现场VOCs弥漫！危险化学品储罐泄漏52.9%由呼吸阀引起
【谷腾环保网讯】“危化品仓储是石油和化工产业链、供应链的重要组成部分，在生产、转运、销售、进出口等环节扮演着重要角色。近年来，我国危险化学品储罐泄漏事件时有发生，暴露出企业安全环境风险防范意识不够、风险管控能力不强、技术水平落后等问题。”11月4日，由中国石油和石化工程研究会主办，普瑞泰格联合主办的“中德危化品液态烃罐区安全环保一体化风险管控高层论坛”上，工业和信息化部产业政策与法规司原巡视员、中国中小商业企业协会特邀副会长辛仁周表示。
辛仁周指出，贯彻落实国家关于石油和化工行业绿色转型的要求，需要各行业、企业发挥各自技术优势、产业链优势，积极推进绿色低碳转型。同时，也有必要针对石化仓储的安全、环保等问题展开交流研讨，借鉴先进经验特别是德国等发达国家的有益做法，推广适用技术，为我国经济社会发展的绿色低碳转型贡献力量。
论坛上，多位行业专家，炼化企业、设计院和仓储企业有关负责人，也针对国内外罐区安全环保风险管控的发展方向、重点技术进行了探讨。
呼吸阀明显泄漏现象非常普遍，现场VOCs弥漫
罐区安全环保风险带来的挑战不容小觑
据中交水运规划设计院有限公司资深专家何正榜介绍，截至2021年末，全国港口油品泊位数量约1000个，其中涉及高挥发性油品的泊位约750个，设置有油气回收设施的油品泊位数量约280个，占高挥发性油品泊位数量的37%。
何正榜指出：“当前仍存在已建码头空间有限，油气回收改造难度大；船舶接口 及惰化设施不配套，船岸协同困难；设施技术及安全性不足，存在安全隐患；设施运行成本高，回收油品再利用经济性差等问题。”
据生态环境部挥发性有机物污染防控研究中心副主任沙莎介绍，影响罐区储存损耗的主要因素有储罐选型、周转量、固定顶罐涂漆颜色、附件选型（边缘密封、内浮顶罐浮盘）等。抽测发现，呼吸阀在储罐附件泄漏中占比最高，达52.9%。“在调研中我们通过红外扫描轻质油储罐区，呼吸阀的明显泄漏现象非常普遍，现场VOCs弥漫，重油罐呼吸阀处的重油甚至有的已溢流到地面。”沙莎说道，正因如此，在石油炼制、石油化工行业最新标准要求中提出，储罐呼吸阀应定期进行检查和维护。操作压力低于呼吸阀设定的开启压力75%时，呼吸阀的泄漏检测值应低于2000µmol/mol。
石化储运行业巨大的产业规模为我国石油化工行业可持续发展以及国家战略安全提供了保障。但同时，罐区安全环保风险带来的挑战也对相关装备提出了要求。
全球卓越安全中心科学咨询委员会成员、美国工程师协会成员、ISO16852（阻火器-性能、测试方法和使用限制）等国际标准的编委会委员、普瑞泰格全球总裁麦克尔·戴维斯博士表示：“净零排放要求设计和选择阀座密封性高、接近设定压力、超压小、泄漏率小的呼吸阀，需要考虑呼吸阀前后管线压力损失、累积背压和回座压力；应选择低超压值10%的呼吸阀，将设定开启压力尽可能接近罐设计压力；同时，要避免呼吸阀和紧急泄放阀工作区间重叠造成阀门持续泄漏。此外，阻火呼吸阀应符合ISO 16852的要求，整体进行阻火性能和流量测试。”
“经过多年攻关，我国在石油化工安全设计、仓储运输、复杂情况及事故处理、应急技术与装备等方面取得长足进步。但随着科技的发展，石油化工安全生产亟待深度融合新一代信息技术、数字孪生技术、智能化装备等科技创新手段赋能增效。”中国石油和石化工程研究会理事长，中国石化原党组成员、高级副总裁王志刚表示。
普通呼吸阀存在安全和环保技术含量低、工艺落后等问题
提升危化品仓储管控水平需进一步技术研发
普瑞泰格（中国）董事长张岩博士分享了呼吸阀和紧急泄压阀在国内最新安全环保标准下的技术要求。他提出，呼吸阀和紧急泄放阀的泄放安全、机械安全、阻火安全、使用安全、泄漏安全、检验安全是六大安全环保要求。
“目前，国内大多呼吸阀厂商尚未开展机械安全认证，不符合GB/T3836.28和GB/T3836.29的要求；呼吸阀设置的是爆燃型阻火器，不是耐烧型阻火器，不符合GB/T50759-2022《油气回收处理设施技术标准》要求；普通呼吸阀安全和环保技术含量低，遇到特殊介质和工况极易失效。同时，还面临泄漏量大、灵敏度差、密封材质易变型、工艺落后等问题。”张岩总结道，为满足最新的安全和环保标准要求，呼吸阀和紧急泄压阀迫切需要提高安全性能、促进节能减排以及降低维护成本。张岩介绍了针对易结晶、聚合以及在寒冷地区使用的自力式防结晶、防聚合、防冰冻一体式阻火呼吸阀技术，针对重质油储罐的防凝固一体式阻火呼吸阀技术，和与会代表分享了防凝固一体式阻火呼吸阀技术在齐鲁石化重质油储罐VOCs治理上的成功应用。
德国专家欧汉·卡拉格兹介绍了德国REMBE公司使用爆破片的高效泄压系统设计。爆破片是一种非重合闸泄压装置，用于保护压力容器、管道、气瓶或其他外壳等设备免受过度压力或过度真空的影响，具有横截面大、轻量级、耐腐蚀、快速打开、快速泄压等特性。对终端用户来说，使用爆破片的高效泄压系统可减少对码头空间的要求，还能减少对热交换器和管道系统的反作用力，降低成本，易于操作、安装和维护。
德国专家阿克塞尔·萨莫尔详细讲解了管道阻火器在降低热力燃烧装置爆炸的应用。阻火器安装在装置的进出口或管道上，允许介质流动但阻灭火焰的传播。其主要应用于石油化工行业储罐区、油气回收、油气装卸、火炬、焚烧炉等。“对于设计工程师和操作人员来说，了解燃烧过程本身的主要影响参数是很重要的，这些参数包括气体类型和成分、工艺压力、工艺温度、氧浓度、自分解气体混合物等，这都将影响阻火器的设计、选择和应用。”萨莫尔说道。
据常州大学副校长彭明国介绍，罐区管控一体化关键技术主要包括油气回收技术、储罐智能化管理技术、储罐呼吸阀智能监测与诊断技术、危化品储罐阻隔防爆技术、储罐腐蚀防护技术等。
其中，针对目前呼吸阀精度不高、准确性低、检测不便捷等问题，常州大学开发了基于智能监测模块设计和智能监测测试平台的全参数储罐呼吸阀智能监测诊断技术。
一方面，通过多传感器的特征级融合和数据级融合方式，保证长时间运行仍可保持高精度监测以及全方位诊断；另一方面，实现阀盘位移、储罐内压力、环境温湿度等数据的智能实时监测和诊断，提高呼吸阀的准确性和反应速度。
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