油田原油储罐安全附件材质选择探讨

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　　摘 要：油田原油在油罐中因为受到加热沉降以及昼夜温差等环境因素的影响，原油中会挥发出一定量的硫化物、氯化物等，这是影响储罐安全的重要因素，因为原油中复杂的化学成分可以与安全附件以及空气中的氧气和水分发生反应造成一定的腐蚀，严重时甚至会引发油罐的自燃，这就给原油的生产环节带来了很大的安全隐患。本文针对油田原油的以上化学特征，具体分析了日常生产中安全附件着火的种种原因，并对三种不同材质的安全附件的性能进行了分析比较，最后得出了适合油田原油储罐的安全附件材质选择。
　　关键词：油田原油；储罐安全；材料选择
　　由于油田原油储罐中硫化氢浓度非常高、状态浓稠且油田原油储罐的安全附件容易与原油中不稳定成分发生反应，所以在原油的集输、沉降脱水以及储存过程中都具非常高的难度与危险性，而且油田油罐经常受到昼夜温差的环境影响，原油中的化学物质很容易发生反应对油罐的各种安全附件造成不同程度上的腐蚀，给原油产业的安全生产带来很大的隐患，严重影响着油田企业的正常运行[1]。
　　1 安全附件着火原因分析
　　1.1 静电起火
　　一般原油在进入管道之后由于和管道产生接触摩擦而产生一定的电子，这些电子的一部分会被流体带走并在某一段原油中产生电荷量不均等，进而形成静电。目前原油产生静电的原因主要还有以下几种：流体带电，指的是由于电子分布不匀称而产生的电荷；而顺射带电的形成是微小液滴所产生的一堆电子云[2]；摩擦带电顾名思義就是由于原油的运动与油罐管道产生接触而导致的。静电现象难以避免，通过这种方式可以有效地把大量多余的电荷导入大地之中，从而最大化的消除由于以上各种方式所产生的油罐静电，也规避了由于静电引发的火灾事故。
　　1.2 雷电起火
　　打雷闪电都是无法避免的自然现象，虽然原油油罐直接触雷触电的几率很小，但一旦发生就会引起火灾甚至是油罐爆炸的巨大灾难，所以我们不可因为几率小就忽视这个因素。况且，油罐区的上空区域若突然发生雷电撞击，就会瞬间产生一个极大的冲击电压，这种冲击电压的压强大而迅猛，如果没能及时的完善处理就会引发大型的油罐爆炸事故。特别要注意的是由于原油的挥发，油储罐区域的上空空气里往往会漂浮着原油的各种易挥发组成成分，这时候若遭遇雷击可能就会直接引爆空气中的漂浮物质，一旦发生火灾或爆炸，其损失将是不可控的。我们可以通过在罐区顶部安装避雷针或高中频雷电流分路器和中低频雷电流分流器，对原油进行保护。
　　1.3 储罐腐蚀
　　我们将腐蚀区分为一般的杂质腐蚀、空气接触腐蚀以及土壤接触腐蚀这三大类。在储存与运输过程中，储油罐难免会接触空气中的氧气、地板上的土壤以及周边环境里大量的粉尘与有害气体等等。
　　2 安全附件材质分析
　　2.1 铸铁材料
　　以铸铁为基本材质的附件在富含硫化物的环境中会发生化学反应生成硫化铁，硫化铁与空气中的水分或油罐呼吸所用水蒸气发生氧化反应，继而生成极具氧化性的三氧化二铁以及一系列硫氧化物。三氧化二铁也就是生活中常见的铁锈，铁锈作为一种氧化剂，能够将周围的水分子聚集起来形成水合状态下的氧化铁，这种物质可以更容易的与油罐原油中的硫化氢发生反应，产生硫化铁与单质硫。与此同时，铁质材料可以直接与油中的硫醇成分发生反应，且在有水时，可以发生电化学反应继而腐蚀生成硫化亚铁。
　　2.2 铝合金材料
　　我们对实际应用中铝合金材质的原油油罐阻火器进行实验分析。在检修过程中我们发现阻火器的表面存在腐蚀、且带有淡黄色的粉末，我们通过形态和气味可以初步判断该粉末为硫单质，进行检验后得出阻火器表面的物质中还含有钙、镁、铝、硅元素等，而这些元素其实都是铝合金材料中的组成元素。由此可以得出该铝合金阻火器已经受到一定的氧化腐蚀作用。其附着物中还含有单质硫与氧化铁等，这些物质的存在会引发一系列化学反应从而带来火灾危险，而且铝合金材料的耐热性差，有可能在氧化反应中被高温熔化，造成损坏。
　　2.3 不锈钢材料
　　不锈钢材料中含有的铬元素，该元素抗腐蚀性强，可以让不锈钢表面形成一层薄薄的氧化膜，这层薄膜起到了隔离氧气与减缓腐蚀的作用。油田储罐的挥发气中一般也会含有一定量的氯离子，若是环境中富含氯离子时，不含铬元素的不锈钢材质局部腐蚀就会加快，甚至会超过一般的低碳钢。但是含有铬元素的不锈钢就不一样了，且发生局部腐蚀反应时，铬元素与硫元素生成的物质可以起到稳固硫化氢的作用，防止腐蚀范围的扩张与传播。所以，通过比较分析油田原油储罐的安全附件材料中含钼的不锈钢材质更具实用性。
　　3 结语
　　综上所述，无论是哪个生产行业，安全问题都是重中之重，原油企业在施工前应先考虑生产环节可能会遇到的各种安全隐患，并及时的分析研究这些安全隐患的成因与应对办法，逐一进行相关的预防和控制工作。尽可能全方位的保护原油储罐的安全与稳定，做到有备无患，降低原油产业的事故发生。
　　参考文献：
　　[1]叶鑫锐.原油储罐的安全分析及预防策略探讨[J].设备管理与维修，2019（04）：41-42.
　　[2]白景方.原油储罐防腐工程优化设计[J].全面腐蚀控制，2018，32（04）：74-75.
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