現場VOCs彌漫！危險化學品儲罐泄漏52.9%由呼吸閥引起
【谷騰環保網訊】“危化品倉儲是石油和化工產業鏈、供應鏈的重要組成部分，在生產、轉運、銷售、進出口等環節扮演著重要角色。近年來，我國危險化學品儲罐泄漏事件時有發生，暴露出企業安全環境風險防范意識不夠、風險管控能力不強、技術水平落后等問題。”11月4日，由中國石油和石化工程研究會主辦，普瑞泰格聯合主辦的“中德危化品液態烴罐區安全環保一體化風險管控高層論壇”上，工業和信息化部產業政策與法規司原巡視員、中國中小商業企業協會特邀副會長辛仁周表示。
辛仁周指出，貫徹落實國家關于石油和化工行業綠色轉型的要求，需要各行業、企業發揮各自技術優勢、產業鏈優勢，積極推進綠色低碳轉型。同時，也有必要針對石化倉儲的安全、環保等問題展開交流研討，借鑒先進經驗特別是德國等發達國家的有益做法，推廣適用技術，為我國經濟社會發展的綠色低碳轉型貢獻力量。
論壇上，多位行業專家，煉化企業、設計院和倉儲企業有關負責人，也針對國內外罐區安全環保風險管控的發展方向、重點技術進行了探討。
呼吸閥明顯泄漏現象非常普遍，現場VOCs彌漫
罐區安全環保風險帶來的挑戰不容小覷
據中交水運規劃設計院有限公司資深專家何正榜介紹，截至2021年末，全國港口油品泊位數量約1000個，其中涉及高揮發性油品的泊位約750個，設置有油氣回收設施的油品泊位數量約280個，占高揮發性油品泊位數量的37%。
何正榜指出：“當前仍存在已建碼頭空間有限，油氣回收改造難度大；船舶接口 及惰化設施不配套，船岸協同困難；設施技術及安全性不足，存在安全隱患；設施運行成本高，回收油品再利用經濟性差等問題。”
據生態環境部揮發性有機物污染防控研究中心副主任沙莎介紹，影響罐區儲存損耗的主要因素有儲罐選型、周轉量、固定頂罐涂漆顏色、附件選型（邊緣密封、內浮頂罐浮盤）等。抽測發現，呼吸閥在儲罐附件泄漏中占比最高，達52.9%。“在調研中我們通過紅外掃描輕質油儲罐區，呼吸閥的明顯泄漏現象非常普遍，現場VOCs彌漫，重油罐呼吸閥處的重油甚至有的已溢流到地面。”沙莎說道，正因如此，在石油煉制、石油化工行業最新標準要求中提出，儲罐呼吸閥應定期進行檢查和維護。操作壓力低于呼吸閥設定的開啟壓力75%時，呼吸閥的泄漏檢測值應低于2000µmol/mol。
石化儲運行業巨大的產業規模為我國石油化工行業可持續發展以及國家戰略安全提供了保障。但同時，罐區安全環保風險帶來的挑戰也對相關裝備提出了要求。
全球卓越安全中心科學咨詢委員會成員、美國工程師協會成員、ISO16852（阻火器-性能、測試方法和使用限制）等國際標準的編委會委員、普瑞泰格全球總裁麥克爾·戴維斯博士表示：“凈零排放要求設計和選擇閥座密封性高、接近設定壓力、超壓小、泄漏率小的呼吸閥，需要考慮呼吸閥前后管線壓力損失、累積背壓和回座壓力；應選擇低超壓值10%的呼吸閥，將設定開啟壓力盡可能接近罐設計壓力；同時，要避免呼吸閥和緊急泄放閥工作區間重疊造成閥門持續泄漏。此外，阻火呼吸閥應符合ISO 16852的要求，整體進行阻火性能和流量測試。”
“經過多年攻關，我國在石油化工安全設計、倉儲運輸、復雜情況及事故處理、應急技術與裝備等方面取得長足進步。但隨著科技的發展，石油化工安全生產亟待深度融合新一代信息技術、數字孿生技術、智能化裝備等科技創新手段賦能增效。”中國石油和石化工程研究會理事長，中國石化原黨組成員、高級副總裁王志剛表示。
普通呼吸閥存在安全和環保技術含量低、工藝落后等問題
提升危化品倉儲管控水平需進一步技術研發
普瑞泰格（中國）董事長張巖博士分享了呼吸閥和緊急泄壓閥在國內最新安全環保標準下的技術要求。他提出，呼吸閥和緊急泄放閥的泄放安全、機械安全、阻火安全、使用安全、泄漏安全、檢驗安全是六大安全環保要求。
“目前，國內大多呼吸閥廠商尚未開展機械安全認證，不符合GB/T3836.28和GB/T3836.29的要求；呼吸閥設置的是爆燃型阻火器，不是耐燒型阻火器，不符合GB/T50759-2022《油氣回收處理設施技術標準》要求；普通呼吸閥安全和環保技術含量低，遇到特殊介質和工況極易失效。同時，還面臨泄漏量大、靈敏度差、密封材質易變型、工藝落后等問題。”張巖總結道，為滿足最新的安全和環保標準要求，呼吸閥和緊急泄壓閥迫切需要提高安全性能、促進節能減排以及降低維護成本。張巖介紹了針對易結晶、聚合以及在寒冷地區使用的自力式防結晶、防聚合、防冰凍一體式阻火呼吸閥技術，針對重質油儲罐的防凝固一體式阻火呼吸閥技術，和與會代表分享了防凝固一體式阻火呼吸閥技術在齊魯石化重質油儲罐VOCs治理上的成功應用。
德國專家歐漢·卡拉格茲介紹了德國REMBE公司使用爆破片的高效泄壓系統設計。爆破片是一種非重合閘泄壓裝置，用于保護壓力容器、管道、氣瓶或其他外殼等設備免受過度壓力或過度真空的影響，具有橫截面大、輕量級、耐腐蝕、快速打開、快速泄壓等特性。對終端用戶來說，使用爆破片的高效泄壓系統可減少對碼頭空間的要求，還能減少對熱交換器和管道系統的反作用力，降低成本，易于操作、安裝和維護。
德國專家阿克塞爾·薩莫爾詳細講解了管道阻火器在降低熱力燃燒裝置爆炸的應用。阻火器安裝在裝置的進出口或管道上，允許介質流動但阻滅火焰的傳播。其主要應用于石油化工行業儲罐區、油氣回收、油氣裝卸、火炬、焚燒爐等。“對于設計工程師和操作人員來說，了解燃燒過程本身的主要影響參數是很重要的，這些參數包括氣體類型和成分、工藝壓力、工藝溫度、氧濃度、自分解氣體混合物等，這都將影響阻火器的設計、選擇和應用。”薩莫爾說道。
據常州大學副校長彭明國介紹，罐區管控一體化關鍵技術主要包括油氣回收技術、儲罐智能化管理技術、儲罐呼吸閥智能監測與診斷技術、危化品儲罐阻隔防爆技術、儲罐腐蝕防護技術等。
其中，針對目前呼吸閥精度不高、準確性低、檢測不便捷等問題，常州大學開發了基于智能監測模塊設計和智能監測測試平臺的全參數儲罐呼吸閥智能監測診斷技術。
一方面，通過多傳感器的特征級融合和數據級融合方式，保證長時間運行仍可保持高精度監測以及全方位診斷；另一方面，實現閥盤位移、儲罐內壓力、環境溫濕度等數據的智能實時監測和診斷，提高呼吸閥的準確性和反應速度。
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