預防采輸過程中天然氣火災爆炸事故的方法

天然氣的采輸是鉆井完井以后，將產(chǎn)出的天然氣在集輸站場進行油氣分離、計量并通過集輸管道輸送到各個用戶的過程。油氣管道具有管徑大、運距長、壓力高和輸量大等特點。管道系統(tǒng)包括管道、站場、通信系統(tǒng)等，是一項巨大而復雜的工程。在天然氣管道輸送過程中，常發(fā)生泄漏的部位是管道上的連接部位、焊接部位、流體的轉向部位及采用填料密封部位等，天然氣泄漏如不及時處理，輕則造成浪費能源和環(huán)境污染，重則引起火災、爆炸事故。天然氣集輸過程中Z嚴重的危險是火災爆炸，火災爆炸可能發(fā)生在每一個天然氣可能泄漏的區(qū)域;其次的危險是壓力容器的物理爆炸可燃氣泄漏。
 

1. 采輸過程中天然氣火災爆炸事故原因

采輸過程中天然氣火災爆炸主要是因采輸工藝流程出現(xiàn)天然氣泄漏，與空氣或氧氣相混合，形成爆炸性氣體混合物，同時具有足夠的量，其濃度在爆炸極限以內(nèi)，當遇能夠引起災害的火源：明火、摩擦、撞擊火花、自燃發(fā)熱、電氣火花、靜電火花、雷電火花等足夠引燃該混合物的引燃能量時發(fā)生的火災爆炸事故。
 

采輸工藝流程常發(fā)生泄漏的部位是連接部位、焊接部位、流體的轉向部位及采用填料密封部位等。其中連接部位泄漏有法蘭泄漏(界面泄漏、滲透泄漏、破壞泄漏)和螺紋連接部位泄漏，焊接部位泄漏是由于焊接存在缺陷如未焊透、夾渣、氣孔、裂紋引起的泄漏，流體轉向部位泄漏是由于天然氣高速流體在改變方向時，對管壁產(chǎn)生較大的沖刷力導致的管道穿孔泄漏，填料部位泄漏主要指閥門填料處或機泵的軸向填料密封處發(fā)生的泄漏。

輸氣管道發(fā)生火災爆炸事故的原因主要有管體缺陷、管道內(nèi)、外腐蝕引起天然氣泄漏和違反安全操作規(guī)程。管體缺陷包括機械損傷、運輸途中產(chǎn)生的疲勞裂紋、材料缺陷、焊接缺陷、施工前和施工中損傷、第三方活動損傷、第三方破壞(打孔盜氣)。管道的腐蝕主要是由于管道與土壤和管道所輸介質接觸發(fā)生化學和電化學作用而引起的管道破壞，管道的腐蝕使管壁變薄，承壓能力降低，嚴重時會導致管道穿孔，發(fā)生天然氣泄漏、爆炸事故。違反安全操作規(guī)程主要因誤操作引起，如某輸氣站管道投產(chǎn)時，清管站內(nèi)收發(fā)球筒的防松楔塊未上緊，在氣流沖擊下逐漸松脫，高壓氣流使快速盲板飛出，造成人員傷亡。1986年12月，某管線清管時，因夜間能見度低，誤將排出凝析油當作污水，汽油在排污池中迅速揮發(fā)，彌漫站內(nèi)區(qū)，遇火源后起火爆炸，釀成重大火災，造成多人傷亡。

天然氣凈化過程中產(chǎn)生的硫磺及硫磺粉塵，在空氣中達到一定的溫度即會自燃，這種自燃在有硫化亞鐵存在時，Z易發(fā)生。干燥的硫化亞鐵在空氣中甚至在常溫下即可因劇烈氧化而發(fā)生自燃，進而引起其他介質的燃燒甚至爆炸，這種情況在裝置開、停工及檢修期間常見。硫粉塵在空氣中達到一定的濃度時，也可因靜電火花或撞擊而引起燃燒爆炸。

2. 采輸過程中天然氣火災爆炸事故預防

采輸過程中，由于天然氣的易燃易爆特性，容易產(chǎn)生火災和爆炸事故。因此我們應保證管材質量和焊接質量，重視輸氣管道運行安全及控制管道、設備的腐蝕，控制和消除火源。為了確保輸氣管道可靠地運行，必須從設計、施工、投產(chǎn)試運、日常運行管理、維修等各個環(huán)節(jié)切實抓好安全工作，嚴格遵守有關的安全規(guī)范及安全管理規(guī)定。制定輸氣管道試運投產(chǎn)的安全運行規(guī)定、輸氣管道通球清管的安全措施、輸氣管道運行及維修的安全措施。

(1) 設計控制

① 嚴格遵循家、行業(yè)標準和規(guī)范進行設計，保證設計質量，提高設計水平，才能使工程達到技術、經(jīng)濟合理、安全可靠，運行、管理維護方便。

② 使用成熟、可靠的工藝、技術、設備、材料，特別是在關鍵的工程建設中，應選用在內(nèi)具有成功使用先例的工藝、技術、設備、材料。

③ 工藝流程要適合油氣生產(chǎn)，站場設計必須考慮緊急關斷閥設計和緊急泄壓措施，輸氣干線沿線閥室應設計自動遠程控制關斷功能，對于處理量大，壓力高的天然氣處理廠，應適當增大安全距離。

④ 在重要的油氣處理廠設置獨立的ESD系統(tǒng)非常必要，發(fā)生事故能夠在Z短的時間里，同時迅速關斷井上的氣源和全部進站氣源。

⑤ 在特大型油氣處理廠應設置電視安全監(jiān)視系統(tǒng)。

⑥ 在容器設計上，要盡量降低制造加工工藝難度，盡量消除加工、檢驗、監(jiān)檢過程中技術控制難點，以保證設備加工的質量。

⑦ 在安全設計和安全工藝方面，要把預防火災爆炸事故的具體消防技術措施作為重點，其內(nèi)容主要包括：①站址選點布局;②建筑消防措施(安全距離、耐火等級、建筑構造、通風排氣、建筑防爆等);③電氣消防措施(電氣運行設備選擇和安全控制、電氣防爆、自動報警裝置、防靜電、防雷等);④消防給水的類型和容量以及常規(guī)消防器材的配置等。

⑧ 消防監(jiān)督部門應當依據(jù)有關技術規(guī)范和規(guī)定，嚴格履行消防建審監(jiān)督審批，依法建設，是預防事故的重要環(huán)節(jié)。

⑨ 要求將“本質安全”進一步納入設計之中，對突發(fā)的各種可能的情況能夠有相應的措施，避免事故或事件的進一步擴大，將影響縮小到Z小范圍內(nèi)。

實踐證明，把好工程設計源頭關，是控制事故的關鍵環(huán)節(jié)。

(2) 施工控制

天然氣采輸工程建設涉及面廣、影響質量安全因素多，在施工中，應通過以下幾方面控制：

① 嚴格按照家、行業(yè)技術標準和規(guī)定進行施工，是保證工程建設、、安全的先決條件。

② 選擇施工經(jīng)驗、組織管理能力強、技術過硬的工程隊伍。

③ 建立質量目標、健全質量管理體系，將目標量化分解為具體指標，建全質量管理體系，切實執(zhí)行設計文件，確保施工生產(chǎn)全過程始終在規(guī)定的技術標準和要求的控制下。

④ 選擇生產(chǎn)管理好、質量可靠穩(wěn)定的設備材料，建立質量檔案，保證供銷商所提供的產(chǎn)品均為合格。

⑤ 要高度重視容器的制造加工工藝過程質量控制，進一步加強駐廠監(jiān)造的質量監(jiān)管力度和當?shù)丶夹g監(jiān)督部門過程監(jiān)檢力度。

⑥ 通過階段驗收和竣工驗收、技術資料整理、文件檔案的建立來實現(xiàn)施工事后質量控制。

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