1、 毕业论文文献综述 油气储运工程 油气在储藏运输过程中应如何避免及控制一些安全问题 摘要： 油气储运工程是连接油气产生、加工、分配、销售诸环节的纽带，它主要包括油气田集输、长距离输送管道、储存与装卸及城市输配系统等。为保障能源供应、维护国家能源安全、开发西部、保护环境，国民经济和社会发展 “ 十五 ” 计划纲要规划了 “ 西气东输 ” 工程、跨国油气管道工程以及国家石油战略储备等大型油气储运设施的建设。 近一、二十年以来，我国油气储运专业快速发展，在科技进步的带动下，新工艺、新设备、新材料不断的被采用， 油气储运的范围在不断的被拓展，管道维护由徒步巡线向智能、实时泄露监测发展；储运设备大型化、
2、油气运输管道化、控制自动化、能源结构多样化、防腐技术专业化已成为国内油气储运专业技术的主要发展方向，油气储运技术开发迎来前所未有的发展机遇 。 关键词： 天然气管网；灭火装置；火灾探测；优化运行；仪表 1石油气储藏运输中发生的灾害 1.1 对灾害的简单剖析 随着石化行业可持续发展战略的制定实施，油气储运在石化行业中占据了越来越重要的地位，油气储运已分布到全国各个地区。但是油气储运是一个很复杂的过程，由于石油及天然气的 主要成分是烃类碳氢化合物，具有易燃、易爆、易聚集静电、易中毒等特性，而油气储运过程中是在特定的条件下进行，特别是输油管道，加热加压是管道运输的特点，故具有极大的火灾及爆炸危险性。
3、一旦发生事故，可能造成巨大的经济损失和人员伤亡，并带来恶劣的社会影响。因此，剖析油气储运存在的火灾危险性因素，制定相应的预防措施，控制火灾爆炸事故的发生，为安全生产创造一个良好的环境。而尤其储运中发生的灾害不止火灾爆炸等，还有泄露、腐蚀、第三方破坏等等。下面是我读完所有文献的感悟以及发生对应灾难时应该采取的一些措施。 1.1.1火灾 和爆炸 液化石油气具有易燃易爆等危险，在生产、运输和使用中经常发生火灾和爆炸事故。在火灾环境下，储罐内的液化石油气的温度和压力会迅速升高，致使储罐的材料强度在高温和高压下迅速下降，在一定条件下储罐会发生破裂和爆炸。爆炸后泄露的液化气体，在大气压力下，引起沸腾液体膨
4、胀蒸汽爆炸 (BLEVE)，爆炸引起的冲击波、容器碎片以及产生的火焰热辐射都可导致周围区域内的人员死亡或者严重受伤，并对周围建筑和设备造成不同程度的破坏，甚至造成重大经济损失。预防措施： 1规范操作；及时脱水。 2设备革新。 3 硫化物源头处理。 4 定 期检查。通过文献一，不难看出，不当的操作习惯和液化石油气介质中的腐蚀成分是导致此类事故的主要原因。这也是我们今后工作中应该注意避免的。 1.1.2第三方破坏 文献 【 2】 中作者提到了第三方破坏。第三方破坏主要指在管道沿线从事修筑道路、建筑施工、耕作等人为活动过程中由于不了解管道（光缆）在地下的准确位置或无视管道（光缆）的危险性所引起的机械
5、性损伤。第三方破坏的主要表现为：一是直接导致管道破裂，引起管输介质泄露或火灾爆炸事故，威胁管道周边（特别是高后果区）的生命财产安全；二是在一定程度上对管体或防腐层造成 刮痕、压坑或损坏；三是光缆断裂，影响输气管道数据传送等正常生产活动，造成一定的经济损失。其防控措施有： 1 确定巡线频率和巡线效率。 2信息收集制度。 3公共教育宣传。 4地面警示标识。 5管道埋深。6第三方施工管理。 1.1.3安全防护方法 通过试验对液化石油气储罐在火灾环境下的失效机理进行了研究，获得了储罐的失效形式，有针对性的提出了火灾环境下液化石油气储罐综合安全防护技术的设计思想和方法，并给出了具体操作流程。提出了储罐的
6、安全防护方法：根据液化石油气储罐事故及其引起的连锁反应事故过程，要遏制液化石油气连锁 事故的发生，必须确保液化石油气储罐在使用过程中的安全，即防止其受到热冲击引起超压或机械撞击导致泄漏。防止热冲击引起的超压可以采取水冷却、防火隔热层、蒸汽泄压等方法。这些在文献 3中有提到。 1.1.4管道运输 大落差成品油管道在顺序输送时，混油界面的粘度变化和翻越点处的高程落差，使得管道输量和各站的进出站压力发生复杂的变化。针对石太成品油管道的高庄 阳泉管段和阳泉 晋中管段 2个大落差控制难点，在顺序输送工况条件下，计算了水利特性，分析了进出站压力变化，提出了在各关键点的压力控制方案，以保证管道的安全运 行，
7、并降低顺序输送的混油量。 2.灾害的预防及其控制。 2.1 油罐火灾扑灭方法 针对油罐火灾的特点，从扑救方式、战术、技术方法 3个方面论述了油罐火灾的基本扑救措施。系统分析了目前油罐火灾扑救中存在的问题，包括灭火装置和灭火剂易在火灾初期和救火期间受损或失效，火灾扑救困难且危险性高，火灾扑救投入力量大等。探讨和总结了油罐火灾扑救的新方法与新技术，如在管内外设置新型灭火系统、改善灭火剂性能、采用磁吸式泡沫钻枪等，为快速、高效地扑救油罐火灾提供了有价值的参考。在文献 5中提到了一些油罐火灾的控制方法。 2.2 自动报警的运用 随着科学技术、社会经济的不断发展和节能降耗意识的不断深入，管道运输作为一种
8、新型的运输手段，其范围不断扩大，优越性日益明显。以长距离成品油管道代替铁路成品油运输这一发展趋势是不可逆转的。由于成品油本身的易燃易爆特性及成品油管输过程及工艺的复杂性，适当的过程控制以及安全系统设置显得尤其重要。因此，自动报警与联动控制功能的合理设置成为保障成品油管道可靠运行的必要方法之一。 2.3 自动报警器的种类 一般地，自动报警与联动控制单元主要由现场探测仪表、控制主机、联动设备、信号线路 4个部 分组成。在不同的系统中，由于设备种类和数量的区别，自动报警与联动控制的应用也具有多样性。 2.3.1新型光电感烟与电子差定温组合探测器 文献 7中介绍了其技术特点、工作原理、设计方法和实际应
9、用状况，该组合探测器极大地提高了火灾自动报警系统早期预报的可靠性，降低了误报率及成本，具有良好发展前景的新型火灾探测器。 2.3.2智能仪表火灾报警仪 高新技术的迅猛发展，为仪器仪表的发展提供了强大的推动力。仪器仪表产品的高科技化必将成为仪器仪表科技与产业的发展主流。仪表的发展朝着数字化、智能化、网络化、多 功能化的方向快速趋近。同时仪表性能也不断提高，如速度更快、灵敏度更高、稳定性更好等。智能仪表火灾报警仪监控系统能够通过人机交互实现仪表功能。可以使火灾报警仪当温度超出上限时实现报警。可以设置时间实现实时显示时间。可以设置油库号和对应报警上限值。智能仪表的数据输入编辑、光标闪烁、选择菜单中相
10、应功能、时间设置、实时时间显示等监控控制程序在火灾报警仪中起关键的作用。 2.3.3总线式烟温复合火灾探测器 文献 9把分布式控制的思想应用到火灾报警控制系统的设计中，采用一台 PC 机作为整个系统的上位机，通过 CAN 总 线与各个区域的火灾报警节点通讯，组成了分布式智能火灾监控系统。该系统可以实时监测各个节点的火灾信息，利用 PC 机的强大运算功能处理火灾信息，实现实时报警和控制功能。 3.油品运输的发展 近一、二十年以来，我国油气储运专业快速发展，在科技进步的带动下，新工艺、新技术、新设备、新材料不断的呗采用，油气储运的范围在不断的呗拓展。我们不仅要在油库防火报警系统这方面做好，在油品管
11、道运输这方面也要付出许多，因为还有很多事故发生在输油管道和油罐车上，下面的文献就主要来讲如何解决这 2个方面的问题。 3.1 油品运输方法 的优化结果 3.1.1数字管道 数字管道 是信息化的管道，是一个完整的管道信息模型。 1 通过它可以快速、形象、完整地了解管道上任何一点及任何方面的信息。 2 管道完整性技术。管道完整性管理体系的建立需要依赖管道检测技术、适用性评价技术、风险评估与控制技术、管道维抢修技术等的支持。 3 管线泄漏检测技术。 4 管道抢维修。它的方法主要应用的是对泄漏点和腐蚀严重部位进行打卡子等卡具临时维修技术、补焊、打套袖补强焊接处理，以及腐蚀集中、严重的管段进行跟新。 3
12、.1.2气田集输管网优化运行方案 选取管网节点参数 、压缩机站流量、进气和排气压力作为优化变量，建立了基于压缩机站能耗之和最小的气田管网优化运行数学模型。由于该优化模型具有目标函数和约束条件非线性、求解域非凸性和优化变量非连续性等特点，利用遗传算法的搜索机制和混油搜索的遍历性，构造了一种新的演化算法用于该模型的求解。以苏里格气田管网为例，使用该方法求解得到最优的管网节点运行参数、压缩机站运行参数及启动台数，在顺利完成天然气输送任务的同时，降低了压缩机站能耗。 3.1.3长距离输气管道的优化设计 天然气管道输送工艺方案设计是在满足技术可行性、运行可靠性 和动态适应性的要求，以经济效益最佳为优先准
13、则，寻求管径、壁厚、压缩机站数等主要工艺的最佳组合。管道的输气能力与实际输量匹配程度是衡量设计方案水平的一个主要标志。管道优化设计室一个技术经济综合问题，就长距离输气管道而言，管道费用包括管道基建设投资及其运行维护费用、压缩机站投资及其运行维护费用 2部分。增大管径则管道基建费用增加，压缩机站费用减少；减小管径则管道基建费用减少，压缩机站费用增加。 3.1.4成品油混合输送的实际工程 以总运行费用最小为原则，以各站进站温度和开泵方案决策变量，建立了该管线优化运 行的数学模型，采用穷举法举出各种可能的开泵方案作为外层嵌套，将进站温度的优化作为内层嵌套求解该模型。通过某天实际运行方案和优化运行方案
14、对比可以看出，优化运行方案总费用降低 7%。 3.1.5油罐车油气蒸发损失与控制方法 针对油罐车装油、运输和卸载油过程中油气蒸发损失的不同形式和特点，分析了油气蒸发控制技术的研究发展和存在问题，提出应从优选油罐车装油和卸油方式、研制油气回收装置及探求降低油气蒸发损失手段等方面，有效控制油罐车储运油品过程中的油蒸汽损失。 3.1.6输油站加热炉 根据近两年中国石化 储运分公司输油站加热炉的检测数据，指出了排烟温度、空气系数严重超标是输油站加热炉运行中存在的突出问题。将加热炉超标分为 3类非正常运行工况，分析了不同工况的特点和超标原因，提出了实现运行节能的技术对策和建议。 4.火灾报警器的应用前景
15、 随着城市化的提高和生活环境的不断密集和复杂，人类对石油的需求越来越大，而油气储运这专业在将原油从被挖掘到输送加工再到输送储藏等诸多环节中起到了非同小可的作用，上文中先是写石油产品在储藏运输过程中会出现的很多不安全问题以及如何解决，接着也写到了如何预防油库火灾以及发生火 灾后应该如何采取最有效地措施来解决问题。最后几篇文献主要介绍了运输过程中的一些问题以及如何解决，包括管道和油罐车 2种运输方式。然而，在这 3个大问题中，最重要的应该就是如何预防油库火灾了。因为一旦油库失火，其损失是不可估量的。所以如何在油库建立油库火灾警报系统显得极其重要。火灾对人类构成的危害愈加严重。为了更好地保护人民的生
16、命财产安全，人们需要大规模的、更高可靠性和实时火灾报警系统。一般来说火灾报警系统分为火灾探测器和火灾报警控制器 2部分。火灾探测器安装在需要监控的现场，而报警控制器安装在控制室或值班室等人们 可以监控的场所，探测器和控制器构成了一个远距离信号采集、监控网络。早期的系统多采用集中控制方式，探测器只是一个纯粹的传感器，它随时将采集到的信号传递给控制器，由控制器对这些信号进行处理、判断得出结果。虽然集中控制方式具有成本低、信号处理算法简单等优点，但是当系统规模过大时，会产生控制器负担过大、影响速度慢、系统可靠性降低等不利因素。为了克服这些缺点，逐步采用分部式代替集中式控制方式。与集中控制不同，分布式
17、控制采用多个控制器，数据和算法分布在各控制器中，采用适当的通信方式连接在一起。和集中式控制相比，分布式控 制具有软硬配置灵活、实现分布式算法、节点数多等优点。从目前的发展方向来看，分布式属于智能化、全分散、全数字和泉开放的新型火灾监控系统，代表了火灾探测系统的发展方向，将会得到越来越广泛的应用。 参考文献 【 1】张世东 、 尚利霞 . 液化石油气管线泄漏事故分析及预防 2007,2:142-143. 【 2】么惠全 、 冯伟 .西气东输管道第三方破坏风险与防控措施 2010,29:384-386. 【 3】杜峰 .火灾环境下液化石油气储罐综合安全防护 2010,29（ 5） .378-380
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