一、概述
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??? 運(yùn)用定性與定量分析的方法，從天然氣及甲醇的性質(zhì)、主要生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程三個(gè)方面對(duì)天然氣采氣廠集氣站的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)。
??? 天然氣采氣廠集氣站是氣田集輸生產(chǎn)最基本的單元，它的主要任務(wù)是將氣田中采出的油氣混合物收集起來(lái)，經(jīng)初步處理后輸送到用戶或儲(chǔ)存。集氣站內(nèi)的主要生產(chǎn)設(shè)備有：脫水橇(器)、天然氣加熱爐、計(jì)量分離器、油氣分離器、油氣輸送泵、儲(chǔ)油罐、通球清管設(shè)施、輸氣管道及SLC503和SCAN3000生產(chǎn)自控系統(tǒng)一套等。
??? 二、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)述
??? 1 天然氣組分
??? 油氣田所在的地埋位置不同，開(kāi)采和處理后的天然氣組分也各不相同，大體上甲烷組分占天然氣組分體積的90%以上，其他輕烴極少;H2S含量在20～1600mg/m3之間。(安全管理 <http://www.riskmw.com/>交流-www.riskmw.com)
??? 2 生產(chǎn)工藝
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??? 集氣站生產(chǎn)工藝流程主要有天然氣加熱、節(jié)流、分離、脫水、計(jì)量等處理過(guò)程。集氣站采用高壓集氣、集中注醇、多井加熱、間隔計(jì)量、加醇脫水、天然氣發(fā)電等藝，利用SCADA系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過(guò)一點(diǎn)多址通訊網(wǎng)向氣田調(diào)度中心傳輸數(shù)據(jù)資料，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化管理。
??? 由集氣站所管轄的氣井井口采出的高壓天然氣，經(jīng)采氣管線輸入到站內(nèi)，采用多井式加熱爐以提高節(jié)流前的天然氣溫度，防止節(jié)流后溫度低而形成水化物堵塞。加熱后的高壓天然氣經(jīng)針形閥節(jié)流后，壓力降到所要求的值后，經(jīng)總機(jī)關(guān)(閥門(mén))合理分配后進(jìn)入生產(chǎn)分離器或計(jì)量分離器，將天然氣中的凝析油、污水和機(jī)械雜物等進(jìn)行初步分離，再通過(guò)脫水橇利用三甘醇的親水性和天然氣逆流接觸脫水后，生產(chǎn)出合格的天然氣。
??? 3 輔助生產(chǎn)工藝
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??? 3.1 注醇流程
??? 采用高壓集中注醇工藝，利用高壓柱塞泵，將計(jì)量后的甲醇通過(guò)注醇管線注入到井口及采氣管線，防止油管和采氣管線中形成天然氣水化物。對(duì)東北和西北等冬季寒冷地區(qū)，每年10月至來(lái)年4月期間需要在生產(chǎn)流程中加入甲醇。
??? 3.2 放空流程
??? 為防止系統(tǒng)超壓及根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求，站內(nèi)部分設(shè)備設(shè)有安全泄壓放空管，匯聚至放空總管后燃燒排空。
??? 3.3 計(jì)量
??? 氣井產(chǎn)量采用周期性間歇計(jì)量，計(jì)量周期至少2天，每次計(jì)量時(shí)間不少于8h，單井產(chǎn)量和外輸均采用孔板流量計(jì)計(jì)量。
??? 3.4 排污流程
??? 工藝設(shè)備產(chǎn)生的污水經(jīng)排污總管匯聚后，輸往地下污水罐收集儲(chǔ)存，不定期拉至凈化廠凈化回注地下。
??? 4 主要生產(chǎn)設(shè)備及工藝條件
??? 長(zhǎng)慶油田某集氣站的主要生產(chǎn)設(shè)備及工藝條件見(jiàn)表1。
??? 表1 主要生產(chǎn)設(shè)備及工藝條件
??? 三、火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性分析
??? 1 天然氣及甲醇火災(zāi)爆炸特性
??? 天然氣是以低分子量烷烴碳(甲烷)為主組成的氣體混合物，硫化氫含量也較高。天然氣無(wú)色、無(wú)臭、易燃，在常溫常壓下呈氣態(tài)，屬于甲類(lèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性物質(zhì)。天然氣的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)特性見(jiàn)表2。
??? 表2 天然氣及甲醇的火災(zāi)爆炸特性表
??? 序號(hào)物質(zhì)名稱(chēng)閃點(diǎn)/℃組別引燃溫度/℃爆炸極限/V%火災(zāi)危險(xiǎn)性類(lèi)別
??? 上限下限
??? 1
??? 2
??? 3
??? 4天然氣
??? 甲烷
??? 硫化氫
??? 甲醇-
??? -
??? -
??? 11T1
??? T1
??? T3
??? T1482～632
??? 538
??? 260
??? 4555.0
??? 5.3
??? 4.0
??? 5.514.0
??? 15.0
??? 46.0
??? 36.0甲
??? 甲
??? 甲
??? 甲
??? 1.1 甲烷
??? 甲烷是天然氣中最主要的成分，呈氣態(tài)，比空氣輕，易燃易爆，屬于甲類(lèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性物質(zhì)。與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險(xiǎn)，燃燒分解產(chǎn)物為一氮化碳、二氧化碳。
??? 1.2 硫化氫
??? 硫化氫是無(wú)色有臭雞蛋味的易燃性氣體，比空氣重。長(zhǎng)慶油田的天然氣組分中，硫化氫的含量大體在0.3%(V/V)左右。硫化氫屬于甲類(lèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性物質(zhì)。與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇高熱和明火能引起燃燒爆炸，燃燒分解產(chǎn)物為氧化硫。硫化氫是強(qiáng)烈的神經(jīng)毒物，硫化氫及其燃燒生成的產(chǎn)物二氧化硫有毒性，危害人體。硫化氫對(duì)鋼材可引起氫脆和硫化物應(yīng)力腐蝕。
??? 1.3 甲醇
??? 甲醇是甲類(lèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性有毒液體，與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸，其蒸氣比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇明火會(huì)引著回燃。
??? 甲醇的火災(zāi)爆炸特性見(jiàn)表2。
??? 2 生產(chǎn)設(shè)備火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性
??? 按照《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》中對(duì)生產(chǎn)工藝裝置火災(zāi)危險(xiǎn)性分類(lèi)，集氣站生產(chǎn)裝置為甲類(lèi)火災(zāi)危險(xiǎn)性工藝裝置，其生產(chǎn)設(shè)施大多具有能夠引發(fā)火災(zāi)爆炸的危險(xiǎn)特征。
??? 2.1 加熱爐
??? 加熱爐屬于明火爐，集氣站加熱募尤冉櫓屎腿劑銜烊黃ぷ餮沽Τ跗誑紗?0MPa以上。加熱爐燃料系統(tǒng)的壓力控制、氣水分離設(shè)施、燃料氣進(jìn)爐前管線阻火器的工作狀態(tài)、加熱爐的壓力表、溫度表、液位計(jì)、防爆門(mén)、防風(fēng)口、火焰觀察孔是巡回檢查的重點(diǎn)部位。加熱爐排氣煙囪也是易被雷擊的對(duì)象。
??? 2.2 脫水橇(器)
??? 脫水橇(器)是由多種設(shè)備組合而成的，處理的介質(zhì)為天然氣。吸收塔、閃蒸罐、燃料分配罐的壓力在0.3～6.6MPa之間，屬于承壓設(shè)備;閃蒸罐、重沸器的溫度較高;同時(shí)重沸器用天然氣作加熱燃料，屬于明火設(shè)備;吸收塔為集氣站最高的設(shè)備，是防雷的重點(diǎn)設(shè)備。
??? 脫水橇(器)尾閥控制著整個(gè)系統(tǒng)的壓力，是監(jiān)控的重點(diǎn);燃料分配罐排污閥、過(guò)濾器壓差、控制器及減壓閥、重沸器火焰，以及設(shè)備的壓力、溫度及液位是巡回檢查的重點(diǎn)。
??? 2.3 總機(jī)關(guān)及單井入口管組
??? 由于從上游來(lái)的天然氣在壓力、溫度及流量等方面缺乏嚴(yán)格控制，進(jìn)站閥門(mén)的操作(流量分配、開(kāi)啟壓力、閥門(mén)密封狀況)很重要，集氣總機(jī)關(guān)閘門(mén)盤(pán)根泄漏將是重大危險(xiǎn)源。
??? 2.4 甲醇罐
??? 集氣站多采用高壓集中注醇工藝，利用高壓柱塞泵，將計(jì)量后的甲醇通過(guò)注醇管線注入到井口采氣管線，防止油管和采氣管線中形成天然氣水化物。站內(nèi)設(shè)的甲醇罐為露天地上臥式布置，容量大多在10m3以上，已構(gòu)成重大危險(xiǎn)源。
??? 2.5 污水罐
??? 污水罐為地下布置。污水罐內(nèi)存有殘留的天然氣、硫化氫、機(jī)油及其他烴類(lèi)有機(jī)混合物，這些物質(zhì)或是易燃易爆的，或是有毒的。在通氣口中會(huì)不斷排出含有烴類(lèi)和硫化氫的混合氣體;在排污車(chē)裝運(yùn)污水時(shí)，污水罐區(qū)附近空氣中含有烴類(lèi)和硫化氫的混合氣體濃度會(huì)更大些。重點(diǎn)是預(yù)防不正常狀態(tài)下硫化氫氣體在污水罐地面長(zhǎng)期、大量地積聚，它將是急性中毒的主要危險(xiǎn)源。
