摘 要:天然氣作為重要的低碳能源資源,在現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,生產工藝安全性,生產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及分析。
關鍵詞:天然氣 安全 火災
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有的采氣廠集氣站內主要運用以下設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)收集數據,并利用一點多址的方式將數據傳播到氣田調度中心,最終達到集中式管理的目的。從井口采集的高壓天然氣經采氣管道輸送到集氣站內,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。天然氣經過加熱后通過針型閥進行節(jié)流,使壓力降到規(guī)定的標準值,此時再經過總閥門的合理分配之后,輸送到生產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,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),并具有易燃的化學特性,并被國家安全部門歸位甲類火宅危險性物質。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成部分物質,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,在與空氣進行混合之后會產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。在與空氣相混合后能產生爆炸性混合物,在接觸熱源或明火時會發(fā)生爆炸,將其燃燒所產生的物質為氧化硫。除此之外,硫化氫還屬于劇毒類物質,它然后會生成二氧化硫,硫化氫和二氧化硫均具有毒性,不僅會導致鋼材等物質的腐蝕,更嚴重時會危害人體健康。
3.1.3 甲醇
甲醇也被國家相關部門歸納為甲類危險性有毒物質。在與空氣進行混合之后會產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)生回燃現象。
3.2生產設備的安全性
在相關部門頒布的《石油化工企業(yè)實際防火規(guī)范》中對石油化工中設計的工藝設備進行了火災危險性分類,其中集氣站中的所有生產設備均為甲類火宅危險性工藝設備,這些設備的使用不當均可能會造成火災事故的發(fā)生。
3.2.1 脫水撬
天然氣生產設備中的脫水撬不是單一的設備,而是由多種設備組合而成的。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,被歸類為承壓設備。其中,閃蒸罐和重沸器的溫度較其他設備更高。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備,具有防雷防電的安全特質。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,由于這些物質均是易引起火災或者具有毒性的危險物質,從污水罐的通氣口處會產生一些烴類與硫化氫的混合物質。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)的結合,增加了燃氣發(fā)電機的危險性,嚴重時可引起火災事故。加上燃氣發(fā)電機通常設置于封閉的空間內,沒有良好的通風裝置,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,應采用通風換氣、電瓶接線等方式來降低事故所帶來的危害。
3.3生產過程的安全性
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、生產間隔時間短、火災發(fā)生概率大等生產特性。在生產過程中,任何一個工序出現問題或者失誤,都會引起嚴重的火災事故,嚴重時還會引起人員傷亡,天然氣的化學特性是無色無味的,當它泄露在空氣中時不易被發(fā)現,因此引起火災的可能性較大。由于天然氣是易燃物質,若在常溫中于高溫明火接觸,極易產生燒燒現象并發(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事故。最后,在天然氣的的集中生產過程中,需要通過加熱爐和重沸器等設備進行生產加工,這些設備都屬于明火裝置,這就進一步增加了生產過程中發(fā)生火災的可能性。
4 結語
在天然氣的采集過程中,涉及了天然氣甲醇安全性、生產工藝安全性、生產過程安全性等多種安全要素。采集工作者應加強在天然氣集中生產過程中的安全預防措施,避免在生產過程中由于氣體泄漏,設備故障等事故而引起的火災和爆炸事件。任何一個工作環(huán)節(jié)的操作失誤都可能導致危險的發(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)單井經濟產能界限模型研究[J].鉆采工藝,2007(4)
[3]陳武,張云云.油田產量不均衡性分析方法研究[J].西南石油學院報,2006(5)
[4]陳武,陳光海.天然氣生產成本分析方法與控制研究[J].鉆采工藝,2004(1)