作为整个油气储存设备中的关键部分，它的主
要作用是作为储气输气管道以及储气，要是需要用到地下储
气库以及各类LNG 设施，则调峰为中长期调峰[1]。
而石油的主要储存设施为油库。油库大体上可以分为两
类，第一大类是独立油库，第二类是企业附属油库。如果按
照储存方式的不同，可以分为地面、水封石油、山洞、隐藏等；
按运输方式不同，又能分为水运以及陆运；如果是按照油的
品种区分，可以分为原油和成品油以及润滑油[2]。
1.2 油气运输设施概述
公路、铁路以及水路运输是当今社会使用得最多的油气
运输方式，它们多是通过地下管道的转运进行的一种管道运
输方式。由于天然气有着不一样的性质，所以只能通过这种
方式进行输运。又因为管道运输因安全性较高，受到了相关
工作人员的青睐。
2 油气储运设施安全重要性
2.1 油气本身性质危险性
石油与天然气等能源的主要化学成分为碳氢化合物，它
们的性质主要为易燃易爆。这种物质只要泄露在空气中，或
者是碰到明火，极其容易引发安全事故。同时石油还具有易
挥发的特点，一旦在储运中稍有疏忽，很容易引发重大安全
事故。此外，油气作为危险化学品，自身具有很多危险的性质，
例如热膨胀性和静电荷聚集性。天然气在高浓度的情况下很
容易引起人员窒息，虽然其属于低毒性物质[3]。这些性能都为
油气储运埋下了安全隐患。
2.2 油气储运设施危险性
随着人们对油气的需求量越来越大，油气运输管道的应
用越来越广泛，其安全性能也受到了更多的考验。具有线路长、
管径大、压力高特点的油气运输管道成为了油气储运过程中
不可忽视的重大危险源。而且，处于恶劣自然环境和复杂构
造城区的长输送管道，产生安全事故的几率极高。
3 保证油气储运安全性措施
3.1 保证油气储运设施建设质量
在施工过程中，加强安全监控力度，保证焊接质量，避免
人为偷工减料。最后，还要进行项目安全、环保等方面的验收。
避免管道建设过程中的管道防腐层破损和管道外壁机械损伤，
提高管道承压能力、防腐蚀能力等等。
3.2 加强对油气储运设施的管理及维护
保证管道建设质量是远远不够的，油气管道日常使用中的
维护也尤为重要，建立健全相关维护制度，加大管道设施日
常监管力度，定期对管道进行维护。尤其对于自然环境比较
恶劣的地方，重点进行检查维护。积极宣传油气储运安全知识，
相关部门通力合作，坚决打击不法分子为了利益对储运设施
的破坏。同时，积极开发安全性能更高的新工艺。多管齐下，
切实保障油气储运的安全性。
3.3 规范油气储运设施操作流程
很多安全事故发生的根本原因都是人为因素，由于油气
管道的大量应用，其铺设架构越来越复杂，人工过程中发生
一个极小的失误都有可能引发连锁反应，造成重大安全事故，
产生无法挽回的损失。因此，在油气储运过程中，只有确保
每一次操作都严格规范，才能避免一切安全隐患。加强员工
培训，培养良好安全操作习惯，养成安全意识，对油气储运
安全的保障起到了重大作用[5]。
4 结束语
我国正处于蓬勃发展的阶段，油气需求量逐年递增，相
信很长一段时间内石油、天然气都会是人们生活必不可少的
一部分。就目前油气管道运行方式来讲，一旦其中某一环节
发生故障，就可能对整体运输产生极大影响，甚至造成安全
事故。因此，充分认识油气运输安全性，建立健全相关安全
机制，提高工作人员专业水平，进行严格监管是必不可少的。
相信在有关部门的高度重视下，油气储运的安全性一定会得
到切实保障。
参考文献
[1] 钱建华. 论油气储运设施安全的重要性[J]. 油气储运，2012，31（6）：
422–426.
[2] 周伟. 试析油气储运设施安全的重要性[J]. 化学工程与装备，
2017，（1）：233–234.
（下转第64 页）
摘 要：国民经济的发展与很多因素有关，其中石油以及天然气等能源的影响最大，它们不仅提升了国民经济，还为国民
的日常生活提供了保障。这也直接导致了油气储运行业在我国越来越重要的地位，而油气储运安全又是最重要的一环。就油气
储运设施安全性进行了简要探讨，介绍了储运设施的安全隐患及相应的预防措施。
关键词：油气储运；储运安全；预防措施
中图分类号：TE88 文献标志码：A 文章编号：1003–6490（2017）02–0031–02
Discussion on the Importance of Safety of Oil and Gas
Storage and Transportation Facilities
Luan Jun，Wen Peng
Abstract ：The development of the national economy is related to many factors，such as oil and natural gas and other energy most
affected，they not only enhance the national economy，but also for the daily life of the people to provide a guarantee.Which also led
directly to the oil and gas storage and transportation industry in China more and more important position，and oil and gas storage and
transportation is one of the most important part of this.In this paper，the safety of oil and gas storage and transportation facilities is briefly
discussed，and the hidden dangers of storage and transportation facilities and corresponding preventive measures are introduced.
Key words ：oil and gas storage and transportation ；storage and transportation safety ；preventive measures
油气储运设施安全的重要性探讨
栾 军，文 鹏
（中国石油天然气股份有限公司西气东输管道公司甘陕管理处，陕西西安 710200）
收稿日期：2017–02–05
作者简介： 栾军（1983—），男，陕西咸阳人，助理工程师，主要从
事高压天然气管道输送工作。
万方数据
工艺与设备化 工 设 计 通 讯
Technology and Equipment Chemical Engineering Design Communications
·64·
第43卷第2期
2017年2月
垂直安装状态–重锤线检测数据
连接
法兰
轴肩
测量备注
垂线
S1
44
44.5
43.5
53.5 55.5
39.5
56.5
40.5
52
53.5
41.5
43
50
40
44.5
44.5
44.5
44.5
S1
123456
差
差
S2
S2 S3
S3
（S1–S2）
Max
（S1–S3）
Max
5.75mm
8.75mm
轴半径差
3.25mm
图3 重锤检查数据
密封冲洗系统本身有泄漏导致密封冲洗压力降低，冲洗
液不能及时供到动静环处致使动静环出现干磨而碎裂，出现
密封液轴端泄漏；
O 型密封圈材料和所接触的工艺物料不兼容，导致O 型
圈溶解损坏，密封冲洗液轴端泄漏，如果不能及时发现，会
导致机封冲洗液不能及时或足量的供到动静环处，导致动静
环因干磨出现碎裂。
搅拌轴弯曲，导致轴在转动过程中出现过量的摆动，因
为动环和轴是一起转动的，所以动环的不正常转动会导致密
封面之间的不正常接触，从而使动静环产生不同程度的损坏。
搅拌轴或桨叶（最大程度是桨叶）突然受到来自外部的
瞬间冲击，瞬间冲击能通过轴传导到最薄弱的密封面处（因
为动静环的材料为易碎的碳化硅– 石墨），导致动静环损坏，
密封冲洗液泄漏。
轴或叶轮弯曲的可能原因有以下几项：
启动扭矩过大，导致轴在瞬间扭弯。（通常情况下，电机
都有过载保护，但是启动扭矩变大是瞬间的，而电机的过载
保护是需要时间，如果电机过载停掉了，但在停掉之前，轴
已经因为瞬间的大扭矩而弯曲）。
运行过程中突然遇到了过大的负载，桨叶为了冲破负载，
也是短时间内出现扭矩变大，导致轴或叶轮扭弯。
首先针对3 个搅拌都出现的密封泄漏的问题，首先检查密
封系统的所有连接点，没有发现漏点，并且确认过在出现泄
漏之前没有出现过低液位和压力过低报警，所有的证据证明
密封系统本身不存在泄漏。接着再次确认了O 型密封圈的材
料，材料和工艺物料可以很好的兼容，并且从坏掉的机封内
拆下的O 型圈也是完好的，没有出现任何腐蚀的状况，从而
也否定了O 型圈材料选择错误的说法。那么就只能从后两项
中找原因了，这两项和工艺及操作都有关系，下面就逐一分
析其工艺设计或操作过程。
1 号搅拌器：
此台搅拌器的故障显示叶轮已经弯曲，初步怀疑轴也弯曲。
那么首先我们先来分析为什么叶轮和轴会弯曲？根据本文第二
部分描述的使用状态，后一种悬浮液为五氧化二磷悬浮液，其
固液比为1 ∶ 1。因为最初输送泵的选型错误导致输送泵一直
不能使用而改用真空转料，真空转料的弊端就是均匀性不好，
有可能瞬间一股物料进入反应釜，又因为物料中的固体含量比
较高，物料瞬间会形成一个小山，而搅拌桨在冲破物料山时，
负载瞬间上升，扭矩变大，也就满足了轴或叶轮弯曲的第二个
原因。为了验证这一方法，我们监控了电流的变化，发现大多
数电流是维持在定值，但是有些时候电流会有比较小的上升，
但是我们发现了几次电流急剧上升，几乎快要超载，如图5所示。
从而可以证明我们判断的正确。继而可推机械密封泄漏的主要
原因是轴弯导致动静环碎裂而泄漏。
图4 负载电流
2 号搅拌器：
经过几批料的现场观察，发现在搅拌运行过程中有大量
的固体出现，固体尺寸不大，但是密集度比较大，当搅拌运
行时，固体随着釜内的液体翻转，类似于水中的沙粒。又通
过运行时搅拌轴的运行状态初步确定搅拌轴没有出现弯曲的
症状，所以我们可以判断出是固体的瞬间冲击搅拌桨叶，瞬
间的冲击能通过桨叶、轴传导到整套搅拌系统最薄弱的环节—
机械密封动静环处（材料是石墨和碳化硅），导致动静环碎裂
而导致机械密封泄漏。
3 号搅拌器：
通过操作观察，发现在每批料放光之后，在釜底都有一
层比较厚的十分黏稠的物料出现，取样后测试得知为含有某
种副产品的混合物，并且测试得知这种物料的黏度在25 000cP
以上，这就完全超出了当初搅拌设计的几CP 的要求，并且此
台搅拌底层桨叶距釜底的距离只有100mm，当底层桨叶陷入
或埋入高黏物料内，当再一次启动搅拌时会导致搅拌器也超
载而瞬间扭距过大打弯轴或桨叶。通过轴端的轴跳动检测和
搅拌轴的运转情况可以确定轴已经弯曲，继而可以判断是轴
弯带动了机械密封的损坏而泄漏。
4 问题解决
原因已经找到，该如何解决这些问题呢？ 3 个搅拌器的设
计和使用工况均不相同，所以解决问题的方式是不同的，现
在就按照每台的实际情况来解决问题。
1 号搅拌器：为了避免之前描述的料山超载的情况，现在
有短期和长期两种解决方式：
短期方案：因为短期内仍然要使用真空转料，不可避免
的可能会再次出现过大的料山状态导致搅拌过载，所以为了
避免在这种情况下搅拌过载，将搅拌器的转速调低，慢速打
破料山避免过载发生。但这只是一个应急的短期方案，仍然
有一定的风险发生，对生产来说一劳永逸的方案应该是彻底
规避掉这个风险。所以长期方案就是寻找合适的转料泵，让
五氧化二磷悬浮液均匀的输送到反应釜内，但是为了规避超
载的可能性，仍然在转料时使用低速。
2 号搅拌器：针对外部瞬间冲击这个原因，搅拌器本身
没有任何有效的措施去规避，所以只能从工艺操作上找出根
源以去除固体颗粒的出现。之后工艺和化学师通过取样分析，
确定此固体是因为某种原料的加料速率过大导致的，调整了
加料速率，经过几批反应的实验，固体颗粒消失。
3 号搅拌器：根据原因分析可知这个确实属于最初设计时
工艺条件描述错误，为了满足目前的操作使用需求，决定改
进搅拌的设计，以满足其高黏启动的需要，基本的改进措施
为改进桨叶形式、加粗搅拌轴并且改成变频控制，使其在高
黏状态下低速启动。
5 小结
通过本公司三个搅拌器故障的分析和解决，可知搅拌器
故障的发生和工艺设计、操作状况有紧密的联系，如果出现
了故障，就应该综合工艺设计和操作过程来找出故障的根源，
继而找到最终的解决办法。
（上接第31页）
[3] 刘靖. 论油气储运设施安全的重要性[J]. 中国石油和化工标准与质
量，2013，（21）：101.
[4] 鲁军，安玉禄. 对我国油气储运设施安全的再探讨[J]. 工业技术，
2012，（11）：95.
[5] 李青. 油气储运设施安全的重要性探讨[J]. 化工管理，2015，（5）：

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