夏季高温油库作业安全技术管控

夏季高温油库作业安全技术管控

陶学

中国石油天然气股份有限公司浙江嘉兴乍浦销售分公司

【摘要】夏季油罐车罐体在室外暴晒后，温度较高，进入油库装卸油作业，如果发生油气泄漏，易发生火灾爆炸事故。为管控夏季油库公路装卸油作业安全风险，设计一套油罐车喷淋降温装置，降低入库车辆罐体温度，从而降低作业风险。

【关健字】夏季油罐车  火灾爆炸  喷淋降温

浙江地区夏季高温，白天室外温度最高能达40℃，进入油库作业的油罐车，由于在装卸途中或候车场暴晒，罐体温度最高能达70℃（实测）。该温度远高于汽油闪点，也普遍高于浙江销售公司储存的柴油闪点。如果在油品装卸过程发生油气泄漏，易发生火灾爆炸事故。市场上和系统内油库暂无该问题好的解决方案，目前油库在对入库车辆降温，采用的方式较为粗陋，主要用消防水枪连接到油库消防水管网，进行喷淋降温。

一、主要研究解决方案及目标

（一）解决方案

本项目的主要研究内容是在实现油罐车喷淋降温的前提下，通过增设自动控制、优化工艺流程和设备选型，不断在节能、节水、环保等方面能有跟进一步的提升。

图１：喷淋装置设计图（其中一侧）

以油库公路装油作业为例，拟在油库公路发油平台入口位置增设一套可移动喷淋降温装置，在油罐车入库时能快速对罐体进行降温，项目主要从“设备和材料选型”、“供水的持续性”、“喷淋降温的可靠性”、“节能和环保管理”、“控制稳定性”等五个方面进行研究，确保项目运行稳定，效果良好。

（二）预期目标成果

1．实现油罐车持续稳定降温

通过前期设计研究和运行，经过多次改进，目前油罐车喷淋装置降温效果良好，可以持续稳定运行，目前该目标已实现。

２．在手动控制基础上实现自动控制

通过增加红外、视频影像识别、温度识别等控制系统，能自动识别车型和罐体温度，并能自动控制出水压力，实现喷淋自动控制。目前已增设红外控制系统，车辆进入作业区后能实现自动喷淋。车辆影像识别和温度识别正在研发过程中。

３．在确保安全的情况下，实现节能、节水、环保目标。

通过优化工艺流程、增加水循环系统等措施，不断改进优化，进而实现预期目标成果。

４．其他目标成果

该创意装置已获得国家专利，在浙江公司内部5座油库中全面推广，在系统外油库或单位也在积极推广应用（目前已在两座系统外油库推广）。

二、研究思路和技术方案设想

（一）项目研究思路分三个阶段实施：

1．验证阶段

根据项目构思，完成喷淋降温装置主体结构的焊接和制造，并能通过手动操作完成对油罐车的喷淋降温，且降温效果良好。

2．稳定运行阶段

在完成项目验证阶段后，增设自动控制系统，实现喷淋装置自动启闭，并能稳定运行。

3．持续优化改进阶段

优化该装置在节能、节水以及污染防治方面运行效果。

（二）技术方案设想

1．设备和材料选型

类比储油罐和油船舱面夏季喷淋降温设计，考虑到设备日常使用频次和成本因素，该装置主管道选用DN50无缝钢管，进水口选用DN65消防水带用的快速接口；支管道选用DN25无缝钢管，为增大喷淋雾化面积，支管道上喷头计划自行设计制造。如涉及电气设备选用，防爆等级不低于“Ex dII BT4”，防护等级不低于“IP65”。

图２：自行设计并改良的喷嘴

2．供水的持续性

如油库消防系统配置了稳压设备，在“验证阶段”将装置进水口与油库消防栓连接，提供供水。在“稳定运行阶段”或消防系统没有稳压设备的，将以市政用水作为项目供水，并增设1台增压泵。“持续优化改进阶段”在喷淋降温区建设废水循环过滤系统。

3．喷淋降温的可靠性

考虑到进入油库作业的车辆型号多样，油罐尺寸大小不一，为满足各类型油罐车油罐快速喷淋降温需求，在喷淋支管道尺寸上需要进行差异化设计，喷头安装上也需要遵循差异化位置安装，同时可根据车型大小控制进水口阀门开度，以控制喷头出水压力。

4．节能和环保管理

由于罐车外壁会残留油渍，喷淋后会产生油水混合物，存在环保风险，目前在验证阶段和稳定运行阶段，污水是通过油库排水管道进入隔油池并经污水处理设备处理后排放。在“持续优化改进阶段”，在喷淋降温区建设小型污水循环过滤系统，达到节水和环保目标。节电方面，在“稳定运行阶段”，增加自动控制系统，即油罐车到达喷淋区域，自动开启喷淋；离开喷淋区域，自动关闭喷淋。同时设定一个最长喷淋时间，如果车辆在规定时间没有离开喷淋区域，喷淋也将自动停止。在“持续优化改进阶段”，研发识别车辆大小的控制系统，控制阀门开度，同步达到节能节水目的。

5．控制稳定性

在验证阶段，装置的控制主要依托油库人员进行手工操作控制进行，通过编写装置操作规程，操作人员按照操作规程执行。在设备稳定运行后期，将研发自动控制系统，自动控制设备的日常运行。

（三）技术进展过程

通过两次技术迭代，本项目技术已能达到出水自动控制，技术进展过程如下：

一是项目可行性论证阶段。在提出项目设想后，通过网络信息搜集、市场调研等方式，结合油库立式储罐和油船舱面喷淋降温系统，确定了项目初步模型，同时用简易喷洒装置对油罐车罐体进行降温，测量喷淋处前后温度，经比对，温度降低明显，由此认定该项目可以实施。

二是项目验证阶段。经多轮讨论，攻关团队从项目可行性验证出发，确定了油罐车喷淋装置第一代设计，通过手动控制，调节出水流量和出水喷头量。经过1个多月运行，喷淋效果良好，但因喷水控制需要人工操作，造成了一定的水量浪费，同时在出水喷头设计上，未考虑车型，对于小型油罐车存在过量喷淋情况。

三是项目稳定运行阶段。经团队内部多次研究讨论，在出水控制和喷头设计上进行改进，确定了第二代设计。在出水控制方面，增加红外系统，控制喷管阀门启闭，从而达到自动控制喷淋的效果。在喷头设计上，通过错位交叉设计，满足不同车型喷淋需求，同时增加喷淋有效喷洒面积。

图３：喷淋效果图

三、结束语

目前该项目已进入持续稳定运行阶段，有一定的推广价值，在系统内油库应用前景良好，特别是长期出现高温天气的南方城市油库，主要有以下几个方面：

（一）从项目安全性看。在设备选型到日常运行都考虑了油库危险性特点，不存在火灾爆炸风险，故在降低夏季油罐车入库作业风险上看，可以推广。

（二）从经济效益看。目前市场上没有专门针对降低该作业风险的成熟设备，只有相关设备，每套造价都在两万元以上。本项目从设计到研发最后运行成本不足五千元，投入较低。同时从结构设计看，项目结构设计简单，采用的自动化系统成熟，后期运行和维护成本也小。

【参考文献著录格式符合GB/T 7714-2015要求】

[1]  中华人民共和国住房和城乡建设部. 石油库设计规范：GB50074-2014.北京：中国计划出版社，2015：1.

[2]  生态环境部. 储油库大气污染物排放标准：GB 20950—2020.北京：中国环境出版集团，2020：1.

[3]  国家市场监督管理总局. 爆炸性环境 第1部分：设备 通用要求: GB/T 3836.1-2021.北京：中国标准出版社，2021：1.

[4]  国家市场监督管理总局. 爆炸性环境 第2部分：由隔爆外壳“d”保护的设备: GB/T 3836.2-2021.北京：中国标准出版社，2021：1.