浅谈天然气集输站场运行中的危险性及安全对策

浅谈天然气集输站场运行中的危险性及安全对策

左灿

四川省诚实安全咨询技术服务有限责任公司  四川成都  610058

摘要：天然气集输站场主要作用是将天然气采出、汇集、处理、输送。运行中，由于设备设施故障、控制系统失灵、人员操作失误等原因，可能导致天然气泄漏，引起火灾、爆炸、中毒等安全事故，要确保天然气集输站场安全运行，需明确天然气集输站场运行中的危险性并采取科学有效的安全对策。

关键词：天然气集输站场；危险性；分析及对策

引言

天然气作为一种重要的国家能源，在人民生活和国家经济中所发挥的作用越来越重要。为了提高天然气集输站场及管道的安全性，我国颁布了《中华人民共和国石油天然气管道保护法》、《石油天然气工程设计防火规范》等一系列法律及标准。但是天然气集输站场运行中仍存在诸多危险性，应明确天然气集输站场运行中危险性并采取安全措施，保证站场的安全运行。

一、天然气集输站场危险性分析

1、火灾、爆炸危险性

天然气站场集输的物料是天然气（可能含硫化氢等），检修时可能涉及硫化亚铁。天然气、硫化氢均属于《危险化学品目录》（2015版）中规定的危险化学品，同时属于《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化学品名录的通知》（安监总管三〔2011〕95号）中重点监管的危险化学品。

天然气属于易燃气体，密度比空气轻，与空气混合能形成爆炸性混合物，混合气体扩散达到爆炸极限时，遇点火源（如明火、雷电、电火花、静电等）、高热极易燃烧爆炸。

硫化氢属于极易燃、有毒气体，密度比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。

硫化亚铁与空气直接接触易发生自燃，不易察觉，检修及清管时未实施湿式作业，可能导致火灾。

2、中毒、窒息危险性

天然气主要成分为甲烷，部分天然气含硫化氢。不含硫天然气对人基本无毒，但浓度过高时，可使空气中氧含量明显降低，使人窒息。当空气中甲烷达25%～30%时，可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速，甚至昏迷。

含硫天然气中的硫化氢为中等毒性物质，具有臭鸡蛋气味，是强烈的神经性毒物，对人体粘膜有强烈的刺激性作用。高浓度时可直接抑制神经中枢，引起迅速窒息而死亡；当浓度为70mg/m3～150mg/m3时，可引起眼结膜炎、鼻炎、气管炎；长期接触低浓度的硫化氢，可引起神经衰弱症及植物神经紊乱等。

3、容器爆炸危险性

天然气集输站场内压力容器及压力管道运行时，若压力容器及压力管道本身缺陷或人为操作不当，可能引起超压，导致容器爆炸事故，天然气泄漏遇火源可能进一步导致火灾、爆炸事故。引起压力容器及压力管道超压的原因主要包括：

（1）压力容器及压力管道压力检测设施失效或不灵敏，无法准确显示系统压力。

（2）压力容器及压力管道因腐蚀而使壁厚减薄，继续维持原设计运行压力运行从而设施和管道强度不足。

（3）压力容器安全附件（如安全阀等）不全、不灵敏或失灵，超压时不能及时泄压。

（4）高低压系统的串联部位易发生操作失误，高压气体窜入低压系统，低压系统无法承受高压。

（4）管理与操作失误，可造成工艺参数失控或安全措施失效，导致超压。

5、触电危险性

天然气集输站场内电气设备及电缆线路较多，若未按时对配电系统防护屏、接地装置等电气设备各类保护装置的完整性、可靠性进行检查、校验和检测，未及时更换失效防护设施，人员接触带电体易引发触电等事故。

6、机械伤害、物体打击、高处坠落危险性

天然气集输站场转动设备防护措施不到位，或防护存在缺陷，人员意外接触转动部位可能发生机械伤害。

高处检修作业时，作业人员从高处往下乱抛物体，或高处脚手架上的物品掉落，或正在转动的机器设备零部件因安装不牢固而飞出，均可能造成物体打击等伤害。高处作业人员未正确穿戴安全带等，作业人员意外跌落，可能造成高处坠落事故。

7、工艺设备、设施危险性

天然气集输站场主要工艺设备设施一般包括井口装置、清管装置、过滤分离装置、调压装置、放空装置等。

（1）井口装置危险性

1）井口采气树法兰盘根、法兰、阀体等处密封不严，可能导致天然气大量泄漏，引起火灾、爆炸等事故发生。

2）井口地面控制系统出现故障，不能自动控制井下或井口切断阀的关闭，井口天然气泄漏不能及时控制，可能进一步造成事故扩大。

3）井口气体节流降压时，若未添加水合物抑制剂，节流降压时易引发冰堵。

（2）清管装置危险性

清管装置内压力和流量流失、管道局部变形、管道内杂质较多、发球器与清管器的尺寸不相符等可能发生卡堵。打开清管收球阀时，若压力未彻底释放，防护不当，可能造成清管器飞出伤人事故。

清管作业排出的液态污物可能含有甲、乙类可燃液体，若未密闭回收或处理，排放的污物可能造成火灾和人员中毒。含硫气体进行清管作业时，若未采取湿式作业，可能造成硫化亚铁自燃，导致事故发生。

（3）过滤分离装置危险性

过滤分离装置长期使用可能发生腐蚀导致壁厚变薄，过滤分离装置压力控制系统失灵、安全阀失效、液位计失灵等故障，若未定期进行检测或维护，由于压力检测仪器失效、安全阀失效，可能造成超压运行，超压严重时可能导致设施损坏，甚至发生容器爆炸事故。

（5）调压装置危险性

调压装置一旦失效可能造成下游设备及管道超压运行，若下游设备及管道无法及时泄压，可能导致下游设备及管道损坏，甚至发生容器爆炸事故。

（5）放空系统危险性

放空火炬如果防止回火的措施设置不当或失效，可能会造成火炬回火，危及整个生产装置。火炬工作时，会产生较强的噪声，对周边人员产生一定的噪声危害。

放空管若距离站场或可能散发火花的地方较近，可能在放空的时候引起火灾、爆炸事故。若放空管顶端装设弯管，可能因向大气排出的气体产生反向推力将对竖管底部产生巨大的弯矩，可能造成放空管倾倒。放空管高度不够，一旦放空气体不能及时扩散，与空气形成爆炸性混合气体遇点火源发生爆炸，可能导致事故发生。

（6）安全阀、压力表和气体探测器

若站场内安全阀、压力表、气体探测器等强检仪器仪表未要求进行定期校验/检定，可靠性无法得到保证，超压时压力表可能无法正常显示，安全阀可能无法正常起跳泄压，气体泄漏报警探头检测不到或不能报警，可能引发事故。

(7)阀门

阀门由于本身质量问题可能造成漏气；阀门密封料密封不严、阀门长期使用易老化、锈蚀，造成失灵或局部泄漏；阀门壳体、盖子松动，闸杆损坏也会造成泄漏窜气。操作人员开关阀门时，未正确及时开启阀门或先后顺序颠倒，可能导致设备管道超压破裂引起天然气泄漏。泄漏的天然气遇点火源可能引发火灾、爆炸事故。

8、自然条件和社会环境危险性

站场所在地发生地震、泥石流、洪水等可能造成站场设备、设施损坏，同时可能发生火灾、爆炸等二次事故。

若站场周围分布民房距离站场安全距离不满足标准规范要求，一旦发生天然气大量泄漏，发生火灾、爆炸、中毒事故可能危及周围民房及人员安全。

9、自动控制系统危险性

站场自动控制系统失灵、系统检测元件故障、仪表动力系统缺失、系统内存在病毒，均无法执行远程控制操作，发生事故时不能及时控制，造成事故扩大。

10、供配电系统危险性

站场爆炸危险区域内的电气设备若未采用相应等级的防爆型设备，电线未穿钢管保护并接地，一旦产生电气火花与天然气泄漏可能导致火灾、爆炸事故。供配电设备质量差、绝缘性差等可能造成人员触电。供配电设备运行可能产生电气火花、电弧或者过热，若防护不当，可能发生电气火灾，造成火灾事故。

11、消防系统危险性

站场若未按规范要求配备消防灭火器材或灭火器材失效，发生火灾时不能及时扑救，造成事故扩大。站场内无安全疏散指示标志和风向标，发生天然气泄漏事故或其它紧急情况，不能及时安全地疏散人员，引起事故扩大。

12、检修过程危险性分析

检修作业时未制定专项检修方案或未按检修方案执行，可能发生触电、火灾、爆炸、高处坠落、物体打击、机械伤害等检修事故。检修完毕后，未对检修场所进行清理，容易发生检修工具遗留在现场或设备内，可能造成事故。检修作业时若未挂牌作业，未严格执行一人监督一人作业，易造成正在检修人员发生事故。

13、安全管理及人员作业危险性

站场安全生产管理机构、安全规章制度及操作规程不健全，安全规章制度及操作规程执行力度不够，安全管理人员、特种作业人员未经主管部门培训并持证上岗，人员可能因不具备安全管理及特种作业操作技能引发事故。

站场未制定切实可行的事故应急救援预案、未配备必要的应急救援器材及未定期进行应急演练，一旦发生事故，可能不能及时救援控制事故，造成事故扩大。

二、天然气站场安全运行中对策措施

　1、防火、防爆对策措施

定期对设备、管道、仪表进行维护保养，定期对设备、管线进行检验，发现泄漏及时堵漏，发现严重腐蚀应立即更换。

严禁超压工作；设备和管线上的安全阀、压力表应定期检查、校验，保证准确、灵敏。检修进行气焊、电焊作业时，应按要求办理动火作业证，并严格执行动火作业证上提出的安全措施。

爆炸危险区域内的电气设备应采用相应等级的防爆型设备，并进行防雷防静电接地。

站内外严禁烟火，加强对站场周边敏感火源点的安全监督管理。站外人员进入站场、工艺装置区或储罐等区域，应触摸人体静电释放器，提前释放人体所带静电。严禁携带火种进入站场。

2、设备、设施保养及检测措施

生产设备的安全装置应有专人负责，并经常检查。设备设施存在异常情况应及时汇报并有效处理，不得“带病作业”。特种设备、安全阀、压力表、气体检测报警器及防雷防静电装置应定期校验和维护。站场紧急关断系统、自动控制系统、火灾报警系统等应保持完好，应急关断系统定期维护。站内消防灭火器材应按规定进行配备，并保证状态良好。

3、个人安全防护措施

个人劳动防护用品及安全护具应进行日常保养，从业人员进行作业时应正确佩戴劳动防护用品。

4、检修对策措施

检修前应制定检修方案及应急措施，检修前对检修人员进行专项安全培训。检修时应关断上下游阀门，并加装盲板，对设备和管道内天然气进行置换，应确保系统置换合格后进入下一步工作。

受限空间作业必须严格实行作业审批制度，严禁擅自进入有限空间作业；必须做到“先通风、再检测、后作业”，严禁通风、检测不合格作业；必须配备个人防中毒窒息等防护装备，设置安全警示标识，严禁无防护监护措施作业；严禁教育培训不合格上岗作业；现场配备应急装备，严禁盲目施救。

5、安全管理对策措施

建立科学的安全管理体系，完善安全管理机制，实现安全生产标准化，并健全并完善安全生产责任制、安全管理制度和安全操作规程。

实行设备规范化管理，确保运行安全。加强对设备设施检修检查，强化设备登记和检测。

加强作业人员培训。作业人员应经主管部门培训合格持证上岗。此外，通过举办专业讲座、发放员工安全操作手册等，提高作业人员专业技术能力，使作业人员熟练掌握设备操作和应急处理措施；加强安全管理人员的培养，通过引进专业人才，优化站场安全管理人力资源队伍，从而提高天然气管道站场的安全管理水平。

建立并完善应急救援预案、专项应急救援预案和现场处置方案，及时更新事故救援通讯网络，加强与地方相关部门的联系。根据站场周边的情况变化，结合自身实际，对应急预案进行及时修订完善、评审，并将修订、评审后的应急预案报当地应急管理部门进行备案，加强企地应急联动。定期组织应急演练，并作好应急演练评估，对其在演练中发现的问题应积应及时改进。

三、结语

天然气站场安全运行必须加强对站场运行中危险性分析及认识，制定切实有效的安全技术方案及管理方案，提高安全管理水平，方能实现安全平稳生产，促进经济发展。

参考文献：

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