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儲罐移師地下 試解安全難題 

中國石油新聞中心  2015年09月15日 本報記者 王巧然 通訊員 張欣

——中國石油工程建設公司華東設計分公司探索洞庫設計側記  

    今年以來，國內多地先后發生了化學品爆炸事故，造成了不同程度的人員傷亡和經濟損失，也再次引起社會對于危險化學品安全儲存管理的思考。除了塔爐聳立的鋼鐵森林，幾乎每家煉廠都有大面積連片的儲罐區，原油罐、成品油罐、液化石油氣（LPG）罐……儲運區是高危地帶，任何一點疏忽都可能引發災難。

    儲運區的危險真的防不勝防嗎？煉化企業危化品如何存儲更安全？近些年一直致力于煉廠設計的工程建設公司華東設計分公司用探索嘗試給煉廠一個更好的方案。

    8月底，華東設計分公司收到一封萬華化學集團股份有限公司的感謝信，感謝華東設計承擔的PO/AE一體化項目LPG原料地下洞庫、儲運區一次開車成功，萬華煙臺工業園（一期工程）實現全面建成投產。

    經濟實用安全環保可靠

    危險化學品儲存在地上的儲罐或者倉庫，會難以和空氣、火、電等危險源隔絕。而地下洞庫的一大優點就是安全性高。“地下洞庫比地上儲罐安全性高，因為它深埋地下，基本和地面空氣隔絕，大大降低了火災和爆炸的危險系數。”華東設計儲運室主任工程師夏喜林說。

    地下洞庫靠與地面連接的管線注入和抽出儲存物，管線有故障自動保護閥，可以避免泄漏，同時，地下巖洞不易破壞，安全可靠。據全程參與了煙臺萬華地下洞庫設計、現場服務的華東設計儲運工程師張東焱介紹，地下水封洞庫的基本原理是，在具備相應地質條件的地方，地下儲庫建在穩定的地下水位以下一定深度，地下水的凈液柱壓力始終大于洞庫內油品的飽和蒸汽壓力，從而防止油品泄漏；滲入洞庫中的水會沿著巖壁匯集到洞庫底部，而油品則始終浮在水面以上。

    地下洞庫的另一大優點是經濟性高。以萬華項目為例，三個洞庫深埋地下，大大節省了項目用地，洞庫上面建設有其他裝置；而且只有少量的地面設備，維護費用低，便于管理；最重要的是投資低，“比同等容量的地上儲罐至少節省40%的成本。”張東焱說。

    在成本大大降低的同時，地下洞庫還具備庫容可擴大的優點，前提是地質條件允許；另外，不破壞自然景觀，地表污水和油氣排放也較少，有利于環境的維護。

    自主設計世界最大LPG洞庫

    萬華項目是華東設計出品的第二座LPG地下水封石洞庫，總庫容為100萬立方米，三個獨立的洞室中分別儲存丙烷、丁烷和LPG，其中丁烷、LPG洞庫位于地下90米深處，庫容均為25萬立方米；丙烷洞庫位于地下120米以下，庫容為50萬立方米，總庫容和單庫容均為世界第一；其儲運區可進行20多種化學品的儲存裝卸等作業。

    夏喜林介紹，萬華項目是目前世界最大的LPG地下洞庫。地下水封洞庫是帶壓洞庫，技術要求比原油儲庫高，包括洞庫空間位置和結構參數確定，水幕系統優化設計及效率試驗，注入液體流量與洞庫內壓力關系設計，豎井套管穩定設計，都更為復雜。

    洞庫設計存在難度的同時，洞庫圍巖坍塌、水封失效儲存介質泄漏、豎井管道傾倒等潛在危險點也很多。特別值得一提的是，地面井口區管線及其連接部位可能發生泄漏,形成可燃性混合氣體，一旦遇到電氣火花容易發生爆炸或引發大火。這也是地下洞庫設計的難度所在。夏喜林介紹說，國內已有此類洞庫投產，但基本上都是國外公司進行設計、總承包，而煙臺萬華項目則是國內自主設計的第一個LPG地下洞庫。 

    低溫洞庫或是下一步方向

    借萬華項目的契機，華東設計形成了“地下水封石洞液化油氣儲庫成套技術”，目前，在國內的儲庫設計領域處于領先地位。

    “我們能夠做成世界最大的地下水封LPG洞庫，并且是自主設計，應該說是基于過去40年的積累和近年來的學習創新。”夏喜林介紹，華東設計建院的第一個項目就是黃島地下原油儲庫，是我國第一座地下水封石洞油庫，當時獲得了國家石油工業部頒發的優秀設計獎。“我們現在的成績正是從那時承襲而來，又在實踐中不斷提高。”

    目前，華東設計的儲運設計團隊有多名地下水封石洞項目技術負責人，還有多人為中國國際工程咨詢公司擔任設計評審專家，已經設計了黃島地下水封石洞油庫、勝利地下水封石洞油庫、黃島LPG地下儲庫、煙臺萬華LPG地下水封石洞庫等多個地下洞庫項目。“地下儲庫安全又經濟的特性還并不為國內煉化企業所知。我們在和煉化企業接觸的時候會介紹地下洞庫的好處，但國內宣傳力度有限，多數煉化企業對地下洞庫還是缺乏了解。”夏喜林告訴記者，地下洞庫在國外已得到了廣泛應用，但國內業界目前好象并沒有充分認識到它的好處。

    “現在我們的研究方向是低溫洞庫，用于儲存液化天然氣，即LNG，可達到零下162攝氏度的低溫，目前國外有試驗庫。”夏喜林說。   

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