油气储运安全节能发展探析
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【摘 要】在我国社会主义经济体制改革的逐渐的深化，不断转变经济增长方式的前提之下，应该建立起资源节约型、环境友好型社会则就变成当前以及未来我国社会经济发展的主要方向。石油化工企业应该加大对于油气储运系统节能技术的开发以及应用，应该注重提高节能技术的水平，这样才可以不断促进和推动油气储运系统做到安全、节能、高效、环保的方向而发展。
【关键词】油气储运；输油管道的建设和节能措施建议
随着我国油气资源需求的持续增长，构建安全、节能的油气储运体系显得非常重要。当前，我们应该结合油气储运的实际情况开展相关研究，不断提高技术改革及创新能力，这样才能推动油气储运事业的发展，实现油气资源的安全高效使用。
一、油气储运事故发生的原因
通常发生油气储运事故的原因不外以下几个，即人为因素、设备因素以及环境因素，其中人为因素与设备因素具有较强的可控制，而环境因素包括第三方损伤与自然灾害，具有不可控性。
1. 人为因素
包括以下几个方面：首先是人的不安全行为，即误操作，由于操作人员对相关操作规程不够熟悉，或者工作思想懈怠而造成事故的发生；其次是违章指挥，即生产调度协调不合理造成事故的发生；最后一个方面是由于出现紧急状况后操作失误造成，比如发生紧急事故后操作人员心理素质不过硬慌乱中出现误操作，最终造成事故的扩大。
2. 设备因素
设备因素是导致油气储运事故发生的最重要的原因，主要表现在以下几个方面：第一，设计施工存在缺陷，在设计过程中，选线、选址要保证其合理性，采取科学的工艺流程，保证材料、设备的合理性。此外，施工质量对管道的安全性与可靠性会产生直接的影响，因此要注意施工工艺与质量控制。第二，腐蚀的危害，这也是导致油罐以及长输管道出现事故的主要原因，由于腐蚀会造成储罐大面积变薄，管道的壁厚也会受到影响，最终造成过度变形或者破裂，如果严重还有可能造成罐壁或者管道穿孔等事故。第三，防静电措施不合理，在油气储运过程中很容易忽视防静电措施，油气在管道或者设备中流动时，会由于摩擦产生静电，如果静电无法及时导除会发生电荷积累，造成火花放电，最终引起火灾或者爆炸事故等。
3. 环境因素
由于环境因素造成油气储运事故主要表现在以下几个方面：首先是第三方損伤，即储运管道所经过的区域如果有工程施工，就可能会出现储运管道被破坏的现象；而河床上挖沙或者取土，以及航道清淤等工程，如果忽略了管线的安全，同样有可能破坏管道等。此外一些自然因素，比如地震、雷雨或者雷击等自然灾害，也会造成油气储运事故等。
二、我国油气储运过程中主要问题分析
在我国的油气储运系统中，主要遇到的问题为油气回收的问题。在储运轻质油气的过程中，部分油气会不可避免的挥发到大气中，从而对环境造成破坏和污染，严重的会影响到生产的安全。当然针对挥发的情况我们也采取了相应的解决办法，那就是利用浸没式的腋下装车手段，通过这种改进的措施使得油气的挥发与先前的喷溅式工艺相比降低了很多，但是挥发的状况没有得到根除，想要彻底的解决则需要从节能环保和安全两方面进行考虑，对油气进行更加有效的处理。当下存在的处理方法主要有：吸附、冷凝压缩、吸收和膜分离等方法。
1.吸附法，这种方法的原理就是通过利用各种吸附剂将油气中的烃吸附，然后在最后经过三个单元再进行回收工作，这三个单元主要是吸收塔、吸附单元和分离罐。油气首先经由密闭的管线到达变压的吸附单元，在此完成吸附和脱附工作，然后油气经过脱附之后从分离塔到达吸收塔，吸收液自塔顶喷淋下来，与自下而上的纯烃气混合，由此实现烃在吸收液中的吸收。目前，常用的吸收液有汽油、柴油。实际上，吸附法油气回收装置是吸附法与吸收法的组合。其次，介绍的就是吸收的方法，这种方法就是将气体排入吸收塔，利用有机溶剂、汽油等吸收剂吸收掉其中的轻烃，再排放掉含有少量烃的尾气，而吸收剂经过吸收轻烃之后可以进行循环的使用。
2.冷凝法，这种方法就是利用有机化合物的露点温度比空气的露点温度低，而在其发生冷凝的时候，空气仍为气体状态的这种特点，在空气和蒸汽的混合物一起通过冷凝的器时，有机物会成为液体而留在体内，空气则经过通风口排出，从而使得二者得到分离，这种方法安全可靠，但是投资较大，消耗的费用较高。
3.膜分离法，这种方法利用的原理就是不同种类的气体在速度不同的情况下，会存在溶解度和扩散率等方面的差异性，这样会使得空气在通过薄膜之后经过高压区到达低压区时可以顺利的分离。这种分离的效率受到很多因素的影响，例如：薄膜的材料、气体的成分、分离的系数、温度和压差等。这种分离是一种动力学的过程，可以应用在各类的混合气体的分离。膜的种类从材料来看有无机材料膜和高分子膜两类，可以根据分离过程与分离对象的不同选择合适的膜材料。
三、提高油气储运系统的安全节能技术
要提高当前石油化工业油气储运系统节能技术，首先要分析油气储运系统能耗量大的原因，再结合当前油气储运系统的组成以及系统自身的能耗特点，探讨降低油气储运系统技能措施的技术关键。
1.在加热蒸汽方面降低能源损耗
占油气储运损耗高达百分之八十的加热蒸汽损耗远远比电损耗和水损耗更加能引起人们的重视。而产生蒸汽损耗的原因主要有两大方面，一是油气储存温度在偏高的情况下，油气粘度相应降低。因此，油气输送功率相应减少，在此过程中，减少油气输送功率所节省的能耗少于提高油气存储温度而增加的热能，导致蒸汽损耗的总量相应增加；二是罐壁与油气接触部分的热量损失，增加了蒸汽能耗。
基于上述两大原因，我们为了降低油气储运过程的蒸汽能耗，一方面要严格控制油气的存储温度，保证其最低温度比凝固点高出10℃-15℃，保证随时需要传输的油气其输送功率与热消耗量两者之间的和最小，同时，还要满足高粘度润滑油成品的调和操作要求；另一方面要确定油罐的保温材料和保温层厚度，如当保温层的平均温度小于等于350℃时，要保证保温材料的导热系数小于等于0.12W/（m.℃）、抗压强度大于等于0.3MPa，同时还要注意保证保温结构的设计以及施工。此外，要降低油气储运的蒸汽能耗，储罐的日常清洁工作也必不可少。 2.输油泵机组变频调速安全节能技術
油气储运的输油泵的变频调速主要是利用离心泵的离心特性来进行流体输送流量的控制。我们在控制输送流量的过程中，可以采取改变输送泵出口闸门开度或者是通过设置离心泵转速两种不同的方式，前一种方式虽然调节的方式十分简便，但是很容易造成消耗能源的浪费，后面一种是控制输油泵电机变频的调速，既能够在油气输送过程中进行输油泵效率的自由的调控，还可以较好的实现油气储运的技术要求，达到节能的发展目标。
输油泵机组的变频调速节能技术能够在一定程度上实现油储运的节能目标，在实际的操作过程中可以通过进行闸门节流的方式来减少输油泵出口的节流能耗，实现节能的功能效果，同时还能够进一步减少油气运输过程中输油泵机组本身的机械压力、噪音等无效能耗，提高输油泵的使用效率和使用寿命等。
3.油、水、气三种介质混输
直接用混输泵，在尚未将井门物流中的油、水、气三种介质进行分离状态下，从海底管道泵输送到油、水、气的处理终端，再由处理终端将三种介质进行综合处理。油气混输技术，取代了过去需用三相分离器、天然气压缩机、原油外输泵和两条独立的海底分输管道等复杂的油气储运技术，其实现过程只需一台混输泵和一条混输管道，大大增加了单井的油气采收率，为油气企业经济效益的提高起到重要的作用。在实施过程中，要实现油水气混输达到降低油气损耗的效果，最常用的混输泵是SH型3、根据离心泵的特性，对输油泵的机组进行变频调速，达到油气储运节能的效果。在已知的调节输油泵流量的方法中，通过调节离心泵出口阀的开度这一方案虽然操作方便，然而却可能会带来巨大能源浪费，所以人们大多数选择通过变更输油泵频率的方法改变电机的转速，进而实现调节输油泵流量的效果。
四、结语
随着我国经济的不断变革，石油化工业得到了迅猛的发展，同时，对油气储运的要求也越来越高。然而由于我国在油气储运技术领域方面与发达国家还存在着明显的差距，这就需要我们时刻关注国际油气储运新技术，从中探寻既节能经济又有安全保障的储运技术。
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（作者单位：中国石油天然气股份有限公司抚顺石化分公司烯烃厂）
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