钱庆钊王钰（日照港油品公司，山东 日照 76800；日照港实华公司，山东 日照 76800）

码头液化气输油臂存压问题研究

钱庆钊1王钰2（1日照港油品公司，山东 日照 276800；2日照港实华公司，山东 日照 276800）

自油5泊位的丙烯管线和C4/C5管线投产运行以来，多次出现船舶完货后输油臂升压的现象，这就给现场带来了一定的安全隐患，本文主要分析输油臂升压的原因，以及如何安全的进行放压。

升压；丙烯；碳四；输油臂

丙烯、碳四输油臂系统是安装在码头上用于码头与液化气船管道之间传输液相和气相介质的专用设备。主要由立柱、内臂、外臂、回旋接头、快速接头和紧急脱离装置组成，其中立柱、内外臂组成的腔体在完货后应处于空载状态，船舶完货后输油臂存压现象的发生会给码头现场造成一定的安全隐患，同时也给下一艘船的接卸造成了一定的影响。

1 油5泊位液化气输油臂存压现象的基本概述

1.1 工艺流程

船舶靠泊后，将输油臂的液相和气相法兰接口分别与船方进行对接，试压合格后通过液相管线进行卸船作业，采用高压的方式将液货卸至球罐区，在压力较高时打开气相进行平衡后继续卸货，在作业的末期关闭气相管线上的的末端阀门，船方将舱内剩余的液化气进行压缩后通过液相管线继续进行卸货，完货后船方用舱内液化气气体吹扫输油臂，将输油臂内的液相吹扫至卸船管线后方，我方在吹扫完毕后立即将输油臂下端液相管线的阀门关闭，截断船岸管线，防止岸上管线内的液相货物回流至输油臂内，最后船方通过自身的高空排放管线将输油臂内的液化气气体进行高空排放。

以碳四为例，工艺流程如下：

1.2 升压现象

在完货后进行高空排放，输油臂下端的压力表显示为0MPa，盲板盲死后输油臂收回，输油臂自油5泊位投产后多次出现腔体内升压的现象，排除阀门关闭不严、不及时以及内漏等问题后输油臂仍多次出现升压现象。例如：2015.7.7油5泊位的碳四管线输油臂完货后6小时内从0MPa升至0.7MPa，放空时盲板处有液相喷出。2015.7.23油5泊位丙烯管线输油臂夜间从0MPa升至0.6MPa，白天放空时未发现液相。经多次放压后得出以下现象：丙烯输油臂在放压过程中，丙烯已全部气化，无液相放出；碳四输油臂在放压过程中，管线中存有一定量的液相未被气化。

2 液化气饱和蒸气压的研究

在密闭条件中，在一定温度下，与固体或液体处于相平衡的蒸气所具有的压强称为饱和蒸气压。同一物质在不同温度下有不同的蒸气压，并随着温度的升高而增大。

2.1 液化气的组成

液化石油气简称液化气，其主要组分是C3和C4，根据其来源不同，C3和C4的各自含量略有区别，但C3和C4总含量一般超过液化石油气组成的96%以上，其余还有少量C5以及其他组分。常温下C5组分呈现液态。

2.2 液化气的饱和蒸气压

在一定温度下，LPG液体的蒸发速度和气体凝聚速度相等时的压力叫LPG饱和蒸气压。LPG中分子量（C和H原子数）越小蒸气压越高。查阅液化气各组分的饱和蒸气压可以得出：

①随着温度的升高，各组分的饱和蒸气压也在逐渐升高，反之亦然；②丙烯、丙烷的饱和蒸气压较高，而其他组分饱和蒸气压相对较低。

船舶完货后，输油臂进行高空排放,随着C3和C4不断气化，C5组分含量不断升高,致使输油臂内混和饱和蒸气压不断降低，当饱和蒸气压降低到液化气不易气化时,液化气就滞留在输油臂的底部或弯脖处等相对封闭、低温的地方，形成我们通常所说的残液，而在收回输油臂，压力降为零的情况下，残液并不会立即气化，部分会残留在输油臂腔体内，输油臂盲板封死后，随着时间的增加和温度的升高，残液逐渐的气化，就造成了输油臂升压的现象。

随着温度的降低，输油臂存液的次数也会逐渐的增多。因丙烯的饱和蒸气压较高，在输油臂存压的情况的下，丙烯也是以大量气态形式存在，只有少量进行气液转化；而在20℃下，正丁烷的饱和蒸气压才仅有0.201MPa，温度越低，饱和蒸气压越低，其他组分也与正丁烷的类似。因而碳四输油臂在升压至0.2MPa左右也会存在大量的液相，因而在液化气放压过程中一定要分析其具体成分组成，保障员工人身安全，防止人员被液相喷溅而冻伤。

3 升压现象的解决办法

根据理想气体状态方程PV=nRT可以看出，受温度与压力的影响，压力越大、温度越低，输油臂腔体内所含液化气的量就会越多。考虑到现场加装压缩机将腔内液化气进行液化回收的可行性较低，成本过高，故只能在现有的基础上，安全地将输油臂内的液化气进行排放。

码头液化气管线旁支装有DN20的细管，管线超压后安全阀起跳，泄压进行高空排放，高点处安装有阻火器。可利用输油臂下端的压力表（特用于读取臂腔内的压力，压力表针阀处可安装有放空二阀组）与其连接进行排放，输油臂底端的排空阀处可安装快接放空软管。放压时注意船舶和天气情况，选择无船风大的时间进行高空排放，开阀时不宜过快，应根据液化气存量的情况缓慢打开，人员应站在上风口或侧风口处，排放期间禁止一切动火、用电等施工作业，防止液化气遇火引起火灾或爆炸。

[1]王松汉主编：石油化工设计手册，第一卷，石油化工基础数据，化学工业出版社，2002年1月，北京，ISBN 7-5025·2144-5 TQ·1055.

[2]寇虎，廉乐明，严铭卿，陈耀桢，章崎平：液化石油气气化过程分析和气化能力的探讨，煤气与热力，第21卷第6期，第507-509页.

[3]祖因希.液化石油气操作技术与安全管理[M].北京：化学工业出版社，2006.