根据石油化工企业污染物排放标准，需要限制石化公司非甲烷总烃等污染物的排放量，进而满足生产和环境需求。为此，石化企业要提升储罐区治理和改造水平，增设罐区油气收集系统，防止出现气相倒流、互窜的现象，避免管道内发生气体爆炸问题，从而提升罐区油气收集系统设计的合理性，为同类项目提供参考。
1.罐区油气收集系统设计的难点
1.1容易产生爆炸性气体
根据燃烧与爆炸的一般性条件来看，罐区油气储存满足其基本条件，比如说罐区存在可燃性气体，且气体的燃烧浓度满足标准，也具有助燃物和点火源。而且，罐区油气收集系统末端安装了RTO设备，这是一个明火装置，可以视作点火源，储罐内油气浓度并不是维持在稳定状态，当浓度满足升高后能够作为可燃性气体。再加上收集系统中氧气含量较高，满足了助燃气体的需求，由此在管网中形成爆炸性气体，工作人员若不能及时控制，很可能造成大范围的火灾事故，严重影响罐区的人员和设备安全，产生严重的损失和影响。
1.2烃类浓度不稳定
一般来讲，RTO工艺要求下的油气浓度范围是1500-5000mg/Nm3，此时可以在不添加外物的情况下满足自供给需求。若是油气浓度逐渐下降，低于这个范围后应添加辅助燃料维持装置的稳定运行状态。如果油气浓度升高，将提升焚烧炉温度，严重时会造成炉膛闪爆现象，严重影响人员和设备的安全。
1.3出现油气互窜现象
常规状态下，油气管网内部共有25台储罐负责收集气体，但储罐的工况较为复杂，储罐的进料和出料同时进行，尤其是在多台储罐共同作业后出现了油气互窜现象，若不能及时处理将导致排出气相窜到压力低的储罐内，给罐区安全管理埋下隐患。另外，常规状态下管网内部油气烃类的含量较为稳定，但在油气互窜影响下烃类含量升高，若无法有效处理管网内部的气相，很可能因为油气倒流现象影响化工产品和油品的质量。
2.罐区油气收集系统设计难点的解决对策
2.1有效控制储罐内的含氧量
可以在储罐设置氮封阀组，以此避免储罐因为负压而吸入呼吸阀空气，从而保障储罐内正负压的正常状态。常规状态下氮封阀组可以将罐内气压维持在0.3kPa，如果氮封阀组出现问题，或者处于检修环节，可以由限流孔板补充罐内氮气，因此氮封阀组起到了很好的隔离作用，不会出现空气进入罐内的情况。另外，罐区油气收集系统设置了线氧分析仪，能够以此提升储罐氮封系统的可靠性，符合油气处理需求。可以提前将罐内氧浓度报警值设定为1%，联锁值为2%，但在试运行的过程中经常出现氧含量大于2%的情况，这在一定程度上容易产生爆炸性气体。因此，工作人员应按照罐区油气收集系统烃类气体标准将含氧量控制在6%-8%的范围，即便在加热炉和焚烧炉处理后，含氧量也不会高于氧极限浓度的60%。常压状态下氧含量的爆炸临界值为11.4%，由此较好地满足含氧量控制需求，避免在管网内产生爆炸性气体。
2.2烃类浓度控制
在工程初期对开放式内浮顶、拱顶罐进行现场气相浓度检测，待储罐氮封改造完成后再次进行气相浓度检测，两次检测结果有很大差异。根据现场检测结果，储罐设置氮封后由于罐内油气聚集在储罐内导致气相浓度增高，所以储罐氮封改造前的检测数据没有参考性。而正常情况下汽油、柴油储罐的废气正常浓度为5000mg/Nm3左右，可以利用RTO处理。根据RTO装置开车运行情况，原苯油气处冷凝装置出口尾气单独接入时RTO运行稳定，当接入新建储罐区油气管网后仍发生油气浓度超高现象，为此，考虑到冷凝装置出口废气满足RTO稳定运行要求，可通过增设跨线的方式将冷凝装置作为储罐废气的预处理手段。一旦发现LEL百分比检测值超高，频繁发生联锁现象，可通过跨线将储罐油气引入冷凝装置
后再送至RTO装置进行处理，由此提升烃类浓度控制效果。
2.3避免出现油气互窜现象
如果储罐内部出现风险事故，很可能造成气相收集管网和事故储罐相隔离的情况，同样的若是TRO出现风险事故，也能够通过切断废气总管的方式降低风险事故的危害和影响。储罐排放油气的压力控制是管网系统的源头，对于管网稳定运行起着决定性作用。储罐增设氮封阀组后，正常情况下罐内气相空间压力维持在0.3kPa，进料时气相升高，当压力高于0.9kPa时，通过控制阀或单呼阀排放至罐组油气收集支管，再汇入罐区油气收集总管，设计油气收集管网压力为步步低。RTO装置入口设置引风机，为保证各个罐组油气排放平稳，需要计算管道阻力降确定合适的收集管道口径。根据各个储罐的油气排放量、管网实际长度，保证储罐与RTO装置的管道阻力降相同，避免远处储罐油气排放困难的情况。正常工况废气总管由引风机抽气，界区管道的压力为-0.1kPa。正常运行时，储罐气相排放压力为0.9kPa，可顺利排入废气总管。当RTO处理装置故障时，总管紧急切断阀关闭，油气收集管网内压力升高，此时由于背压过高单呼阀无法开启，不会出现总管废气倒流至储罐的现象。而对于同品种储罐气相直接连通共用切断阀方案的罐组，可以关闭油气总管紧急切断阀和联锁罐组气相切断阀，避免罐组气相倒流。
结语：石油化工储罐治理过程中，油气管网系统连接多台储罐，这在一定程度上提升了管网系统的风险性，影响了罐区管网连接的稳定状态。为此，储罐需要设置可靠的氮封系统及储罐附件，保持储罐气相压力稳定。在油气管网系统总管上应设置在线氧含量检测仪，合理确定氧浓度报警、联锁值，避免管网内产生爆炸性气体，防止发生储罐群火灾事故，有效解决油气收集系统的难点，提升罐区安全性和可靠性。
参考文献：
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