轻质油品罐区油气密闭收集系统的设计及安保策略
轻质油品;油气密闭收集系统;安保策略
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轻质油品;油气密闭收集系统;安保策略,. 轻质油品罐区油气密闭收集系统的设计及安保策略[J]. 天然气进展,20248. DOI:10.12721/ccn.2024.157075.
摘要: 轻质油品罐区存在油气蒸发损耗,需要通过油气密闭收集系统进行回收和管理,改变以往存在的污染现象,避免出现优品资源浪费情况。为此,应结合安全性和可靠性标准,设计毒性和非毒性轻质油品罐区油气密闭收集系统,确定对应分层保护结构。也需要完善正负压液封罐控制工艺,选择适合的储罐阻火器,合理设置呼吸阀和紧急泄压阀,从而提升轻质油品罐区油气密闭收集系统的应用效果,为相关工程设计提供数据参考。
关键词: 轻质油品;油气密闭收集系统;安保策略
DOI:10.12721/ccn.2024.157075
基金资助:

轻质油品存在易损耗特征,在储存、运输、收发等各个环节都会造成浪费,挥发到大气中也会导致环境污染。因此,为减少轻质油品的损耗和污染,需要进行可燃性气体的回收管理,若不满足回收标准可以在防污染处理后向大气排放。因此,需要设计轻质油品罐区油气密闭收集系统,制定安保措施,降低对环境的影响,提升轻质油品罐区油气的安全性,更好地满足社会资源需求。

1.轻质油品罐区油气密闭收集系统的设计

1.1非毒性轻质油品罐区油气密闭收集系统

轻质油品罐区的储存主要有两种形式,一是非毒性轻质油品,这种油品中的烃类气体会影响环境,常规的非毒性轻质油品主要有汽油、航空煤油、石脑油等。二是毒性轻质油品,此种烃类气体可能危害人类健康,严重时影响生命安全。从非毒性轻质油品角度来讲,其油气密闭系统主要由储罐、紧急泄压阀、阻火呼吸阀、阻火器、油气支管道等组成。储罐内烃组挥发,在压力达到一定程度后会在阻火器、油气支管道的作用下排出罐外。集气主管道则在正负压液封罐的作用下收集储罐油气,并将其储存到油气处理装置中,为后续的回收和消除等奠定基础。但当油气回收装置和储存距离较远时,仅仅依靠油气积累难以解决管道摩擦问题,因此可以在处理装置内安置一个引风机,通过变频方式进行驱动,从而引入油气,实现与主管道压力变送器的稳定运行。

1.2毒性轻质油品的密闭收集系统

毒性轻质油品主要包括甲醇、甲苯等,其密闭收集系统的构成要件包括储罐、紧急泄压阀、对大气阻火呼吸阀、对集气系统阻火单呼阀、阻火器等。为降低毒性轻质油品对人体的危害,应在毒性轻质油品密闭收集系统的设计中设置阻火单呼阀,这使得系统的呼出压力值大于预定压力值,如果罐顶气相空间压力达到液封设定压力并低于阻火单呼阀的设定压力时,挥发气体突破液封排至集气主管道;当罐顶气相空间积聚压力超过液封压力并达到阻火单呼阀的压力设定值时,挥发气体同时通过阻火单呼阀排至集气主管道。除上述两级保护措施外,罐顶同样设置紧急泄压阀、阻火呼吸阀,组成4级保护系统,以进一步保护储罐作业安全。另外,当罐内储存介质为I级、II级毒性的甲B、乙A类液体时,储罐应按照SH/T3007-2014《石油化工储运系统罐区设计规范》设置氮封系统。

2.轻质油品罐区油气密闭收集系统的安保策略

2.1完善正负压液封罐控制工艺

轻质油品储罐密闭油气收集系统的安全保护主要有两个标准,一是保障罐体安全,避免破坏正负压超压,二是保障油气密闭管道系统的安全,避免出现局部损坏情况。为了满足这两点安保需求,应不断完善正负压液封罐工艺,巧妙运用阻火器、呼吸阀等保障系统安全。首先,了解正负压液封罐的结构情况,上下部分别为负压液封腔和正压液封腔,并利用水平挡板在中间隔开正负部分,在隔板中心处设置竖直圆形连接管,负责连接上下腔体。同时,已知上部负压液腔体有4个开口,其中空气开口连接罐内,连接管高于管底20-30mm,液封液入口管连接到罐内,灌顶连接处高于管底200-220mm。当液封罐上部腔体流入液封液后,要关闭腔体上下两个阀门,此时罐内液封液逐渐增多,液面也处于不断上升的状态。当液面达到连通管顶部高度时,液封液会顺着连通管溢出,进入到下部腔体。在下部液面达到立式隔板高度后,液封液会顺着自溢口排出罐外。用水液封时,水封液可以持续补充进罐内,在满足需求后也会顺着自溢口排出罐外。另外,油气从液封罐上部进入液封罐后,经连通管排至下部腔体,如果气相积聚压力低于120mm液柱高度对应的液封压力,则油气封留在罐体内,达到油气液封目的。当油气积聚压力超过120mm液柱高度对应的液封压力时,油气自油气出口排出罐体,进入集气主管道,继而油气处理装置进行回收或消除处理。

2.2选择适合的储罐阻火器

在轻质油品罐区油气密闭收集系统设计过程中应在灌顶油气排出口设置阻火器,防止外部火焰在罐内传播,起到保护储罐的作用。而且,阻火器是由众多具有空隙和小通道的固体材料组成,可以有效防止火灾事故。但不同阻火器的作用和功能存在区别,按照目前石化行业标准和需求,应在连接正负压液封罐油气支管道是时设置防爆轰型阻火器,从而提升大气排放效果。为了达到这个标准,工作人员可以选择良好的阻火器厂家,根据储罐中挥发性气体的MESG值(最大实验安全间隙)及阻火器产品的MESG值选型,满足对应规格及尺寸需求,保障产品性能符合轻质油品灌区收集系统安保条件,从而避免出现意外情况,提升油气密闭收集系统的安全性。

2.3合理设置呼吸阀和紧急泄压阀

从功能角度来讲,轻质油品灌区油气密闭收集系统为了满足功能需求,应合理使用阻火单呼阀、阻火呼吸阀、紧急泄压阀。阻火单呼阀用于油气密闭收集系统对集气系统的阻火正压呼出,阻火呼吸阀和紧急泄压阀则用于储罐对大气的正负压呼吸以保障罐体安全。在工程设计中,呼吸阀一般选用厂家成型产品,呼吸阀规格及数量应根据储罐通气量及呼吸阀产品通气量曲线选用。阻火呼吸阀是带阻火功能的呼吸阀,其中呼吸阀部分具有泄放正压和负压的功能。当储罐内正压达到设定值,开启呼吸阀,呼出气体泄压。当储罐承受负压达到设定值,开启阻火呼吸阀,吸入气体,防止负压超压。

结语:轻质油品罐区油气密闭收集系统是储罐区油气控制和处理系统的重要组成部分,有必要对其结构和安全性进行深入研究。应结合轻质油品罐组油气密闭收集系统实际情况进行设计分析,了解非毒性和毒性轻质油品罐区油气密闭收集系统的设计内容,并提出正负压液封罐、阻火器、呼吸阀、紧急泄压阀等分级保护结构方面的安保措施,为油气密闭收集系统安全设计提供安全保护方案,满足对应经济性和可靠性需求。

参考文献:

[1]陈海洋.常压罐区VOCs密闭收集系统的安全控制措施[J].石油化工安全环保技术,2020,36(04):48-51+67+7.

[2]王洪萍.罐区油气收集系统主要设备选用[J].化工管理,2020(06):146-147.