石油及天然氣儲備庫安全保障技術現狀及展望

秦大龍

摘 要：為了有效防控石油及天然氣儲備庫的事故，維護公共生活安全性，我國不斷研究石油及天然氣儲備庫安全保障技術，根據石油及天然氣儲備庫安全保障的工作需求，完善石油及天然氣儲備庫檢測檢驗機制，優化安全評定技術等，購進石油及天然氣儲備庫安全保障體系，提升石油及天然氣儲備庫的安全管理水平。

關鍵詞：石油及天然氣;儲備庫;安全保障技術;現狀;發展展望

我國石油及天然氣儲備庫需要維護公共安全，根據事故預防開展工作，落實致災機理和事故反演以及評價預警，發展石油及天然氣儲備庫安全保障技術，滿足石油及天然氣儲備庫安全保障的需求，促進我國石油及天然氣產業健康發展。

1 概述石油及天然氣儲備庫安全保障技術現狀

近些年我國各地出現了儲罐事故，引發重大的經濟損失，造成嚴重的社會影響。我國石油及天然氣儲備庫通常是在沿江沿海的區域建設，如果發生了儲罐事故，將會威脅到當地的公共安全，危害周圍的生態環境。[1]

1.1 致災機理和事故反演

我國當前已經構建了石油及天然氣儲備庫安全管理體系，但是在評價事故災害安全的過程中缺乏針對性的方法，還無法有序評價罐區致災機理和安全性影響。沒有積極評價大型儲罐大變形非線性系統的安全性，同時也沒有全面認識災變機理，當前還沒有建立儲庫事故反演模型，技術人員也沒有系統性的研究反演模型和逆向演繹推理機制。

1.2 本質安全

我國不斷修訂完善大型石油及天然氣儲罐的設計標準規范，液化天然氣接收站設計標準還不夠完善，當前還在不斷建設發展大型成套低溫儲罐工程技術，不斷落實主要設備和低溫材料國產化。當前發達國家液化天然氣庫區具有較高的自動化水平，安全預警工作也獲得巨大的成果，而我國液化天然氣庫區安全智能化技術有待提升，相關管控技術還不夠成熟。

1.3 檢測檢驗

國外發達國家石油及天然氣儲備設備檢測技術已經獲得巨大的成果，針對儲罐存在的缺陷，發達國家逐漸完善了漏磁檢測系統。針對儲罐泄漏問題，美國研發了大型常壓金屬儲罐底板檢測專家系統。針對附屬動力設備，國外還研發了各類狀態監測和智能診斷專家系統。針對在役儲罐的泄漏問題，國內外還沒有設計泄漏高精度檢測和檢測機器人等技術，沒有結合無損檢測技術和狀態評估方法。[2]

1.4 風險評價

針對原油儲罐設備，國外研究了各類常壓儲罐風險評估軟件，而我國儲罐完整性管理和罐區設計制造風險分析以及儲罐檢測技術等方面有待提升，無法達到國外發達國家的發展水平。針對液化天然氣終端，國外開發了各種軟件，可以模擬火災爆炸后事故場景，但是我國對于液化天然氣的的研究還處于初期初級階段。

1.5 應急技術與裝備

當前國內外重點研究無人機技術，但是高危環境應急指揮還不夠完善。當前還在研究壓縮空氣泡沫智能滅火系統，缺乏很熟的案例。此外大型液化天然氣儲備庫和附屬設施缺乏應急搶修體系，現有的虛擬現實培訓系統缺乏安全性和高效性，同時成本較高?，F有的堵漏技術適用于常溫環境中，還在積極研究低溫條件的堵漏技術。

1.6 安全保障

當前國外石油及天然氣儲備庫構建了嚴密的安全控制系統，根據利用物聯網技術構建安全保障錫系統，但是我國石油及天然氣儲備庫安全管理系統當前只能進行數據收集，和其他系統之間缺乏數據接口。在安全發內心和決策支持階段，沒有評價研究物聯網采集和大數據分析技術，沒有集成運用儲庫數據決策支持系統。當前我國石油及天然氣儲備庫沒有集成工業化和信息化，缺乏一體化的工作方案。

2 石油及天然氣儲備庫安全保障技術研究內容

我國石油及天然氣儲備安全保障技術研發項目主要是根據天然氣儲備庫設施的致災機理和設計建造以及檢測檢測等方面，構建安全保障一體化平臺，完善安全保障技術體系，順利實現理論目標和技術目標等。在理論方案，需要預測大型儲罐災變理論，研究地下儲氣庫地表沉陷理論，同時需要評價液化天然氣爆炸沖擊壓力和液化天然氣儲備庫的各類災害，反演推理石油及天然氣儲備庫事故。在技術方面，需要針對石油及天然氣儲備庫和附屬管道以及輔助設施，研發檢驗檢測技術和安全評價技術以及事故應急處理技術等。針對裝備方面，針對石油及天然氣儲備庫和附屬管道等研究各類事故應急裝備，主要包括消防滅油和溢油回收以及智能封堵等。針對技術平臺，構建石油及天然氣儲備庫管理和安全保障的一體化平臺，此外需要在國家石油和天然氣儲備庫中示范應用研究成果。

石油及天然氣儲備庫安全保障技術研究主要包括理論研究和技術研究以及應用研究三個方面。其中理論演技主要是針對石油及天然氣儲備庫致災機理和演化規律等，同時需要落實事故反演工作，為技術演技工作提供可靠的理論數據。在技術研究過程中，主要是研究儲庫安全設計建造技術和儲罐檢測檢驗技術以及安全評定風險預警技術、應急搶修技術等，進一步完善石油及天然氣儲備庫安全保障技術體系。在應用研究過程中，構建整個生命周期的數據庫，構建儲備庫管理和安全技術一體化平臺，并且在我國石油及天然氣儲備庫基地中推廣利用這一平臺。

2.1 石油及天然氣儲備庫致災機理和安全影響評價

專題1：石油及天然氣儲備災害機理和安全影響評價。這項專題主要負責研究災害耦合作用下石（下轉第12頁）（上接第10頁）油及天然氣儲備庫災害機理和試驗技術以及安全評估等，構建構建評估模型，負責評估儲罐地基沉降結構的強度，優化評估準則，同時需要研究分析儲罐雷電靜電事故，明確事故引發機制，分析致災機理，針對各類災害提出安全影響評價技術。

專題2：液化天然氣災害激勵和安全影響技術。主要是測量液化天然氣蒸發率，最終擴散云軌跡，構建潛在損失模型，提出針對性的評價方法，合理劃分災害等級。

2.2 液化天然氣接收站和石油儲罐設計建造技術

專題1：基于安全的設計和建造技術。研究本質安全技術，主要是研究罐底爆冷層結構和錨帶結構，同時需要研究儲罐鋼穹頂的穩定性，研究儲罐抗震性和抗火性，實現國產化和工業化應用。

專題2：研究液化天然氣裝卸安全管控，構建液化天然氣庫區安全智能裝備，發展信息化管控技術，保障液化天然氣裝卸祖業的安全性和可靠性。

專題3：研究儲庫設施腐蝕控制技術。通過演化典型工況腐蝕問題，提出針對性的防控設施，建立陰極保護注重呢，發展先進的檢測技術，控制庫區腐蝕問題。

專題4：研究儲罐設計和安全技術，形成安全結構設計技術，優化設計固定頂儲罐結構和油氣空間，構建完善的設計方法體系，維護儲罐的安全性。

3 石油及天然氣儲備庫安全保障技術展望

通過全面研究，可以提高我國石油及天然氣儲備庫設計建造水平，提升功能整體綜合保障水平。推動智能油庫建設，有機結合數字生產和安全管控，部署安全可靠的網絡，優化通信通道，高效整合各項業務路程，使石油及天然氣儲備庫安全管理的智能化水平不斷提高。

鹽巖地層分布范圍十分廣泛，因此鹽巖層具有完整的構造，同時具有隔水性和密封性等優勢，有利于構建大體積的鹽穴儲氣庫。因此在未來發展過程中需要加強發展含夾層的鹽穴儲氣庫技術，完善水溶建腔施工方法，優化戰略儲備工作，實現科技節調峰工作。

針對灌區消防安全，在未來發展過程中需要發展固定式空氣壓縮泡沫消防系統，對比傳統的系統，這一系統具有高效性和環保性。在安全檢測方面，在儲罐底板部位經常會出現腐蝕問題，如果工作人員定期開罐檢測，將會延長檢測時間，因此我國需要發展遠距離罐底板檢測技術，利用傳感器定位罐底板的腐蝕情況，準確的評估罐底的完整性和安全性。

4 結束語

石油及天然氣儲備庫安全保障技術未來的發展方向為智能化和多元化，相關企業需要積極融合行業優勢，在探索工作中不斷創新安全保障技術，有效提升石油及天然氣儲備庫安全管理的水平，避免發生安全事故，為社會經濟建設奠定基礎。

參考文獻：

[1]劉珂涵.石油天然氣長輸管線安全管理現狀及存在問題[J].化工管理，2020（17）：93-94.

[2]張長里，孫婷.我國石油天然氣長輸管線安全管理現狀及存在問題分析[J].石化技術，2020，27（01）：175-176.