中国石油天然气股份有限公司是一个集石油及天然气勘探、开发、原油加工、机械制造、科研设计、后勤服务、多种经营、社会公益等多功能于一体的油气生产基地。
中国石油天然气股份有限公司大港油田分公司成立于2000年1月3日,营业场所位于天津市滨海新区大港三号院,负责人赵贤正,统一社会信用代码:911200007182589087。中国石油天然气股份有限公司大港油田分公司于2021年5月14日延期取得河北省应急管理厅颁发的安全生产许可证。证号为:(冀)FM安许证字[2021]沧延400090号,有效期为:2021年5月14日至2024年5月13日。
中国石油天然气股份有限公司大港油田分公司第六采油厂(以下简称第六采油厂)成立于1996年8月,地处河北省黄骅市境内,隶属于中国石油天然气股份有限公司大港油田分公司,是一个以石油开采、油气集输和采油地质、工艺技术研究为主的综合性原油生产单位。第六采油厂距黄骅港30km,距北京200km,距天津国际机场90km,交通发达、便捷、地理环境优越。
第六采油厂所辖油田面积785km2,开发动用含油面积22.4km2,动用储量5645.75×104t,可采储量1658.44 ×104t,采收率29.4%。第六采油厂所辖范围内共有4个油区,分别为:孔店、羊三木、扣村、齐家务四个油田。共有油井318口,开井270口,有注水井91口,开井77口。全厂有转油站32座,原油处理站2座;污水处理站2座;注水站2座,配水间14座。
第六采油厂所辖油田面积780km2,含油面积24.6km2所辖油田:羊三木、孔店、扣村、齐家务油田。第六采油厂机构设置为:7个职能科室,包括厂长办公室、党群工作科、规划计划科、财务资产科、人事科、生产运行科、安全环保科,11个所属单位,其中作业区2个。
建设单位:中国石油天然气股份有限公司大港油田分公司第六采油厂
管理单位:中国石油天然气股份有限公司大港油田分公司第六采油厂
项目名称:中国石油天然气股份有限公司大港油田分公司第六采油厂孔店联合站VOCs治理项目
建设性质:技术改造
建设地点:河北省黄骅市孔店联合站现有厂区
项目规模:卸油量50m3/h,油气回收装置的处理规模为1000m3/d
项目投资:811.88万元
劳动定员:该项目不新增劳动定员
建设内容:一体化密闭卸油撬装装置1套,连续式增压回收装置1套,集气管线Φ219×7mm-0.5km,补气管线Φ114×5mm-0.5km,装置出口气管道Φ114×5mm-0.5km及配套设施。
项目设计单位:天津大港油田集团工程建设有限责任公司,具备石油天然气(海洋石油)行业乙级,市政行业乙级资质。
项目施工单位:天津大港油田集团工程建设有限责任公司,具备石油化工工程施工总承包壹级、地基基础工程专业承包叁级、压力管道安装资质。
项目监理单位:天津大港油田集团建设监理有限责任公司,具备化工、石油工程监理甲级。
(1)储罐
孔店联合站储罐在生产、储存过程中随温度变化及液位变化时,呼吸阀基本处于连续打开的状态,致使部分溶解气挥发至大气中,存在较大的油气挥发损耗和环境污染。目前孔店联合站联合站共建有储罐8具,原油沉降罐与采出水沉降罐会根据生产情况切换使用,8具储罐均未进行VOCs排放治理。
(2)卸油台
目前孔店联合站卸油台采用传统的敞口式卸油工艺,卸油罐与罐车为敞口式,罐车中液体依靠重力通过临时连接管流入卸油罐,再通过卸油泵增压输送至下游工艺设备。
卸油时,卸油口处油气挥发较为严重,卸油罐油气就地放空,存在油气损耗、污染环境,不满足规范要求;自动化程度低,卸油速度慢。
图2.3.1 敞口卸油工艺流程示意图
(1)根据规范要求,对联合站进罐原油储存温度下的饱和蒸气压(真实蒸气压)进行了检测,进罐原油饱和蒸气压均大于5.2kPa,主要原因与生产工艺流程有关,目前进入储罐的大部分原油为未稳定原油,饱和蒸气压较高,挥发性较强,进入储罐后呼吸损耗较高。联合站未配套大罐抽气系统的拱顶罐不满足规范治理要求。
(2)根据近几年对联合站部分拱顶罐呼吸损耗检测数据,单罐呼吸损耗量在600-1300m3/d之间,预计年总损耗天然气量达240万方、损耗轻烃量2400吨/年,存在较大的天然气资源浪费。从节能降耗和安全生产的角度出发,需要对这部分天然气进行回收。卸油台油品性质与储罐相似,也存在资源浪费。
(3)根据现场调研,联合站部分储罐罐顶呼吸阀挥发气量较大,在罐顶聚集对油气站场和人员存在较大的安全隐患和环保隐患。原油沉降罐内含有大量的天然气,罐顶安全附件(液压呼吸阀)出现喷液状况、量油孔打开后天然气量很大,造成无法直接靠近进行量油操作,烃蒸气在罐顶聚集存在雷击、遇静电着火的风险,存在较大的安全隐患。采出水沉降罐内也含有一定的天然气,造成下游离心泵无法正常运行(出现抽空现象),影响正常生产。
卸油台敞口卸油以及沉降池等敞开液面喷溅出的污油和排出的废气存在火灾风险和环境污染,不利于员工身心健康。
孔店联合站坐北朝南,站区设环形消防通道,消防道路宽度、高度均不小于4m,该站正门位于站区南侧偏西部位。
孔店联合站分为三个区域,西区为辅助区,中区为储罐区,东区为工艺区,其中该项目位于孔店联合站中区。
该站中区北部为卸油点,中部为储罐区,南部为辅助生产区。其中北部卸油点为一体化密闭撬装卸油装置,东侧有独立的出入口,卸油点与储罐区之间有实体墙分隔;储罐区布置了8台储罐,其中1#罐为5000m³采出水沉降罐,2#罐为5000m³原油沉降罐,3#罐、5#罐为1000m³原油储罐,4#罐为5000m³原油储罐,6#罐、7#罐为500m³原油储罐,8#罐为3000m³原油储罐;南部西侧为一体化装置,东侧为建连续式增压回收装置和消防池。
表2.3.3项目与厂内设施防火距离表
建筑物名称 |
位置 |
周边设施 |
建设距离m |
标准要求距离m |
标准依据 |
备注 |
一体化密闭撬装卸油装置 |
东 |
值班室 |
48 |
15 |
GB50183-2004 第5.2.1条 |
|
南 |
8#储油罐 |
45 |
20 |
GB50183-2004 第5.2.1条 |
|
|
西南 |
交油泵房 |
20 |
—— |
GB50183-2004 第5.2.1条 |
|
|
西 |
装车泵房 |
57 |
—— |
GB50183-2004 第5.2.1条 |
|
|
北 |
围墙 |
15 |
—— |
GB50183-2004 第5.2.1条 |
|
|
连续式增压回收装置 |
东 |
注水泵房 |
85 |
15 |
GB50183-2004 第5.2.1条 |
|
南 |
脱水泵房 |
15 |
—— |
GB50183-2004 第5.2.1条 |
|
|
南 |
值班室(停用) |
15 |
—— |
GB50183-2004 第5.2.1条 |
|
|
西 |
一体化装置 |
20 |
20 |
GB50183-2004 第5.2.2条 |
|
|
北 |
1#采出水沉降罐 |
47 |
20 |
GB50183-2004 第5.2.1条 |
|
|
北 |
2#原油沉降罐 |
28 |
20 |
GB50183-2004 第5.2.1条 |
|
图2.3.3 孔店联合站平面布置示意图
(1)密闭卸油工艺
密闭卸油采用一体化密闭卸油撬装装置,罐车卸油时,通过快接口实现密闭连接,原油依靠重力经过滤后进入到缓冲罐,当缓冲罐内液位到达设定值时,系统自动启动卸油泵,通过卸油泵打入油池,缓冲罐挥发的油气接入连续式增压回收系统,具体工艺见下图:
图2.3.4-1 密闭卸油工艺示意图
(2)连续式增压回收工艺
该项目采用连续式增压回收工艺,系统包括罐顶压力检测部分和地面撬装设备部分。地面撬装设备由缓冲罐、压缩机、储气罐、氧气分析仪、电动调节阀、PLC控制系统等设备组成。
该工艺通过实时采集、监测储罐罐内气相压力和缓冲罐气相压力,采用气相平衡原理智能化控制压缩机的抽气和补气流程,实现储罐挥发气密闭回收系统的连续运行,达到整个系统零排放。
当系统检测到储罐内部油气压力增高,接近呼吸阀呼气开启压力(800Pa)时,系统通过调节缓冲罐压力,将油气抽入缓冲罐,再经增压系统加压至0.5MPa,经储气罐和一体化装置后进入到站内天然气管网系统;当系统检测到储罐内部油气压力降低,接近呼吸阀吸气开启压力(300Pa)时,系统调节缓冲罐压力,对储罐进行油气补充。通过以上两种动作始终维持储罐内部微正压状态(300Pa~800Pa),以此达到油气挥发抑制和回收再利用的目的,达到系统天然气零排放。
具体工艺流程见下图:
图2.3.4-2连续式增压回收工艺流程图
主要设备概况如下:
表2.3.5主要设备一览表
序号 |
设备名称 |
型号 |
单位 |
数量 |
备注 |
1 |
连续式增压回收装置 |
(Q=1000m3/d,15kW) |
套 |
1 |
新增 |
2 |
一体化撬装密闭卸油装置 |
(Q=50m3/h,H=80m,18kW) |
套 |
1 |
新增 |
3 |
阻火器 |
—— |
个 |
7 |
新增 |
4 |
阀门 |
DN200 |
个 |
36 |
新增 |
5 |
阀门 |
DN100 |
个 |
16 |
新增 |
6 |
阀门 |
DN50 |
个 |
8 |
新增 |
7 |
止回阀 |
DN200 |
个 |
18 |
新增 |
8 |
止回阀 |
DN50 |
个 |
2 |
新增 |
9 |
压力变送器 |
—— |
台 |
7 |
新增 |
10 |
压力表 |
—— |
台 |
7 |
新增 |
11 |
流量计 |
—— |
台 |
7 |
新增 |
(1)供电电源
新建连续式增压回收装置和一体化撬装密闭卸油装置的供电系统依托孔店联合站现有的供配电系统,孔店联合站富裕电量为150kVA,可以满足该项目要求。电源引自东侧注水泵房配电室,电缆利用现有桥架架空敷设至设备。
(2)防雷、防静电与接地
根据国家标准《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)的有关规定,该项目连续式增压回收装置和一体化撬装密闭卸油装置按第二类防雷建筑物设防。该项目采用联合接地系统。接地型式采用TN-S系统,凡正常不带电、绝缘破坏时可能带电的用电设备的金属外壳、配电箱、动力设备的电控柜及穿线钢管、电缆桥架、插座的接地桩头等均与专用PE线作可靠连接。
(3)防爆电气
连续式增压回收装置和一体化撬装密闭卸油装置的设备设施、电路敷设等均按防爆进行设计。
依据《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058-2014中的第3.2.1条,以原油伴生气(天然气)管道阀门、法兰连接处为中心,半径为4.5m,顶部与释放源的距离为4.5m,及释放源至地坪以上的范围划分为2区,其防爆区域内电气设备选型应不低于ⅡAT1型,但考虑到站场内多为原油处理设施,原油储罐较多,故该区域内电气设备选型不应低于ⅡAT3型。
该项目无新增用水及排水,站区现有排水设施能够满足该项目要求,不进行改造。
该项目为露天装置,采用自然通风。
该项目撬装设备配置电动调节阀、PLC控制系统(就地显示),可实现自动启停。
该项目充分利用站场现有消防系统及设施。
站场消防水系统能够满足该项目要求,无需进行改造升级。原有消防水系统描述如下:
孔店联合站采用消防冷却水系统及固定式低倍数泡沫灭火系统,站内设置消防泵3台,泡沫泵1台,站内设有500m3消防水罐4台,5.5m3泡沫罐2台。消防冷却水系统管网和泡沫混合液系统管网在防火堤外成环状敷设。管网上分别设置消防栓、泡沫栓。接到火警后5min内将冷却水及泡沫混合液打到火场。
连续式增压回收装置和一体化撬装密闭卸油装置按《建筑灭火器配置设计规范》(GB50140-2005)配置灭火器材。
大港油田分公司第六采油厂安全生产实行二级管理、层层负责的办法,即大港油田分公司第六采油厂厂长是安全生产的第一责任者,基层单位领导是本单位的安全生产的第一责任人。大港油田分公司第六采油厂建立了完整的安全管理体系,有较为完善的安全生产管理机构。
(1)大港油田分公司第六采油厂设立QHSE委员会,其成员由厂领导、机关有关部门负责人组成,设有一名安全总监,由第六采油厂主管领导兼任。负责监督大港油田第六采油厂的安全生产工作。
(2)安全环保科是大港油田分公司第六采油厂日常安全生产管理的职能部门,具体负责全厂的安全生产管理工作。
该项目所需人员根据工作岗位配置,原则上不新增人员。
该项目总投资811.88万元,其中安全投资约9.98万元,安全生产投资占比约1.23%。
该工程由第六采油厂编制了《大港油田公司2022年VOCs治理工程方案》,由河北物格工程技术有限公司进行了安全预评价,由天津大港油田集团工程建设有限责任公司(石油天然气(海洋石油)行业乙级,市政行业乙级)进行设计,由天津大港油田集团工程建设有限责任公司(石油化工工程施工总承包壹级、地基基础工程专业承包叁级、压力管道安装)对本项目进行施工,由天津大港油田集团建设监理有限责任公司(化工石油工程监理甲级资质)进行监理。
(1)法律、法规符合性评价单元
法律、法规符合性评价共检查7项内容,符合要求。该项目严格执行“三同时”,预评价单位、设计单位、施工单位、监理公司均是有相关资质的单位,该建设项目符合相关国家法律法规的要求。
(2)工艺及设施、设备的安全性评价单元
工艺及设施、设备的安全性评价共检查16项内容,全部符合。
(3)公用工程及辅助设施配套性评价单元
公用工程及辅助设施配套性评价共设5项检查项,全部合格。
(4)周边环境适应性有效性评价单元
周边环境适应性有效性评价共设24项检查项,全部合格。
(5)安全生产管理和安全培训充分性评价单元
安全生产管理和安全培训的充分性单元共检查11项内容,全部合格。
(6)安全设施设计专篇中安全对策落实单元
安全设施设计专篇中安全对策落实单元共检查7项内容,全部合格。
该项目为孔店联合站VOCs治理项目技术改造,采油六厂设置安全生产管理机构安全科,主要负责人有安全管理合格证,特种作业人员持相应特种操作证上岗作业。公司制定有完善的安全生产责任制、安全生产规章制度、安全操作规程,采油六厂制定了生产安全事故综合应急预案,并在沧州市安监局备案,定期进行应急演练。
由于焊接缺陷、外物撞击、重物碾压、误开挖、低温冷缩等原因造成的管道破裂,从而发生火灾爆炸事故。因此火灾爆炸属于该建设项目需要重点防范的危险有害因素。
根据《危险化学品重大危险源辨识》(GB18218-2009)辨识,该项目不构成危险化学品重大危险源;根据《河北省安全生产监督管理局关于进一步加强和规范全省重大危险源监管工作的通知》(冀安监管应急〔2017〕83号)规定,该项目为新建一体化密闭卸油撬装装置1套,连续式增压回收装置1套,集气管线Φ219×7mm-0.5km,补气管线Φ114×5mm-0.5km,装置出口气管道Φ114×5mm-0.5km及配套设施,该项目不涉及长输管道和工业企业煤气管,所以不构成设备重大危险源。
通过对中国石油天然气股份有限公司大港油田分公司第六采油厂孔店联合站VOCs治理项目进行安全验收评价,根据本工程运行特点及危险程度,本报告结合采油厂的安全管理现状,提出了相应的对策措施建议。
经过现场查看和对工程资料的详细分析评价,评价组认为:本工程安全设施已按设计进行施工;安全设施符合国家有关规定和安全技术标准,已与主体工程同时投入生产和使用;安全设施运行正常,能达到预期效果;工作环境、劳动条件符合国家有关规定;本工程安全管理依托原厂内安全管理现状,该厂按照国家规定,制定了安全责任制、安全管理制度、安全操作规程,为职工配备了劳保用品,特种作业人员取得了资格证书,制定了事故应急救援预案并定期进行了演练。
本报告认为,中国石油天然气股份有限公司大港油田分公司第六采油厂孔店联合站VOCs治理项目从安全生产角度符合国家有关法律、法规和技术标准的要求,具备安全验收条件。