天然气安全评价毕业论文.doc

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摘要

当今科学技术日新月异、突飞猛进，为天然气生产的迅猛发展、生产规模扩大带来革命性的改变，但为我们的生活带来巨大改变的同时，天然气生产以及输送过程也面临严重的安全问题。

生产过程中，不安全因素很多，事故的多发性和严重性是天然气工业独有的普遍安全问题，因此对天然气企业调压站进行安全评价研究成为必要。

本文在对××市天然气调压站做出大量调研的基础上，分析出该企业潜在的危险有害因素主要包括火灾、爆炸伤害、中毒伤害、腐蚀伤害、承压设备安全因素等；针对危险存在情况和危险特性选择适用于该企业的系统安全分析方法，并采用安全检查表、道化学安全评价方法对该企业安全现状进行了评价；最后，针对评价结果提出了安全技术防范方法和控制措施。

关键词：

承压设备爆炸危险有害因素危险性评价

Abstract

Today'srapidchangesinscienceandtechnology,byleapsandbounds,fortheproductionofnaturalgasbroughtrevolutionarychangestorapiddevelopment,productionscale,butforchangingourlivesatthesametime,naturalgasproductionandtransportprocessesarefacingserioussecurityproblems.Intheproductionprocess,manyunsafefactors,multiplemyelomaandseverityofaccidentsisthecommonsecurityissuesuniquetothenaturalgasindustry,thegasindustryregulatorstationisnecessaryonsafetyassessment.

ThisinonPuyanggasadjustablepressurestationmadelargeresearchofFoundationShang,analysisouttheenterprisepotentialofdangerousharmfulfactorsmainincludingfire,andexplosionhurt,andpoisoninghurt,andcorrosionhurt,andbearingpressuredevicesecurityfactors,;fordangerousexistssituationanddangerouscharacteristicsselectappliesYutheenterpriseofsystemsecurityanalysismethod,andusedsecuritycheckstable,androadchemicalsecurityevaluationmethodontheenterprisesecuritystatusforhasevaluation;last,forevaluationresultsmadehassecuritytechnologypreventionmethodandcontrolmeasures.

Keywords:

pressureequipment，explosionhazard，assessmentofdangerousandhazardousfactors

摘要 1

Abstract 2

前言 4

1　概述 5

1.1天然气的基本概况 5

1.2　评价项目基本情况 7

1.3　评价依据 7

1.3.1　国家法律、法规 7

1.3.2　技术标准、规程、规范 8

1.4　评价范围 8

1.5　安全现状评价的目的 8

1.6　评价程序 9

2　天然气调压站危险有害因素辨识与分析 11

2.1　天然气调压站地理位置危险因素分析 11

2.2　天然气调压站火灾爆炸与消防危险因素分析 12

2.2.1燃气特性 14

2.3　天然气中毒危险因素分析 19

2.3.1钻井工程 20

2.3.2脱硫工艺 20

2.3.3其他 21

2.4天然气腐蚀与控制危险因素分析 21

2.5天然气管道承压设备危险因素分析 24

2.5.1锅炉炉管爆漏、受热面腐蚀 24

2.5.2锅炉灭火放炮 25

2.5.3压力容器爆炸 25

2.6天然气电气设备险因素分析 26

2.7雷电、自然灾害及恶劣气候条件的危险因素分析 28

2.7.1雷电危害 28

2.7.2自然灾害 29

3评价单元的划分与评价方法选择 30

4　安全定性、定量评价 31

4.1　地理位置评价单元 31

4.2　火灾爆炸评价单元 34

各单元火灾、爆炸危险指数（F&EI） 40

火灾、爆炸时影响区域半径（暴露半径） 40

4.3　中毒评价单元 44

4.4　腐蚀评价单元 47

4.5输气管道承压设备价单元 49

4.6　电气设备评价单元 50

4.7雷电、自然灾害、恶劣条件评价单元 55

4.8安全监理职责单元 56

5安全对策措施及建议 60

5.1火灾爆炸安全对策措施及建议 60

5.2中毒事故对策措施及建议 62

5.3输气管道承压设备安全对策措施及建议 63

5.4电气安全事故对策措施与建议 63

6安全现状评价结论 64

致谢 64

参考文献 66

前言

天然气调压站天然气调压箱是燃气输送管道的关键设备。

调压柜的主要作用是调节和稳定系统压力，并且控制输气系统燃气流量，保护系统以免出口压力过高或过低。

根据压力等级、调压精度、附属配置等不同功能，分有楼栋调压箱、区域调压箱、高压调压站、城市门站、超高压调压站；调压站的安全影响到整个天然气输送过程的安全与否，是天然气运输过程中的核心阶段。

本文就天然气调压站的安全性进行相关评价，为了加强危险化学品的安全管理，提高调压站的安全管理水平，根据《安全生产法》和《危险化学品安全管理条例》，对该××市天然气公司调压站进行安全现状评价。

依据国家有关标准规范和现场的调研情况，对工艺、设备、平面布置及建筑、自然环境等方面作了深入的分析，确定了相应的评价单元及评价方法。

在对其天然气调压站设备运行，输送过程中危险、有害因素的辩识与分析基础上，做出定性和定量评价，通过评价查找其存在的危险、有害因素和经营、储存过程中存在的问题，并提出了相应的安全对策措施。

项目组对存在隐患提出整改建议，并协助该站进行了认真的整改。

汇总以上工作结果，形成本安全评价报告。

1　概述

1.1天然气的基本概况

广义上的天然气是指地壳中一切天然生成的气体，包括油田气、气田气、泥火山气、煤成气和生物生成气等。

石油工作者所称的天然气通常指油田气和气田气，其组成以烃类为主，并含有非烃气体。

天然气赋存在地下的相态可分为游离态、溶解态、吸附态和固态水合物。

只有游离的天然气经聚集形成的天然气藏，作为优质能源和化工原料的天然气才可开采利用。

我国是天然气资源丰富的国家之一，据2004年完成的第三次资源评价结果，全国拥有天然气资源量，其中陆地上拥有天然气资源量，勘探开发利用潜力大。

我国是开采和利用天然气最早的国家之一，早在2000多年前，我们的祖先就已经开始采气熬盐，当时钻井采气技术已经达到了相当高的水平。

新中国成立以后，经过半个世纪的努力，在天然气开采和利用方面积累了大量的实践经验，形成了适合于我国天然气工业发展点的技术与理论。

到2000年累计探明天然气可采储量，当年生产利用天然气。

进入21世纪以来，随着石油资源的日益紧张，高效开发和有效利用天然气成为了解决国家能源安全的重要举措。

以此为契机，我国天然气工业进入了“大发现、大发展”新的历史发展时期，到2006年累计探明天然气可采储量居世界第15位，生产天然气量居世界第11位。

但是，天然气具有密度低、可压缩、可膨胀、易燃易爆等不同于石油的许多特殊性质，决定了气开采利用的复杂性、风险性和危险性，特别是更易导致恶性井喷、火灾爆炸、硫化氢中毒、采气管柱和输气管线腐蚀等常见天然气安全事故。

而天然气调压站作为天然气行业推行的核心装置，其安全性的高低更是关系到天然气行业的发展。

1.2　评价项目基本情况

××市天然气公司隶属于××市公用事业局，其前身为××市煤气公司，始建于1986年底，2000年2月经××市计委批准更名为××市天然气公司，负责全市城区天然气的供应和经营管理。

经过十年来的不断发展，目前该公司已发展成为一个配有先进的管理、高度、计量设施的现代化企业，现有职工300余人，11个职能科室，1个输气门站，4个调压站，供气管线188.8公里，固定资产2800万元，年供气量达1300万立方米。

目前，公司已建成的天然气管网为中低压二级系统，燃气管网全部是枝状分布，整个燃气输配系统中未设储气站，少调峰和加压手段。

1.3　评价依据

1.3.1　国家法律、法规

《中华人民共和国石油天然气管道保护法》，全国人民代表大会常委会；

《国家燃气管理条例》，中华人民共和国国务院令第583号；

《国家燃气经营许可管理办法》；

《中华人民共和国安全生产法》，全国人民代表大会常务委员会；

《中华人民共和国劳动合同法》，全国人民代表大会常务委员会；

《安全评价通则》，国家安全生产监督管理总局；

《安全预评价导则》，国家安全生产监督管理总局；

《安全验收评价导则》，国家安全生产监督管理总局；

《石油天然气工程初步设计内容规范》，国家发展和改革委员会；

《石油天然气安全规程》，国家安全生产监督管理总局；

1.3.2　技术标准、规程、规范

《天然气利用手册》（第二版）

《油田气腐蚀与防护技术手册》

《石油天然气工程初步设计内容规范》

《工业企业总平面设计规范》

《天然气凝液安全规范》

《危险化学品安全管理条例》

《石油化工安全仪表系统设计规范》

《常用危险化学品应急速查手册》

《含硫油气田硫化氢监测与人身安全防护规定》

《石油天然气工程设计防火规范》

1.4　评价范围

针对××市天然气公司生产过程、管道输送过程以及家用燃气设备，生产过程以及输送过程中井喷、火灾爆炸、中毒、腐蚀等方面的安全隐患进行安全现状评价。

1.5　安全现状评价的目的

本次安全评价的目的是针对××市天然气公司调压站相关管道与设备进行安全评价通过评价查找其存在的危险有害因素并确定危险程度，提出合理可行的安全对策措施及建议，具体的目的有一下几点：

1）针对危险有害因素及事故发生的主要条件，优先消除、预防和减弱事故隐患的技术措施和对策方案，提高系统在生产运行期内的本质安全化水平;

2）有助于提高企业的安全管理水平，使企业安全管理变时事后处理为事先预测、预防，变纵向单一管理为全面系统管理，变经验管理为目标管理；

3）有助于安全投资的合理选择，使安全投资和可能减少的负效益达到合理的平衡；

4）为企业的安全管理系统化、标准化和科学化提供依据和条件；

5）为安全生产监督管理提供依据，有助于政府安全监察管理部门对企业安全生产实行宏观调控[1]。

1.6　评价程序

根据《安全评价通则》（AQ8001-2007）,安全现状评价程序（如图1—6—1）：

图1—6—1安全现状评价程序

2　天然气调压站危险有害因素辨识与分析

2.1　天然气调压站地理位置危险因素分析

根据××市城市控制性详细规划，政府将对一些道路进行拓宽、对部分地块进行改造，使得部分在天然气转换过程中调压站位置进入规划道路红线和待改造地块中，使得部分调压站与周边建筑间距较大，能满足安全间距，消除安全隐患，避免有些调压站使用年限较长，需要更新设备时产生不必要的危险因素。

所以，为了使居民正常生活不受影响，调压站须谨慎选择建设。

因此规划部门在对调压站的规划地址选择上，尽可能避免城市繁华地段和对景观有要求的地区，尽量设在广场、居民区公共用地上。

选址中应考虑的因素：

（1）应考虑本标准中LNG储罐、易燃致冷剂储罐、易燃液体储罐、构筑物和调压站设备与工厂地界线，及其相互间最小净间距的规定。

（2）除按人身安全和消防规定以外，人员应急疏散通道和消防通道应全天候畅通。

（3）应考虑在实际操作的极限内，调压站抗自然力的程度。

（4）应考虑可能影响站内人员和周围公众安全涉及具体位置的其它因素。

评定这些因素时，应对可能发生的事故和在设计或操作中采取的安全措施做出整体评价。

××市处于地震带边缘，对于天然气调压站的防震设计因素也应考虑进去，否则会造成燃气泄漏影响周围居民与调压站工作人员的人身安全。

建立一个天然气调压站，选址是最基本的因素，他决定了天然气的正常使用与否。

建筑工程的一般概念性经济指标表明，一般工业厂房的土建工程造价（不包括工艺设备投资）占总造价的81%～85%。

因此，合理的建筑结构体系应该是使用广、建造快、消耗少、劳动生产率高和建筑造价低。

建筑材料的质量和选用，也直接影响建筑物的坚固性、实用性、耐久性和经济性要求。

调压站设计的工程造价控制主要采取两种方式。

方式一：

标准化设计，标准化设计的优点很多，如：

设计周期短、节约设计费、工艺定型、材料配料统一、使施工准备工作提前和加快施工速度、有利于工程质量的保证。

中压调压站的服务对象为住宅小区的民用用户，北京市已建中压调压站549座，其规模、建筑结构形式属于重复建造的建筑类型，自2003年开始。

已经采用企业内部的标准化设计。

方式二：

结合实际工程，优选建筑结构形式，综合比较各类建筑结果形式的优劣，确定最佳方案。

同一调压站设计时采用不同的建筑结构形式，可以有不同的造价。

调压站建筑形式因其入口燃气压力级制的不同、燃气设备及流程的不同，对建筑面积大小、开间进深的要求各异，所采用的结构也就有所不同。

调压站的结构形式主要是以其承重结构所用的材料来划分3种常用的结构形式：

砌体结构、钢筋混凝土框架（排架）结构和轻钢结构。

2.2　天然气调压站火灾爆炸与消防危险因素分析

当前我国城市燃气事业飞速发展，尤其是以西气东输为标志的一系列燃气工程的竣工和投产运行，天然气、液化气、煤气等管道燃气在我国得到快速的普及，瓶装液化气的使用量也不断增加。

这一方面拉动了经济的快速增长，提高了居民的生活质量，减少了环境污染；另一方面越来越多的燃气事故的发生也给居民的生命财产带来巨大的损失，成为燃气行业最为关切的焦点和重点。

　　城市燃气的应用就其本身而言是安全的，如果严格按照国家标准、技术规范、操作规程执行，安全使用是完全有保障的。

各类城市燃气安全事故的发生都是在外界条件异常、人为疏忽或故意破坏等前提下出现的。

如地震、雷击等不可抗力导致的燃气储存、输配系统的泄漏、爆炸；设备设施缺乏养护失灵、工作人员操作失误所造成的燃气安全事故；以及各类人为破坏燃气基础设施而引发的燃气安全事故。

燃气有易燃易爆的特性，随着在城乡的广泛使用和不断增加的工业领域的应用，如果相关配套的燃气燃烧器具如：

灶具、胶管、减压阀、热水器、燃气锅炉、空调、调压站（柜）等不能正确使用，就会出现燃气安全事故，燃气泄漏、爆炸和人员伤亡的情况就会不断增多，给家庭和社会带来不幸。

近年来，在我市燃气的储运、使用过程中发生的各类事故也较为频繁。

例如：

2003年6月天龙市场由于DN200和DN300天然气中低压铸铁管双线被热力管线压断，造成燃气泄漏爆炸，两人重伤。

2003年11月美景嘉园小区住户燃气泄漏，用户在开窗放散时明火引发爆炸，小区内86户居民受灾。

2004年10月，南海花园液化气用户在户内进行液化气放散操作，在室内形成爆炸性液化气混合气体，点火时引起爆炸，一人烧伤。

2006年初，一用户因灶前阀忘记关闭、胶管脱落引起燃气泄漏，遇明火爆炸，2人受伤。

2006年6月紫东花园小区某住户因灶前胶管安装不牢固，在使用燃气灶时胶管脱落引起燃气泄漏爆炸。

可见燃气安全事故总在伴随着燃气使用存在于我们的周围，下面就城市燃气火灾爆炸事故的特点和事故原因做以下分析

2.2.1燃气特性

　　l、易燃烧性。

我们常用的城市燃气：

天然气、液化气、煤气三种燃气的最小点火能量都较低，大约为0．19—0．35毫焦之问，液化气点火温度为466℃，天然气点火温度为537℃，火焰传播速度每秒可达34—38㎝。

　　2、易爆炸性。

当一定比例的燃气与空气混合后就会形成爆炸性混合气体，遇明火就会发生爆炸，我们称燃气的这个比例范围为爆炸极限，爆炸极限范围越宽，爆炸下限越低，其爆炸危险性越大。

例如，天然气爆炸极限为5—15％，液化气爆炸极限为2—10％，人工煤气为6—70％，可见它们的爆炸危险性依次为天然气<液化气<人工煤气。

　　3、易扩散性。

扩散性是指物质在空气或其它介质中的扩散能力，燃气的扩散能力取决于密度与扩散系数两个主要因素。

不同种类的燃气密度也不一样，天然气和人工煤气比空气轻，气态液化气比空气重约0.5倍。

它们都有很强的扩散性，燃气扩散能力越强，火势蔓延速度越快，火灾燃烧面积和破坏程度越大。

　　4、压力供应性。

燃气的输配都采用压力输配，天然气、人工煤气等通常以压力管道形式输送，进入家庭时一般都小于0．01大气压，而瓶装液化气钢瓶内约为2—10个大气压，液态液化气变成气态时体积扩大约250倍，在燃气安全事故中的危险性远大于管道燃气。

　　5、连续供应性。

管道燃气较之液化气更容易实现长期、稳定、连续的供应。

该特点在一定程度上更易造成持续和大量的燃气泄漏，造成更大范围的爆炸性气体空间，使事故的波及范围扩大。

2.2.2各类燃气爆炸事故原因分析

　　1、管道燃气。

　　常见以管道方式输送的燃气为天然气、管道输送液化气、混空液化气或人工煤气。

供气系统通常由气源厂（门站）、气化设备、调压设备、输送管道、户内设施等构成。

设备设施较多，地下隐蔽工程量大，任何一个环节上出现不安全因素都可能给整个供气系统和管网用户带来损害。

因此，具有较大的火灾危险性。

具体分析如下：

（1）、燃气设备、设施老化破损导致燃气泄漏。

埋地管道由于使用期限较长，无法经常挖掘出进行检测，当它受到腐蚀、地壳应力等作用、出现破裂损坏时，不能及时察觉。

有些地下管道附属设施如：

阀门、法兰等当连接出现问题也会导致燃气泄漏。

（2）、设备、设施安全防护装置失效，导致燃气1泄漏。

包括管网供气系统中安全阀、防爆阀、防爆片、泄压阀、报警系统等失灵、失效，危险区域防爆电器不防爆、静电接地不可靠、防雷装置失灵等。

　　（3）、供气企业安全管理措施不到位，缺乏抢险救急专业技术和专业装备。

各岗位操作人员培训有死角，各项规章制度、操作规程、建立不完善，应急救援预案编制不具体，没有按要求进行桌面演练和实际演练。

出现事故征兆时没有相应专业人员、技术和装备进行抢险，缺乏应对灾害的能力。

　　（4）、企业操作人员违反操作规程违章操作。

　　（5）、用户违章操作、疏于监护。

用户在使用燃气时对户内燃气设施缺乏监护，燃气设施出现异常时没能及时向供气企业报修，致使燃气泄漏。

在使用燃气过程中操作不正确，如不遵循“火等气”的点火原则或疏忽大意导致烧煮物将火熄灭，燃气外泄。

　　（6）、其它原因的个人或单位对燃气供气系统的破坏。

如：

进行地下工程施工前，施工单位未与燃气供气企业会签，挖断燃气管道。

燃气管道上违章建筑物占压管线以及个别人对燃气设施的破坏。

　　2.2.3确保安全使用燃气的措施和建议

　　l、制定切实可行的发展规划，抓好落实。

各地应当根据自身实际，制定切实可行的整体发展规划和燃气行业专项发展规划，在新、改、扩建工程中必须同时进行燃气配套工程的设计、施工、验收，避免重复施工以及重复施工过程中造成的破坏。

燃气企业的管网资料一定要到规划部门进行备案，避免煤气管线因管网备案资料不健全导致在其它企业施工过程中受到破坏。

　　2、燃气企业要建立健全规章制度并贯彻落实。

各燃气企业一定要高度重视各项规章制度的制定工作，包括：

各岗位操作规程、岗位责任制、应急救援预案、消防组织机构、内部巡查巡检记录、设备运行记录、设备检定记录、各种台帐档案等。

通过培训、学习、桌面演练、实际演习等多种形式加以贯彻落实，从根源上消除事故隐患，加强防灾救灾能力。

　　3、严格选材，确保工程质量。

在施工前对所涉及的各类设备、设施、材料、配件要认真选购和进行检测，尤其是高压管线材料更要严格筛选。

设计、施工、监理单位资质要齐备，施工中要按图施工，验收过程中对不符合要求的工段要坚决返工整改，确保工程质量符合标准，保障人民生命财产安全。

　　4、大力宣传贯彻安全使用燃气的常识。

燃气安全使用常识的宣传是一项长期的工作、不能间断的工作。

目前还有很多群众和用气单位对燃气的危险性认识不足。

各级行业管理部门和燃气企业要充分利用广播、电视、报纸等新闻媒介和文艺表演、课外辅导、科普宣传、知识竞赛、发放使用手册等多种途径宣传燃气安全使用常识。

宣传要考虑针对不同层次、不同群体、不同年龄的用户和潜在用户，要浅显易懂、符合实际。

燃气企业还要与用户建立良好的沟通渠道，公布报警报修电话，设立联系信箱，制定24小时值班制度，保障沟通渠道畅通无阻。

一方面能迅速的解决用户出现的各类燃气安全问题，消灭隐患于荫芽，防止事态扩大。

二是居民在发现有破坏燃气基础设施现象时有方便快捷的方式向企业报警，使企业能够在第一时间进行处置。

　　5、更新观念及时掌握、接受和引进新技术、新产品。

时刻关注燃气业内最新动态，关注最新的燃气安全相关技术和产品，推广和应用符合自身发展实际并成效显著的新技术、新产品。

以科技为武器，提高燃气供应系统的可靠性，创造更加安全的燃气运行环境。

　　6、加强燃气行业管理部门的监管职责，落实责任制。

各地燃气行业管理部门要制定燃气安全管理体系，从基层抓起，层层落实燃气安全责任制，培养和树立安全观念和安全意识。

从而形成良好的安全至上、安全是天的安全风气。

切实做好燃气行业的安全管理工作。

无硫天然气是易燃、易爆、低毒性的气体混合物。

当含有H2S时，则其毒性随H2S浓度增加而增高。

如果发生泄漏和事故时自然排放，就会引起人体急性中毒。

因此，在天然气处理过程中除可能发生火灾、爆炸危险事故外，还会因H2S及其他有毒气体的泄漏、排放造成作业人员的职业危害。

天然气处理过程的主要介质为天然气及其各种产品如液化石油气、天然汽油以及副产品如硫磺等。

由《石油天然气工程设计防火规范》（GB50183—2004）中对可燃液体、气体火灾危险性分类规定可知，可燃液体是按其蒸气压或闪点的高低来分类的，可燃气体是按其爆炸下限大小来分类的。

实际上，这些参数均直接反映了可燃液体、气体的燃烧及爆炸性能。

按照分类规定，天然气及其处理过程产品的火灾危险性分类为：

液化石油气、天然气凝液、液化天然气等属于甲A类；天然气、天然汽油（稳定轻烃）、稳定凝析油等属于甲B类；副产品硫磺属于乙B类。

此外，硫化氢属于甲B类。

表2-1油气火灾危险性分类

类别

特征

甲

A

37.8℃蒸气压＞200kPa的液态烃

B

1.闪点＜28℃的液体（甲A类和液化天然气除外）

2.爆炸下限＜10%（体积百分比）的气体

乙

A

1.闪点≥28℃至＜45℃的液体

2.爆炸下限≥10%的气体

B

闪点≥45℃至＜60℃的液体

丙

A

闪点≥60℃≤120℃的液体

B

闪点＞120℃的液体

天然气及其处理过程产品蒸气与空气组成的混合气体其爆炸极限范围较宽