天然气处理站危险因素分析.docx

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天然气处理站危险因素分析

编号：

SM-ZD-55296

天然气处理站危险因素分析

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编制：

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批准：

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天然气处理站危险因素分析

简介：

该方案资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。

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　　天然气处理站是石油天然气生产中重要的生产装置，其主要任务是在一定的温度、压力下，将天然气中的重组分及其杂质脱出，工艺中有高温、低温、高压、伴随生产过程的天然气和凝液属甲类易燃易爆气体和液体，所以天然气处理站是危险性较大的生产装置和生产场所，安全生产极其重要。

本文就中石化西北分公司某天然气处理站存在的危险因素进行分析。

　　一、工艺流程简介

　　工艺流程如图1所示。

　　图1天然气处理工艺流程框图

　　原料气以0.20～0.30MPa、25℃进入生产分离器进行气液分离，然后经压缩机两级增压至3.0MPa、150℃后，经空冷器冷却至50℃、水冷换热器冷却至30℃，以气液混相状态进入压缩机出口分离器，分离出的凝液经节流降压后输至液烃分离器，脱水后的天然气以2.5MPa、30℃进膨胀机增压端增压至4.0MPa、62℃，进水冷换热器降温至30℃后进入三股流换热器，与初级吸收塔顶低温外输干气及来自低温分离器经节流降压后的低温液相换热，降温至-40℃进入低温分离器。

低温分离器顶部气相以4.0MPa、-40℃进入膨胀机降压至1.3MPa、-80℃。

低温分离器底部液相以1.3MPa、-64℃进入三股流换热升温至25℃后去分馏装置。

经膨胀机膨胀制冷后的低温气体以1.3MPa、-80℃进入初级吸收塔顶部。

脱乙烷塔塔顶气以1.3MPa、0℃进初级吸收塔低部。

初级吸收塔塔顶气以1.3MPa、-80℃进三股流换热器升温至21℃，再与液化气塔塔底轻油换热升温至32℃，作为合格产品外输。

初级吸收塔塔底液相进入脱乙烷塔顶部。

　　二、处理站主要危险因素的辨识与分析

　　1.工艺、设备设施的火灾爆炸危险因素

　　天然气站在连续性生产过程中，天然气、液化气、稳定轻烃等易燃易爆工程物料的干燥、分离、过滤、增压、降温，液化以及储运等工艺状态以及设备设施的状况构成发生火灾爆炸事故的基础条件。

（1）制造、安装及检修缺陷。

　　站场各储运气、液态可燃介质的动设备及塔器制造不合格，安装、检修不当，焊接有缺陷，密封损坏等原因导致开裂损坏或密封失效。

　　各储运气、液态可燃介质的系统管阀及设备附属管阀的本体、焊缝及密封件因存在缺陷而损坏。

特别是高压天然气管道，压力较高，管道焊缝和阀门出现缺陷的危险性较大，如果不能严格控制焊接、安装质量，可能发生泄漏，导致重大的火灾爆炸事故发生。

（2）腐蚀损坏

　　系统储运的气、液态可燃介质中含硫、含水，可造成设备、管路和阀门腐蚀损坏。

　　（3）系统憋压损坏

　　高效旋流分离器、再生气分离器和低温分离器等设备可能因下述因素造成系统憋压：

分离器内部堵塞造成流层不畅；操作不当；低压用户站停车或用气量骤减。

系统憋压若不能及时发现，严重时可能导致系统设施损坏。

　　因上述原因造成的设备设施损坏均可导致可燃介质泄漏，遇火源引起火灾爆炸事故。

　　（4）低温损坏

　　低温分离器、低温换热器以及膨胀机等设备及配套管阀储运-80℃低温液态可燃介质，可发生如下低温损坏：

　　低温设备和管路选材不当，发生低温断裂损坏；液态可燃介质放空入火炬线，可能因大量汽化降温造成火炬线及管架承受很大的温度应力而引起断裂损坏；液态可燃介质急剧汽化可形成高速气流，对管路弯头、法兰造成冲蚀损坏。

　　低温损坏常可造成低温液态可燃介质泄漏，低温液态介质一旦泄漏，会发生急剧汽化，达到爆炸极限，遇火源引起火灾爆炸事故。

　　（5）加热炉火灾爆炸

　　加热炉是明火危险源之一，以下因素可能引起火灾爆炸事故：

　　①炉管在高温下可能发生烧穿损坏；原料气中的硫介质可能造成炉管腐蚀损坏；炉管、弯头材质选错或连接部位有缺陷可能造成开裂损坏，造成漏气。

　　②燃料气带液可造成炉嘴结焦，风门调节不当可造成炉内混合气比例不当，采用人工点火（点火棒）可能出现误动作。

这些因素常常会引起炉膛爆炸。

　　③操作流程倒错，可能把系统的1.7MPa高压气导入炉管进气口，引起憋压，并造成损坏漏气。

　　④加热炉燃料系统出现泄漏，且环境通风不良。

　　（6）重沸器内漏危害

　　重沸器采用了导热油介质，若泄漏，主要造成塔内急剧汽化升温升压，也可能引起塔器泄漏爆燃事故。

　　（7）机泵泄漏危害

　　液化气回液泵出口压力1.3MPa，导热油泵介质温度可达280℃；天然气压缩机和膨胀机的操作压力达3MPa，膨胀机内液态天然气介质温度为-80℃。

各机泵的安装、检修及操作不当等可造成部件和机械密封损坏泄漏。

其中若液化气、天然气的泄漏量较大，会形成“蒸气云”。

　　可燃介质机泵泄漏，遇火可引起泵房内火灾，液化气、天然气泄漏严重时出现“蒸气云”爆炸。

因室内油气火灾较难扑救，一旦发生事故，可能酿成严重后果。

　　（8）轻烃和液化气装车危险

　　轻烃产品采用敞开式装车，操作不当或机具故障可能导致泄漏，装车现场可能遇车辆电气打火、排气管火星以及产品液流静电、人体静电和其他明火而起火。

液化气采用密封装车，相对危险较小，但液流静电和人体静电有可能引起火灾爆炸。

　　2.电气、仪表的火灾爆炸危险因素

（1）电气、仪表火花

　　站场电气设备可能因接地设施失效，线路绝缘损坏，短路，接点接触不良，设备和线路、照明不符合防爆要求等原因引起电打火；电动仪表可能因能量积聚产生并泄放火花。

电气、仪表火花是造成易燃介质火灾爆炸的重要点火源。

（2）自动仪表及联锁保护失效

　　调节阀等仪表出现故障，表信号受到电磁干扰，出现错误显示或产生误动作；DCS自控系统及自动联锁保护系统功能出现故障，可造成压缩机，脱乙烷塔、脱丁烷塔、吸收塔以及其他设备的温度、压力、流量、液面的仪表指示失真，可能导致超压、超温、操作失控、物料溢出等后果，进而引发火灾爆炸。

　　（3）可燃气体报警器失灵

　　站场各部位的可燃气体报警器失灵，可能导致泄漏的可燃气体聚集，不易发现，延误可燃气体泄漏事故的处理时机，导致火灾爆炸事故。

　　3.现场管理及其他因素

（1）现场作业管理

　　以下违章作业行为可能引发火灾爆炸事故：

　　①正常生产期间，人员在工艺操作中违反操作规程，倒错流程；在站场易燃易爆区私动明火，使用非防爆工具。

如在本站一、二级分离器排液作业中，人员直接接触易燃易爆的轻烃排液，若有上述违章作业行为，很可能在作业现场引发火灾爆炸。

　　②检修作业期间，施工者不严格执行有关检修规程，不坚持用火票制度，安全措施不力，系统吹扫不净。

如在本站的储罐、塔内进行清洗、清扫和检修作业时，如果未作彻底的介质置换和通风，就动火施爆或进行其他作业，可能发生有限空间内的爆燃事故。

（2）静电

　　系统管路、设备中物料流速过大，尤其在液化介质泄漏汽化时，可产生高速气流，导致产生物流静电；进装置人员因着装不符合防静电要求可产生人体静电，静电集聚产生放电火花，构成火灾爆炸事故的重要点燃源。

　　（3）硫化亚铁自燃

　　站场原料和产品中的硫化氢长期存在于系统中，会与金属器壁发生反应生成硫化亚铁（FeS），在长期生产过程中，装置的容器内壁可能形成硫化亚铁垢层，当在站场开停工过程中，使用蒸汽吹扫或其他原因造成升温条件时，有可能发生硫化亚铁自燃火灾。

　　4.机械伤害

　　站场有燃气天然气压缩机、导热油泵、膨胀机、液化气回流泵、混烃泵、潜污泵等转动设备，这些设备具有转速较高、结构较复杂等特点，其中燃气天然压缩机和导热油炉轴功率较大（分别为51.75kW和38.25kW）。

转动设备调试、检修有一定难度，易发生机械故障，存在着发生机械伤人，设备损坏、停工停产事故的危险。

尤其是设备的转动轴防护罩不完善时，可能发生人员绞伤事故。

　　5.高处坠落

　　站场各塔高度在5m以上，其中脱乙烷塔、脱丁烷塔高12.8m，放空火炬高40m，人员在操作、巡检、检修作业中，有发生滑跌、坠落的危险。

　　6.灼烫及冻伤

（1）高温灼烫

　　站场各设备中，加热炉、导热油炉、脱丁烷塔及重沸器、分子筛脱水塔、再生气分离器、再生气换热器等设备的操作温度在220～330℃，在设备及附属管道出现损坏，保温层破损以及操作不当时，人员有高温介质喷出烫伤和高温接触灼伤的危险。

（2）分子筛接触灼烫

　　使用的分子筛干燥剂极易吸水并放热，人员在运输、装卸该物器时，皮肤或呼吸道接触时可造成灼烫伤害。

　　（3）液化物料汽化冻伤

　　站场制冷设备、低温分离器中存在低温液化天然气，脱丁熔塔产出产品液化气，在生产、储运过程中，可能因操作不当，设备、管阀故障等因意外泄漏，发生急剧汽化降温，造成人员冻伤事故。

　　7.其他危害

（1）防雷、防静电接地

　　站场设备和建（构）筑物的防雷、防静电接地设备的设置和配备不合格，致使发生雷击和静电放电，可能导致设备设施损坏和火灾爆炸事故。

（2）管路加药和酸洗

　　①因水质原因，系统管路易于结垢。

管路结垢需要酸洗清除。

酸洗中含硫垢层会分解释放出硫化氢，有可能引起硫化氢中毒伤亡事故。

　　②系统循环水添加阻垢剂、缓蚀剂和杀菌剂等化学药品。

人员接触阻垢剂、缓蚀剂可对皮肤、眼睛产生刺激和腐蚀。

其中的有机膦表面活性剂组分有增加人体皮肤细胞渗透性的副作用，可导致毒物和病菌易于进入人体，有可能降低加药人员的免疫力。

　　（3）水化物冻堵

　　站场低温系统易出现水化物，造成设备或管路冻堵冻裂，可能造成设备设施损坏、停工停产，若处理不当，甚至可能引发火灾爆炸、窒息中毒等其它事故。

　　（4）意外停电

　　站场因供配系统及电器故障发生意外停电，会导致停工停产，处理不当还可能造成设备、设施及部件损坏，甚至引发火灾爆炸、窒息中毒等其他事故。

　　三、结束语

　　通过危险因素分析，可以针对所找出的各种危险因素制定相应的防范措施，确保安全生产。

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