Трубопроводы, морские суда, автоцистерны, железнодорожные цистерны и т. д. используются для транспортировки сырой нефти, сжатых и сжиженных углеводородных газов, жидких нефтепродуктов и других химических веществ от места их происхождения до терминалов трубопроводов, нефтеперерабатывающих заводов, дистрибьюторов и потребителей.

Сырая нефть и жидкие нефтепродукты транспортируются, обрабатываются и хранятся в их естественном жидком состоянии. Углеводородные газы транспортируются, обрабатываются и хранятся как в газообразном, так и в жидком состоянии, и перед использованием они должны быть полностью локализованы в трубопроводах, резервуарах, баллонах или других емкостях. Наиболее важной характеристикой сжиженных углеводородных газов (СУГ) является то, что они хранятся, обрабатываются и транспортируются в виде жидкостей, занимая относительно небольшое пространство и затем расширяясь в газ при использовании. Например, сжиженный природный газ (СПГ) хранится при температуре –162 °C, и при его высвобождении разница температур хранения и температуры воздуха приводит к тому, что жидкость расширяется и газифицируется. Один галлон (3.8 л) СПГ превращается примерно в 2.5 м³ природного газа при нормальной температуре и давлении. Поскольку сжиженный газ гораздо более «концентрирован», чем сжатый, в контейнере того же размера можно транспортировать и доставлять больше полезного газа.

Трубопроводы

Как правило, вся сырая нефть, природный газ, сжиженный природный газ, сжиженный нефтяной газ (СНГ) и нефтепродукты в какой-то момент проходят по трубопроводам на пути от скважины к нефтеперерабатывающему или газовому заводу, затем к терминалу и конечном итоге потребителю. Надземные, подводные и подземные трубопроводы, диаметр которых варьируется от нескольких сантиметров до метра и более, перемещают огромное количество сырой нефти, природного газа, СУГ и жидких нефтепродуктов. Трубопроводы проходят по всему миру, от замерзшей тундры Аляски и Сибири до жарких пустынь Ближнего Востока, через реки, озера, моря, болота и леса, через горы и под городами и поселками. Хотя первоначальное строительство трубопроводов сложно и дорого, после того, как они будут построены, должным образом обслуживаться и эксплуатироваться, они станут одним из самых безопасных и экономичных способов транспортировки этих продуктов.

Первый успешный нефтепровод — труба из кованого железа диаметром 5 см и длиной 9 км с пропускной способностью около 800 баррелей в день — был открыт в Пенсильвании (США) в 1865 году. Сегодня сырая нефть, сжатый природный газ и сжиженные газы нефтепродукты перемещаются по трубопроводам на большие расстояния со скоростью от 5.5 до 9 км в час крупными насосами или компрессорами, расположенными по трассе трубопровода с интервалами от 90 км до более 270 км. Расстояние между насосными или компрессорными станциями определяется производительностью насоса, вязкостью продукта, размером трубопровода и типом пересекаемой местности. Независимо от этих факторов, давление и скорость потока в трубопроводе контролируются по всей системе для поддержания постоянного движения продукта внутри трубопровода.

Типы трубопроводов

Четыре основных типа трубопроводов в нефтяной и газовой промышленности — это выкидные линии, линии сбора, магистральные трубопроводы для сырой нефти и магистральные трубопроводы для нефтепродуктов.

• Линии потока. Выкидные линии перемещают сырую нефть или природный газ из добывающих скважин в добывающие промысловые резервуары и резервуары. Выкидные линии могут иметь диаметр от 5 см в старых месторождениях с низким давлением, где имеется всего несколько скважин, до гораздо больших линий в многоскважинных месторождениях с высоким давлением. Морские платформы используют выкидные трубопроводы для перемещения сырой нефти и газа от скважин к платформе для хранения и погрузки. А линия аренды представляет собой тип выкидной линии, по которой вся нефть, добытая за один раз, поступает в резервуар для хранения.

• Сборочные и фидерные линии. Линии сбора собирают нефть и газ из нескольких мест для доставки в центральные пункты накопления, например, из резервуаров для сырой нефти и газовых заводов в морские доки. Фидерные линии собирают нефть и газ из нескольких мест для доставки непосредственно в магистральные трубопроводы, например, для перемещения сырой нефти с морских платформ в наземные магистральные трубопроводы для сырой нефти. Линии сбора и питающие линии обычно имеют больший диаметр, чем выкидные линии.

• Сырые магистральные трубопроводы. Природный газ и сырая нефть транспортируются на большие расстояния от районов добычи или морских доков к нефтеперерабатывающим заводам и от нефтеперерабатывающих заводов к объектам хранения и распределения по магистральным трубопроводам диаметром от 1 до 3 м и более.

• Магистральные нефтепродуктопроводы. Эти трубопроводы перемещают жидкие нефтепродукты, такие как бензин и мазут, с нефтеперерабатывающих заводов на терминалы, а также с морских и трубопроводных терминалов на распределительные терминалы. Продуктопроводы также могут поставлять продукты от терминалов на нефтеперерабатывающие заводы и потребительские склады, а иногда и от нефтеперерабатывающих заводов непосредственно к потребителям. Продуктопроводы используются для транспортировки СУГ от нефтеперерабатывающих заводов к распределительным хранилищам или к крупным промышленным потребителям.

 

Правила и стандарты

Трубопроводы строятся и эксплуатируются в соответствии со стандартами безопасности и охраны окружающей среды, установленными регулирующими органами и отраслевыми ассоциациями. В Соединенных Штатах Департамент транспорта (DOT) регулирует эксплуатацию трубопроводов, Агентство по охране окружающей среды (EPA) регулирует разливы и выбросы, Управление по охране труда (OSHA) публикует стандарты, касающиеся здоровья и безопасности работников, а Межгосударственное Комиссия по торговле (ICC) регулирует общие конвейеры операторов связи. Ряд отраслевых организаций, таких как Американский институт нефти и Американская газовая ассоциация, также публикуют рекомендуемые методы работы с трубопроводами.

Строительство трубопровода

Маршруты трубопроводов планируются с использованием топографических карт, составленных на основе аэрофотограмметрических съемок с последующей наземной съемкой. После планирования маршрута, получения права проезда и разрешения на движение устанавливаются базовые лагеря и требуются средства доступа для строительной техники. Трубопроводы могут быть построены работающими от одного конца до другого или одновременно секциями, которые затем соединяются.

Первым этапом прокладки трубопровода является строительство подъездной дороги шириной от 15 до 30 м вдоль запланированного маршрута, чтобы обеспечить устойчивую базу для оборудования для укладки и соединения труб, а также оборудования для проходки и засыпки подземных трубопроводов. Отрезки труб укладываются на землю вдоль подъездной дороги. Концы трубы зачищают, трубу изгибают горизонтально или вертикально по мере необходимости, секции удерживаются на месте подкладками над землей и соединяются многопроходной электродуговой сваркой. Сварные швы проверяются визуально, а затем с помощью гамма-излучения, чтобы убедиться в отсутствии дефектов. Каждая соединенная секция затем покрывается жидким мылом и проверяется давлением воздуха для обнаружения утечек.

Трубопровод очищается, грунтуется и покрывается горячим дегтеобразным материалом для предотвращения коррозии и оборачивается внешним слоем из плотной бумаги, минеральной ваты или пластика. Если трубу предполагается закапывать, дно траншеи засыпают песком или гравием. Труба может быть утяжелена короткими бетонными муфтами, чтобы предотвратить ее подъем из траншеи под давлением грунтовых вод. После того, как подземный трубопровод уложен в траншею, траншея засыпается и поверхность земли возвращается к нормальному виду. После покрытия и обмотки наземные трубопроводы поднимаются на подготовленные стойки или створки, которые могут иметь различные конструктивные особенности, такие как сейсмоустойчивость. Трубопроводы могут быть изолированы или иметь возможность обогрева для поддержания желаемой температуры продуктов на протяжении всей транспортировки. Все участки трубопровода проходят гидростатические испытания перед подачей газа или жидких углеводородов.

Трубопроводные операции

Трубопроводы могут находиться в частной собственности и управляться и перевозить только продукцию владельца, или они могут быть общими перевозчиками, обязанными транспортировать продукцию любой компании при условии соблюдения требований и тарифов на продукцию трубопровода. Тремя основными операциями с трубопроводом являются управление трубопроводом, насосные или компрессорные станции и терминалы доставки. Хранение, очистка, связь и отгрузка также являются важными функциями.

• Контроль трубопровода. Независимо от транспортируемого продукта размер и длина трубопровода или местности, насосные станции трубопровода, давление и скорость потока полностью контролируются, чтобы обеспечить соответствующие скорости потока и непрерывную работу. Обычно оператор и компьютер управляют насосами, клапанами, регуляторами и компрессорами по всей трубопроводной системе из центрального пункта.

• Нефтеперекачивающие и газокомпрессорные станции. Перекачивающие нефть и нефтепродукты и газоперекачивающие станции располагаются на устье скважины и вдоль трассы трубопровода по мере необходимости для поддержания давления и объема. Насосы приводятся в действие электродвигателями или дизельными двигателями, а турбины могут работать на жидком топливе, газе или паре. Многие из этих станций управляются автоматически и в большинстве случаев не обслуживаются персоналом. Насосы с линиями возврата паров или линиями выравнивания давления и без них обычно используются в небольших трубопроводах для транспортировки СПГ, СНГ и сжатого природного газа (СПГ). Датчики перепада давления устанавливаются для сигнализации о любых утечках в трубопроводах, а перепускные клапаны или другие устройства, ограничивающие поток, используются для минимизации скорости потока в случае утечки из трубопровода. Резервуары и резервуары для хранения могут быть изолированы от магистральных трубопроводов клапанами с ручным или дистанционным управлением или клапанами с плавкими вставками.

• Хранение продуктов трубопровода. Терминалы трубопроводов для сырой нефти и нефтепродуктов имеют аварийные резервуары для хранения, в которые могут быть перенаправлены поставки, где они хранятся до тех пор, пока не потребуются нефтеперерабатывающему заводу, терминалу или пользователю (см. рисунок 1). Другие резервуары на трубопроводных насосных станциях содержат топливо для работы дизельных двигателей насосов или для работы электрических генераторов. Поскольку газовые месторождения непрерывно добывают газ, а газопроводы работают непрерывно, в периоды снижения спроса, например, в летнее время, сжиженный природный и нефтяной газ хранится под землей в естественных кавернах или соляных куполах до тех пор, пока он не понадобится.

• Очистка трубопровода. Трубопроводы очищаются по расписанию или по мере необходимости для продолжения потока за счет снижения трения и сохранения внутреннего диаметра как можно большего диаметра. Специальное чистящее устройство, называемое свинья or дьявол, помещается в трубопровод и толкается потоком нефти от одной насосной станции к другой. Когда скребок проходит через трубопровод, он соскребает любую грязь, парафин и другие отложения, скопившиеся внутри стенок трубопровода. Когда он достигает насосной станции, скребка извлекают, очищают и снова вставляют в трубопровод для перехода к следующей станции.

• Коммуникации. Важно, чтобы между станциями и операторами трубопроводов и теми, кто отгружает и получает сырую нефть, газ и нефтепродукты, существовала связь и согласование графиков, скоростей и давлений закачки, а также аварийных процедур. Некоторые трубопроводные компании имеют частные телефонные системы, которые передают сигнал по трубопроводу, в то время как другие используют радио или телефоны-автоматы. На многих трубопроводах используются системы сверхвысокочастотных микроволновых передатчиков для компьютерной связи между центрами управления и насосными станциями.

• Отгрузка нефтепродуктов. Нефтепродукты могут транспортироваться по трубопроводам различными способами. Компания, управляющая нефтеперерабатывающим заводом, может смешивать определенный сорт собственного бензина с соответствующими добавками (additize) и отправлять партию по трубопроводу непосредственно на свой собственный терминал для распределения среди своих клиентов. Другой метод заключается в том, чтобы нефтеперерабатывающий завод производил партию бензина, называемого ломким продуктом или продуктом по спецификации, который смешивается в соответствии со спецификациями на продукцию компании-перевозчика. Бензин помещается в трубопровод для доставки на любые терминалы компании, которые подключены к трубопроводной системе. В третьем способе продукты отгружаются компаниями на терминалы друг друга и обмениваются, чтобы избежать дополнительной транспортировки и обработки. Хрупкие и обменные продукты обычно смешиваются и добавляются на терминале, который получает продукт из трубопровода, чтобы удовлетворить специфические требования каждой компании, работающей с терминала. Наконец, часть продукции доставляется по трубопроводу с терминалов и нефтеперерабатывающих заводов напрямую крупным коммерческим потребителям — авиакеросин в аэропорты, газ — в газораспределительные компании, мазут — на электростанции.

• Получение товара и доставка. Операторы трубопроводов и операторы терминалов должны совместно разработать программы, обеспечивающие безопасное получение и передачу продуктов, а также координировать действия в случае возникновения чрезвычайной ситуации на трубопроводе или на терминале во время отгрузки, требующей остановки или отклонения продукта.

 

Рис. 1. Оператор терминала перекачивает продукт нефтеперерабатывающего завода в Пасагуле в сборные резервуары на терминале Деравилля недалеко от Атланты, штат Джорджия, США.

Американский институт нефти

Инструкции по приему поставок по трубопроводу должны включать проверку наличия резервуаров для хранения груза, открытие и выравнивание резервуаров и концевых клапанов в ожидании доставки, проверку того, чтобы убедиться, что продукт поступает в надлежащий резервуар сразу после начала доставки, проведение обязательный отбор проб и проверка партий в начале доставки, замена партий и замена резервуаров по мере необходимости, контроль поступления для предотвращения переполнения и поддержание связи между трубопроводом и терминалом. Следует рассмотреть возможность использования письменных сообщений между работниками терминала, особенно когда происходит смена смены во время передачи продукции.

Пакетные отгрузки и интерфейс

Хотя первоначально трубопроводы использовались только для транспортировки сырой нефти, они эволюционировали для транспортировки всех типов и различных сортов жидких нефтепродуктов. Поскольку нефтепродукты транспортируются по трубопроводам партиями, последовательно происходит смешение или смешение продуктов на границах раздела. Смешанный продукт контролируется одним из трех методов: снижением качества (ухудшением характеристик), использованием жидких и твердых разделителей для разделения или повторной обработкой смеси. Радиоактивные индикаторы, цветные красители и прокладки могут быть помещены в трубопровод для определения того, где возникают границы раздела. Радиоактивные датчики, визуальное наблюдение или гравиметрические испытания проводятся на приемном объекте для идентификации различных партий трубопровода.

Нефтепродукты обычно транспортируются по трубопроводам партиями с совместимой сырой нефтью или продуктами, примыкающими друг к другу. Один из методов поддержания качества и целостности продукта, снижение качества или снижение номинальных характеристик достигается за счет снижения границы раздела между двумя партиями до уровня наименее затронутого продукта. Например, партия высокооктанового бензина премиум-класса обычно отгружается непосредственно перед или после партии обычного бензина с более низким октановым числом. Небольшое количество двух смешанных продуктов будет переведено в обычный бензин с более низким октановым числом. При отгрузке бензина до или после дизельного топлива допускается смешивание небольшого количества дизельного топлива с бензином, а не смешивание бензина с дизельным топливом, что может снизить его температуру воспламенения. Пакетные интерфейсы обычно обнаруживаются визуальным наблюдением, гравитометрами или отбором проб.

Жидкие и твердые разделители или очистные поршни могут использоваться для физического разделения и идентификации различных партий продуктов. Твердые прокладки обнаруживаются по радиоактивному сигналу и отводятся из трубопровода в специальный приемник на терминале при смене партии с одного продукта на другой. Разделителями жидкости могут быть вода или другой продукт, который не смешивается ни с одной из разделяемых им партий и впоследствии удаляется и перерабатывается. Керосин, качество которого понижено до уровня другого продукта на складе или переработано, также можно использовать для разделения партий.

Третий метод управления интерфейсом, часто используемый на концах нефтепровода, заключается в возврате интерфейса на повторную обработку. Продукты и интерфейсы, загрязненные водой, также могут быть возвращены на переработку.

Охрана окружающей среды

Из-за больших объемов продуктов, которые постоянно транспортируются по трубопроводам, существует возможность нанесения ущерба окружающей среде от выбросов. В зависимости от требований компании и нормативных требований безопасности, а также конструкции трубопровода, его местоположения, погодных условий, доступности и эксплуатации, в случае разрыва трубопровода или утечки может произойти выброс значительного количества продукта. Операторы трубопроводов должны иметь подготовленные планы аварийного реагирования и ликвидации разливов, а также иметь в наличии или по вызову материалы для локализации и очистки, персонал и оборудование. Простые полевые решения, такие как строительство земляных дамб и дренажных канав, могут быть быстро реализованы обученными операторами для локализации и отвода разлитого продукта.

Поддержание трубопроводов и здоровья и безопасности работников

Первые трубопроводы были изготовлены из чугуна. Современные магистральные трубопроводы изготавливаются из сварной высокопрочной стали, способной выдерживать высокое давление. Стенки труб периодически проверяют на толщину, чтобы определить, не произошла ли внутренняя коррозия или отложения. Сварные швы проверяются визуально и с помощью гамма-излучения, чтобы убедиться в отсутствии дефектов.

Пластиковые трубы могут использоваться для выкидных и сборных линий низкого давления малого диаметра на газовых и нефтедобывающих месторождениях, поскольку пластик легкий по весу и прост в обращении, сборке и перемещении.

Когда трубопровод отделяется путем разрезания, расширения фланцев, удаления клапана или открытия линии, электростатическая дуга может создаваться приложенным напряжением катодной защиты, коррозией, расходуемыми анодами, близлежащими высоковольтными линиями электропередач или блуждающими токами заземления. Это должно быть сведено к минимуму путем заземления трубы, обесточивания катодных выпрямителей, расположенных ближе всего к обеим сторонам разделения, и подключения соединительного кабеля к каждой стороне трубы перед началом работ. При добавлении дополнительных секций трубопровода, клапанов и т. д. к существующей линии или во время строительства их следует сначала приклеить к трубопроводам на месте.

Работы на трубопроводах следует прекращать во время грозы. Оборудование, используемое для подъема и укладки труб, не должно эксплуатироваться на расстоянии менее 3 м от высоковольтных линий электропередач. Любые транспортные средства или оборудование, работающие вблизи высоковольтных линий, должны иметь висячие заземляющие ленты, закрепленные на рамах. Временные металлические постройки также должны быть заземлены.

Трубопроводы имеют специальное покрытие и обертку для предотвращения коррозии. Также может потребоваться катодная электрическая защита. После покрытия и изоляции участки трубопровода соединяются специальными хомутами, соединенными с металлическими анодами. Трубопровод подвергают воздействию заземленного источника постоянного тока достаточной мощности, чтобы трубопровод действовал как катод и не подвергался коррозии.

Все участки трубопровода подвергаются гидростатическим испытаниям перед подачей газа или жидких углеводородов и, в зависимости от нормативных требований и требований компании, через регулярные промежутки времени в течение срока службы трубопровода. Перед гидростатическими испытаниями необходимо удалить воздух из трубопроводов, а гидростатическое давление создать и снизить безопасными темпами. Трубопроводы регулярно патрулируются, обычно с помощью воздушного наблюдения, для визуального обнаружения утечек или контролируются из центра управления для обнаружения падения скорости потока или давления, которое может означать, что в трубопроводе произошел разрыв.

Трубопроводные системы снабжены системами предупреждения и сигнализации, чтобы предупредить операторов, чтобы они могли принять корректирующие меры в аварийной ситуации. Трубопроводы могут иметь системы автоматического отключения, которые активируют клапаны аварийного давления при обнаружении повышенного или пониженного давления в трубопроводе. Запорные клапаны с ручным или автоматическим управлением обычно располагаются через определенные промежутки вдоль трубопроводов, например, на насосных станциях и по обеим сторонам речных переходов.

Важным соображением при эксплуатации трубопроводов является обеспечение средств предупреждения подрядчиков и других лиц, которые могут работать или проводить раскопки вдоль трассы трубопровода, чтобы трубопровод не был непреднамеренно разорван, пробит или проколот, что приведет к взрыву пара или газа и возгоранию. . Обычно это делается в соответствии с правилами, требующими получения разрешений на строительство, или трубопроводными компаниями и ассоциациями, предоставляющими центральный номер, по которому подрядчики могут позвонить до начала земляных работ.

Поскольку сырая нефть и легковоспламеняющиеся нефтепродукты транспортируются по трубопроводам, существует вероятность возгорания или взрыва в случае разрыва трубопровода или выброса пара или жидкости. Давление следует снизить до безопасного уровня перед началом работ на трубопроводах высокого давления. Перед ремонтом или техническим обслуживанием, связанным с огневыми работами или горячей врезкой на трубопроводах, необходимо провести испытания горючих газов и выдать разрешение. Перед началом работ трубопровод должен быть очищен от легковоспламеняющихся жидкостей и паров или газа. Если трубопровод невозможно очистить и используется утвержденная заглушка, должны быть установлены безопасные рабочие процедуры, которые должны выполняться квалифицированными рабочими. Линия должна быть вентилирована на безопасном расстоянии от горячей рабочей зоны, чтобы сбросить любое повышение давления за заглушкой.

Надлежащие меры безопасности должны быть установлены и соблюдаться квалифицированными рабочими при горячей врезке трубопроводов. Если сварка или горячая врезка проводятся в зоне, где произошел разлив или утечка, наружную часть трубы следует очистить от жидкости, а загрязненную почву следует удалить или накрыть, чтобы предотвратить воспламенение.

Очень важно уведомить операторов на ближайших насосных станциях с каждой стороны действующего трубопровода, где будет проводиться техническое обслуживание или ремонт, в случае необходимости отключения. Когда производители закачивают сырую нефть или газ в трубопроводы, операторы трубопроводов должны предоставить производителям конкретные инструкции относительно действий, которые необходимо предпринять во время ремонта, технического обслуживания или в аварийной ситуации. Например, перед врезкой производственных резервуаров и трубопроводов в трубопроводы все задвижки и выпускные отверстия резервуаров и трубопроводов, задействованных в врезке, должны быть закрыты и заперты или опломбированы до завершения операции.

При строительстве трубопровода применяются обычные меры безопасности, касающиеся обращения с трубами и материалами, воздействия токсичных и опасных веществ, сварки и земляных работ. Рабочие, расчищающие полосу отвода, должны защищать себя от климатических условий; ядовитые растения, насекомые и змеи; падающие деревья и камни; и так далее. Выемки и траншеи должны быть с уклоном или подкреплены для предотвращения обрушения при строительстве или ремонте подземных трубопроводов (см. статью «Проходка траншей» в главе Строительство). Рабочие должны соблюдать правила техники безопасности при открытии и обесточивании электрических трансформаторов и выключателей.

Персонал по эксплуатации и обслуживанию трубопроводов часто работает в одиночку и несет ответственность за длинные участки трубопровода. Атмосферные испытания и использование средств индивидуальной защиты и защиты органов дыхания необходимы для определения уровней кислорода и легковоспламеняющихся паров и защиты от токсического воздействия сероводорода и бензола при замерах резервуаров, вскрытии трубопроводов, очистке разливов, отборе проб и испытании, отгрузке, приемке и выполнении других работ. трубопроводная деятельность. Рабочие должны носить дозиметры или пленочные значки и избегать облучения при работе с плотномерами, держателями источников или другими радиоактивными материалами. Следует предусмотреть использование средств индивидуальной защиты и средств защиты органов дыхания при воздействии ожогов от горячей защитной смолы, используемой при покрытии труб, и от токсичных паров, содержащих многоядерные ароматические углеводороды.

Морские танкеры и баржи

Большая часть сырой нефти в мире транспортируется танкерами из районов добычи, таких как Ближний Восток и Африка, на нефтеперерабатывающие заводы в странах-потребителях, таких как Европа, Япония и США. Первоначально нефтепродукты перевозили в больших бочках на грузовых судах. Первый танкер, построенный в 1886 году, перевозил около 2,300 SDWT (2,240 ​​фунтов на тонну) нефти. Современные супертанкеры могут иметь длину более 300 м и перевозить почти в 200 раз больше нефти (см. рис. 2). Сборные и питающие трубопроводы часто заканчиваются морскими терминалами или морскими наливными платформами, где сырая нефть загружается в танкеры или баржи для транспортировки в магистральные нефтепроводы или на нефтеперерабатывающие заводы. Нефтепродукты также транспортируются с нефтеперерабатывающих заводов на распределительные терминалы танкерами и баржами. После доставки грузов суда возвращаются в балласте на погрузочные сооружения, чтобы повторить последовательность действий.

Рисунок 2. Нефтяной танкер SS Paul L. Fahrney.

Американский институт нефти

Сжиженный природный газ транспортируют в виде криогенного газа на специализированных морских судах с сильно изолированными отсеками или резервуарами (см. рис. 3). В порту доставки СПГ выгружается в хранилища или на заводы по регазификации. Сжиженный нефтяной газ может перевозиться как в жидком виде на неизолированных морских судах и баржах, так и в криогенном виде на изотермических морских судах. Кроме того, СУГ в контейнерах (газ в баллонах) может перевозиться в качестве груза на морских судах и баржах.

Рисунок 3. Загрузка танкера СПГ Leo в Аруне, Суматра, Индонезия.

Американский институт нефти

Суда для СНГ и СПГ

Три типа морских судов, используемых для перевозки СНГ и СПГ:

• сосуды с резервуарами под давлением до 2 мПа (только СНГ)

• сосуды с теплоизолированными резервуарами и пониженным давлением от 0.3 до 0.6 мПа (только СНГ)

• криогенные сосуды с теплоизолированными резервуарами под давлением, близким к атмосферному (СНГ и СПГ).

 

Перевозка СУГ морскими судами требует постоянного внимания к вопросам безопасности. Перекачивающие шланги должны быть пригодны для правильной температуры и давления перекачиваемых СУГ. Для предотвращения образования горючей смеси паров газа и воздуха вокруг резервуаров предусмотрена защитная оболочка из инертного газа (азота), а территория постоянно контролируется для выявления утечек. Перед погрузкой резервуары для хранения следует осмотреть, чтобы убедиться, что в них нет загрязняющих веществ. Если резервуары содержат инертный газ или воздух, их следует продуть парами СУГ перед загрузкой СУГ. Резервуары должны постоянно проверяться для обеспечения целостности, и должны быть установлены предохранительные клапаны для сброса паров СУГ, образующихся при максимальной тепловой нагрузке. Морские суда оснащены системами пожаротушения и имеют комплексные процедуры реагирования на чрезвычайные ситуации.

Морские суда для перевозки сырой нефти и нефтепродуктов

Нефтяные танкеры и баржи — это суда, у которых двигатели и помещения расположены в кормовой части судна, а остальная часть судна разделена на специальные отсеки (цистерны) для перевозки сырой нефти и жидких нефтепродуктов наливом. Грузовые насосы расположены в насосных отделениях, а для снижения риска пожаров и взрывов в насосных отделениях и грузовых отсеках предусмотрены системы принудительной вентиляции и инертизации. Современные нефтяные танкеры и баржи имеют двойной корпус и другие средства защиты и безопасности, требуемые Законом США о загрязнении нефтью 1990 года и стандартами безопасности танкеров Международной морской организации (IMO). Некоторые новые конструкции кораблей имеют двойные корпуса по бокам танкеров, чтобы обеспечить дополнительную защиту. Как правило, крупные танкеры перевозят сырую нефть, а небольшие танкеры и баржи перевозят нефтепродукты.

• Супертанкеры. Сверхбольшие и очень большие перевозчики сырой нефти (ULCC и VLCC) ограничены по своим размерам и осадке определенными маршрутами движения. ULCC — это суда, вместимость которых превышает 300,000 160,000 SDWT, а VLCC — от 300,000 XNUMX до XNUMX XNUMX SDWT. Большинство крупных танкеров для перевозки сырой нефти не принадлежат нефтяным компаниям, а фрахтуются у транспортных компаний, которые специализируются на эксплуатации этих крупногабаритных судов.

• Нефтяные танкеры. Нефтяные танкеры меньше, чем VLCC, и, помимо океанских путешествий, они могут перемещаться по ограниченным проходам, таким как Суэцкий и Панамский каналы, мелководные прибрежные воды и эстуарии. Крупные нефтяные танкеры вместимостью от 25,000 160,000 до 25,000 XNUMX SDWT обычно перевозят сырую нефть или тяжелые остаточные продукты. Нефтяные танкеры меньшего размера, менее XNUMX XNUMX SDWT, обычно перевозят бензин, горючее и смазочные материалы.

• Баржи. Баржи работают в основном на прибрежных и внутренних водных путях и реках, в одиночку или группами по два или более, и являются либо самоходными, либо передвигаемыми буксирами. Они могут доставлять сырую нефть на нефтеперерабатывающие заводы, но чаще используются в качестве недорогого средства транспортировки нефтепродуктов с нефтеперерабатывающих заводов на распределительные терминалы. Баржи также используются для разгрузки грузов с морских танкеров, осадка или размеры которых не позволяют им подойти к причалу.

 

Погрузка и разгрузка барж и судов

Операторы терминала и морских судов должны установить и согласовать процедуры движения судна к берегу, контрольные списки и инструкции по обеспечению безопасности. Международное руководство по безопасности для нефтяных танкеров и терминалов (Международная палата судоходства, 1978 г.) содержит информацию и образцы контрольных списков, руководств, разрешений и других процедур, касающихся безопасных операций при погрузке или разгрузке судов, которые могут использоваться операторами судов и терминалов.

Хотя морские суда находятся в воде и, таким образом, заземлены, существует необходимость в защите от статического электричества, которое может накапливаться во время погрузки или разгрузки. Это достигается путем приклеивания или соединения металлических предметов на причале или погрузочно-разгрузочных устройств с металлом судна. Склеивание также осуществляется с помощью токопроводящего загрузочного шланга или трубопровода. Электростатическая искра воспламеняющей силы может образовываться также при опускании оборудования, термометров или измерительных приборов в отсеки сразу после загрузки; должно пройти достаточно времени, чтобы статический заряд рассеялся.

Электрические токи между судном и берегом, которые отличаются от статического электричества, могут генерироваться катодной защитой корпуса или дока судна или разностью гальванических потенциалов между судном и берегом. Эти токи также накапливаются в металлических погрузочно-разгрузочных устройствах. Изолирующие фланцы могут быть установлены по длине наливного рукава и в месте соединения гибких шлангов с береговой трубопроводной системой. При нарушении соединений искра не может перескакивать с одной металлической поверхности на другую.

Все суда и терминалы должны иметь взаимно согласованные процедуры аварийного реагирования в случае пожара или выброса продукта, пара или токсичного газа. Они должны охватывать аварийные операции, остановку потока продукта и аварийный вывод судна из дока. В планах должны быть предусмотрены средства связи, пожаротушения, ослабление воздействия паровых облаков, взаимопомощь, меры по спасению, очистке и восстановлению.

Переносное противопожарное оборудование и стационарные системы должны соответствовать требованиям правительства и компании и соответствовать размеру, функциям, потенциалу воздействия и стоимости доков и причальных сооружений. Международное руководство по безопасности для нефтяных танкеров и терминалов (Международная палата судоходства, 1978 г.) содержит образец уведомления о пожаре, который может использоваться терминалами в качестве руководства по предотвращению пожаров в доках.

Здоровье и безопасность морских судов

В дополнение к обычным морским опасностям, транспортировка сырой нефти и легковоспламеняющихся жидкостей морским судном создает ряд особых ситуаций для здоровья, безопасности и предотвращения пожаров. К ним относятся выбросы и расширение жидкого груза, опасность легковоспламеняющихся паров во время перевозки, а также при погрузке и разгрузке, возможность пирофорного воспламенения, токсическое воздействие таких материалов, как сероводород и бензол, а также соображения безопасности при вентиляции, промывке и очистке отсеков. Экономика эксплуатации современных танкеров требует, чтобы они находились в море в течение длительных периодов времени с короткими перерывами в порту для погрузки или разгрузки груза. Это, вместе с тем фактом, что танкеры в высокой степени автоматизированы, создает уникальные умственные и физические нагрузки для нескольких членов экипажа, используемых для управления судами.

Защита от пожара и взрыва

Следует разработать и внедрить аварийные планы и процедуры, соответствующие типу груза на борту и другим потенциальным опасностям. Должна быть поставлена ​​противопожарная техника. Члены группы реагирования, на которых возложены обязанности по тушению пожаров, спасению и ликвидации разливов на борту, должны быть обучены, обучены и оснащены для действий в возможных чрезвычайных ситуациях. Вода, пена, сухие химикаты, галон, двуокись углерода и пар используются в качестве охлаждающих, ингибирующих и подавляющих средств пожаротушения на борту морских судов, хотя галон постепенно выводится из употребления из-за экологических соображений. Требования к судовому противопожарному оборудованию и системам устанавливаются страной, под флагом которой ходит судно, и политикой компании, но обычно следуют рекомендациям Международной конвенции по охране человеческой жизни на море (СОЛАС) 1974 года.

На судах всегда требуется строгий контроль за пламенем или незащищенным светом, зажженными курительными материалами и другими источниками воспламенения, такими как сварочные или шлифовальные искры, электрическое оборудование и незащищенные лампочки, чтобы снизить риск пожара и взрыва. Перед проведением огневых работ на борту морских судов следует осмотреть и протестировать район, чтобы убедиться, что условия безопасны, и должны быть выданы разрешения на каждую конкретную разрешенную операцию.

Одним из методов предотвращения взрывов и пожаров в паровом пространстве грузовых отсеков является поддержание уровня кислорода ниже 11 % за счет инертизации атмосферы негорючим газом. Источниками инертного газа являются выхлопные газы судовых котлов или автономный газогенератор или газовая турбина с форсажной камерой. Конвенция СОЛАС 1974 г. предусматривает, что суда, перевозящие грузы с температурой вспышки ниже 60°C, должны иметь отсеки, оборудованные инертными системами. Суда, использующие системы инертного газа, должны постоянно поддерживать грузовые отсеки в негорючих условиях. Следует постоянно контролировать отсеки с инертным газом, чтобы обеспечить безопасные условия, и нельзя допускать их возгорания из-за опасности воспламенения от пирофорных отложений.

Ограниченное пространство

Ограниченные пространства на морских судах, такие как грузовые отсеки, шкафы для покраски, насосные отделения, топливные баки и пространства между двойными корпусами, должны рассматриваться так же, как и любые замкнутые пространства для входа, проведения огневых и холодных работ. Перед входом в закрытые помещения должны проводиться испытания на содержание кислорода, легковоспламеняющихся паров и токсичных веществ в указанном порядке. Должна быть установлена ​​и соблюдаться система разрешений для любого входа в замкнутое пространство, безопасных (холодных) и огневых работ, в которой указаны безопасные уровни воздействия и необходимые средства индивидуальной защиты и защиты органов дыхания. В водах Соединенных Штатов эти испытания могут проводиться квалифицированными специалистами, называемыми «морскими химиками».

Отсеки на морских судах, такие как грузовые танки и насосные отделения, представляют собой замкнутые пространства; при очистке тех, которые были сделаны инертными или имеют легковоспламеняющиеся пары, токсичную или неизвестную атмосферу, они должны быть проверены и должны соблюдаться специальные меры безопасности и защиты органов дыхания. После выгрузки сырой нефти на внутренних поверхностях отсеков остается небольшое количество остатка, называемого прилипанием, которое затем можно промыть и заполнить водой в качестве балласта. Одним из методов уменьшения количества остатков является установка стационарного оборудования, которое удаляет до 80% налипания путем промывки стенок инертных отсеков сырой нефтью во время разгрузки.

Насосы, клапаны и оборудование

Должно быть выдано разрешение на работу и соблюдены безопасные рабочие процедуры, такие как склеивание, слив и удаление паров, испытания на возгорание паров и токсичных веществ, а также предоставление резервного противопожарного оборудования, когда операции, техническое обслуживание или ремонт требуют открытия грузовых насосов, трубопроводов, клапанов. или оборудование на борту морских судов.

Токсическое воздействие

Существует возможность попадания выхлопных газов, таких как дымовые газы или сероводород, на палубы судов даже из специально разработанных вентиляционных систем. Следует постоянно проводить испытания для определения уровней инертного газа на всех судах и уровней сероводорода на судах, которые содержат или ранее перевозили высокосернистую сырую нефть или остаточное топливо. Следует проводить испытания на воздействие бензола на судах, перевозящих сырую нефть и бензин. Вода, выходящая из скруббера инертного газа, и водный конденсат являются кислыми и коррозионно-активными; При возможности контакта следует использовать СИЗ.

Охрана окружающей среды

Морские суда и терминалы должны установить процедуры и предоставить оборудование для защиты окружающей среды от разливов на воду и землю, а также от выбросов паров в воздух. Использование крупных систем улавливания паров на морских терминалах растет. При вентиляции отсеков и закрытых помещений судов необходимо соблюдать требования по загрязнению атмосферного воздуха. Должны быть установлены процедуры аварийного реагирования, а также должны быть в наличии оборудование и обученный персонал для реагирования на разливы и выбросы сырой нефти, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей. Должно быть назначено ответственное лицо, которое обеспечит уведомление как компании, так и соответствующих органов в случае разлива или выброса, подлежащих регистрации.

В прошлом загрязненные нефтью балластные воды и промывные воды танков вымывались из отсеков в море. В 1973 году Международная конвенция по предотвращению загрязнения с судов установила требования, согласно которым перед сбросом воды в море нефтесодержащие остатки должны быть отделены и сохранены на борту для возможной обработки на берегу. Современные танкеры имеют системы изолированного балласта с трубопроводами, насосами и цистернами, отличными от тех, которые используются для перевозки грузов (в соответствии с международными рекомендациями), что исключает возможность загрязнения. Старые суда по-прежнему перевозят балласт в грузовых танках, поэтому при сбросе балласта необходимо соблюдать специальные процедуры, такие как перекачка нефтесодержащей воды в специально отведенные береговые резервуары и на перерабатывающие предприятия, чтобы предотвратить загрязнение.

Автомобильный и железнодорожный транспорт нефтепродуктов

Нефть и нефтепродукты сначала перевозили конными цистернами, затем железнодорожными цистернами и, наконец, автомобильным транспортом. После поступления на терминалы с морских судов или трубопроводов наливные жидкие нефтепродукты доставляются безнапорными автоцистернами или железнодорожными цистернами непосредственно на заправочные станции и потребителям или на более мелкие терминалы, называемые нефтебазами, для перераспределения. СУГ, антидетонаторы бензина, плавиковую кислоту и многие другие продукты, химикаты и присадки, применяемые в нефтегазовой промышленности, перевозят в напорных и автомобильных цистернах. Сырая нефть также может транспортироваться автоцистернами из небольших добывающих скважин в резервуары для сбора, а также автоцистернами и железнодорожными цистернами из резервуаров для хранения на нефтеперерабатывающие заводы или магистральные трубопроводы. Упакованные нефтепродукты в наливных емкостях или бочках и поддонах, а также ящики из более мелкой тары перевозятся в контейнеровозах или крытых вагонах.

Правительственные положения

Транспортировка нефтепродуктов автотранспортом или железнодорожными цистернами регулируется государственными органами во многих странах мира. Такие агентства, как Министерство транспорта США и Канадская транспортная комиссия (CTC), установили правила, регулирующие проектирование, конструкцию, предохранительные устройства, испытания, профилактическое обслуживание, осмотр и эксплуатацию автоцистерн и вагонов-цистерн. Правила, регулирующие эксплуатацию железнодорожных цистерн и автоцистерн, обычно включают испытания и сертификацию давления в цистернах и устройств сброса давления перед вводом в эксплуатацию и через регулярные промежутки времени после этого. Ассоциация американских железных дорог и Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA) являются типичными организациями, которые публикуют спецификации и требования по безопасной эксплуатации цистерн и автоцистерн. Большинство правительств имеют правила или придерживаются конвенций Организации Объединенных Наций, которые требуют идентификации и информации об опасных материалах и нефтепродуктах, которые отправляются наливом или в контейнерах. Железнодорожные цистерны, автоцистерны и грузовики с упаковкой снабжены табличками для обозначения любых перевозимых опасных продуктов и предоставления информации о реагировании на чрезвычайные ситуации.

Железнодорожные цистерны

Железнодорожные цистерны изготавливаются из углеродистой стали или алюминия и могут быть как герметичными, так и безнапорными. Современные цистерны могут вмещать до 171,000 600 л сжатого газа при давлении до 1.6 фунтов на квадратный дюйм (от 1.8 до 1800 МПа). Безнапорные цистерны превратились из небольших деревянных цистерн конца 1.31-х годов в гигантские цистерны, которые перевозят до 100 миллиона литров продукта при давлении до 0.6 фунтов на квадратный дюйм (XNUMX мПа). Безнапорные цистерны могут представлять собой отдельные единицы с одним или несколькими отсеками или цепочку соединенных между собой цистерн, называемую цистерной. Вагоны-цистерны загружаются по отдельности, а целые составы цистерн могут загружаться и выгружаться из одной точки. Как напорные, так и безнапорные цистерны могут обогреваться, охлаждаться, изолироваться и термически защищаться от пожара в зависимости от их назначения и перевозимых продуктов.

Все железнодорожные цистерны имеют верхние или нижние жидкостные или паровые клапаны для загрузки и выгрузки и люки для очистки. Они также оснащены устройствами, предназначенными для предотвращения повышения внутреннего давления при воздействии нештатных условий. Эти устройства включают предохранительные клапаны, удерживаемые на месте пружиной, которая может открываться для сброса давления, а затем закрываться; предохранительные вентиляционные отверстия с разрывными дисками, которые разрываются для сброса давления, но не могут повторно закрыться; или комбинация двух устройств. Для безнапорных цистерн предусмотрен предохранительный вакуумный клапан для предотвращения образования вакуума при разгрузке снизу. Как напорные, так и безнапорные цистерны имеют сверху защитные кожухи, окружающие загрузочные патрубки, линии отбора проб, колодцы для термометров и измерительные устройства. Платформы для погрузчиков могут быть предусмотрены или не предусмотрены на крыше автомобилей. Старые безнапорные цистерны могут иметь один или несколько расширительных куполов. На днище цистерн предусмотрены приспособления для разгрузки или очистки. На концах вагонов-цистерн предусмотрены головные щитки для предотвращения прокола корпуса сцепкой другого вагона при сходе с рельсов.

СПГ отгружается в виде криогенного газа в автоцистернах с теплоизоляцией и железнодорожных напорных цистернах. Автоцистерны под давлением и железнодорожные цистерны для перевозки СПГ имеют внутренний резервуар из нержавеющей стали, подвешенный во внешнем резервуаре из углеродистой стали. Кольцевое пространство представляет собой вакуум, заполненный изоляцией для поддержания низких температур при транспортировке. Чтобы предотвратить воспламенение газа обратно в резервуары, они оснащены двумя независимыми дистанционно управляемыми отказоустойчивыми аварийными запорными клапанами на линиях наполнения и слива и имеют манометры как внутри, так и снаружи резервуаров.

СУГ перевозят по суше в специально сконструированных железнодорожных цистернах (до 130 мXNUMX).³ вместимостью) или автоцистерны (до 40 м³ емкость). Автоцистерны и железнодорожные цистерны для перевозки сжиженного нефтяного газа обычно представляют собой неизолированные стальные баллоны со сферическим днищем, оборудованные манометрами, термометрами, двумя предохранительными клапанами, измерителем уровня газа, индикатором максимального заполнения и перегородками.

Железнодорожные цистерны, перевозящие СПГ или СНГ, не должны быть перегружены, так как они могут некоторое время стоять на запасном пути и подвергаться воздействию высоких температур окружающей среды, что может вызвать избыточное давление и вентиляцию. Соединительные провода и заземляющие кабели предусмотрены на наливных эстакадах железнодорожных и автоцистерн, чтобы помочь нейтрализовать и рассеять статическое электричество. Их следует подсоединять до начала работы и не отсоединять до завершения операций и закрытия всех клапанов. Грузовые и железнодорожные погрузочные сооружения обычно защищаются системами пожаротушения или распыления воды, а также огнетушителями.

Автоцистерны

Автоцистерны для перевозки нефтепродуктов и сырой нефти обычно изготавливаются из углеродистой стали, алюминия или пластифицированного стекловолокна, а их размер варьируется от вагонов-цистерн вместимостью 1,900 53,200 л до огромных цистерн вместимостью XNUMX XNUMX л. Вместимость автоцистерн регулируется регулирующими органами и обычно зависит от ограничений пропускной способности автомагистралей и мостов, а также допустимого веса на ось или общего разрешенного количества продукта.

Существуют герметичные и негерметичные автоцистерны, которые могут быть неизолированными или изолированными в зависимости от их службы и перевозимых продуктов. Автоцистерны под давлением обычно состоят из одного отсека, а автоцистерны без давления могут иметь один или несколько отсеков. Независимо от количества отсеков в автоцистерне каждый отсек должен обрабатываться индивидуально, со своими загрузочно-разгрузочными и предохранительно-разгрузочными устройствами. Отсеки могут быть разделены одинарными или двойными стенками. Правила могут требовать, чтобы несовместимые продукты и легковоспламеняющиеся и горючие жидкости, перевозимые в разных отсеках одного и того же транспортного средства, были разделены двойными стенками. При опрессовке отсеков пространство между стенками также должно быть проверено на наличие жидкости или пара.

Автоцистерны имеют люки, которые открываются для верхней загрузки, клапаны для закрытой верхней или нижней загрузки и разгрузки, или и то, и другое. Все отсеки имеют люки для очистки и оборудованы предохранительными устройствами для снижения внутреннего давления при воздействии нештатных условий. Эти устройства включают предохранительные клапаны, удерживаемые на месте пружиной, которая может открываться для сброса давления, а затем закрываться, люки на безнапорных резервуарах, которые открываются при выходе из строя предохранительных клапанов, и разрывные диски на автоцистернах под давлением. В каждом негерметичном отсеке автоцистерны предусмотрен вакуумный предохранительный клапан для предотвращения разрежения при разгрузке снизу. Негерметичные автоцистерны имеют сверху перила для защиты люков, предохранительных клапанов и системы улавливания паров в случае опрокидывания. Автоцистерны, как правило, оборудованы отрывными, самозакрывающимися устройствами, установленными на днище отсека для налива и выгрузки труб и арматуры для предотвращения разлива в случае повреждения при опрокидывании или столкновении.

Погрузка и разгрузка железнодорожных цистерн и автоцистерн

В то время как железнодорожные цистерны почти всегда загружаются и разгружаются рабочими, которым поручены эти конкретные обязанности, автоцистерны могут загружаться и разгружаться либо грузчиками, либо водителями. Вагоны-цистерны и автоцистерны загружаются на средства, называемые наливными эстакадами, и могут загружаться сверху через открытые люки или закрытые соединения, с нижней загрузкой через закрытые соединения или их комбинацией.

Загрузка

Рабочие, занимающиеся погрузкой и разгрузкой сырой нефти, сжиженного нефтяного газа, нефтепродуктов, а также кислот и присадок, используемых в нефтегазовой промышленности, должны иметь базовое представление о характеристиках обрабатываемых продуктов, их опасностях и воздействии, а также о необходимых рабочих процедурах и методах работы. для безопасного выполнения работы. Многие государственные учреждения и компании требуют использования и заполнения инспекционных форм при получении и отгрузке, а также перед погрузкой и разгрузкой железнодорожных цистерн и автоцистерн. Автоцистерны и железнодорожные цистерны могут загружаться через открытые люки в верхней части или через арматуру и клапаны в верхней или нижней части каждой цистерны или отсека. Закрытые соединения необходимы при нагрузке давлением и при наличии систем улавливания паров. Если системы загрузки не срабатывают по какой-либо причине (например, из-за неправильной работы системы улавливания паров или неисправности системы заземления или соединения), не следует предпринимать попытки обхода без разрешения. Все люки должны быть закрыты и надежно заперты во время транспортировки.

Рабочие должны следовать безопасным методам работы, чтобы избежать скольжения и падений при загрузке сверху. Если в системе управления погрузкой используются предварительно установленные счетчики, погрузчики должны внимательно следить за тем, чтобы загружать правильные продукты в назначенные резервуары и отсеки. При загрузке снизу все люки отсеков должны быть закрыты, а при загрузке сверху открыт только загружаемый отсек. При загрузке сверху следует избегать разбрызгивания, поместив загрузочную трубу или шланг близко к дну отсека и начав загрузку медленно, пока отверстие не будет погружено в воду. Во время ручных операций верхней загрузки грузчики должны находиться рядом, не привязывать устройство отключения загрузки (аварийный оператор) и не переполнять отсек. Грузчикам следует избегать контакта с продуктом и парами, стоя против ветра и отворачивая голову при загрузке сверху через открытые люки, а также надевая защитное снаряжение при работе с добавками, взятии проб и дренажных шлангах. Грузчики должны знать и соблюдать предписанные ответные действия в случае разрыва шланга или трубопровода, разлива, выброса, пожара или другой чрезвычайной ситуации.

Разгрузка и доставка

При разгрузке вагонов-цистерн и автоцистерн важно сначала убедиться, что каждый продукт выгружается в надлежащий предназначенный для хранения резервуар и что резервуар имеет достаточную емкость для хранения всего доставляемого продукта. Несмотря на то, что клапаны, наливные трубы, трубопроводы и наливные крышки должны иметь цветовую кодировку или иную маркировку для идентификации содержащегося продукта, водитель по-прежнему должен нести ответственность за качество продукта во время доставки. О любой неправильной доставке продукта, смешивании или загрязнении следует немедленно сообщить получателю и компании, чтобы предотвратить серьезные последствия. Когда водителям или операторам требуется добавлять продукты или брать пробы из резервуаров для хранения после доставки, чтобы убедиться в качестве продукта или по любой другой причине, следует соблюдать все положения по безопасности и охране здоровья, относящиеся к воздействию. Лица, занимающиеся доставкой и разгрузкой, должны постоянно находиться поблизости и знать, что делать в чрезвычайной ситуации, включая уведомление, остановку потока продукта, очистку разливов и когда покинуть зону.

Резервуары под давлением могут разгружаться компрессором или насосом, а резервуары без давления - самотеком, автомобильным насосом или насосом-приемником. Автоцистерны и вагоны-цистерны, которые перевозят смазочные или технические масла, присадки и кислоты, иногда разгружаются путем нагнетания в цистерны инертного газа, такого как азот. Вагоны-цистерны или автоцистерны могут нуждаться в обогреве с использованием паровых или электрических змеевиков для разгрузки тяжелой сырой нефти, вязких продуктов и парафинов. Всем этим видам деятельности присущи опасности и риски. Если это требуется по правилам, разгрузка не должна начинаться до тех пор, пока шланги для улавливания паров не будут подсоединены между нагнетательным резервуаром и резервуаром для хранения. При доставке нефтепродуктов в жилые дома, на фермы и на коммерческие объекты водители должны измерять любой резервуар, который не оборудован вентиляционной сигнализацией, чтобы предотвратить переполнение.

Противопожарная защита эстакады

Пожары и взрывы на верхних и нижних наливных эстакадах вагонов-цистерн и автоцистерн могут происходить по таким причинам, как накопление электростатического заряда и зажигательный искровой разряд в легковоспламеняющейся атмосфере, несанкционированные огневые работы, обратное воспламенение от установки улавливания паров, курение или другие небезопасные действия.

Источники воспламенения, такие как курение, работа двигателей внутреннего сгорания и огневые работы, должны постоянно контролироваться на погрузочной эстакаде, особенно во время погрузки или других операций, когда может произойти разлив или утечка. Наливные эстакады могут быть оборудованы переносными огнетушителями и ручными или автоматическими системами пенного, водяного или сухого химического пожаротушения. Если используются системы улавливания паров, должны быть предусмотрены пламегасители для предотвращения обратного воспламенения от установки улавливания к загрузочной эстакаде.

На наливных эстакадах должен быть предусмотрен дренаж для отвода разливов продукта от погрузчика, автоцистерны или вагона-цистерны и площадки наливной эстакады. Дренажи должны быть снабжены противопожарными ловушками для предотвращения миграции пламени и паров через канализационные системы. Другие соображения безопасности на эстакаде включают в себя средства аварийного отключения, размещенные в точках загрузки и в других стратегических точках терминала, и автоматические чувствительные к давлению клапаны, которые останавливают поток продукта на эстакаду в случае утечки в продуктовых линиях. Некоторые компании установили автоматические системы блокировки тормозов на заправочных патрубках автоцистерн, которые блокируют тормоза и не позволяют сдвинуть грузовик с эстакады до тех пор, пока не будут отсоединены линии наполнения.

Опасность воспламенения от электростатического разряда

Некоторые продукты, такие как промежуточные дистилляты и топлива с низким давлением паров и растворители, склонны к накоплению электростатических зарядов. При загрузке вагонов-цистерн и автоцистерн всегда существует возможность образования электростатических зарядов из-за трения, когда продукт проходит через трубопроводы и фильтры, а также из-за разбрызгивания. Это можно смягчить, спроектировав наливные эстакады, чтобы обеспечить время отдыха в трубопроводах после насосов и фильтров. Отсеки должны быть проверены, чтобы убедиться, что они не содержат каких-либо незакрепленных или плавающих объектов, которые могут действовать как накопители статического электричества. Отсеки с нижней загрузкой могут быть снабжены внутренними кабелями для рассеивания электростатических зарядов. Контейнеры для проб, термометры или другие предметы не следует опускать в отсеки до тех пор, пока не истечет период ожидания продолжительностью не менее 1 минуты, чтобы рассеять накопленный в продукте электростатический заряд.

Соединение и заземление играют важную роль в рассеянии электростатических зарядов, которые накапливаются во время погрузочных операций. Удерживая наливную трубу в контакте с металлической стороной люка при загрузке сверху и используя металлические загрузочные рукава или токопроводящий шланг при загрузке через закрытые соединения, автоцистерна или вагон-цистерна прикрепляются к наливной эстакаде, сохраняя одинаковый электрический заряд между объектами, чтобы не возникала искра при снятии загрузочной трубки или шланга. Вагон-цистерна или автоцистерна также могут быть соединены с наливной эстакадой с помощью соединительного кабеля, который переносит любой накопленный заряд от терминала на цистерне к эстакаде, где он затем заземляется с помощью заземляющего кабеля и стержня. Аналогичные меры предосторожности при склеивании необходимы при разгрузке из вагонов-цистерн и автоцистерн. Некоторые загрузочные эстакады снабжены электронными разъемами и датчиками, которые не позволяют активировать загрузочные насосы до тех пор, пока не будет достигнуто надежное соединение.

Во время очистки, технического обслуживания или ремонта автоцистерны или автоцистерны под давлением обычно открываются в атмосферу, позволяя воздуху поступать в резервуар. Во избежание возгорания от электростатических зарядов при загрузке этих вагонов в первый раз после таких мероприятий необходимо снизить уровень кислорода ниже 9.5 %, заполнив цистерну инертным газом, например азотом. Необходимы меры предосторожности для предотвращения попадания жидкого азота в бак, если азот подается из переносных контейнеров.

Переключить загрузку

Переключение загрузки происходит, когда продукты со средним или низким давлением паров, такие как дизельное топливо или мазут, загружаются в вагон-цистерну или отсек автоцистерны, в котором ранее находился горючий продукт, такой как бензин. Электростатический заряд, образующийся во время загрузки, может разрядиться в атмосфере, находящейся в пределах воспламеняемого диапазона, с последующим взрывом и пожаром. Эту опасность можно контролировать при загрузке сверху, опустив заливную трубу на дно отсека и загружая медленно, пока конец трубы не будет погружен в воду, чтобы избежать разбрызгивания или перемешивания. Во время загрузки должен поддерживаться контакт металла с металлом, чтобы обеспечить надежное соединение между загрузочной трубой и люком танка. При загрузке снизу используются дефлекторы начального медленного заполнения или разбрызгивания для уменьшения накопления статического электричества. Перед переключением загрузки танки, которые не могут быть осушены насухо, могут быть промыты небольшим количеством загружаемого продукта для удаления воспламеняющихся остатков в отстойниках, трубопроводах, клапанах и бортовых насосах.

Доставка продукции в крытых вагонах и автофургонах

Нефтепродукты отгружаются автофургонами-контейнеровозами и железнодорожными крытыми вагонами в металлических, фибровых и пластмассовых емкостях различного объема, от 55-галлонных (209-литровых) бочек до 5-галлонных (19-литровых) ведер и от 2-1/ Контейнеры от 2 галлонов (9.5 л) до 1 кварты (95 л) в гофрированных коробках, обычно на поддонах. Многие промышленные и товарные нефтепродукты перевозятся в больших металлических, пластиковых или комбинированных контейнерах средней грузоподъемности вместимостью от 380 до более чем 2,660 л. Сжиженный нефтяной газ транспортируется в больших и малых емкостях высокого давления. Кроме того, образцы сырой нефти, готовой продукции и отработанной продукции отправляются почтой или экспресс-перевозчиком в лаборатории для проб и анализов.

Со всеми этими продуктами, контейнерами и упаковками необходимо обращаться в соответствии с государственными постановлениями об опасных химических веществах, легковоспламеняющихся и горючих жидкостях и токсичных материалах. Это требует использования деклараций об опасных материалах, отгрузочных документов, разрешений, квитанций и других нормативных требований, таких как маркировка внешней стороны упаковок, контейнеров, грузовиков и крытых вагонов с надлежащей идентификацией и предупреждающей этикеткой об опасности. Правильная утилизация автоцистерн и вагонов-цистерн важна для нефтяной промышленности. Поскольку вместимость хранилищ ограничена, необходимо соблюдать графики поставок: от доставки сырой нефти для поддержания работы нефтеперерабатывающих заводов до доставки бензина на заправочные станции и от доставки смазочных материалов коммерческим и промышленным счетам до доставки мазута в дома.

СНГ доставляется потребителям автоцистернами, которые закачиваются непосредственно в небольшие резервуары для хранения на месте, как надземные, так и подземные (например, станции технического обслуживания, фермы, коммерческие и промышленные потребители). СУГ также доставляется потребителям автотранспортом или микроавтобусом в емкостях (газовых баллонах или баллонах). СПГ поставляется в специальных криогенных контейнерах, которые имеют внутренний топливный бак, окруженный изоляцией, и внешнюю оболочку. Аналогичные контейнеры предусмотрены для транспортных средств и техники, использующих СПГ в качестве топлива. Сжатый природный газ обычно поставляется в обычных баллонах со сжатым газом, таких как те, которые используются в промышленных погрузчиках.

В дополнение к обычным мерам безопасности и охраны здоровья, требуемым при перевозке железнодорожных вагонов и контейнеров, таких как перемещение и перемещение тяжелых предметов и управление промышленными грузовиками, рабочие должны быть знакомы с опасностями продуктов, с которыми они работают и доставляют, и знать, что следует делать. делать в случае разлива, выброса или другой чрезвычайной ситуации. Например, контейнеры средней грузоподъемности и бочки не следует выбрасывать из крытых вагонов или через задние борта грузовиков на землю. И компании, и государственные органы установили специальные правила и требования к водителям и операторам, которые занимаются перевозкой и доставкой легковоспламеняющихся и опасных нефтепродуктов.

Водители автоцистерн и грузовых фургонов часто работают в одиночку, и им, возможно, придется преодолевать большие расстояния в течение нескольких дней, чтобы доставить свой груз. Они работают и днем, и ночью, и в любых погодных условиях. Маневрирование крупногабаритных автоцистерн к станциям технического обслуживания и местам обслуживания клиентов без столкновения с припаркованными транспортными средствами или неподвижными объектами требует терпения, навыков и опыта. Водители должны обладать физическими и психическими характеристиками, необходимыми для этой работы.

Вождение автоцистерн отличается от вождения грузовых фургонов тем, что жидкий продукт имеет тенденцию смещаться вперед, когда грузовик останавливается, назад, когда грузовик ускоряется, и из стороны в сторону, когда грузовик поворачивает. Отсеки автоцистерн должны быть оборудованы перегородками, ограничивающими движение продукта во время транспортировки. Значительное мастерство требуется от водителей для преодоления инерции, создаваемой этим явлением, называемым «массой в движении». Иногда водителям автоцистерн приходится откачивать резервуары. Для этой деятельности требуется специальное оборудование, в том числе всасывающий шланг и перекачивающие насосы, а также меры предосторожности, такие как соединение и заземление для рассеивания накопленного электростатического заряда и предотвращения любого выброса паров или жидкостей.

Аварийное реагирование автомобилей и вагонов

Водители и операторы должны быть ознакомлены с требованиями к уведомлению и действиями по реагированию на чрезвычайные ситуации в случае пожара или выброса продукта, газа или пара. Таблички с идентификацией продукта и предупреждением об опасности в соответствии с отраслевыми, ассоциативными или национальными стандартами маркировки размещаются на грузовиках и железнодорожных вагонах, чтобы аварийно-спасательные службы могли определить меры предосторожности, необходимые в случае разлива или выброса пара, газа или продукта. Водители автомобилей и машинисты поездов также могут быть обязаны иметь паспорта безопасности материалов (MSDS) или другую документацию, описывающую опасности и меры предосторожности при обращении с перевозимыми продуктами. Некоторые компании или государственные учреждения требуют, чтобы в транспортных средствах, перевозящих легковоспламеняющиеся жидкости или опасные материалы, были аптечки первой помощи, огнетушители, материалы для очистки от разливов и переносные устройства предупреждения об опасности или сигналы, предупреждающие автомобилистов, если транспортное средство остановлено вдоль шоссе.

В случае необходимости опорожнения вагона или автоцистерны от продукта в результате аварии или опрокидывания требуется специальное оборудование и методы. Предпочтительно удаление продукта через стационарные трубопроводы и клапаны или с помощью специальных выбивных пластин на люках автоцистерн; однако при определенных условиях отверстия в резервуарах могут быть просверлены с использованием предписанных безопасных рабочих процедур. Независимо от метода удаления резервуары должны быть заземлены, а между опорожняемым резервуаром и приемным резервуаром должна быть предусмотрена перемычка.

Мойка цистерн и автоцистерн

Вход в вагон-цистерну или отсек автоцистерны для осмотра, очистки, технического обслуживания или ремонта представляет собой опасную деятельность, требующую соблюдения всех требований к вентиляции, испытанию, дегазации и других требований к входу в замкнутое пространство и пропускной системе для обеспечения безопасной эксплуатации. Очистка вагонов-цистерн и автоцистерн ничем не отличается от очистки резервуаров для хранения нефтепродуктов, и применяются все те же меры предосторожности и процедуры, связанные с безопасностью и воздействием на здоровье. Автоцистерны и автоцистерны могут содержать остатки легковоспламеняющихся, опасных или токсичных материалов в отстойниках и разгрузочных трубопроводах или были разгружены с использованием инертного газа, такого как азот, так что то, что может показаться чистым и безопасным пространством, таковым не является. Резервуары, которые содержали сырую нефть, остатки, асфальт или продукты с высокой температурой плавления, могут нуждаться в паровой или химической очистке перед вентиляцией и входом, или могут иметь пирофорную опасность. Вентиляция цистерн для удаления из них паров и токсичных или инертных газов может быть осуществлена ​​путем открытия самого нижнего и самого дальнего клапана или патрубка на каждом резервуаре или отсеке и размещения эжектора воздуха на самом дальнем верхнем отверстии. Перед входом в резервуар без средств защиты органов дыхания следует проводить мониторинг, чтобы убедиться, что все углы и углубления в резервуаре, такие как отстойники, тщательно проветриваются, и вентиляция должна продолжаться во время работы в резервуаре.

Надземное резервуарное хранилище жидких нефтепродуктов

Сырая нефть, газ, СПГ и СУГ, технологические добавки, химикаты и нефтепродукты хранятся в надземных и подземных атмосферных (безнапорных) и напорных резервуарах. Резервуары для хранения располагаются на концах подающих и сборных линий, вдоль автомобильных трубопроводов, на морских погрузочно-разгрузочных сооружениях, а также на нефтеперерабатывающих заводах, терминалах и нефтебазах. В этом разделе рассматриваются надземные атмосферные резервуары для хранения на нефтебазах нефтеперерабатывающих заводов, терминалов и нефтебаз. (Информация о наземных напорных резервуарах приведена ниже, а информация о подземных резервуарах и малых надземных резервуарах – в статье «Операции по заправке и обслуживанию автотранспортных средств».)

Терминалы и нефтебазы

Терминалы представляют собой хранилища, которые обычно принимают сырую нефть и нефтепродукты по магистральным трубопроводам или морским судам. Терминалы хранят и перераспределяют сырую нефть и нефтепродукты на нефтеперерабатывающие заводы, другие терминалы, нефтебазы, станции технического обслуживания и потребителям по трубопроводам, морским судам, железнодорожным цистернам и автоцистернам. Терминалы могут принадлежать и управляться нефтяными компаниями, трубопроводными компаниями, независимыми операторами терминалов, крупными промышленными или коммерческими потребителями или дистрибьюторами нефтепродуктов.

Наливные заводы обычно меньше терминалов и, как правило, получают нефтепродукты в железнодорожных цистернах или автоцистернах, обычно с терминалов, но иногда напрямую с нефтеперерабатывающих заводов. Наливные заводы хранят и перераспределяют продукцию на станции технического обслуживания и потребителям в автоцистернах или вагонах-цистернах (малые автоцистерны вместимостью примерно от 9,500 до 1,900 л). Наливные заводы могут эксплуатироваться нефтяными компаниями, дистрибьюторами или независимыми владельцами.

Резервуарные парки

Резервуарные парки представляют собой группы резервуаров для хранения на добывающих месторождениях, нефтеперерабатывающих заводах, морских, трубопроводных и распределительных терминалах и нефтебазах, в которых хранится сырая нефть и нефтепродукты. На нефтебазах отдельные резервуары или группы из двух или более резервуаров обычно окружены ограждениями, называемыми бермами, дамбами или противопожарными стенами. Эти ограждения резервуарных парков могут различаться по конструкции и высоте: от 45-сантиметровых земляных валов вокруг трубопроводов и насосов внутри дамб до бетонных стен, которые выше резервуаров, которые они окружают. Дайки могут быть построены из земли, глины или других материалов; они покрыты гравием, известняком или морскими раковинами для предотвращения эрозии; они различаются по высоте и достаточно широки, чтобы поверху могли проехать автомобили. Основные функции этих ограждений заключаются в том, чтобы удерживать, направлять и отводить дождевую воду, физически разделять резервуары для предотвращения распространения огня из одной области в другую, а также сдерживать разлив, выброс, утечку или перелив из резервуара, насоса или трубы внутри. область.

Размеры ограждений Dyke могут потребоваться в соответствии с правилами или политикой компании и поддерживаться в них для хранения определенного количества продукта. Например, ограждение дамбы может содержать не менее 110% вместимости самого большого резервуара в нем с учетом объема, вытесненного другими резервуарами, и количества продукта, оставшегося в самом большом резервуаре после достижения гидростатического равновесия. Также может потребоваться, чтобы ограждения дамб были построены с непроницаемой глиняной или пластиковой облицовкой для предотвращения разлива или выброса продукта из почвы или грунтовых вод.

Резервуары для хранения

В резервуарных парках имеется ряд различных типов вертикальных и горизонтальных надземных резервуаров для хранения под атмосферным давлением и давлением, которые содержат сырую нефть, нефтяное сырье, промежуточные продукты или готовые нефтепродукты. Их размер, форма, дизайн, конфигурация и работа зависят от количества и типа хранимой продукции, а также требований компании или нормативных требований. Надземные вертикальные резервуары могут иметь двойное дно для предотвращения утечки на землю и катодную защиту для сведения к минимуму коррозии. Горизонтальные резервуары могут быть изготовлены с двойными стенками или помещены в своды для предотвращения утечек.

Резервуары с атмосферным конусом на крыше

Резервуары с конической крышей представляют собой надземные, горизонтальные или вертикальные крытые цилиндрические атмосферные сосуды. Резервуары с конусной крышей имеют наружные лестницы или лестницы и платформы, а также слабую крышу по отношению к швам оболочки, вентиляционным отверстиям, шпигатам или сливным отверстиям; они могут иметь такие приспособления, как измерительные трубы, пенопластовые трубы и камеры, системы обнаружения и сигнализации перелива, автоматические системы измерения и т.д.

Когда летучая сырая нефть и легковоспламеняющиеся жидкие нефтепродукты хранятся в резервуарах с конической крышей, существует вероятность того, что паровое пространство окажется в пределах воспламеняемого диапазона. Хотя пространство между верхней частью продукта и крышей резервуара обычно богато парами, атмосфера в легковоспламеняющемся диапазоне может образоваться, когда продукт впервые помещается в пустой резервуар или когда воздух поступает в резервуар через вентиляционные отверстия или клапаны давления/вакуума, когда продукт изымается и как бак дышит при перепадах температуры. Резервуары с конической крышей могут быть подключены к системам рекуперации паров.

Консервационные резервуары представляют собой тип резервуара с конической крышей, верхняя и нижняя части которого разделены гибкой мембраной, предназначенной для удержания любого пара, образующегося при нагревании и расширении продукта под воздействием солнечного света в дневное время, и для возврата пара в резервуар при его конденсации. как танк ночью остывает. Резервуары консервации обычно используются для хранения авиационного бензина и аналогичных продуктов.

Атмосферные резервуары с плавающей крышей

Резервуары с плавающей крышей представляют собой надземные, вертикальные, открытые или закрытые цилиндрические атмосферные сосуды, оборудованные плавающей крышей. Основная цель плавающей крыши состоит в том, чтобы свести к минимуму пространство для пара между верхней частью продукта и нижней частью плавающей крыши, чтобы она всегда была насыщена паром, что исключает возможность образования паровоздушной смеси в диапазоне воспламенения. Все резервуары с плавающей крышей имеют внешние лестницы или лестницы и платформы, регулируемые лестницы или лестницы для доступа к плавающей крыше с платформы и могут иметь такие приспособления, как шунты, которые электрически соединяют крышу с корпусом, измерительные трубы, пенопластовые трубы и камеры, системы обнаружения и сигнализации перелива, автоматические системы учета и т.д. По периметру плавающих крыш предусмотрены уплотнения или чехлы для предотвращения выхода продукта или пара и их сбора на крыше или в пространстве над крышей.

Плавающие крыши снабжены ножками, которые можно устанавливать в высокое или низкое положение в зависимости от типа эксплуатации. Ноги обычно поддерживаются в нижнем положении, чтобы максимально возможное количество продукта могло быть извлечено из резервуара без создания парового пространства между верхней частью продукта и нижней частью плавающей крыши. Так как резервуары выводятся из эксплуатации до того, как они будут введены для осмотра, технического обслуживания, ремонта или очистки, необходимо отрегулировать опоры крыши в высокое положение, чтобы оставить место для работы под крышей после того, как резервуар опустеет. Когда резервуар возвращается в эксплуатацию, ножки снова регулируются в нижнее положение после заполнения резервуара продуктом.

Надземные резервуары для хранения с плавающей крышей далее классифицируются как резервуары с внешней плавающей крышей, внутренние резервуары с плавающей крышей или крытые внешние резервуары с плавающей крышей.

Внешние (открытые) резервуары с плавающей крышей те, которые с плавающими крышками установлены на резервуарах с открытым верхом. Внешние плавающие крыши обычно изготавливаются из стали и снабжены понтонами или другими средствами плавучести. Они оборудованы сливами на крыше для удаления воды, чехлами или уплотнителями для предотвращения выброса пара и регулируемыми лестницами для доступа на крышу с верхней части резервуара независимо от его положения. Они также могут иметь вторичные уплотнения для сведения к минимуму выброса пара в атмосферу, экраны от непогоды для защиты уплотнений и пенопластовые заглушки для сдерживания пены в области уплотнения в случае пожара или утечки через уплотнение. Вход на внешнюю плавающую крышу для измерения, обслуживания или других действий может считаться входом в замкнутое пространство, в зависимости от уровня крыши ниже верхней части резервуара, продуктов, содержащихся в резервуаре, а также государственных постановлений и политики компании.

Резервуары с внутренней плавающей крышей обычно это резервуары с конусной крышей, которые были переоборудованы путем установки плавучих палуб, плотов или внутренних плавающих крышек внутри резервуара. Внутренние плавающие крыши обычно изготавливаются из различных типов листового металла, алюминия, пластика или пенопласта с металлическим покрытием, и их конструкция может быть понтонного или тарельчатого типа, твердого плавучего материала или их комбинации. Внутренние плавающие крыши снабжены уплотнениями по периметру, чтобы предотвратить утечку пара в часть резервуара между верхней частью плавающей крыши и внешней крышей. Клапаны давления/вакуума или вентиляционные отверстия обычно предусмотрены в верхней части резервуара для контроля любых паров углеводородов, которые могут скапливаться в пространстве над внутренним поплавком. Внутренние резервуары с плавающей крышей имеют лестницы, установленные для доступа с конусной крыши на плавающую крышу. Вход на внутренние плавающие крыши с любой целью следует рассматривать как вход в замкнутое пространство.

Крытые (внешние) резервуары с плавающей крышей в основном это внешние резервуары с плавающей крышей, которые были модернизированы геодезическим куполом, снежной шапкой или аналогичным полуфиксированным покрытием или крышей, так что плавающая крыша больше не открыта для атмосферы. Недавно построенные крытые резервуары с внешней плавающей крышей могут включать типичные плавающие крыши, предназначенные для внутренних резервуаров с плавающей крышей. Вход на крытые внешние плавающие крыши для измерения, обслуживания или других действий может считаться входом в замкнутое пространство, в зависимости от конструкции купола или покрытия, уровня крыши ниже верхней части резервуара, продуктов, содержащихся в резервуаре и правительственные постановления и политика компании.

Трубопроводные и морские квитанции

Важной проблемой безопасности, качества продукции и окружающей среды в резервуарных хранилищах является предотвращение смешивания продуктов и переполнения резервуаров путем разработки и внедрения безопасных рабочих процедур и методов работы. Безопасная эксплуатация резервуаров для хранения зависит от приема продукта в резервуары в пределах их определенной вместимости путем обозначения приемных резервуаров до доставки, измерения резервуаров для определения доступной емкости и обеспечения правильной центровки клапанов и открытия только входного отверстия приемного резервуара, поэтому правильный количество продукта доставляется в указанный резервуар. Дренажи в дамбах вокруг резервуаров, принимающих продукт, обычно должны быть закрыты во время приема на случай переполнения или разлива. Защита и предотвращение переполнения могут быть обеспечены с помощью различных безопасных методов эксплуатации, включая ручное управление и автоматическое обнаружение, системы сигнализации и отключения, а также средства связи, все из которых должны быть взаимно понятны и приемлемы для персонала, перекачивающего продукт на трубопроводе. , морское судно и терминал или нефтеперерабатывающий завод.

Правительственные постановления или политика компании могут требовать, чтобы автоматические устройства определения уровня продукта, а также системы сигнализации и отключения были установлены на резервуарах, принимающих легковоспламеняющиеся жидкости и другие продукты из магистральных трубопроводов или морских судов. Там, где такие системы установлены, проверки целостности электронной системы должны проводиться на регулярной основе или перед передачей продукта, а в случае сбоя системы передача должна осуществляться в соответствии с процедурами получения вручную. Поступления должны контролироваться вручную или автоматически, на месте или из удаленного пункта управления, чтобы гарантировать, что операции выполняются в соответствии с планом. По завершении передачи все клапаны должны быть возвращены в нормальное рабочее положение или настроены на следующую приемку. Насосы, клапаны, соединения трубопроводов, дренажные и пробоотборные линии, области коллекторов, дренажи и отстойники следует осматривать и обслуживать, чтобы обеспечить их хорошее состояние и предотвратить разливы и утечки.

Замеры и отбор проб в резервуарах

В резервуарных хранилищах должны быть установлены процедуры и безопасные методы работы для измерения и отбора проб сырой нефти и нефтепродуктов, которые учитывают потенциальные опасности, связанные с каждым хранимым продуктом и каждым типом резервуара на объекте. Хотя замеры в резервуарах часто выполняются с использованием автоматических механических или электронных устройств, ручные замеры должны выполняться через определенные промежутки времени, чтобы обеспечить точность автоматических систем.

Операции ручного измерения и отбора проб обычно требуют, чтобы оператор поднялся на верхнюю часть резервуара. При замерах резервуаров с плавающей крышей оператор должен спуститься на плавающую крышу, если только резервуар не оснащен измерительными и пробоотборными трубками, доступными с платформы. В резервуарах с конусной крышей манометр должен открыть люк в крыше, чтобы опустить манометр в резервуар. Замерщики должны знать о требованиях к входу в замкнутое пространство и потенциальных опасностях при входе на крытые плавающие крыши или спуске на плавающие крыши с открытым верхом, высота которых ниже установленных уровней. Для этого может потребоваться использование контрольных устройств, таких как детекторы кислорода, горючих газов и сероводорода, а также средств индивидуальной защиты и защиты органов дыхания.

Температуры продукта и пробы могут быть взяты одновременно с ручным измерением. Температуры также могут записываться автоматически, а образцы могут быть получены через встроенные соединения для образцов. Ручной замер и отбор проб должны быть ограничены, пока в резервуары поступает продукт. После завершения приема необходимо провести период релаксации от 30 минут до 4 часов, в зависимости от продукта и политики компании, чтобы рассеять любое накопление электростатического заряда перед проведением ручного отбора проб или измерения. Некоторые компании требуют установления и поддержания связи или визуального контакта между замерщиками и другим персоналом объекта при спуске на плавающие крыши. Вход на крыши резервуаров или платформы для измерения, отбора проб или других действий во время грозы должен быть ограничен.

Вентиляция и очистка бака

Резервуары для хранения выводятся из эксплуатации для проверки, испытаний, технического обслуживания, ремонта, модернизации и очистки резервуаров по мере необходимости или через регулярные промежутки времени в зависимости от государственных постановлений, политики компании и требований к эксплуатационному обслуживанию. Хотя вентиляция, очистка и вход в резервуары являются потенциально опасными операциями, эта работа может быть выполнена без происшествий при условии соблюдения надлежащих процедур и соблюдения безопасных методов работы. Без таких мер предосторожности возможны травмы или повреждения в результате взрывов, пожаров, нехватки кислорода, токсического воздействия и физических опасностей.

Предварительные приготовления

После принятия решения о выводе резервуара из эксплуатации для осмотра, обслуживания или очистки требуется ряд предварительных приготовлений. К ним относятся: планирование хранения и альтернатив снабжения; просмотр истории резервуара, чтобы определить, содержался ли в нем когда-либо этилированный продукт или был ли он ранее очищен и сертифицирован как не содержащий свинец; определение количества и типа содержащихся продуктов и того, сколько остатка останется в резервуаре; осмотр резервуара снаружи, прилегающей территории и оборудования, которое будет использоваться для удаления продукта, удаления паров и очистки; обеспечение того, чтобы персонал был обучен, квалифицирован и ознакомлен с разрешениями на объект и процедурами безопасности; распределение должностных обязанностей в соответствии с требованиями допуска на объект в замкнутое пространство и на выполнение огневых и безопасных работ; и проведение встречи между персоналом терминала и очисткой резервуаров или подрядчиками до начала очистки или строительства резервуаров.

Контроль источников воспламенения

После удаления всего имеющегося продукта из резервуара через стационарные трубопроводы и перед открытием любых водозаборов или линий отбора проб все источники воспламенения должны быть удалены из окружающей зоны до тех пор, пока резервуар не будет признан свободным от паров. Вакуумные тележки, компрессоры, насосы и другое оборудование с электрическим или моторным приводом следует располагать с наветренной стороны, либо на вершине, либо за пределами зоны дамбы, или, если она находится внутри зоны дамбы, не менее чем в 20 м от резервуара или любых других источников загрязнения. легковоспламеняющиеся пары. Подготовка резервуаров, вентиляция и очистка должны быть прекращены во время грозы.

Удаление остатков

Следующим шагом является удаление как можно большего количества оставшегося продукта или остатка в резервуаре через трубопроводы и водозаборные соединения. Для этой работы может быть выдано разрешение на безопасную работу. Вода или дистиллятное топливо могут впрыскиваться в бак через фиксированные соединения, чтобы облегчить выход продукта из бака. Остатки, удаленные из резервуаров, содержащих высокосернистую нефть, должны храниться во влажном состоянии до удаления, чтобы избежать самовозгорания.

Изоляция резервуара

После того, как весь доступный продукт удален через стационарные трубопроводы, все трубопроводы, подключенные к резервуару, включая трубопроводы для продукта, трубопроводы для улавливания паров, трубопроводы для пены, трубопроводы для отбора проб и т. д., должны быть отсоединены путем закрытия клапанов, ближайших к резервуару, и установки заглушек в резервуаре. трубопроводы со стороны бака клапана, чтобы предотвратить попадание паров в бак из трубопроводов. Участок трубопровода между жалюзи и баком следует слить и промыть. Клапаны за пределами зоны дамбы должны быть закрыты и заперты или снабжены бирками. Резервуарные насосы, внутренние смесители, системы катодной защиты, электронные системы измерения и определения уровня и т. д. должны быть отключены, обесточены и заблокированы или маркированы.

Удаление паров

Резервуар теперь готов к обеззараживанию. Должны проводиться прерывистые или непрерывные испытания паров и работать в зоне, ограниченной во время вентиляции резервуара. Естественная вентиляция через открытие резервуара в атмосферу обычно не предпочтительна, поскольку она не так быстра и не так безопасна, как принудительная вентиляция. Существует несколько методов механической вентиляции резервуара в зависимости от его размера, конструкции, состояния и внутренней конфигурации. В одном из методов резервуары с конической крышей можно дегазировать, поместив эжектор (переносной вентилятор) на люк в верхней части резервуара, медленно запуская его, пока люк в дне резервуара открыт, а затем устанавливая его на высокую мощность. скорость всасывания воздуха и паров через резервуар.

Должно быть выдано разрешение на выполнение безопасных или огневых работ, включающее деятельность по вентиляции. Все воздуходувки и эдукторы должны быть надежно прикреплены к корпусу резервуара для предотвращения электростатического возгорания. В целях безопасности воздуходувки и эжекторы предпочтительно должны приводиться в действие сжатым воздухом; однако использовались взрывозащищенные электрические или паровые двигатели. Для внутренних резервуаров с плавающей крышей может потребоваться отдельная вентиляция частей выше и ниже плавающей крыши. Если пары выпускаются через нижний люк, необходима вертикальная труба на высоте не менее 4 м над уровнем земли и не ниже окружающей стены дамбы, чтобы пары не собирались на низких уровнях или не достигали источника воспламенения до рассеивания. При необходимости пары могут быть направлены в систему улавливания паров предприятия.

По мере проветривания оставшийся осадок можно смыть и удалить через открытый нижний люк с помощью водяного и всасывающего шлангов, оба из которых должны быть соединены с корпусом резервуара для предотвращения электростатического возгорания. Резервуары, содержащие высокосернистую сырую нефть или остаточные продукты с высоким содержанием серы, могут самопроизвольно выделять тепло и воспламеняться при высыхании во время вентиляции. Этого следует избегать, смачивая внутреннюю часть резервуара водой, чтобы защитить отложения от воздуха и предотвратить повышение температуры. Все остатки сульфида железа должны быть удалены из открытого люка, чтобы предотвратить воспламенение паров во время вентиляции. Рабочие, занимающиеся промывкой, удалением и смачиванием, должны носить соответствующие средства индивидуальной защиты и защиты органов дыхания.

Первоначальный въезд, проверка и сертификация

Индикацию прогресса в удалении паров из резервуара можно получить, наблюдая за парами в точке выпуска во время вентиляции. Как только выяснится, что уровень легковоспламеняющихся паров ниже уровня, установленного регулирующими органами или политикой компании, можно войти в резервуар для проверки и тестирования. Участник должен носить соответствующие средства индивидуальной защиты и средства защиты органов дыхания с подачей воздуха; после проверки атмосферы у люка и получения разрешения на вход рабочий может войти в резервуар для продолжения проверки и осмотра. Во время осмотра должны проводиться проверки на наличие препятствий, падающих крыш, слабых опор, дыр в полу и других физических опасностей.

Очистка, техническое обслуживание и ремонт

По мере того, как вентиляция продолжается и уровень паров в резервуаре падает, могут быть выданы разрешения, разрешающие вход рабочим с соответствующими средствами индивидуальной защиты и защиты органов дыхания, если это необходимо, для начала очистки резервуара. Мониторинг содержания кислорода, легковоспламеняющихся паров и токсичной атмосферы должен продолжаться, и если уровни внутри резервуара превышают установленные для входа, срок действия разрешения автоматически истекает, и поступающие должны немедленно покинуть резервуар до повторного достижения безопасного уровня и переоформления разрешения. . Вентиляция должна продолжаться во время операций по очистке до тех пор, пока в резервуаре остается какой-либо остаток или шлам. Во время проверки и очистки следует использовать только низковольтное освещение или одобренные фонари.

После того, как резервуары очищены и высушены, перед началом работ по техническому обслуживанию, ремонту или модернизации необходимо провести окончательную проверку и испытания. Необходимо тщательно осмотреть отстойники, колодцы, плиты пола, понтоны с плавающей крышей, опоры и колонны, чтобы убедиться в отсутствии утечек, которые позволили продукту попасть в эти пространства или просочиться под пол. Пространства между пенопластовыми уплотнениями и погодозащитными экранами или вторичной защитной оболочкой также должны быть проверены и проверены на наличие паров. Если в резервуаре ранее содержался этилированный бензин или если история резервуара отсутствует, следует провести испытание на содержание свинца в воздухе и подтвердить отсутствие свинца в резервуаре, прежде чем рабочие будут допущены внутрь без респираторов с подачей воздуха.

Разрешение на огневые работы должно быть выдано в отношении сварки, резки и других огневых работ, а разрешение на безопасные работы выдано в отношении других работ по ремонту и техническому обслуживанию. Сварочные или огневые работы могут привести к образованию токсичных или ядовитых паров внутри резервуара, что требует наблюдения, защиты органов дыхания и постоянной вентиляции. Когда резервуары должны быть оснащены двойным дном или внутренней плавающей крышей, в боковой части резервуара часто прорезают большое отверстие, чтобы обеспечить неограниченный доступ и избежать необходимости получения разрешений на вход в замкнутое пространство.

Пескоструйная очистка и покраска резервуаров снаружи обычно следует за очисткой резервуаров и завершается до того, как резервуар будет возвращен в эксплуатацию. Эти работы, наряду с очисткой и покраской трубопроводов резервуарного парка, могут выполняться во время эксплуатации резервуаров и трубопроводов путем внедрения и соблюдения предписанных процедур безопасности, таких как проведение мониторинга паров углеводородов и прекращение пескоструйной очистки, когда в близлежащие резервуары поступают легковоспламеняющиеся жидкие продукты. . Взрывная очистка песком может привести к опасному воздействию кремнезема; поэтому многие государственные учреждения и компании требуют использования специальных нетоксичных материалов для струйной очистки или песка, которые можно собирать, очищать и перерабатывать. Во избежание загрязнения при очистке емкостей и трубопроводов от свинцовой краски можно использовать специальные устройства для струйной очистки с вакуумным сбором. После пескоструйной очистки места на стенках резервуара или трубопроводах, подозреваемые в наличии утечек и просачиваний, должны быть проверены и отремонтированы перед покраской.

Возврат танка в строй

При подготовке к возвращению в эксплуатацию после завершения очистки, осмотра, технического обслуживания или ремонта резервуара люки закрываются, все жалюзи снимаются и трубопровод снова подсоединяется к резервуару. Клапаны разблокируются, открываются и выравниваются, а механические и электрические устройства снова активируются. Многие государственные учреждения и компании требуют, чтобы резервуары были подвергнуты гидростатическим испытаниям, чтобы убедиться в отсутствии утечек, прежде чем они будут возвращены в эксплуатацию. Поскольку для получения необходимого напора для точного испытания требуется значительное количество воды, часто используется водяное дно с дизельным топливом. По завершении испытаний резервуар опорожняется и готовится к приему продукта. После завершения приема и истечения времени релаксации опоры резервуаров с плавающей крышей возвращаются в нижнее положение.

Противопожарная защита и профилактика

Всякий раз, когда углеводороды присутствуют в закрытых емкостях, таких как резервуары для хранения на нефтеперерабатывающих заводах, терминалах и нефтебазах, существует вероятность выделения жидкостей и паров. Эти пары могут смешиваться с воздухом в пределах воспламеняемости и при контакте с источником воспламенения вызывать взрыв или пожар. Независимо от возможностей систем противопожарной защиты и персонала на объекте, ключом к противопожарной защите является предотвращение пожара. Следует предотвращать попадание разливов и выбросов в канализационные и дренажные системы. Небольшие разливы следует накрывать влажными одеялами, а более крупные – пеной, чтобы предотвратить выход паров и их смешивание с воздухом. Источники воспламенения в зонах, где могут присутствовать пары углеводородов, должны быть устранены или контролироваться. Переносные огнетушители следует перевозить на служебных транспортных средствах и размещать в доступных и стратегически важных местах по всему объекту.

Установление и внедрение безопасных рабочих процедур и методов, таких как системы разрешений на горячую и безопасную (холодную) работу, программы электрической классификации, программы блокировки / маркировки, а также обучение и обучение сотрудников и подрядчиков, имеют решающее значение для предотвращения пожаров. На предприятиях следует разработать заранее спланированные аварийные процедуры, а сотрудники должны знать свои обязанности по оповещению и реагированию на пожары и эвакуацию. На объекте должны быть вывешены телефоны ответственных лиц и органов, которым необходимо сообщить в случае возникновения чрезвычайной ситуации, и обеспечены средства связи. Местные пожарные службы, аварийно-спасательные службы, организации общественной безопасности и взаимопомощи также должны быть осведомлены о процедурах и ознакомлены с объектом и его опасностями.

Углеводородные пожары контролируются одним из следующих методов или их комбинацией:

• Удаление топлива. Одним из лучших и самых простых методов контроля и тушения углеводородного пожара является перекрытие источника топлива путем закрытия клапана, перенаправления потока продукта или, если речь идет о небольшом количестве продукта, контроля воздействия, позволяя продукту сгореть. . Пена также может использоваться для покрытия разливов углеводородов, чтобы предотвратить выброс паров и их смешивание с воздухом.

• Удаление кислорода. Другой метод заключается в прекращении подачи воздуха или кислорода путем тушения пожаров пеной или водяным туманом или путем использования углекислого газа или азота для вытеснения воздуха в закрытых помещениях.

• Охлаждение. Водяной туман, туман или брызги и двуокись углерода могут использоваться для тушения некоторых возгораний нефтепродуктов путем снижения температуры огня ниже температуры воспламенения продукта и предотвращения образования паров и их смешивания с воздухом.

• Прерывание горения. Химические вещества, такие как сухие порошки и галон, тушат пожары, прерывая химическую реакцию огня.

 

Противопожарная защита резервуара для хранения

Противопожарная защита и профилактика резервуаров для хранения - это специализированная наука, которая зависит от взаимосвязи типа, состояния и размера резервуара; продукт и количество, хранящееся в резервуаре; расстояние между резервуарами, обвалование и дренаж; противопожарная защита объекта и возможности реагирования; посторонняя помощь; и философия компании, отраслевые стандарты и правительственные постановления. Пожары в резервуарах для хранения могут быть легко или очень трудно контролировать и тушить, в первую очередь в зависимости от того, был ли пожар обнаружен и атакован во время его первоначального возникновения. Операторам резервуаров-хранилищ следует обращаться к многочисленным рекомендуемым практикам и стандартам, разработанным такими организациями, как Американский институт нефти (API) и Национальная ассоциация противопожарной защиты США (NFPA), в которых очень подробно рассматривается предотвращение возгорания и защита резервуаров для хранения.

Если резервуары с плавающей крышей с открытым верхом имеют некруглую форму или если уплотнения изношены или не плотно прилегают к корпусу резервуара, пары могут выходить и смешиваться с воздухом, образуя воспламеняющиеся смеси. В таких ситуациях при ударе молнии возможно возгорание в месте примыкания уплотнений крыши к обечайке резервуара. При раннем обнаружении небольшие возгорания тюленей часто можно потушить с помощью ручного порошкового огнетушителя или с помощью пены, подаваемой из пенного шланга или пенной системы.

Если тушеный пожар нельзя контролировать с помощью ручных огнетушителей или шланговых струй, или если идет большой пожар, пена может быть нанесена на крышу через стационарные или полустационарные системы или большие дозаторы пены. Необходимы меры предосторожности при нанесении пены на крышу резервуаров с плавающей крышей; если на крышу ложится слишком большой вес, она может наклониться или опуститься, что приведет к обнажению большой площади поверхности продукта и возгоранию. Пенные дамбы используются на резервуарах с плавающей крышей для улавливания пены в области между уплотнениями и корпусом резервуара. По мере того, как пена оседает, вода стекает под пенопластовые заслонки и должна удаляться через водосточную систему крыши резервуара, чтобы избежать перегрузки и проседания крыши.

В зависимости от правительственных постановлений и политики компании резервуары для хранения могут быть снабжены стационарными или полустационарными системами пенообразования, которые включают: трубопроводы к резервуарам, стояки для пены и пенные камеры на резервуарах; подземные нагнетательные трубопроводы и патрубки внутри днища резервуаров; и распределительные трубопроводы и пенопластовые плотины на верхней части резервуаров. В стационарных системах растворы пены и воды генерируются в центрально расположенных пеноблоках и перекачиваются в резервуар по системе трубопроводов. В полустационарных системах пенообразования обычно используются переносные резервуары для пены, генераторы пены и насосы, которые подводятся к соответствующему резервуару, подключаются к водопроводу и подсоединяются к пенному трубопроводу резервуара.

Растворы водяной пены также могут генерироваться централизованно и распределяться по объекту через систему трубопроводов и гидрантов, а шланги будут использоваться для подключения ближайшего гидранта к полустационарной пенной системе резервуара. Если резервуары не снабжены стационарными или полустационарными системами пенообразования, пена может наноситься на верхнюю часть резервуаров с помощью дозаторов пены, пожарных рукавов и форсунок. Независимо от метода применения, для тушения полностью загоревшегося резервуара необходимо применять определенное количество пены с использованием специальных методов с определенной концентрацией и расходом в течение минимального времени, зависящего, в первую очередь, от размера резервуара. , вовлеченный продукт и площадь поверхности огня. Если пенообразователя недостаточно для удовлетворения требуемых критериев применения, возможность контроля или тушения минимальна.

Только обученные и знающие пожарные должны иметь право использовать воду для тушения пожаров в резервуарах с жидким нефтепродуктом. Мгновенные извержения или вскипания могут происходить, когда вода превращается в пар при прямом воздействии на горящие резервуары с сырой или тяжелой нефтью. Поскольку вода тяжелее большинства углеводородных топлив, она опустится на дно резервуара и, если ее будет достаточно, заполнит резервуар и вытолкнет продукт горения вверх и через верхнюю часть резервуара.

Вода, как правило, используется для контроля или тушения разливов пожаров снаружи резервуаров, чтобы можно было управлять клапанами для управления потоком продукта, для охлаждения стенок задействованных резервуаров и предотвращения взрывов кипящей жидкости и расширяющихся паров (BLEVE — см. раздел «Опасности пожара»). СУГ» ниже) и уменьшить воздействие тепла и пламени на соседние резервуары и оборудование. Из-за необходимости в специальном обучении, материалах и оборудовании вместо того, чтобы позволять сотрудникам пытаться тушить пожар в резервуарах, многие терминалы и нефтебазы установили политику удаления как можно большего количества продукта из вовлеченного резервуара, защиты соседних конструкций от тепла и пламя и дайте остатку продукта в баке сгореть в контролируемых условиях, пока огонь не погаснет.

Охрана здоровья и безопасность терминалов и нефтебаз

Фундаменты резервуаров для хранения, опоры и трубопроводы следует регулярно проверять на наличие коррозии, эрозии, оседания или других видимых повреждений, чтобы предотвратить потерю или порчу продукта. Напорно-вакуумные клапаны резервуаров, уплотнения и экраны, вентиляционные отверстия, пенокамеры, водосточные желоба, водозаборные клапаны и устройства обнаружения перелива должны регулярно проверяться, испытываться и обслуживаться, включая удаление льда зимой. Если пламегасители установлены на вентиляционных отверстиях резервуаров или в линиях рекуперации паров, их необходимо регулярно осматривать и чистить, а зимой не допускать их замерзания для обеспечения надлежащей работы. Клапаны на выходе из резервуаров, автоматически закрывающиеся при пожаре или падении давления, должны быть проверены на работоспособность.

Поверхности дамбы должны стекать или иметь наклон в сторону от резервуаров, насосов и трубопроводов, чтобы удалить любой пролитый или выпущенный продукт в безопасную зону. Стены дамбы должны поддерживаться в хорошем состоянии, дренажные клапаны должны быть закрыты, за исключением случаев, когда вода сливается, а участки дамбы должны быть выкопаны по мере необходимости для поддержания проектной мощности. Лестницы, пандусы, лестницы, платформы и перила наливных эстакад, дамб и резервуаров должны содержаться в безопасном состоянии, без льда, снега и масла. Негерметичные резервуары и трубопроводы должны быть отремонтированы как можно скорее. Не рекомендуется использовать муфты victaulic или аналогичные муфты на трубопроводах в обвалованных зонах, которые могут подвергаться воздействию тепла, чтобы предотвратить размыкание трубопроводов во время пожаров.

Должны быть установлены и внедрены процедуры безопасности и безопасные методы работы, а также обеспечено обучение или обучение, чтобы операторы терминалов и нефтебаз, обслуживающий персонал, водители автоцистерн и персонал подрядчиков могли работать безопасно. Они должны включать, как минимум, информацию, касающуюся основ воспламенения углеводородов, контроля и тушения; опасностей и защиты от воздействия токсичных веществ, таких как сероводород и полиядерные ароматические соединения в сырой нефти и остаточном топливе, бензол в бензине и присадки, такие как тетраэтилсвинец и метил-трет-бутиловый эфир (МТБЭ); действия по реагированию на чрезвычайные ситуации; и обычные физические и климатические опасности, связанные с этой деятельностью.

На объекте может присутствовать асбест или другая изоляция для защиты резервуаров и трубопроводов. Должны быть установлены и соблюдены соответствующие меры безопасности и личной защиты при обращении с такими материалами, их удалении и утилизации.

Охрана окружающей среды

Операторы и сотрудники терминала должны знать и соблюдать государственные нормативные акты и политики компании, касающиеся защиты грунтовых и поверхностных вод, почвы и воздуха от загрязнения жидкими и парами нефтепродуктов, а также обращения с опасными отходами и их удаления.

• Загрязнение воды. Многие терминалы оборудованы сепараторами нефти и воды для обработки загрязненной воды из зон хранения резервуаров, стоков с наливных эстакад и стоянок, а также воды, сливаемой из резервуаров и крыш резервуаров с открытым верхом. От терминалов может потребоваться соответствие установленным стандартам качества воды и получение разрешений перед сбросом воды.

• Загрязнение воздуха. Предотвращение загрязнения воздуха включает минимизацию выбросов паров из клапанов и вентиляционных отверстий. Установки улавливания паров собирают пары с погрузочных эстакад и морских доков, даже если танки вентилируются перед входом. Эти пары либо обрабатываются и возвращаются на хранение в виде жидкостей, либо сжигаются.

• Разливы на суше и в воде. Правительственные учреждения и компании могут потребовать, чтобы нефтехранилища имели планы предотвращения разливов и контрмер, а также чтобы персонал был обучен и знал о потенциальных опасностях, уведомлениях и действиях, которые необходимо предпринять в случае разлива или выброса. В дополнение к работе с разливами на терминале персонал часто обучен и оснащен для реагирования на чрезвычайные ситуации за пределами площадки, такие как опрокидывание автоцистерны.

• Сточные воды и опасные отходы. От терминалов может потребоваться выполнение нормативных требований и получение разрешений на сброс сточных и нефтесодержащих отходов на государственные или частные очистные сооружения. Различные государственные требования и процедуры компании могут применяться к хранению и обращению с опасными отходами на объекте, такими как асбестовая изоляция, остатки после очистки резервуаров и загрязненный продукт. Рабочие должны быть обучены этой деятельности и должны быть осведомлены о потенциальных опасностях, связанных с воздействием, которое может произойти.

 

Хранение СУГ и обращение с ним

Резервуары для хранения сыпучих материалов

СУГ хранятся в больших емкостях для хранения в точках производства (газовые и нефтяные месторождения, газовые заводы и нефтеперерабатывающие заводы) и в точках распределения потребителю (терминалы и нефтебазы). Двумя наиболее часто используемыми методами бестарного хранения СУГ являются:

• Под высоким давлением при температуре окружающей среды. СУГ хранится в стальных резервуарах высокого давления (при давлении от 1.6 до 1.8 МПа) или в подземных непроницаемых породах или соляных породах.

• Под давлением, близким к атмосферному, при низкой температуре. СУГ хранится в тонкостенных теплоизолированных стальных резервуарах; в железобетонных резервуарах над и под землей; и в подземных криогенных резервуарах. Давление поддерживается близким к атмосферному (от 0.005 до 0.007 МПа) при температуре –160 °С для СПГ, хранящегося в криогенных подземных резервуарах.

 

Емкости для хранения сжиженного нефтяного газа представляют собой горизонтальные резервуары цилиндрической (круглой) формы (от 40 до 200 м³) или сферы (до 8,000 м³). Холодильное хранение характерно для складских помещений площадью более 2,400 м³. Как горизонтальные резервуары, которые изготавливаются в цехах и транспортируются к месту хранения, так и шары, которые строятся на месте, проектируются и изготавливаются в соответствии с жесткими спецификациями, нормами и стандартами.

Расчетное давление резервуаров для хранения не должно быть меньше давления паров СУГ, подлежащего хранению, при максимальной температуре эксплуатации. Резервуары для пропан-бутановых смесей должны быть рассчитаны на 100% давление пропана. Следует учитывать дополнительные требования к давлению, обусловленные гидростатическим напором продукта при максимальном наполнении и парциальным давлением неконденсируемых газов в паровом пространстве. В идеале емкости для хранения сжиженного углеводородного газа должны быть рассчитаны на полный вакуум. В противном случае должны быть предусмотрены вакуумные предохранительные клапаны. Конструктивные особенности должны также включать устройства сброса давления, датчики уровня жидкости, датчики давления и температуры, внутренние запорные клапаны, устройства предотвращения обратного потока и обратные клапаны переполнения. Также могут быть предусмотрены аварийные отказоустойчивые запорные клапаны и сигналы высокого уровня.

Горизонтальные резервуары либо устанавливаются над землей, либо размещаются на насыпях, либо закапываются под землю, как правило, с подветренной стороны от любых существующих или потенциальных источников воспламенения. Если конец горизонтального резервуара разорвется из-за избыточного давления, корпус будет отброшен в сторону другого конца. Поэтому целесообразно размещать надземный резервуар так, чтобы его длина была параллельна какой-либо важной конструкции (и чтобы ни один конец не указывал на какую-либо важную конструкцию или оборудование). Другие факторы включают расстояние между баками, местоположение, а также противопожарную защиту. Нормы и правила определяют минимальные горизонтальные расстояния между резервуарами для хранения сжиженного углеводородного газа под давлением и прилегающими объектами, резервуарами и важными конструкциями, а также потенциальными источниками воспламенения, включая технологические процессы, факелы, нагреватели, линии электропередач и трансформаторы, погрузочно-разгрузочные устройства, устройства внутреннего сгорания. двигателей и газовых турбин.

Дренаж и локализация разливов являются важными факторами при проектировании и обслуживании хранилищ жидких углеводородных газов, чтобы направлять разливы в место, где они сведут к минимуму риск для объекта и прилегающих территорий. Там, где разливы представляют потенциальную опасность для других объектов или населения, можно использовать обваловку и отстойник. Резервуары для хранения обычно не обвалованы, но земля выровнена таким образом, чтобы пары и жидкости не собирались под резервуарами для хранения или вокруг них, чтобы горящие разливы не попадали на резервуары для хранения.

Цилиндров

СУГ для использования потребителями, будь то СПГ или СНГ, хранятся в баллонах при температурах выше их точек кипения при нормальной температуре и давлении. Все баллоны СПГ и СНГ снабжены защитными манжетами, предохранительными клапанами и крышками клапанов. Основные типы используемых потребительских баллонов:

• баллоны для отвода паров (от 1/2 до 50 кг), используемые потребителями, причем более крупные баллоны обычно повторно наполняются на основе обмена с поставщиком.

• цилиндры для отвода жидкости для розлива в небольшие многоразовые баллоны, принадлежащие потребителю

• автомобильные топливные баллоны, в том числе автомобильные баллоны (40 кг), стационарно устанавливаемые в качестве топливных баков на автомобилях и заполняемые и используемые в горизонтальном положении, и баллоны для грузовых автомобилей, предназначенные для хранения, наполнения и обращения с ними в вертикальном положении, но используемые в горизонтальная позиция.

 

Свойства углеводородных газов

Согласно NFPA, легковоспламеняющиеся (горючие) газы — это те, которые горят при нормальных концентрациях кислорода в воздухе. Горение легковоспламеняющихся газов аналогично воспламенению паров легковоспламеняющихся углеводородов, поскольку для инициирования реакции горения требуется определенная температура воспламенения, и каждый из них будет гореть только в определенном диапазоне газовоздушных смесей. У легковоспламеняющихся жидкостей есть температура вспышки, которая представляет собой температуру (всегда ниже точки кипения), при которой они выделяют достаточно паров для воспламенения. Для легковоспламеняющихся газов не существует очевидной температуры воспламенения, поскольку они обычно находятся при температурах выше их точек кипения, даже в сжиженном состоянии, и поэтому всегда имеют температуры, значительно превышающие их температуры вспышки.

NFPA (1976) определяет сжатые и сжиженные газы следующим образом:

• «Сжатые газы — это газы, которые при всех нормальных атмосферных температурах внутри своих емкостей существуют исключительно в газообразном состоянии под давлением».

• «Сжиженные газы — это газы, которые при нормальных атмосферных температурах внутри своих емкостей существуют частично в жидком состоянии и частично в газообразном состоянии и находятся под давлением до тех пор, пока какая-либо жидкость остается в емкости».

 

Основным фактором, определяющим давление внутри сосуда, является температура хранимой жидкости. При контакте с атмосферой сжиженный газ очень быстро испаряется, путешествуя по земле или водной поверхности, если только он не рассеивается в воздухе ветром или механическим движением воздуха. При нормальной атмосферной температуре испаряется около трети жидкости в контейнере.

Горючие газы далее классифицируются как топливный газ и промышленный газ. Топливные газы, в том числе природный газ (метан) и сжиженные нефтяные газы (пропан и бутан), сжигаются вместе с воздухом для производства тепла в печах, печах, водонагревателях и котлах. Горючие технические газы, такие как ацетилен, используются при обработке, сварке, резке и термообработке. Различия в свойствах сгорания СПГ и СНГ показаны в таблице 1.

Таблица 1. Типичные приблизительные свойства горения сжиженных углеводородных газов.

 

Угрозы безопасности LPG и LNG

Угрозы безопасности, применимые ко всем СУГ, связаны с воспламеняемостью, химической активностью, температурой и давлением. Наиболее серьезной опасностью для СУГ является незапланированный выброс из контейнеров (канистры или резервуары) и контакт с источником воспламенения. Высвобождение может произойти из-за отказа контейнера или клапанов по разным причинам, например, при переполнении контейнера или сбросе избыточного давления, когда газ расширяется из-за нагревания.

Жидкая фаза СУГ имеет высокий коэффициент расширения: жидкий пропан расширяется в 16 раз, а жидкий бутан в 11 раз больше, чем вода, при том же повышении температуры. Это свойство необходимо учитывать при заполнении емкостей, так как необходимо оставлять свободное пространство для паровой фазы. Правильное количество для наполнения определяется рядом переменных, включая характер сжиженного газа, температуру во время наполнения и ожидаемую температуру окружающей среды, размер, тип (изолированный или неизолированный) и расположение контейнера (над или под землей). . Нормы и правила устанавливают допустимые количества, известные как «плотности наполнения», которые относятся к отдельным газам или семействам подобных газов. Плотность наполнения может быть выражена по весу, который является абсолютным значением, или по объему жидкости, который всегда должен быть скорректирован по температуре.

Максимальное количество жидкости, на которое баллоны под давлением LPG должны быть заполнены, составляет 85% при температуре 40 ºC (меньше при более высоких температурах). Поскольку СПГ хранится при низких температурах, контейнеры для СПГ могут быть заполнены жидкостью на 90–95 %. Все контейнеры снабжены устройствами для сброса избыточного давления, которые обычно сбрасываются при давлении, соответствующем температуре жидкости выше нормальной атмосферной температуры. Поскольку эти клапаны не могут снизить внутреннее давление до атмосферного, жидкость всегда будет иметь температуру выше ее нормальной точки кипения. Чистые сжатые и сжиженные углеводородные газы не вызывают коррозии стали и большинства медных сплавов. Однако коррозия может стать серьезной проблемой, если в газе присутствуют соединения серы и примеси.

СУГ в 1-1/2-2 раза тяжелее воздуха и при попадании в воздух имеют тенденцию быстро рассеиваться по поверхности земли или воды и скапливаться в низинах. Однако, как только пар разбавляется воздухом и образует горючую смесь, его плотность становится практически такой же, как у воздуха, и рассеивается он иначе. Ветер значительно уменьшит расстояние рассеивания для утечки любого размера. Пары СПГ реагируют иначе, чем СНГ. Поскольку природный газ имеет низкую плотность паров (0.6), он будет быстро смешиваться и рассеиваться на открытом воздухе, что снижает вероятность образования горючей смеси с воздухом. Природный газ будет собираться в закрытых помещениях и образовывать облака пара, которые могут воспламениться. Фигура 4 показывает, как облако паров сжиженного природного газа распространяется по ветру в различных ситуациях разлива.

Рис. 4. Распространение облака паров СПГ по ветру от различных разливов (скорость ветра 8.05 км/ч).

Хотя СУГ бесцветен, при попадании в воздух его пары будут заметны из-за конденсации и замерзания водяного пара, содержащегося в атмосфере, с которой пар контактирует. Этого может не произойти, если температура пара близка к температуре окружающей среды и его давление относительно низкое. Доступны приборы, которые могут обнаруживать наличие утечки СУГ и подавать сигнал тревоги при уровнях от 15 до 20% от нижнего предела воспламеняемости (НПВ). Эти устройства также могут останавливать все операции и активировать системы пожаротушения, если концентрация газа достигает 40–50% НПВ. Некоторые промышленные предприятия предусматривают принудительную вентиляцию, чтобы поддерживать концентрацию утечки топлива в воздухе ниже нижнего предела воспламеняемости. Горелки нагревателя и топки могут также иметь устройства, которые автоматически перекрывают подачу газа, если пламя гаснет.

Утечка СУГ из резервуаров и контейнеров может быть сведена к минимуму за счет использования ограничивающих и регулирующих устройств. При декомпрессии и выпуске СУГ будет вытекать из контейнеров с низким отрицательным давлением и низкой температурой. Температура самоохлаждения продукта при более низком давлении должна учитываться при выборе материалов конструкции емкостей и клапанов, чтобы предотвратить охрупчивание металла с последующим разрывом или выходом из строя из-за воздействия низких температур.

СУГ может содержать воду как в жидкой, так и в газообразной фазах. Водяной пар может насыщать газ в определенном количестве при данной температуре и давлении. Если температура или давление изменяются, или содержание водяного пара превышает пределы испарения, вода конденсируется. Это может привести к образованию ледяных пробок в клапанах и регуляторах и образованию кристаллов гидратов углеводородов в трубопроводах, устройствах и других устройствах. Эти гидраты можно разложить путем нагревания газа, снижения давления газа или введения материалов, таких как метанол, которые снижают давление водяного пара.

Существуют различия в характеристиках сжатых и сжиженных газов, которые необходимо учитывать с точки зрения безопасности, здоровья и пожарной безопасности. В качестве примера различия характеристик компримированного природного газа и СПГ проиллюстрированы в таблице 2.

Таблица 2. Сравнение характеристик сжатого и сжиженного газа.

 

Опасность для здоровья СУГ

Основной проблемой профессионального травматизма при обращении с СУГ является потенциальная опасность обморожения кожи и глаз в результате контакта с жидкостью во время операций по обращению и хранению, включая отбор проб, измерение, заполнение, приемку и доставку. Как и в случае с другими топливными газами, при неправильном сжигании сжатые и сжиженные углеводородные газы будут выделять нежелательные уровни монооксида углерода.

При атмосферном давлении и низких концентрациях сжатые и сжиженные углеводородные газы обычно нетоксичны, но они удушающие: они вытесняют кислород (воздух) при попадании в закрытые или замкнутые пространства. Сжатые и сжиженные углеводородные газы могут быть токсичными, если они содержат соединения серы, особенно сероводород. Поскольку СУГ бесцветны и не имеют запаха, меры предосторожности включают добавление одорантов, таких как меркаптаны, в потребительские топливные газы для облегчения обнаружения утечек. Следует внедрить безопасные методы работы, чтобы защитить рабочих от воздействия меркаптанов и других добавок во время хранения и закачки. Воздействие паров сжиженного нефтяного газа в концентрациях, равных или превышающих LFL, может вызвать общее угнетение центральной нервной системы, аналогичное действию газов для анестезии или интоксикантов.

Пожарная опасность СУГ

Выход из строя контейнеров со сжиженным газом (СПГ и СНГ) представляет собой более серьезную опасность, чем выход из строя контейнеров со сжатым газом, поскольку они выделяют большее количество газа. При нагревании сжиженные газы реагируют иначе, чем сжатые газы, так как являются двухфазными (парожидкостными) продуктами. По мере повышения температуры давление паров жидкости увеличивается, что приводит к увеличению давления внутри контейнера. Сначала расширяется паровая фаза, затем расширяется жидкость, которая затем сжимает пар. Поэтому предполагается, что расчетное давление для резервуаров СУГ близко к давлению газа при максимально возможной температуре окружающей среды.

Когда контейнер со сжиженным газом подвергается воздействию огня, может возникнуть серьезное состояние, если металл в паровом пространстве нагревается. В отличие от жидкой фазы паровая фаза поглощает мало тепла. Это позволяет металлу быстро нагреваться до тех пор, пока не будет достигнута критическая точка, при которой происходит мгновенный катастрофический взрыв контейнера. Это явление известно как BLEVE. Величина BLEVE зависит от количества жидкости, испаряющейся при разрушении контейнера, размера частей взорвавшегося контейнера, расстояния, которое они преодолевают, и областей, на которые они воздействуют. Неизолированные контейнеры для сжиженного нефтяного газа могут быть защищены от BLEVE путем подачи охлаждающей воды на те участки контейнера, которые находятся в паровой фазе (не контактируют с сжиженным нефтяным газом).

К другим более распространенным опасностям возгорания, связанным со сжатыми и сжиженными углеводородными газами, относятся электростатические разряды, взрывы при горении, крупные взрывы на открытом воздухе и небольшие утечки из уплотнений насосов, контейнеров, клапанов, труб, шлангов и соединений.

• Электростатические заряды могут образовываться при транспортировке СУГ по трубопроводам, при загрузке и разгрузке, при смешивании и фильтрации, а также при очистке резервуаров.

• Взрывы горения возникают, когда выделяющийся газ или пар содержится в замкнутом пространстве или конструкции и соединяется с воздухом с образованием воспламеняющейся смеси. Когда эта легковоспламеняющаяся смесь контактирует с источником воспламенения, она мгновенно и быстро воспламеняется, выделяя сильный жар. Очень горячий воздух быстро расширяется, вызывая значительное повышение давления. Если пространство или конструкция недостаточно прочны, чтобы выдержать это давление, происходит взрыв горения.

• Возгорание легковоспламеняющегося газа возникает, когда нет локализации выходящего газа или паров, или воспламенение происходит при выделении лишь небольшого количества газа.

• Крупные взрывы на открытом воздухе происходят, когда массовый отказ контейнера высвобождает большое облако паров газа, которое воспламеняется до того, как рассеется.

 

Контроль источников воспламенения во взрывоопасных зонах необходим для безопасного обращения со сжатыми и сжиженными углеводородными газами. Это может быть достигнуто путем создания разрешительной системы для разрешения и контроля огневых работ, курения, эксплуатации автомобилей или других двигателей внутреннего сгорания, а также использования открытого огня в местах, где транспортируются, хранятся и обрабатываются сжатые и сжиженные углеводородные газы. Другие меры предосторожности включают использование должным образом классифицированного электрооборудования и систем заземления для нейтрализации и рассеивания статического электричества.

Лучшим средством снижения пожароопасности утечки сжатого или сжиженного углеводородного газа является прекращение выброса или перекрытие потока продукта, если это возможно. Хотя большинство СУГ испаряются при контакте с воздухом, сжиженные нефтяные газы с более низким давлением паров, такие как бутан, и даже некоторые сжиженные нефтяные газы с более высоким давлением пара, такие как пропан, будут скапливаться, если температура окружающей среды низкая. В эти бассейны нельзя подавать воду, так как это создаст турбулентность и увеличит скорость испарения. Испарение от разливов в бассейне можно контролировать путем осторожного нанесения пены. Вода, если ее правильно нанести на протекающий клапан или небольшой разрыв, может замерзнуть при контакте с холодным СУГ и заблокировать утечку. При возгорании СУГ необходимо контролировать воздействие тепла на резервуары и контейнеры для хранения с помощью охлаждающей воды. В то время как возгорание сжатого и сжиженного углеводородного газа можно потушить с помощью распыления воды и порошковых огнетушителей, часто более разумно разрешить контролируемое горение, чтобы не образовывалось облако горючих взрывчатых паров и не воспламенялось, если газ продолжает выходить. после того, как пожар потушен.

 

Назад