摘 要:天然氣作為重要的低碳能源資源,在現(xiàn)在以及未來的能源開采中,對于天然氣開采和利用仍然是重中之重。本文圍繞天然氣及甲醇安全性,生產(chǎn)工藝安全性,生產(chǎn)過程安全性三個方面展開討論,對天然氣的采氣安全要點進行了總結(jié)及分析。
關(guān)鍵詞:天然氣 安全 火災(zāi)
1 天然氣采氣概述
天然氣采氣廠集氣站作為氣田集中輸入的最基本場所,主要工作是收集從氣田中采集出來的油氣混合物,在做過簡單的處理后輸入到用戶使用處或者進行儲存?,F(xiàn)有的采氣廠集氣站內(nèi)主要運用以下設(shè)備對油氣混合物進行處理:脫水耗(器)、油氣分離器、天然氣加熱爐、儲油罐等等。
2 生產(chǎn)工藝介紹
集氣站采用天然氣加熱、節(jié)流、分分離、脫水、計量的流程對采集回來的天然氣進行處理。采用高壓集氣、多井加熱、天然氣發(fā)電等工藝。通過SCADA系統(tǒng)收集數(shù)據(jù),并利用一點多址的方式將數(shù)據(jù)傳播到氣田調(diào)度中心,最終達到集中式管理的目的。從井口采集的高壓天然氣經(jīng)采氣管道輸送到集氣站內(nèi),通過多井式加熱爐加熱已達到提高節(jié)流前天然氣溫度的目的,這樣可以避免節(jié)流之后天然氣溫度過低,而引起的水化物堵塞。天然氣經(jīng)過加熱后通過針型閥進行節(jié)流,使壓力降到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值,此時再經(jīng)過總閥門的合理分配之后,輸送到生產(chǎn)分離器或計量分離器,分離高壓天然氣中所含有的多種雜質(zhì),最后使用脫水撬將三甘醇與天然氣接觸,利用三甘醇的親水性將去除天然氣上的水分,最后生產(chǎn)出能夠供用戶使用的天然氣。
3 采氣安全中涉及的要點分析
3.1天然氣及甲醇安全性
天然氣中主要構(gòu)成部分為低分子甲烷的氣體混合物,除此之外,還含有大量的硫化氫。未經(jīng)處理的天然氣在自然狀態(tài)下呈無色無臭的氣態(tài),并具有易燃的化學(xué)特性,并被國家安全部門歸位甲類火宅危險性物質(zhì)。下面就對天然氣中幾種重要主要成分的安全特性進行分析。
3.1.1 甲烷
甲烷是天然氣中最重要的構(gòu)成部分物質(zhì),在常溫下呈氣態(tài),比空氣要輕,且具有易燃易爆的特性,被歸類于甲類火宅危險性物質(zhì),在與空氣進行混合之后會產(chǎn)生具有爆炸危險性的混合物,在接觸熱源或明火時有可能會發(fā)生爆炸,甲烷燃燒后會產(chǎn)生氮化碳和二氧化碳。
3.1.2 硫化氫
硫化氫也是天然氣的重要組成部分,它在自然狀態(tài)下是無色的,有臭雞蛋味,同時也具有易燃易爆的特性,和甲烷同樣屬于甲類火宅危險性物質(zhì)。在與空氣相混合后能產(chǎn)生爆炸性混合物,在接觸熱源或明火時會發(fā)生爆炸,將其燃燒所產(chǎn)生的物質(zhì)為氧化硫。除此之外,硫化氫還屬于劇毒類物質(zhì),它然后會生成二氧化硫,硫化氫和二氧化硫均具有毒性,不僅會導(dǎo)致鋼材等物質(zhì)的腐蝕,更嚴重時會危害人體健康。
3.1.3 甲醇
甲醇也被國家相關(guān)部門歸納為甲類危險性有毒物質(zhì)。在與空氣進行混合之后會產(chǎn)生具有爆炸危險性的混合物,在接觸熱源或明火時有可能會發(fā)生爆炸。與甲烷和硫化氫不同的是,它的密度要比空氣更大,因此在較低處能擴散到非常遠的距離,且再次遇明火后會發(fā)生回燃現(xiàn)象。
3.2生產(chǎn)設(shè)備的安全性
在相關(guān)部門頒布的《石油化工企業(yè)實際防火規(guī)范》中對石油化工中設(shè)計的工藝設(shè)備進行了火災(zāi)危險性分類,其中集氣站中的所有生產(chǎn)設(shè)備均為甲類火宅危險性工藝設(shè)備,這些設(shè)備的使用不當(dāng)均可能會造成火災(zāi)事故的發(fā)生。
3.2.1 脫水撬
天然氣生產(chǎn)設(shè)備中的脫水撬不是單一的設(shè)備,而是由多種設(shè)備組合而成的。其中所包含的裝置有吸收塔、閃蒸罐、燃料分配罐等,他們的壓力也均保持在0.3~6.6MPa之間,被歸類為承壓設(shè)備。其中,閃蒸罐和重沸器的溫度較其他設(shè)備更高。重沸器的使用原理也是利用天然氣進行加熱,因此也容易造成爆炸。吸收塔作為集氣站中最后一道工序的設(shè)備,具有防雷防電的安全特質(zhì)。整個系統(tǒng)的壓力均由脫水撬的尾部進行控制,被脫水撬監(jiān)控著。
3.2.2 污水罐
污水罐通常設(shè)置在地底下,在污水管中存在少量的殘留天然氣、硫化氫、機油等一些混合物,由于這些物質(zhì)均是易引起火災(zāi)或者具有毒性的危險物質(zhì),從污水罐的通氣口處會產(chǎn)生一些烴類與硫化氫的混合物質(zhì)。在排污車對污水罐中的污水進行裝運時,污水罐周圍烴類與硫化氫的混合氣體的濃度相比之下更為大。因此針對這安全要點,最重要的是防止大量硫化氫與烴類混合氣體在污水罐周圍長期聚集,這種聚集很可能會造成急性中毒的危害。
3.2.3 燃氣發(fā)電機
天然氣與電力系統(tǒng)的結(jié)合,增加了燃氣發(fā)電機的危險性,嚴重時可引起火災(zāi)事故。加上燃氣發(fā)電機通常設(shè)置于封閉的空間內(nèi),沒有良好的通風(fēng)裝置,天然氣一旦發(fā)生泄漏事故,將引起巨大的安全事故。因此,在燃氣發(fā)電機發(fā)生電力事故時,應(yīng)采用通風(fēng)換氣、電瓶接線等方式來降低事故所帶來的危害。
3.3生產(chǎn)過程的安全性
對油氣進行集中輸是在不同的環(huán)境中進行作業(yè)的。它具備以下幾個特點:油田多、輸送線長、輸送線廣。除此之外,還具有易燃易爆、工藝繁瑣、壓力容器較多、生產(chǎn)間隔時間短、火災(zāi)發(fā)生概率大等生產(chǎn)特性。在生產(chǎn)過程中,任何一個工序出現(xiàn)問題或者失誤,都會引起嚴重的火災(zāi)事故,嚴重時還會引起人員傷亡,天然氣的化學(xué)特性是無色無味的,當(dāng)它泄露在空氣中時不易被發(fā)現(xiàn),因此引起火災(zāi)的可能性較大。由于天然氣是易燃物質(zhì),若在常溫中于高溫明火接觸,極易產(chǎn)生燒燒現(xiàn)象并發(fā)生爆炸,同時釋放出大量的熱量。再者,由于天然氣的密度比空氣要小,一旦發(fā)生泄漏,它能在空氣中廣泛地發(fā)散,這樣容易引起大范圍的火災(zāi)事故。最后,在天然氣的的集中生產(chǎn)過程中,需要通過加熱爐和重沸器等設(shè)備進行生產(chǎn)加工,這些設(shè)備都屬于明火裝置,這就進一步增加了生產(chǎn)過程中發(fā)生火災(zāi)的可能性。
4 結(jié)語
在天然氣的采集過程中,涉及了天然氣甲醇安全性、生產(chǎn)工藝安全性、生產(chǎn)過程安全性等多種安全要素。采集工作者應(yīng)加強在天然氣集中生產(chǎn)過程中的安全預(yù)防措施,避免在生產(chǎn)過程中由于氣體泄漏,設(shè)備故障等事故而引起的火災(zāi)和爆炸事件。任何一個工作環(huán)節(jié)的操作失誤都可能導(dǎo)致危險的發(fā)生,本文通過對天然氣采氣過程中可能涉及到的安全要素進行分析,對采氣工作人員的日常工作敲下了深刻的警鐘。
參考文獻:
[1]陳武,鐘水清.油田單井最低產(chǎn)量分析方法研究[J].鉆采工藝,2005(2)
[2]陳武,鄧川南.油氣田開發(fā)單井經(jīng)濟產(chǎn)能界限模型研究[J].鉆采工藝,2007(4)
[3]陳武,張云云.油田產(chǎn)量不均衡性分析方法研究[J].西南石油學(xué)院報,2006(5)
[4]陳武,陳光海.天然氣生產(chǎn)成本分析方法與控制研究[J].鉆采工藝,2004(1)