1 大型儲油罐基本結構
2004 年建成投運的甬滬寧(寧波- 上海- 南京)長距離輸送進口原油管道, 全線設有6 座大型油庫和泵站。目前, 總原油儲量399×104 m3。其中的嵐山輸油泵站擁有10×104 m3 單盤結構外浮頂鋼制儲油罐8 座, 總庫容80×104 m3, 儲油罐單罐直徑81 m, 罐壁高度23.5 m, 安全罐位2.5 m 至19.5 m, 設計極限罐位2.0 m 至19.9 m, 立柱數(shù)量144 個, 底頂柱高1.96 m, 單盤半徑34.75 m, 罐浮艙數(shù)量45 個, 浮頂浮船外半徑39.75 m, 浮頂浮船重325.168 t, 浮頂集水坑數(shù)量5 套, 緊急排水管規(guī)格DN150, 單盤人孔數(shù)量4 套, 罐壁人孔規(guī)格DN600, 呼吸閥數(shù)量4 套, 導向管1根, 量油管1根, 浮艙與罐壁采用金屬靜電導輸線連接2 根, 罐壁連接防雷防靜電接地10 處, 配套自動化安全消防保護系統(tǒng)自成體系, 采用計算機控制實現(xiàn)消防,站控、變電崗位聯(lián)合預警、報警和及時啟動消防措施, 完成儲油罐的日常運行及安全消防管理。
2 大型油罐雷擊事故案例
甬滬寧長距離輸送進口原油管道站庫擁有10×104m3 單盤結構外浮頂鋼制儲油罐22 座,( 其中冊子島油庫6 座, 嵐山輸油站8 座, 白沙灣輸油站8 座) 。例舉此類型儲油罐在運行中曾經出現(xiàn)的問題和安全隱患, 需要研究解決。
a) 2006 年8 月7 日12 時45 分, 儀征輸油站G- 16 號15×104 m3 儲油罐遭遇雷擊, 造成浮頂與罐壁間的二次密封局部起火, 火焰高6 m 以上。
b) 2007 年5 月24 日16 時16 分, 相鄰嵐山輸油站罐區(qū)距500 m 的鎮(zhèn)海國家儲備油庫G- 47號10×104 m3 儲油罐遭雷擊, 造成浮頂與罐壁間的二次密封局部起火, 火焰高4 m 以上。
c) 2007 年6 月24 日16 時03 分, 相臨嵐山輸油站罐區(qū)距500 m 的鎮(zhèn)海國家儲備油庫G- 47號10×104 m3 儲油罐第2 次遭雷擊, 造成浮頂與罐壁間的二次密封局部起火, 火焰高4 m 以上。
d) 2007 年7 月7 日15 時20 分, 甬滬寧線白沙灣輸油站G- 3 號10×104 m3 儲油罐一二次密封間被雷擊爆炸著火, 共有7 處著火點, 幾乎連成大半圈, 一二次密封和局部泡沫堰板爆開, 二次密封板破壞。4 個呼吸閥被爆開斷裂, 密封膠皮完全燃燼, 罐區(qū)火情監(jiān)控系統(tǒng)同時遭雷擊損壞。
從以上案例可以看出, 原設計沒有在罐區(qū)外邊境裝設避雷針進行防雷保護, 使儲油罐區(qū)存在著嚴重的防雷安全隱患。
3 可燃氣體濃度檢測結果
2007 年7 月16 日17 時10 分, 用XP- 311A型標準可燃氣體測試儀分別對嵐山輸油站G- 1( 油品是阿曼, 油溫是31℃, 罐位17.504m) , G- 2( 油品是卡賓達, 油溫是29℃, 罐位16.1m) , G- 3( 油品是卡賓達, 油溫是29℃, 罐位15.636m) ,G- 5( 油品是奎都, 油溫是30℃, 罐位10.31m) 儲油罐二次密封內的可燃氣體進行濃度測試。2007年7 月17 日9 時30 分, 用XP- 311A 型標準可燃氣體測試儀分別對嵐山輸油站G- 4( 油品是阿曼,油溫是31℃, 罐位16.56m) , G- 6( 油品是沙中重,油溫是29℃, 罐位15.175m) , G- 7 ( 油品是沙中重, 油溫是29℃, 罐位11.068m) , G- 8( 油品凱沙杰, 油溫是29℃, 罐位13.512m) 儲油罐二次密封內的可燃氣體進行濃度測試, VOC 綜合可燃氣濃度均到達爆炸下限的80%～100% , 此范圍表明一旦遇到明火立即可燃可爆, 引起火災。
4 雷電對罐區(qū)的危害
我國把年平均雷暴日不超過15 天的地區(qū)叫少雷區(qū), 超過40 天的叫多雷區(qū)。嵐山輸油站地處在寧波地區(qū), 近3 年統(tǒng)計, 雷暴日都在60 天以上,是多雷區(qū)。
從雷擊儲油罐引起火災的事例分析, 多是雷雨天氣, 帶有一種雨云電荷移動到與罐區(qū)上方及周邊的另一種集聚的電荷相碰通過大罐金屬物體放電, 產生閃電直擊罐區(qū)。雷電電流強度可達萬安以上, 瞬間閃電及明火溫度高達千度以上, 雷電直接對儲油罐放電, 其過電壓所引起的強大雷電流將通過罐體入地, 從而產生破壞性很大的熱效應,直擊雷是引起儲油罐雷擊火災的主要原因。
儲油罐區(qū)防雷的薄弱環(huán)節(jié)主要原因是儲油罐遭雷擊之前, 罐區(qū)沒有裝設避雷針防雷, 僅靠罐壁上焊接1m 高的金屬避雷帶引放雷電流防雷并不可靠, 一旦油罐上落雷, 盡管油罐壁接地良好能及時放電, 但罐頂金屬浮船單盤在雷電強大的高電壓大電流的作用下, 放電過程將會產生火花引起火災。在儲油罐發(fā)生雷擊引起火災之后,即使在罐頂金屬浮船單盤與罐壁接地系統(tǒng)增加了2 根靜電導輸線措施, 依然不能完全避免儲油罐遭雷擊引起火災事故的發(fā)生。因此, 應從罐區(qū)阻雷措施入手, 防止雷電進入罐區(qū), 確保儲油罐安全運行。
