阻隔防爆橇装式加油站综合性评估研究

2022-11-21

0 引言

随着城市汽车数量增加和城市建设的发展, 加油站在人们的生产生活中发挥着重要的作用。然而传统加油站作为城市中的危险源, 不仅可能发生泄漏、火灾、爆炸等安全事故, 威胁周边居民和设施, 还可能发生地埋式油罐和输油管泄漏, 造地下水资源、土壤、空气的严重污染。为此国内外开展了将地埋油罐改为地上油罐的研发工作, 重点在于彻底解决地上油罐的安全问题, 而对于采用阻隔防爆橇装式橇装加油装置的加油站 (以下简称橇装式加油站) 的研究逐渐成为一项热门的课题, 橇装式加油站是集储油罐、加油机、视频监控为一体的地面可移动加油站, 其储油罐进行了阻隔防爆技术改造, 将阻隔防爆材料 (一般为特种铝合金组成的一种网状机构材料) 按一定的密度方式填充在储存有易燃、易爆液体的储油罐中。

本文通过与传统加油站进行类比, 对橇装式加油站的安全性、环保性、经济性、实用性等进行综合评估, 并提出合理可行的安全技术和管理建议, 以利于橇装式加油站的安全运营, 并为其在我国的进一步发展和推广使用提供技术支持和依据。

1 安全性评估

1.1 传统加油站危险性分析

加油站储存的主要危险有害物质是汽油和柴油, 属于易燃易爆危险性物质, 一旦泄漏就易在空气中弥漫, 形成爆炸性气体混合物, 如遇明火即可酿成火灾爆炸事故, 对社会造成恶劣影响, 给国家财产造成重大损失。

根据对115例加油站事故统计分析可以看出[1]:加油站事故分为着火爆炸、油品流失、油气中毒三种类型。其中着火爆炸事故100例, 占87%, 是加油站预防事故的重点。

从事故性质来看, 主要分责任、责任技术、技术、案件四类。其中责任事故71例, 占61.7%, 责任技术事故31例, 占27%。这两类事故是加油站预防事故的重中之重。在责任事故中基本上是由于没有落实操作程序、规章制度和管理规定引发的。在责任技术事故中的技术原因, 基本上是由于缺乏专业知识。

从事故发生的作业环节看, 主要作业环节包括卸油、加油、设备设施渗漏、拆除设备设施、设备设施安装施工、设备设施检修和焊接、油罐清洗和用汽油搓洗衣物、其它等。其中卸油49例, 占39.1%;加油16例, 占13.9%。设备设施渗漏9例, 占7.9%。

从着火燃烧的燃烧物来看, 主要是油气和油品。其中油气90例, 占78.3%, 可见, 加油站防止油品和油气失控形成爆炸性混合气体, 是预防着火爆炸事故的主要环节。

从着火爆炸事故点火源来看, 主要有八类, 即电气、明火、焊接、静电、雷电、发动机、吸烟和其他。其中电气、雷电、静电三类45例, 占39.1%;明火、焊接、吸烟三类37例, 占32.2%;发动机8例, 占7%;其他10例, 占8.7%。因此, 加油站预防火灾爆炸事故必须严格防止点火源失控。

1.2 橇装式加油站的防爆性能测试

(1) 储油罐点火试验。在储油罐内注入一定数量的汽油, 将油罐顶部的入孔盖打开, 进行点火试验, 此时, 汽油只是平静地燃烧, 而且火焰高度不超过30cm。将入孔盖盖上, 火焰立即熄灭。

(2) 储油罐枪击、钻孔、补焊试验。在储油罐内注入一定量的汽油, 在靶场用步枪向储油罐射击, 油罐中弹起火, 立即用电焊对弹孔进行焊补, 油罐安然无恙。用电钻直接对储油罐罐体钻孔, 钻通后, 由于摩擦产生的高温导致钻孔处起火, 但油罐不会爆炸, 用电焊补焊孔洞同样安然无恙。

(3) 加油枪带火加油试验。用防爆加油枪向已着火的受油桶加油, 尽管火焰熊熊, 但油桶不会爆炸。用阻燃布覆盖即可轻松地将火扑灭。

(4) 油桶钻孔补焊试验。选用一只200升的空油桶, 内部填充阻隔防爆材料, 倒入一定量的汽油之后, 摇动几分钟, 使桶内油气与空气混合。然后用电钻在桶壁打孔, 孔口处因摩擦生热导致起火燃烧。此时, 用电焊修补孔眼, 油桶始终安然无恙。

2 环保性评估

2.1 加油站储油罐泄漏现状

据资料统计显示, 1989至1990年间, 美国约有200万个储存汽油的地下储油罐, 其中被证实发生泄漏的有9万个[2], 到2001年有超过42万个地下储油罐被确认发现渗漏[3]。据美国环保局估计, 至2004年3月, 美国正在使用的地下储存罐大约有68万个, 其中97%用于储存石油类产品, 包括一些己经使用过的油类。另外, 还存在超过150万个己经废弃或关闭的储油罐, 70年代以前建成的加油站的地下储油罐几乎全部存在渗漏现象, 而超过20年的储油罐也大部分存在渗漏。壳牌石油公司曾宣布在英国的1100个加油站中有1/3对土壤和地下水造成了污染, 类似这样的渗漏在捷克、匈牙利以及南美洲的一些国家都有发生, 加油站已成为全球地下水的最主要污染源之一[4]。

国内加油站自20世纪80年代以来, 仅新建加油站就在10万个以上, 随着经济和交通的发展, 加油站数量还在不断增大, 建设速度也在不断加快[5]。

(1) 据调查, 有相当数量的加油站都存在油罐距建筑物过近、罩棚无避雷设施等事故隐患。同时, 这些埋在地下的钢制输油管、罐, 因锈蚀和腐蚀的问题没有得到彻底解决, 一般20年左右也会开始发生渗漏, 留下了不少隐患。

(2) 随着时间的推移, 部分建设时间较早的加油站, 因地下储油罐、输油管等严重老化开始渗漏。2006年, 打井检测发现, 半数以上的加油站都存在油品渗漏问题。以全国10万座加油站为基数估计, 整个大陆地区, 渗漏的加油站至少有5万座, 天津部分加油站调查显示, 大部分地下水样品中被检出含总石油烃, 检出率为85%, 超标样品占地下水样品总数的40%, 所有这些使得我国加油站地下储油罐发生泄漏油品燃烧爆炸和环境污染事故时有发生[6]。

(3) 成品油的基本成分是烷烃, 芳香烃等碳氢化合物, 是公认的有毒致癌物质, 硫在柴油中含量远高于汽油, 是有害气体二氧化硫的主要来源之一。国外研究发现, 生活在加油站或者汽车修理厂附近的孩子, 患急性白血病的风险要高出平均水平4倍, 而这些孩子得急性非淋巴细胞白血病的几率比住在同一地区的孩子高7倍, 中国有些石化工业地区民众的癌症发病率甚至高出十几倍。

加油站泄漏的油料或以缓慢的速度, 持续的污染土壤和地下水, 或在短时间内形成突发性事故, 造成生命和财产损失。由于加油站数量日渐庞大, 分布日趋广泛, 如果不采取切实可行的防泄漏措施和泄漏检测装置, 今后储油罐油品泄漏事故的发生将会越来越频繁, 对人身和环境的危害会越来越严重, 必将严重危害社会的稳定。

2.2 橇装式加油站环保性评估

(1) 橇装式加油站作为整体产品设在地面, 可有效避免传统加油站地下油罐泄漏对地下水资源的污染。

(2) 橇装式加油站采用双壁油罐, 两层罐壁之间的底部设有漏油监测装置, 可有效地预防油罐泄漏对空气、土壤、地下水的污染。及时检测、补救。

(3) 橇装式加油站采用的阻隔防爆材料具有特殊内表面积, 能够改善汽油分子间力, 克服裂解汽油的内聚倾向, 大幅度提高汽油的储存安定性, 保持汽油清澈透明, 从而提高油品质量, 改善汽油燃烧状况, 减少尾气对环境的污染。

3 经济性评估

3.1 建站投资对比

传统固定式加油站的建设视规模不同而决定了建站资金多少。根据调查, 平均计算一座固定加油站点的投资不低于350万~400万元。依据相关统计数据, 北京市近几年新建加油站的平均总体投资为480万 (不含土地费用) , 平均占地面积2000m2, 平均建设工期90天, 平均建筑工作人员35人。

根据北京公交集团燃料供应分公司的数据, 一座橇装式加油站的设备投资不足60万元, 加上计算机联网, 视频监控、IC卡加油配置等附属设施, 整体投资不超过100万元。可见采用橇装式加油站可以大幅度降低加油站的建设投资。

3.2 占地面积对比

加油站作为一种经营性房地产, 其价格主要取决于位置, 位置所在区域的土地价格是加油站房地产价格的主要构成部分。

固定加油站通常包括地下罐区、加油罩棚、办公建筑及其他设施等区域, 根据对11家加油站占地面积的测算统计, 加油站平均占地面积为1304.6m2。可见一般固定加油站的建筑面积在平均在1000~2000m2左右。而一座橇装式加油站设备占地面积仅为31.2m2, 加上附属占地面积, 也不过50m2左右, 可有效降低加油站在土地方面的投资。

4 实用性评估

橇装式加油站采用标准集装箱制式, 整套装置在工厂组装完毕后, 经过车辆运输吊卸, 前期工作只需要做地面的水泥固化以及电缆沟的施工, 无土木工程建设, 吊装接电后, 经相关政府部门验收后即可投产使用。

因橇装式加油站的安全性、可靠性, 非营业时间无需再安排员工值守, 这样可以大大降低劳动力成本, 橇装式加油站的安全责任由属地代管, 视频监控系统完成后, 全部由后台进行远程监控。

橇装式加油站便于检查和维修, 区别于地下油罐比较危险的地下作业, 不仅简化了工作程序, 更有效的减少了工作中的风险。

5 建议

目前, 橇装式加油站正在慢慢的被大众接受, 众多橇装式加油站在运营或者正在建设中, 为了能够更好的推进该类加油站的推广, 建立相关部门还应当采取一下措施。

(1) 相关技术研发企业应当进一步改善橇装式加油站的设计及制造工艺, 彻底消除设计中出现的问题以及可能产生的事故隐患, 提高橇装式加油站的安全、环保等性能, 切实保障橇装式加油站的本质安全。

(2) 相关技术研发企业加强对橇装式加油站的售后服务质量与水平, 根据不同客户的实际需求, 更新装置的结构设置, 提高装置的实用型, 更好地满足用户的需求, 加快产品的推广应用速度。

(3) 有关部门虽然已制定了橇装式加油站相关技术标准和规范, 但从总体来看, 技术标准和规范建设仍然滞后于技术发展的要求, 这种滞后现状增加了相关审核和监督检查的难度, 也制约了橇装式加油站的推广与应用。因此, 建议有关部门根据橇装式加油站的性能和特点, 对相关标准和规范作适当的调整和修改, 进一步完善相关标准体系, 并根据相关技术标准和规范, 完善和加强相关管理和监督措施, 为橇装式加油站的推广应用创造良好的制度环境。

摘要：对采用阻隔防爆橇装式加油装置的加油站进行综合性评估, 为采用该装置的加油站的管理和安全运行提供参考。通过采用阻隔防爆橇装式加油装置的加油站与传统加油站进行安全性、环保性、经济性、实用性对比, 阐述采用阻隔防爆橇装式加油装置的加油站的可行性和优势, 并对该类加油站发展提出合理可行的安全技术和管理建议, 以利于该类加油站的安全运营, 有助于为其在我国的进一步发展和推广使用。

关键词：阻隔防爆,橇装式加油装置,评估