本文内容来自:
中国石油天然气管道工程有限公司高级工程师许亮
先
生
,于“
2023石油化工数字化(储运)罐区高峰论坛暨第四届石油化工智慧管道技术交流大会
”上发表的报告。
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在油气的生产和储存过程中,施工缺陷、设备内腐蚀或设备质量不达标等都会造成油气泄漏。油气泄
漏主要发生在储油罐区、工艺区、泵棚、阀组区、混油处理区和含油污水处理区的法兰连接处等部位。泄漏的油气会腐蚀上述部位所涉及的设备,这将会进一步促进油气泄漏。而一旦油气泄漏事故发生,在带来巨大的安全隐患的同时也会对生态环境造成不可控的污染。因此需要对容易发生油气泄漏的部位进行实时
监测,进而可以根据油气泄漏情况进行及时地处理。
认识:
针对油品罐区,如何有效的检测油气泄漏呢?
如何检测罐区的油气泄漏,通常在容易发生油气泄漏的泄漏源所在的区域设置可燃气体探测器。可燃
气体探测器一般固定设置在该泄漏源所在的区域内,用于检测该区域内空气中可燃气体的浓度。当检测到
区域内空气中可燃气体的浓度大于预设浓度时,则说明该泄漏源发生了油气泄漏。
认识:
可燃气体探测器只能检测到泄漏源所在的区域内空气中油气的浓度,对于不易挥发的柴油、航空煤
油等油品,其检测效果不佳;部分泄漏油品渗入土壤、混入地下水或地表聚集后流入排水沟,这些该如何检测呢?
油库内泄漏的油污,流向主要分为3处:1、渗漏到土壤内,在地下形成由岩土颗粒(固相)、地下水
水+油(液相)、油气挥发物(气相)形成一定厚度的富集带。2、地表汇聚流向库区内排水沟,通过排水
沟流向事故收集池。3、通过雨水将油污,经库区排水管网流至站外。
思考1:
泄漏油品渗漏至土壤、地下水中,该如何监测?
以某油库为例,第一步:首先根据项目地勘资料,确认地下水系流向、地下水系流向深度,部署泄漏监测井的井位。
第二步:在确定好井位后,制作油品泄漏监测观察井。
第三步:在监测井中安装检测仪表。
感油线缆
感油线缆是通过线缆中电阻值的变化,来判断油品的泄漏,并进行定位泄漏点。较为常见是安装于储
罐底部预埋PVC管内。
油膜监测仪利用电磁能吸收原理,当油膜层出现在两个天线之间,水下天线接收
的电磁能量强度会随着油膜厚度的改变而相应呈比例变化。
进行一个小的测试,桶装容器装满水,并倒入少许不易挥发的柴油,油膜监测仪
报警时间为
1s
。检测速度和精度是令人满意的。
感油线缆的安装
针对已建油库,推荐采用工业无线网络技术,将油品检测仪表信号进行传输。
•WIA-PA GB/T 26790.11 IEC 62601
•WirelessHART IEC 62591
应用案例:某成品油库(存储汽油、柴油),在泄漏检测改造中,采用WIA-PA无
线网络上传监测油品泄漏控制器的RS485信号,用于感知油库内油品的泄漏的危害
的发生。
无线传输网络的设备的可靠性可达99%,接近100%。可随机调频或自适应调频,多路径Mesh路由。
以某油库为例,油库外的沟渠是和下游水库连接的。当雨天时,雨水夹带的地面油污,通过库区内的总排水口存在流入下游水库的隐患。
在站场内总排水口处设置一套油膜监测仪,控制器安装在现场,控制器引出一根信号电缆向站控系统传输信号,操作员工作站上位机画面组态报警。
由于排水井内水是一直流动的现状,我们设计了稳水器,将传感器置于稳水器中,并安装于排水井内,稳水器使探测器更稳定的进行监测,不受水流大小的影响。
以某油库为例,下图中蓝线、黑线为油库进出油管线走向,一旦管道泄漏,油品会泄漏至沟渠中,而此次的沟渠又与当地的一条主要河道相连通,用户方有油品泄漏监测的需求。
在河道的下游设置油膜监测仪,采用立杆固定,并配置有摄像机、太阳能极板、油膜控制箱,以及4G传输模块,可将实时监测的数据,采用逢变则报的方式传输至后方人员手机上。
对于较为开放的水域也可用支架固定稳水器,进行监测。
场景4:埋地罐泄漏检测
某国外机场航煤埋地储罐项目1000方储罐埋于地下,如何对埋地储罐进行泄漏检测?
在油罐下预制导流管,在油罐旁设置一处监测井和防渗池。当储罐油品泄漏时,油品会顺着导流管流入防渗池内。这样安装的感油电缆就能检测出油品泄漏。
场景5:隧道管道油品泄漏检测
某穿越隧道内,存在多管敷设的情况,管道内输送的为不易挥发的柴油、航煤等油品,当盾构隧道的管道因外力震动管体崩裂泄漏时,如何第一时间发现?
对于不易挥发的油品,在隧道内安装可燃气体探测器
效果不佳,且如果布置数量较多,推荐采用感油电缆
沿管道进行敷设。