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[摘 要]输油站是管道运输系统的重要组成部分，担负着生产运行操作、设备维护保养等重要的职能，并且由于结构组成的特殊性，输油站设备存在一定的安全隐患，分析输油站场设备主要的安全隐患并提出相应的防护措施，是保证输油系统安全运行的关键。
[关键词]输油站设备 安全隐患 防护措施
中图分类号：TE81 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0047-01
1 输油站场设备主要安全隐患
输油站设备隐患主要包括两点：一是静电隐患，静电问题一直威胁着原油输油站安全运行，原油运输与储存涉及加温、加压处理，其与运行设备、管道摩擦接触中产生的静电火花累积到一定的量，易发生火灾或爆炸事故；二是机械设备腐蚀，石油化工机械设备极易被腐蚀，给相关企业带来了巨大损失，同时也使得石油化工业的发展存在质量问题且效率低下。分析两种隐患发生的重点和难点，是预防和控制隐患的关键。[1]
1.1 静电隐患
静电主要来源：
（1）储运过程中产生的静电，在输送过程中，原油作为导电率较低的碳氢化合物，与管道内壁、阀件和弯头处产生磨擦、碰撞、摇晃时，容易发生电荷分离，使管道失去电子带正电荷，原油带负电荷，从而产生静电；原油流经过滤器与泵式系统，沿途发生灌装喷溅、冲击罐时，因流体分离流速过快，也会产生静电。这是由于原油持续与管道设备高速相互作用，使原油得到更多的电子，电荷大量聚集而无法中和或导走，将大大提高产生静电的危险性。
（2）原油自带静电
当原油电导率在10-12～10-11 s/m 时，其自身会产生并携带大量静电荷，危险性很高；当原油电导率超过10-9 s/m，其电导率较高，静电荷容易泄漏，由于自身所带静电荷很少，原油静电危险性随之降低。特别是高电阻原油，掺入水分后，在管道或储罐中具有携带较高静电的可能。另外，原油从层流到湍流流动状态的改变，由于速度梯度的变化以及碰撞作用，电荷密度相比层流加大，使液体产生较多的电量聚集，特别是在管壁不平、管径变化或水击下将产生较强静电
（3）雷云感应
静电感应容易引来雷电袭击，在雷雨天下，原油输油站管道金属设施顶部会感应产生大量相反电荷。随着雷云放电，顶部大量电荷失去约束，如果此时没接地或接地不良，会形成非常危险的聚集电荷，将沿着金属管道向四周金属设施放电产生火花，危险性极大。
（4）人体产生静电
一般人体带电为2～4 kV，常见的纤维毛衣脱下时，产生的静电超过10 kV。原油输油站工作人员在现场活动中，与外在各种介质间摩擦接触，可产生1～10 kV 的静电，产生火花的能量可达20 mJ；此外，人通过带电微粒吸附、感应也可能带电，因此，对工作人员防护静电十分必要。[2]
1.2 机械设备腐蚀
（1）机械设备腐蚀的自身原因
石油化工的机械设备大多都是金属设备，由于所采用的金属材质不同，机械设备的抗腐蚀能力也不相同，较为密致的金属结构就比相对粗糙的金属结构更耐腐蚀。除此之外，机械设备上突出的零件，下陷的凹口都会更容易受到腐蚀。设备的结构越复杂，其腐蚀速度就会越快，当机械的结构较为复杂时，就会使其表面具有较多的接口，缝隙，这就会聚集灰尘，油滴，水等物质，这样便会加快设备的腐蚀速度。
（2） 环境影响
石油化工的生产环境含有腐蚀性介质，常暴露在空气中的机械设备容易出现腐蚀问题，其中生产所需的酸碱盐原材料就有腐蚀金属的能力。介质的不同种类及含氧量一定程度上也会腐蚀设备表面，生产过程中介质的温度升高，设备腐蚀现象就会越为严重。这是因为温度升高使接触面积扩大，进而影响腐蚀速度加快。介质的运动速度也会对设备腐蚀效果造成不同影响，不断流动的介质会对设备产生冲击磨损，损坏其表面的保护膜，从而发生腐蚀现象。
（3） 腐蚀性物质
石油化工机械设备或多或少都会受到腐蚀性液体和气体的危害，这是无法避免的，如酸碱盐对设备具有腐蚀性危害。强腐蚀性物质长期残留在设备表面，会严重腐蚀机械设备，影响其正常的生产和运行。从化学物质腐蚀情况的研究来看，腐蚀性液体和气体的流动速度对设备的腐蚀程度有着不同影响。通常，流动速度越快的腐蚀性物质对设备的损害程度越高。当机械设备的腐蚀程度严重时，可能会影响设备出现报废或运转失灵现象。
2 针对性的防护措施
2.1 静电安全防护
（1）管道设备防护
控制原油流速、流态的急变是减少静电荷产生的一个有效措施。原油的流速与管径应满足以下关系：v 2d <0.64（其中，v 为平均流速，m/s；d 为管道直径，m）。采用该公式可计算管道所允许的最大流速，尽量避免在管道不平、弯角或径变处，超过流速临界而造成静电危害。
（2） 避免原油与水、空气混入
在不同闪点原油相混或者原油中混入水的情况下，与空气接触时，会大大增加静电产生的可能性，相关研究试验结果表明 ：当原油含水率为5%时，会产生15～60 倍的静电效应，因此要减小原油与水的接触。储罐通风会瞬间增加静电发生概率，为了尽量避免原油与空气结合，可以采取在灌顶充填惰性气体防止原油与空气中的可燃气体的接触掺混，从而降低静电带来的危害。
（3） 防范雷击
改善储油罐结构，安装雷电预警系统和避雷针：①储油罐内壁严格按照相关标准规定粉刷涂料，可以有效消除静电放电的产生；②灌顶采取喷淋技术，可在延缓硫腐蚀的同时，降低储罐温度；③设置接地跨接，加速静电泄漏，使静电难以大量聚集；④加强对储罐体的检查，一旦发现缺陷及时维修。
（4）预防人体静电
原油输油站工作人员应严格遵守各项规章制度，穿戴防静电的服装、鞋、袜及帽，必要时应该使用腕带直接静电接地；同时，还应在防火岗位的出入口配备静电消除装置，主要是利用该装置使空气电离产生正、负离子对，消除和中和带电体上的静电。 2.2 机械腐蚀防护
（1）防腐蚀设计
防腐要从设计开始，在设备设计阶段，要充分运用腐蚀和腐蚀控制的全部经验和知识，设计出性能好、使用寿命长、既经济又安全的设备和装置。即设备既能符合工艺过程的需要，又是使用寿命长和低成本的。1）安装质量直接影响设备的使用性能，安装不正确，会导致改变流体流动状态和流速，在一定环境下还会导致应力腐蚀破裂。安装时的防腐措施包括包装、运输、施工、装配时的防腐问题。2）制造质量对设备腐蚀影响极大，某些材料从耐蚀性来说是好的，但制造质量达不到要求，设备也不会达到预期的防腐效果。制造时包括考虑到防治腐蚀在内的加厂、装配及制造过程中的管理[3]。
（2）设备选材
材料在使用环境中的腐蚀，将关系到设备和装置的可靠性以及使用寿命，因此，合理选择材料十分重要。合理选择材料包括合理选用各类金属材料和各类非金属材料。选材时应考虑如下几点：材料的力学性能、材料在各种介质环境中的耐腐蚀性能，还应综合考虑加工工艺性能和经济性。
（3） 化学或电化学腐蚀的防护
针对于化学腐蚀，在设备表面涂抹一层起到隔离设备与腐蚀介质的保护膜，例如涂漆或者金属氧化膜，而对于电化学腐蚀可以在设备表面外加电源或者吸附金属，外加电流这种方法是利用外加直流电，使电流通过土壤进入到被保护机械设备中，使整个设备的结构电位低于周围环境。化工设备的腐蚀破坏无处不在，只有加强认识腐蚀现象，并给予一定的防护，才能确保石油化工机械设备的安全平稳运行。
（4）结构设计工艺
机械设备的设计也是防止腐蚀的一大要素，如在设计中，要实现结构简单、机械性稳定，减少安装死角，避免出现腐蚀性物质囤积的沟槽、缝隙等，尤其在焊接技术方面加强内应力和外应力的匹配，减少焊点，避免形成腐蚀点；机械部件之间的几何形状要尽量简单，操作过程中不会出现局部振动，避免设计死角产生的缝隙。
参考文献
[1] 田寒月.浅谈输油站管理[J].中国新技术新产品.2011（19）：212.
[2] 杨欣，贾思迪，丁稳生，等.浅谈输油站安全管理及问题预防措施[J].
[3] 李环周，范晓明.钢制储油罐底板腐蚀分析及防腐措施[J].石油规划设计.2005，16（2）：38-39.
[关键词]输油站设备 安全隐患 防护措施
中图分类号：TE81 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0047-01
1 输油站场设备主要安全隐患
输油站设备隐患主要包括两点：一是静电隐患，静电问题一直威胁着原油输油站安全运行，原油运输与储存涉及加温、加压处理，其与运行设备、管道摩擦接触中产生的静电火花累积到一定的量，易发生火灾或爆炸事故；二是机械设备腐蚀，石油化工机械设备极易被腐蚀，给相关企业带来了巨大损失，同时也使得石油化工业的发展存在质量问题且效率低下。分析两种隐患发生的重点和难点，是预防和控制隐患的关键。[1]
1.1 静电隐患
静电主要来源：
（1）储运过程中产生的静电，在输送过程中，原油作为导电率较低的碳氢化合物，与管道内壁、阀件和弯头处产生磨擦、碰撞、摇晃时，容易发生电荷分离，使管道失去电子带正电荷，原油带负电荷，从而产生静电；原油流经过滤器与泵式系统，沿途发生灌装喷溅、冲击罐时，因流体分离流速过快，也会产生静电。这是由于原油持续与管道设备高速相互作用，使原油得到更多的电子，电荷大量聚集而无法中和或导走，将大大提高产生静电的危险性。
（2）原油自带静电
当原油电导率在10-12～10-11 s/m 时，其自身会产生并携带大量静电荷，危险性很高；当原油电导率超过10-9 s/m，其电导率较高，静电荷容易泄漏，由于自身所带静电荷很少，原油静电危险性随之降低。特别是高电阻原油，掺入水分后，在管道或储罐中具有携带较高静电的可能。另外，原油从层流到湍流流动状态的改变，由于速度梯度的变化以及碰撞作用，电荷密度相比层流加大，使液体产生较多的电量聚集，特别是在管壁不平、管径变化或水击下将产生较强静电
（3）雷云感应
静电感应容易引来雷电袭击，在雷雨天下，原油输油站管道金属设施顶部会感应产生大量相反电荷。随着雷云放电，顶部大量电荷失去约束，如果此时没接地或接地不良，会形成非常危险的聚集电荷，将沿着金属管道向四周金属设施放电产生火花，危险性极大。
（4）人体产生静电
一般人体带电为2～4 kV，常见的纤维毛衣脱下时，产生的静电超过10 kV。原油输油站工作人员在现场活动中，与外在各种介质间摩擦接触，可产生1～10 kV 的静电，产生火花的能量可达20 mJ；此外，人通过带电微粒吸附、感应也可能带电，因此，对工作人员防护静电十分必要。[2]
1.2 机械设备腐蚀
（1）机械设备腐蚀的自身原因
石油化工的机械设备大多都是金属设备，由于所采用的金属材质不同，机械设备的抗腐蚀能力也不相同，较为密致的金属结构就比相对粗糙的金属结构更耐腐蚀。除此之外，机械设备上突出的零件，下陷的凹口都会更容易受到腐蚀。设备的结构越复杂，其腐蚀速度就会越快，当机械的结构较为复杂时，就会使其表面具有较多的接口，缝隙，这就会聚集灰尘，油滴，水等物质，这样便会加快设备的腐蚀速度。
（2） 环境影响
石油化工的生产环境含有腐蚀性介质，常暴露在空气中的机械设备容易出现腐蚀问题，其中生产所需的酸碱盐原材料就有腐蚀金属的能力。介质的不同种类及含氧量一定程度上也会腐蚀设备表面，生产过程中介质的温度升高，设备腐蚀现象就会越为严重。这是因为温度升高使接触面积扩大，进而影响腐蚀速度加快。介质的运动速度也会对设备腐蚀效果造成不同影响，不断流动的介质会对设备产生冲击磨损，损坏其表面的保护膜，从而发生腐蚀现象。
（3） 腐蚀性物质
石油化工机械设备或多或少都会受到腐蚀性液体和气体的危害，这是无法避免的，如酸碱盐对设备具有腐蚀性危害。强腐蚀性物质长期残留在设备表面，会严重腐蚀机械设备，影响其正常的生产和运行。从化学物质腐蚀情况的研究来看，腐蚀性液体和气体的流动速度对设备的腐蚀程度有着不同影响。通常，流动速度越快的腐蚀性物质对设备的损害程度越高。当机械设备的腐蚀程度严重时，可能会影响设备出现报废或运转失灵现象。
2 针对性的防护措施
2.1 静电安全防护
（1）管道设备防护
控制原油流速、流态的急变是减少静电荷产生的一个有效措施。原油的流速与管径应满足以下关系：v 2d <0.64（其中，v 为平均流速，m/s；d 为管道直径，m）。采用该公式可计算管道所允许的最大流速，尽量避免在管道不平、弯角或径变处，超过流速临界而造成静电危害。
（2） 避免原油与水、空气混入
在不同闪点原油相混或者原油中混入水的情况下，与空气接触时，会大大增加静电产生的可能性，相关研究试验结果表明 ：当原油含水率为5%时，会产生15～60 倍的静电效应，因此要减小原油与水的接触。储罐通风会瞬间增加静电发生概率，为了尽量避免原油与空气结合，可以采取在灌顶充填惰性气体防止原油与空气中的可燃气体的接触掺混，从而降低静电带来的危害。
（3） 防范雷击
改善储油罐结构，安装雷电预警系统和避雷针：①储油罐内壁严格按照相关标准规定粉刷涂料，可以有效消除静电放电的产生；②灌顶采取喷淋技术，可在延缓硫腐蚀的同时，降低储罐温度；③设置接地跨接，加速静电泄漏，使静电难以大量聚集；④加强对储罐体的检查，一旦发现缺陷及时维修。
（4）预防人体静电
原油输油站工作人员应严格遵守各项规章制度，穿戴防静电的服装、鞋、袜及帽，必要时应该使用腕带直接静电接地；同时，还应在防火岗位的出入口配备静电消除装置，主要是利用该装置使空气电离产生正、负离子对，消除和中和带电体上的静电。 2.2 机械腐蚀防护
（1）防腐蚀设计
防腐要从设计开始，在设备设计阶段，要充分运用腐蚀和腐蚀控制的全部经验和知识，设计出性能好、使用寿命长、既经济又安全的设备和装置。即设备既能符合工艺过程的需要，又是使用寿命长和低成本的。1）安装质量直接影响设备的使用性能，安装不正确，会导致改变流体流动状态和流速，在一定环境下还会导致应力腐蚀破裂。安装时的防腐措施包括包装、运输、施工、装配时的防腐问题。2）制造质量对设备腐蚀影响极大，某些材料从耐蚀性来说是好的，但制造质量达不到要求，设备也不会达到预期的防腐效果。制造时包括考虑到防治腐蚀在内的加厂、装配及制造过程中的管理[3]。
（2）设备选材
材料在使用环境中的腐蚀，将关系到设备和装置的可靠性以及使用寿命，因此，合理选择材料十分重要。合理选择材料包括合理选用各类金属材料和各类非金属材料。选材时应考虑如下几点：材料的力学性能、材料在各种介质环境中的耐腐蚀性能，还应综合考虑加工工艺性能和经济性。
（3） 化学或电化学腐蚀的防护
针对于化学腐蚀，在设备表面涂抹一层起到隔离设备与腐蚀介质的保护膜，例如涂漆或者金属氧化膜，而对于电化学腐蚀可以在设备表面外加电源或者吸附金属，外加电流这种方法是利用外加直流电，使电流通过土壤进入到被保护机械设备中，使整个设备的结构电位低于周围环境。化工设备的腐蚀破坏无处不在，只有加强认识腐蚀现象，并给予一定的防护，才能确保石油化工机械设备的安全平稳运行。
（4）结构设计工艺
机械设备的设计也是防止腐蚀的一大要素，如在设计中，要实现结构简单、机械性稳定，减少安装死角，避免出现腐蚀性物质囤积的沟槽、缝隙等，尤其在焊接技术方面加强内应力和外应力的匹配，减少焊点，避免形成腐蚀点；机械部件之间的几何形状要尽量简单，操作过程中不会出现局部振动，避免设计死角产生的缝隙。
参考文献
[1] 田寒月.浅谈输油站管理[J].中国新技术新产品.2011（19）：212.
[2] 杨欣，贾思迪，丁稳生，等.浅谈输油站安全管理及问题预防措施[J].
[3] 李环周，范晓明.钢制储油罐底板腐蚀分析及防腐措施[J].石油规划设计.2005，16（2）：38-39.