引言：石油儲運，主要是指石油的儲存和運輸環節。隨著我國國民經濟的快速發展和建設，各地方能源緊缺的矛盾日益突出，石油的戰略儲備和運輸是我國石油儲運類工作者所關注的重點。據宏觀預測，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達國有一定的差距。同時，我國石油化工企業的主要油類儲運系統主要涵蓋了各種液體原料、中間產品、最終產品的存儲和運輸。毫無疑問，煉油廠油品儲運系統是煉油廠的重要組成部分，由于工藝技術和設備的限制，以及操作人員的責任心、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代自動化石油儲備設施管理系統等領域都尚有待進一步的研究和改善。另外，使整個石油儲運系統更加安全、節能降耗，同時又盡可能的提高社會效益以及經濟效益等，也是我們正在面臨的由能源緊缺所衍生出的嚴峻挑戰。

1. 煉油廠油庫的儲運特點                      

1．11 油品儲運系統特點
   我國石油化工企業的主要油類儲運系統主要涵蓋了各種液體原料、中間產品、最終產品的存儲和運輸。企業規劃建設的常見油品儲運系統主要包括油品儲運系統罐區（原油罐區、成品油罐區、中間原料罐區等）；油品儲運系統泵房（原油泵房、原料轉輸泵房、產品調和及灌裝泵房等）；系統管網；裝卸設施（水運裝卸設施、鐵路裝卸設施、汽車裝卸設施、油品灌裝設施等）。
1．12 油品特點
   原油及其產品是多種碳氫化合物的混合物（烴類化合物）,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性,不論在什么溫度和壓力條件下,油品的蒸發都在發生著，在油品儲運的過程中,油品的蒸發無時無刻不造成的能源浪費。油品的蒸發損耗和油品的性質、密度、儲存條件、作業環境、地理位置及生產經營管理水平等因素有關。油品蒸發損耗主要發生于油品在油罐內靜止儲存時所產生的自然通風損耗和油品小呼吸損耗及油品在油罐進行收付作業時產生的大呼吸損耗。有關資料表明: 1臺儲存汽油的5000m³拱頂罐，1天呼吸產生的油氣排放總量約350kg,1年的油氣排放總量可達126t之多。
 

1. 我國煉油廠油庫的儲運現狀及存在的問題

2．11 安全問題
   石油存儲過程中的火災隱患：首先，是一些設備故障帶來的危害。石油儲運設備設計的不合理、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，沒有防爆設備及電器帶來的危害。工藝設備及電器線路如果未按規定選用防爆型或未經防爆處理，泄漏的可燃液體、氣體遇機械摩擦火花或電氣火花極易發生火災爆炸事故；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備內流動會因摩擦而產生靜電，假設靜電不能及時導除，造成電荷積累，導致火花放電，就會引起火災爆炸事故；盲目動火。有的職工不熟悉動火管理規定，或存在僥幸心理，不辦理動火手續，有的職工本身不具備動火資格，忽視動火管理規定，貿然動火釀成火災；違章動火作業。包括違章指揮，動火審批不嚴，在不具備動火的條件下貿然審批動火；現場監護不力，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境的污染,既破壞了生態環境,也危害到煉油廠的工作人員的人身安全。
油品的蒸發損耗和油品的性質、密度、儲存條件、作業環境、地理位置及生產經營管理水平等因素有關。油品蒸發損耗主要發生于油品在油罐內靜止儲存時所產生的自然通風損耗和油品小呼吸損耗及油品在油罐進行收付作業時產生的大呼吸損耗。除此之外，由于散發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生爆炸。
2．12 經濟耗能問題
對于當前相當數量的煉油廠企業都面臨石油蒸發嚴重的問題，就像前文提到的，油田→煉油廠→用戶的周轉環節繁雜，石油損耗量及帶來的經濟損失十分驚人。在石化、石油企業,假設煉油廠儲運系統、油庫、加油站等方面，由于油品裝卸操作頻繁的工作環節,使得汽油等輕質油品中易揮發的有機組分會大量汽化逸出。根據工信部發布的2011年上半年石油和化工行業統計數據中，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所消耗的石油總量可想而知是不可忽視。油品蒸發損耗的主要物質是輕組分，因此,油品蒸發不僅造成數量的損失,還將引起質量的下降，并造成巨大的經濟損失和不必要的能源浪費。
2．13 運儲中存在的環境隱患問題
    油品灌裝過程中的石油排放問題：在油品灌裝的過程中，油品由罐區經棧臺裝油鶴管裝入罐車；經裝油管嘴灌入油桶,由于流速高、壓力大,油品發生劇烈沖擊、噴濺、攪動,都會有大量石油溢出進入大氣,而產生油品損耗。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、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,輕質油品灌裝損失大,重質油損失小；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。據有關資料表明,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生的灌裝損耗對環境造成了嚴重污染。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、內臟和神經系統的疾病;另外石油(烴類物質)與空氣中氮氧化物在紫外線的作用下發生反應生成臭氧，為光化學煙霧的形成創造了條件。
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節：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，裝車站臺地面沖洗水、清洗油罐產生的含油污水以及罐區雨水產生的含油污水。
脫水所產生的污水、洗罐水是必須排入污水處理系統進行處理的；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生的污水,罐區的初期雨水是含油污水,這部分水直接進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
管道在濕硫化氫環境下，對于很多輸油管往往受到嚴重腐蝕并開裂,如應力腐蝕開裂(SCC)、硫化物應力腐蝕開裂(SSCC)、氫致開裂(HIC)、應力誘導的氫致開裂(SOHIC)等。目前普遍發生的管道腐蝕的原因主要分為以下四點：1）材質因素。同時以HIC為例,材料中包含貝氏體或者馬氏體的“硬質”帶對HIC十分敏感。如果材料夾雜物偏析區硬度控制在300HV以下,就能夠很好的消除材料對HIC的敏感性。2）埋地管道所處的環境因素。埋地管道所處的環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）應力水平因素。很多實驗表明,如果材料所承受的應力超過其屈服應力的30%以上時,材料就可能發生SOHIC破壞。但這樣的應力水平,在焊接構件的焊縫周圍區域以及SSCC裂紋或者其它類似于裂紋的缺陷內都有可能出現。4）管道設計制造因素。一些學者參照NACE標準(對于介質為氣體,設計壓力小于448千帕;對于介質為多相系統,設計壓力小于1550千帕)，進行容器設計,認為可以避免SSCC或HIC發生的可能。但是在實際上這個標準的制定來源于實驗室環境(空氣中)。而且,酸性環境與水相的化學成分、pH值以及硫化氫分壓等因素有關。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在泵房外。泵房采用固定式蒸汽設施，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施外，還要設置兩個臨時滅火用的蒸汽接頭；采用半固定式蒸汽滅火設施，每隔15~20m設置一個DN20的蒸汽管接頭。
電動往復泵，螺桿泵，齒輪泵若未自帶安全閥，則在出口管道上增設安全閥，蒸汽往復的失控壓力（事故狀態下的壓力）超過泵體、管道、配件和出口相連的設備所能承受的壓力時也要設安全泵，安全閥設在泵出口與切斷閥之間，其出口接至泵進口與切斷閥之間的管道。
另外，泵房設給水及排污設施，輸送易凝介質的泵房設置蒸汽清掃接頭，輸送液化烴和甲乙類油品介質的泵房設可燃氣體報警器，輸送可能灼傷人體或通過皮膚吸收引起中毒介質的泵房設置事故沖洗設施，輸送凝固點高于環境溫度的泵采取防凍防凝設施。^【3】
后期針對石油儲運過程的防火問題：定期對設備維護保養。針對各種設備的特性嚴格按保養規程進行維護，工藝流程操作前做好工作危害分析，控制操作風險；做好防火設計。由于設備泄漏等往往起源于設計階段，所以做好防火設計十分重要。首先是設備的設計、選型、選材、布置及安裝均應符合國家規范和標準。根據不同工藝過程的特點，選用相應的耐壓、耐高溫或耐腐蝕的材質，按規定進行制造和安裝。其次是新建、改建、擴建生產裝置布局，單元設備布置，對于防火安全設施的設計和實施應遵循有關規范，做好嚴格的防火審核工作，充分考慮防火分隔、通風、防爆泄壓、消防設施等因素。同時對設備、電氣的防爆要求嚴格把關，從而消除先天性火災隱患；落實動火作業措施。拆卸禁火區內需要動火的設備、管道及其附件，移至安全的地方去動火，將需要動火的設備、管道及其附件和相關的運行系統做有效地隔離，如在管道上加堵盲板或拆掉一節管子等，阻隔易燃易爆的物料和介質進入動火作業點。動火前應把動火點周圍的易燃易爆物品轉移至安全地方，現場應打掃干凈。經檢查確認無誤后，開具“用火作業許可證”，落實好監護責任人。要在動火前和動火期間對動火區域內易燃易爆氣體濃度進行分析，避免動火過程中發生火災、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。當前我國很多石油企業依然用固定頂油罐來儲存汽油和煤油，為了達到防止石油揮發，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、外浮頂儲罐，并經常檢查，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，浮頂罐的蒸發損耗可比固定頂罐降低85%左右由此可見產生可觀的經濟效益；油氣回收裝置，治理油品灌裝過程中的油氣揮發,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,設置油氣回收裝置,將灌裝過程中產生的油氣回收,通過裝置恢復成液態,重新送入儲罐。這樣不僅可以大幅度降低烴類氣體排放量,而且具有明顯的經濟效益。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備結合的方案較為合理，即可在減少投資情況下達到一定效果，其他情況則應采用專用設備方案，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。管道發生開裂往往需要應力，腐蝕開裂主要是由剝離或陰極剝離造成的，并且完全控制和預防壓力容器及管道中的與氫相關的腐蝕開裂，可能性非常小。盡量控制和改善夾雜物的數量和形貌，降低含硫量與含氫量，涂敷前的鋼管表面必須進行拋丸或噴砂處理,以達到標準要求的潔凈度和錨紋深度,確保底漆粘結牢固；把好現場補口質量。在補口材料與管體防腐覆蓋層有較好的相容性;補口接合部應嚴密粘牢,必要時可做嚴密性試驗;必須認真處理補口處的鋼管表面,達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;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力腐蝕開裂。因此在設計時不妨適當降低管材強度,增加管壁厚度；固定式與移動式防腐作業線相結合。工廠固定式防腐作業生產,由于施工環境好,可提高防腐管的質量,但對于需要長途運輸的管材,防腐覆蓋層易損傷,而現場修補也很難達到滿意的效果,故建立防腐作業線應考慮固定與移動相結合,以滿足工程現實的需要。
3．14 針對儲運罐區自動化改造問題
   罐區自動化設施綜述：罐區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，整個過程需要有嚴密監視、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密監視、計量。保證儲存、輸轉的安全是罐區生產的首要任務。
   因此，罐區自動化所需的設備包括儲罐計量儀表（伺服、雷達、HIMS等），液位開關，壓力、溫度、流量儀表，二位式遙控閥，可燃氣體探測儀表，電子式崗位巡檢儀表，工業電視監視系統，罐區監控管理系統等。
   當今，所有以上儀表設備都已成熟。如何根據需要選擇合適的、合理的方案，往往將決定罐區自動化能否符合業主實際需求，兼顧先進性、可靠性、經濟性、實用性等各項指標，真正實現整體目標。
   罐區自動化擬達到的目標是保證罐區生產安全、油品計量及時準確，是事關公司經濟效益的大事，是罐區實現自動化的主要目標。而建立先進管理監控體系又是保證生產安全、計量及時準確、調度合理科學尤其是市場經濟發展的需要。當今自動化技術、儀表設備、電腦及通信網絡技術的發展非常快，幾乎是一年一個樣，因此，控制系統的體系、硬件、軟件的更新升級也非常快。現在的控制系統和幾年前的相比，已經完全不一樣了。重要的是如何規劃設計和選型應用。
   對于儲罐計量的管理和監控，儲罐計量指對大型儲罐液料庫存量及輸轉量進行測量。現用測量方法有兩種, 一種是體積測量法, 通過液位和溫度測量計算出罐內油品標準體積。另一種是重量測量法, 通過液位靜壓強測量，計算出罐內油品重量。兩種測量方法都基于油罐幾何形體的標定數值。我國使用的計量制是質量計量，因此，如果采用體積法測量，最終還是要換算成質量。對于油品的商業交接，國家計量標準是，按質量計，國內交接的允許誤差是±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按重量誤差±0.2%的標準進行選型分析。目前石化行業的油罐計量仍沿用人工測量的國標進行，即人工檢尺液位（測油面高度）、采樣測溫（三點加權平均，取平均溫度）、采樣測比重（三點加權平均，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，整體測重誤差才能達到±0.204%。
  自動化改造改進策略：1）閥門的自動化；很多老的企業，閥門的開關還是人力，但是很多新的企業，罐區中的閥門都是換了電動閥了，節省了人力成本。另外，將罐的液位上限與閥門控制連鎖，電腦控制，達到上限直接報警，關閥。做到液位高低報警，高高液位連鎖關閥，低低液位連鎖停泵關閥。2）生產計量自動化；很多企業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，通過計量軟件進行罐存輸出，及進行計量。3）泵的電機，最好是連鎖的，由生產裝置直接啟動，節省人力。液位、溫度、流量等信號進控制室，便于控制室掌握整個罐區的情況。4）罐區伴熱系統， 最好使用電伴熱系統，使用溫控器控制，高效；而加熱系統中，很多都是用蒸汽加熱，但是溫度控制是關鍵，可以考慮儲罐溫度變送輸出，與蒸汽溫度輸出進行熱力計算，通過蒸汽閥門的開度大小來控制；控制設停泵按鈕，控制室可以對遙控閥進行遠程控制。5）定量裝車等。
 
結束語  毫無疑問，煉油廠油庫應該重點關注并在油品儲運過程中采取切實可行的措施減少蒸發損耗，使企業運行更加節能減耗。同時將火災防患于未然，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，不斷完善改進在煉油廠油庫儲運過程中的不足和問題。
 
 
參考文獻
【1】《我國油氣儲運現狀分析及前景展望》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設計(一)》高依群