時間:2023-03-06 15:59:18
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關鍵詞:消防 長輸管道 火災 預防及對策
一、前言
天然氣長輸管道工程是一個較為復雜的系統工程,涉及上游的氣田、輸氣站場、管道、閥室、儲氣庫和下游的各個用戶。任何一處出現問題都將影響整個系統的運行,特別是一旦出現事故不能向下游正常供氣時,將影響到千家萬戶的正常生活。以下結合中原油田油氣儲運管理處山東天然氣管網運行的實際情況,對如何做好天然氣長輸管道系統火災預防工作進行初步分析和探討。
二、天然氣長輸管道系統火災危險性
天然氣長輸管道系統作為天然氣的儲運設備,由于其作業分散、易燃易爆點多、作業戰線長,分布面廣等特點,在天然氣運輸過程中一旦發生泄露,極易引發火災、爆炸、人員中毒和污染環境等事故,存在著很大的火災危險性[1]。分別是:燃燒性、爆炸性、擴散性、加熱自燃性、腐蝕性、易產生靜電性。
三、天然氣長輸管道系統火災特點
天然氣長輸管道系統具有輸送距離長、管道沿線穿越村莊、學校等人口密集區、管道隱蔽性強,泄漏點不易發現、易受地質災害影響等特點,天然氣在發生火災后,一些可燃物在天然氣自身燃燒產生的熱量直接作用下,很快達到燃燒點而發生燃燒,并迅速提高周圍其他可燃物的燃燒強度和燃燒速度,加速火勢蔓延。不僅造成人民生命財產的損失,同時還會帶來很大的社會影響。
四、天然氣長輸管道系統火災原因
1.從火的來源看分為:明火或暗火、火星、電氣
2.從人的因素看分為:違章動火、誤操作、用火不慎
3.從泄漏氣體的來源看
設備、管道腐蝕、氣體截流振動引起疲勞性損壞、壓力容器殼體裂紋、安全閥失效造成容器憋壓、閥門、儀表、法蘭等密封不嚴、不法分子鉆孔盜氣、管道上方違章施工等第三方破壞、閥門誤操作、放散管余氣等均可產生外泄天然氣,引起火災。
五、天然氣長輸管道系統火災預防
天然氣長輸管道系統一旦發生火災事故,將會影響整個輸氣管網的正常生產,不僅造成企業經濟損失和人民生命財產損失,還會帶來很多不利的社會影響,為維護企業形象,保障職工和沿線群眾的生命財產安全,做好火災預防工作是首要任務。結合山東管網的運行實際,重點從以下幾方面做好火災預防工作:
1.嚴把消防安全設計、建設關,提升本質安全水平
1.1嚴把消防安全設計關
初步設計階段要按照總體規劃,針對工藝特點提出具體意見和措施,以及對重點區域進行監測監控的自動報警手段及方法。
1.2嚴把防火設計審核關
做好嚴格的防火審核工作,并通過嚴格的驗收,夯實防火安全基礎。
1.3嚴把消防設施建設關
做到“三同時”,即消防安全設施與主體工程同時設計、同時施工,同時投入生產和使用,提高企業防御和抵抗消防安全事故的能力,為企業的消防安全打牢基礎。
2.強化日常管理,做好火災預防預控工作
2.1落實消防安全責任制
牢固樹立“安全自抓,隱患自除,責任自負”的消防安全責任主體意識。
2.2 建立健全并貫徹好消防安全管理制度做好消防工作,制度是保障。
2.3定期開展消防安全檢查
明確規定防火巡查、防火檢查的人員、內容、部位和頻次,填寫巡查、檢查記錄。各輸氣站負責輸氣站內火災自動報警系統、消防滅火系統的日常檢查和維護保養工作。
2.4加強動火作業現場監管
嚴格執行作業許可證相關規定,認真審查動火施工方案,做好施工前安全教育,強化落實現場作業安全防護措施,如動火過程中的管線、設備預制在非動火區域進行;動火后進行熄火清場等。
2.5及時整改火災隱患
對存在的火災隱患,明確整改責任人和整改時限,限期整改,并做好相關記錄。在火災隱患未消除之前,應嚴格落實防范措施,保障消防安全。
2.6廣泛開展消防安全宣傳教育和培訓
通過多種形式對職工開展經常性的消防安全宣傳教育,提高職工的自我保護意識和對火災危害的認識水平,增強火災預防、開展初起火災處置的能力,會進行自救、互救等。
2.7制定滅火應急預案并定期進行演練
要針對重點站場、大型穿跨越、管道四類地區等要害部位編制消防應急處置方案,實行“一點一案”,并定期組織演練。
2.8建立健全消防檔案
消防檔案應包括單位消防安全基本情況和消防安全管理情況。內容詳實,并附有必要的圖表,根據情況變化及時更新,統一保管、備查。
3.消除導致火災的物質條件
強化易燃易爆場所通風措施、對動火設備和管線進行吹掃、切斷、隔離、置換、清除動火場所周圍可燃物等都是消除導致火災物質條件的有效措施。
4.控制著火源
4.1控制和消除明火
4.2防止撞擊、摩擦產生火花
檢修等作業時使用防爆工具作業;禁止穿釘子鞋進入易燃易爆場所等。
4.3防止電火花、雷擊和靜電放電
5.設置防火安全裝置
5.1阻火設備
5.2防爆泄壓設備
5.3檢測設備
六、發生火災對策
1.采取工藝應急措施,關閉進氣閥門,切斷天然氣的來源,控制天然氣泄漏,避免遭受更大破壞。切斷火災氣源后首先進行滅火,消除現場火源,不能立即滅火的要采取措施控制火勢蔓延;
2.迅速查清事故部位和性質,立即向上級應急指揮中心匯報現場有關情況;
3.現場管理單位立即啟動本單位應急預案,各應急搶險小組按照應急預案開展各項搶險工作;
4.如有必要,可向公安部門(110)、消防部分(119)、醫療急救(120)等部門求援,求援電話應講清單位名稱、事故發生地點、事故情況和請求援助;
5.如果火災擴散到整個站區,難以進行站內操作,則啟動站場緊急疏散預案,關閉輸氣站場上下側閥室閥門,并對管線進行放空;
6.安排專人進行現場檢測,以事故中心點外一定距離的道路上設置警戒線,并派人引導地方公安、消防和醫療救援隊伍或車輛;如有必要,立即向事故所在地的地方政府請求啟動緊急疏散預案;
7.各應急小組到達現場后,立即按照應急預案的分工開展應急搶險搶修工作,確認現場火源已經消除后,才能進入事故現場對受傷人員進行救治,對現場工藝進行修復;
8.根據單位應急指揮中心指令,通知外協單位參與救援;
9.單位現場應急指揮部到達現場后,與地方政府、消防部門組成搶險滅火指揮部,統一指揮滅火搶險工作。
七、結論
管道運輸因其輸送能力大、安全系數高、經濟性強,已成為石油、天然氣的主要運輸方式,特別是十一五期間,天然氣管網的發展更是日新月異,在帶動一方經濟和實現企業低碳減排中起到了舉足輕重的作用,然而大規模的高壓、大管徑天然氣管道運輸,也帶來了一定的安全隱患,特別是天然氣的易燃易爆特性,決定了天然氣長輸管道企業做好消防安全管理的重要性,加強生產現場的消防監督檢查和及時整改火災隱患是提高企業消防安全管理的關健:加強消防宣傳教育培訓工作是完善企業消防安全管理的根本;依靠科技進步,逐步建立良好的運作機制,是促進企業安全生產的根本出路。
參考文獻
0 概述
近年來隨著我國煤炭供應的日趨緊張和煤炭價格的愈日上漲,越來越多的供熱企業把目光從傳統的燃煤供熱轉向燃氣供熱,燃氣供熱以其環保、節能在全國各地得到了越來越廣泛的應用,尤其是集中供熱的燃氣鍋爐房最受青睞。因此燃氣鍋爐房的安全管理工作也成為供熱行業關注的一個重要議題。幾年來,南泉鍋爐房以供熱公司EMS/OSH/HSE管理體系為載體,不斷分析鍋爐房天然氣泄漏的危害和風險,制定了有效的防范措施,采用了國內外許多先進的新技術、新工藝和新設備,保證了鍋爐房安全平穩運行。
1 燃氣鍋爐房天然氣泄漏嚴重危害
我們使用的天然氣主要成分是:甲烷含量98%,丙烷含量0.3%,丁烷含量0.3%,氮氣含量1%及其它物質,高發熱量9650千卡/標方,低發熱量8740千卡/標方,爆炸極限:5%-15%。我們所說的天然氣可能泄漏的區域是指從調壓站到鍋爐(包括鍋爐)之間的天然氣管線、閥表、配件等。其中調壓站至風機間為地埋管線,風機間至鍋爐為架空明管線。
天然氣爆炸是在一瞬間,(數千分之一秒)生產高溫(達3000℃)、高壓的燃燒過程,爆炸波速可達300m/s,造成很大的破壞力。
如果天然氣泄漏遇到明火、靜電、閃電或操作不當等會發生爆炸、火災,在密閉空間會使人缺氧、窒息,甚至死亡,給單位安全生產和國家及人民生命財產帶來不可估量的損失。
2 燃氣鍋爐房天然氣可能泄漏及原因分析
2.1 燃氣鍋爐房天然氣泄漏的分類
按照泄漏部位分為:室外埋地管線泄漏,室內燃氣管線泄漏,鍋爐本體泄漏,燃燒器泄漏,控制、調節、測量等零部件及其連接部位泄漏。
2.1可能泄漏原因分析
燃氣鍋爐房天然氣泄漏除了因員工違章操作引起和自然及外力引起外,主要有以下原因。
2.1.1室外埋地燃氣管線泄漏:施工質量不過關,管線腐蝕穿孔。
2.1.2室內燃氣管線泄漏:施工時施工質量不過關,或長期運行管線腐蝕。
2.1.3鍋爐本體泄漏:由于在燃氣鍋爐設計初期或安裝時未按有關技術要求施工。如鍋爐模式壁焊接不嚴;由于施工完后未按有關技術要求烘爐,或鍋爐升降溫過快爐墻磚縫開裂密封不嚴;燃氣鍋爐運行時振動大,焊縫脫焊或造成爐墻保溫層開裂;觀火孔、防爆門、人孔門等關閉不嚴;鍋爐在運行時自動熄火。
2.1.4燃燒器泄漏:設計原因或安裝調試不到位;燃燒器在長期運行后,空燃比失調,使燃燒工況發生變化。
2.1.5控制、調節、測量等零部件及其連接部位泄漏:由于這些部件經常動作可能會造成開關不靈活、關閉不嚴,或由于鍋爐運行過程中振動大造成連接部位松動天然氣泄漏,或由于控制、調節、測量等零部件質量差,關閉不嚴漏氣;或由于法蘭、密封墊片、密封膠等老化造成泄漏。
3 燃氣鍋爐房天然氣泄漏狀態辯識
鍋爐房內天然氣發生嚴重泄漏時,會出現以下現象:
3.1 天然氣工作壓力有變化。
3.2 在泄漏源附近可聽到強烈的氣流聲。
3.3 手持報警儀會發出異常響聲。
3.4 泄漏較大時(濃度較高)固定報警器會發出自動報警,自動開啟排風扇。
3.5 嚴重時會發生鍋爐本體或天然氣管線爆炸、火災等災害事故。
4 燃氣鍋爐房天然氣泄漏防范措施
4.1 在燃氣鍋爐房設計和施工時嚴格按照GB50041-1992《鍋爐房設計規范》的有關規定進行設計和施工,由有設計資質的專業設計單位和有施工資質的單位進行設計和施工,使鍋爐房在設計和施工階段就更加規范,杜絕不安全隱患,防止天然氣的泄漏。
4.2 建立健全車間的各項安全管理制度。這幾年車間逐漸建立健全了《燃氣鍋爐房安全規則》、《燃氣熱水鍋爐事故處理規程》、《安全生產責任制》、《巡回檢查制度》、《防止靜電危害十條規定》、《防止中毒窒息十條規定》、《消防安全檢查制度》、《防火防爆令》、《安全規程》、《運行規程》、《設備維修保養制度》以及各崗位人員責任制等,加強了車間的安全管理。
4.3加強職工教育培訓,提高職工安全防范和應急能力。
4.4用科學的手段和現有的檢測儀器及時發現泄漏隱患,提前采取預防措施。
4.4.1人工檢測手段
(1)、根據巡檢人員的嗅覺和聽覺來判斷。天然氣發生泄漏后,由于它比空氣輕,會很快聚集在室內上部,天然氣的主要成分是比空氣輕的甲烷,在供氣時放入了四氫噻酚以便用戶識別,泄漏量只要達到1%,用戶就會聞到臭雞蛋氣味。
(2)、肥皂水檢測。用噴壺將肥皂水噴到需要檢測的部位或用刷子將肥皂水刷到需檢測的部位,觀察肥皂水是否起泡判斷是否有泄漏,根據水泡發起及破裂的時間判斷泄漏量的大小(3)、儀器檢測。利用比較先進的手持天然氣檢測儀器進行檢測。
4.4.2天然氣泄漏報警檢測系統
(1)、在南泉鍋爐房室內距地面5米高處,安裝了12臺天然氣泄漏報警器。報警器與鍋爐 儀控室的DCS監控系統連鎖。
(2)、當任意一臺天然氣泄漏報警器的測試值達到或超過泄漏規定的最大值時,DCS系統聲音報警的同時啟動鍋爐房軸流風機進行通風,運行人員可根據各報警器顯示的數值在短時間內查找泄漏點。
4.5 選材、設計、加工、安裝合理,天然氣閥門的泄漏量要求十分嚴格,通常埋地和較重要的閥門都采用閥體全焊式結構。為了保證管線閥門的密封性能,要求密封副具有優良的耐蝕性、耐磨性、自潤性及彈性。車間每年都要采用高質量的材料(如聚四氟乙烯、尼龍、丁腈橡膠(NBR)、特殊合成橡膠(VITON)等)對易泄漏的控制、調節、測量等零部件及其連接部位零配件進行了更換,大大減少了天然氣的泄漏。
4.6 嚴格安全操作
4.6.1 加強防火安全管理。
杜絕明火先從人員入廠開始,凡進入鍋爐房的人員一律嚴禁帶火種,車輛進入鍋爐房要佩帶隔火罩,車間門衛對進出的人員和車輛進行認真登記和管理。
在鍋爐放房內需動用電焊、氣焊作業時,嚴格根據動火審批程序辦事,采取一切必要的預防措施,施工作業時車間專職安全員和主要領導要在現場監護。鍋爐房內禁止堆放任何易燃物品和雜物。
4.6.2 采取防靜電防爆措施。
嚴格職工勞保穿戴,凡進入鍋爐房的人員一律要求穿防靜電工作服,嚴禁帶手機進入;車間每年對天然氣管道的靜電和防雷接地裝置以及電氣設備的接地保護線進行檢測,保證防火防爆安全裝置完好,使靜電和雷電能夠及時得到地釋放;采用防爆型照明、防爆儀表及其他防爆用電設備;在鍋爐房施工均要使用防爆工具;
燃氣鍋爐后的煙道上應裝設防爆門、爆破片(防爆門、爆破片的位置應有利于泄壓,當防爆炸氣體有可能危機操作人員的安全時,防爆門上應裝設泄壓導向管)。
4.7鍋爐燃燒調節及監護運行。
在鍋爐點火運行前(尤其是點火不成功或自動熄火后重新點火時)一定要按照運行操作規程對爐膛和煙道進行吹掃;對鍋爐燃燒進行調節時不能太快,防止鍋爐熄火后,在爐膛和煙道內泄漏天然氣;司爐人員在鍋爐運行時,重點監護并防止天然氣泄漏和燃燒器自動熄火。
4.8 保證滅火降溫裝置(消防系統)完好。
燃氣鍋爐由于泄爆或某些意外原因引起燃氣泄漏,在燃氣濃度到爆炸下限以前也需要水噴霧滅火系統的保護。利用水噴霧的混合稀釋作用,使燃氣的濃度降低,可起到防火的效果。
消防水管道和消火栓的完好,尤其是在寒冷的冬季,要防止管線凍結。
4.9 燃氣成分控制技術(氮氣置換)
除在開始供熱通天然氣之前和停止供熱停用天然氣之后按規定對天然氣管線進行氮氣置換外,在運行中因為天然氣泄漏需要動用電氣焊進行處理時,也需要對部分管線進行氮氣置換,以確保施工安全。
5 燃氣鍋爐房天然氣泄漏應急處理:
5.1對發現的天然氣泄漏部位進行處理的基本方法程序
5.1.1室外埋地燃氣管線泄漏。立即通知燃氣公司調壓站切斷氣源,并向公司安全和生產部門匯報,通知疏散附近居民,根據天然氣泄漏應急預案進行處理。
5.1.2室內燃氣管線泄漏。
立即緊急停爐,切斷鍋爐房總氣閥,通知燃氣公司調整供氣壓力,并向公司安全和生產部門匯報,根據天然氣泄漏應急預案進行處理。
5.1.3鍋爐本體泄漏。
a.緊急停爐(按急停按鈕)。
b.關閉該臺鍋爐的天然氣總閥,切斷氣源。
c.根據天然氣泄漏應急預案進行處理。
5.1.4燃燒器泄漏。
立即緊急停爐,切斷該臺鍋爐的總氣閥,并向公司安全和生產部門匯報,根據天然氣泄漏應急預案進行處理,組織有關的技術人員整改。
5.1.5控制、調節、測量等零部件及其連接部位泄漏。
立即緊急停爐,切斷該臺鍋爐的總氣閥,更換控制、調節、測量等零部件,對其位泄漏的連接部位重新密封。
5.2 處理天然氣泄漏時應注意的問題
5.2.1嚴格按照鍋爐房天然氣泄漏的有關規定和程序組織處理。
5.2.2及時與燃氣公司、供熱公司的有關科室聯系,需要切斷天然氣供應的一定要切斷;需要天然氣置換的一定要按規定置換;需要辦理動火手續的一定要按規定辦理,需要專業隊伍維修的一定要委派有資質的專業隊伍施工。
5.2.3針對各種可能的泄漏事故,組織編寫好相關處理方案、應急預案,并做好各應急預案的演練。
5.2.4做好處理泄漏事故專用材料、應急消防物資、檢測工具等的儲備。
5.2.5處理泄漏要派車間專職安全員現場負責,對有關人員進行相關技術交底。
5.2.6處理完后要保證工完料盡場地清,認真作好技術資料的填寫。
6 結論
通過對燃氣鍋爐房風險危害識別,采取有效措施,運行5年多來,車間沒有發生一起安全事故,連續5年獲公司級安全生產先進單位。
不妥之處懇請同行們給予指正。
參考文獻
關鍵詞:加氣站 安全 管理
1、CNG加氣站的火災危險性分析
1.1天然氣具有危險性
天然氣的主要成分甲烷屬一級可燃氣體,甲類火災危險性,爆炸極限為5%—15% (V/V),最小點火能量僅為0.28mJ,燃燒速度快,燃燒熱值高,對空氣的比重為0.55,擴散系數為0.196,極易燃燒、爆炸,并且擴散能力強,火勢蔓延迅速,一旦發生火災難以施救。
1.2泄漏引發事故
站內工藝過程處于高壓狀態,工藝設備容易造成泄漏,氣體外泄可能發生地點很多,如管道焊縫、閥門、法蘭、氣瓶、壓縮機、干燥器、回收罐、過濾罐等都有可能發生泄漏;當壓縮天然氣管道被拉脫或加氣車輛意外失控而撞毀加氣機時會造成天然氣大量泄漏。泄漏氣體一旦遇引火源,就會發生火災和爆炸。
1.3高壓運行危險性大
壓縮天然氣加氣站技術要求充裝站的壓縮機必須加壓至25MPa以上,才能將天然氣壓縮到鋼瓶內,這是目前國內可燃氣體的最高壓力貯存容器。若鋼瓶質量或加壓設備不能滿足基本的技術要求,稍有疏忽,便可發生爆炸或火災事故。 系統高壓運行容易發生超壓,系統壓力超過了其能夠承受的許用壓力,最終超過設備及配件的強度極限而爆炸或局部炸裂。
1.4天然氣質量差帶來危險
在天然氣中的游離水未脫凈的情況下,積水中的硫化氫容易引起鋼瓶腐蝕。從理論上講,硫化氫的水溶液在高壓狀態下對鋼瓶或容器的腐蝕,比在4MPa以下的管網中發展得更快。
1.5加氣站周圍存在多種引火源
商業性汽車加氣站絕大多數建立在車輛來往頻繁的交通干道附近,周圍環境較復雜,受外部點火源的威脅較大。鄰近建筑的火種,頻繁出入的車輛,人為帶人的煙火、手機電磁火花、穿釘鞋摩擦、撞擊火花、靜電火花,燃放鞭炮的散落火星,雷擊等,均可成為加氣站火災的點火源。操作中也存在多種引火源,加氣站設備控制系統是對站內各種設備實施手動或自動控制的系統,潛在著電氣火花;售氣系統工作時,天然氣在管道中高速流動,易產生靜電火源;操作中使用工具不當,或因不慎造成的摩擦、撞擊火花等。
1.6安全培訓不規范
新建CNG加氣站的操作人員因不熟悉CNG新技術和未經過必要的培訓就上崗操作,或沒有定期復訓,容易出現違章作業或違反安全操作規程,對安全知識尤其是消防知識知之甚少,不能及時發現火災隱患和沒有處理突發事故的能力。隨著燃氣行業多種經營體制的發展,部分經營不規范的中小型企業,嚴重忽視操作人員的業務培訓。
2、CNG汽車加氣站的安全管理重點注意的幾個問題
2.1天然氣及CNG質量應符合標準要求
進站天然氣的質量應符合現行國家標準《天然氣》GBl7820—1999中規定的Ⅱ類氣質標準和壓縮機運行要求的有關規定。增壓后進入儲氣裝置及出站的壓縮天然氣的質量必須符合現行國家標準《車用壓縮天然氣》GBl8047的規定。若進入加氣站的天然氣硫化氫含量大于20ms/m3時,站內應設置脫硫脫水裝置。
2.2建構筑物防火間距符合規范要求
壓縮天然氣加氣站內壓縮機組和貯氣瓶組與周圍建、構筑物等的防火間距,不應小于(汽車加油加氣站設計與施工規范)GB50156—2002的規定。加氣站內的總平面布置應按照(建筑設計防火規范》和《城市燃氣設計規范》進行,除儲氣瓶(儲氣井)、生產建筑和必要的輔助設施外,不宜布置其他建筑。加氣站生產、辦公室應分區設置。加氣站區內的儲氣瓶組(儲氣井)、壓縮機間、調壓間、加氣機等應有明顯分隔,并符合規范規定的間距。
2.3保證天然氣瓶儲存安全
儲氣瓶應選用符合國家有關規定和標準的產品。加氣站宜選用同一種規格型號的大容積儲氣瓶,大容積儲罐具有瓶閥少、接口少、安全性高等優點。 加氣站的儲氣瓶間宜采用開敞式或半開敞式鋼筋混凝土結構或鋼結構,有利于可燃氣體擴散和通風,并增大建筑物的泄壓比,屋面應采用非燃燒輕質材料制作。儲氣瓶間與壓縮機、調壓器間、變配電間,在不能滿足相應防火間距要求時,應采用鋼筋混凝土防火隔墻隔開,防火墻應能抵抗一定的爆炸壓力。
2.4設置安全保護裝置
在天然氣進站管道上應設緊急手動截斷閥,一旦發生火災或其它事故,自控系統失靈時,操作人員可靠近并關閉截斷閥,切斷氣源,防止事故擴大。手動緊急截斷閥的位置應便于發生事故時能及時切斷氣源。
壓縮機出口應設安全閥,安全閥的泄放能力不應小于壓縮機的安全泄放量;壓縮機進、出口應設高、低壓報警和高壓越限停機裝置;
儲氣瓶組進氣總管上應設安全閥及泄放管、壓力表及超壓報警器。每個儲氣瓶出口應設截止閥。以保證儲氣設備的安全運行及發生事故時能及時切斷氣源。為防止進站加氣汽車控制失誤撞上儲氣設施造成事故,儲氣瓶組與站內汽車通道相鄰一側,應設安全防撞攔。
加氣機應設安全限壓裝置;加氣機的進氣管道上宜設置防撞事故自動切斷閥;加氣機的加氣軟管上應設拉斷閥,拉斷閥在外力作用下分開后,兩端應自行密封,當加氣軟管內的天然氣工作壓力為20MPa時,拉斷閥的分離拉力范圍宜為400-600N。加氣機附近應設防撞柱(欄),防止進站汽車失控撞上加氣機。
2.5控制和消除引火源
加氣站內爆炸危險區域的等級范圍劃分應按《汽車加油加氣站設計與施工規范》GB50156—2002確定。按照《爆炸和火災危險環境電力裝置設計范》GB50058的規定,使用高于或等于相應作業區域氣體級別的防爆電氣設備。爆炸危險區域慎用移動式和便攜式電器,禁止私拉亂接,違章用電。
加氣站的站房和罩棚按建(構)筑物的防雷考慮,采用避雷帶(網)保護。天然氣儲氣瓶組必須進行防雷接地,接地點不少于2處。儲氣瓶組、管道、法蘭及其他金屬附件均進行電氣連接并接地。雷雨天氣應停止加氣作業。 嚴格控制修理用火,嚴禁煙火和明火,防止摩擦撞擊打火。
2.6采取通風措施
為了防止爆炸性混合物的形成,加氣站爆炸危險區域內的房間應采取通風措施,以防止發生中毒和爆炸事故。采用自然通風時,通風口總面積不應小于300cm;/m·(地面),通風口不應少于2個,且應靠近可燃氣體易積聚的部位設置,盡可能均勻,不留死角,以便可燃氣體能夠迅速擴散。對于可能泄漏天然氣的建筑物,以上排風為主。
2.7.設置可燃氣體檢測報警裝置
為了能及時檢測到可燃氣體非正常超量泄漏,防止或消除爆炸事故隱患,加氣站應設置可燃氣體檢測報警系統。壓縮天然氣儲氣瓶間(棚)、天然氣泵和壓縮機房(棚)等場所應設置可燃氣體檢測器。報警器宜集中設置在控制室或值班室內,操作人員能及時得到報警。
關鍵詞:天然氣長輸管道;應急管理;應急救援
2015年5月29日,強調,編制和實施好“十三五”應急體系建設規劃,對全面推進公共安全工作,最大程度地減少突發事件造成的生命財產損失,促進社會和諧穩定,具有重大意義[1]。加強應急管理,進一步提高預防應對突發事件的能力,是天然氣長輸管道企業的一項重要工作。我國《突發事件應對法》中將應急管理過程分為預防與應急準備、監測與預警、應急處置與救援、事后恢復與重建四個階段[2]。下面具體分析天然氣長輸管道企業應急管理現狀,并給出具體改進措施和建議。
1預防與應急準備
天然氣長輸管道突發事件預防與應急準備階段的主要工作包括:制定應急預案、開展應急培訓、宣傳及應急演練,各類救援隊伍組建、物資儲備、經費保障、通信保障,開展隱患排查、整改、風險評估,化解易引發突發事件的基層矛盾糾紛等。這是應急管理中的首要階段。1.1應急預案的制定與演練目前,長輸管道企業都建立起了自己的應急體系,制定了應急預案。例如川氣東送管道分公司應急預案體系分為管道分公司級應急預案、管理處級應急預案、站場及要害部位應急處置方案三級。管道分公司級應急預案由管道分公司總體應急預案、專項應急預案和管道分公司應急預案附件3部分組成。其中專項應急預案包括工業生產類、自然災害類、公共衛生類、社會安全類等13種突發事件的專項預案。應急預案的演練可采取桌面演練、功能演練(專項演練)和全面演練(綜合性演練)3種組織形式進行。并規定演練頻次,保障應急響應及時、應急處置到位,通過實際演練總結應急預案的不足之處并改進。川氣東送管道分公司每半年至少進行1次管道分公司級或以上級別突發事件應急演練;各管理處、維搶修中心、項目部每季度至少進行1次管理處級突發事件應急演練;各站(隊)每月至少進行1次現場應急處置方案演練。應急演練方面存在的問題及建議:長輸天然氣管道企業的演練多為管道泄漏演練,形式相對單一,建議進一步拓展演練的模式及內容。可相應比例開展突發地質災害、恐怖襲擊、計算機信息系統損害等事件演練;應急培訓不足,員工應急基礎知識不完備。特別是在“不通知、不集合、不提前準備”演練時,場面比較慌亂。參加“三不”演練的人員,面對突發事件,對自己所承擔的責任和任務、自己所在位置對應的行動路線,不是很清楚。建議將應急培訓落到實處,讓員工從簡單閱讀冗長的應急預案、應急處置方案中解脫出來,通過深入現場調查研究、討論、問答、考試答卷等多種形式提高員工的應急能力。1.2風險分析與減控對于天然氣管道企業,較為有保障的控制風險的方式,就是積極建立聯絡線,一旦某管道突發事故中斷,另一管道可以通過聯絡線代輸天然氣,形成雙氣源或者多氣源管道,互為補充[3]。對于有條件的企業,建議積極與周圍管道企業協商建立起管道聯絡線。除建立聯絡線外,基本的風險分析與減控方式多樣,目前最普遍的一種形式就是隱患排查。特別是在2013年11月22日黃島爆炸事故后,國務院安委會部署開展了全國范圍內石化企業和油庫的專項檢查。隱患排查與整改在天然氣長輸管道企業成為一種常態。川氣東送管道分公司在2014—2015年間共查出并整改隱患近千項,其中大部分為危害性不大、易于整改的小問題,也包括武石化炸藥庫、巴東縣野三關鎮福娃娃幼兒園、宿舍樓及居民樓安全間距不足等重大隱患。為了進一步提高員工隱患排查的知識水平,川氣東送管道分公司編制了《危害源識別與評價手冊》:一是從宏觀上概括性的識別出天然氣長輸管道企業存在的主要危險源及危害因素;二是針對公司生產現場的具體設備、設施和包含的作業項目,進行危害分析識別和控制。另一種風險分析形式就是管道內檢測。管道檢測的主要目的是預測管道上的異常點,減少事故發生率[4]。通過管道內檢測可以了解管道上每1條焊縫、每1個彎頭處的平均內徑和最小內徑,通過分析尺寸及清理出的雜質,可得出管道的腐蝕發展情況、應力情況、裂紋發展情況等。管道企業根據內檢測結果可以更好的控制風險。風險分析與減控的不足和建議:隱患問題總是重復性發生,有時不能被及時發現。建議提高員工責任心,督促其養成周詳細致的工作習慣。1.3應急保障應急保障主要包括各類救援隊伍組建、物資儲備、經費保障、通信保障等。目前,各長輸管道企業都能夠做好應急物資儲備,提供充分的經費保障、通信保障。救援隊伍組建方面,長輸管道企業除了組建維搶修中心、維搶修隊等自己的應急搶險隊伍外,同時需要聯絡周邊可以依托的應急隊伍,例如周邊的國家級應急救援基地、其它長輸油氣管道的搶維修隊伍、沿線的醫療單位、消防氣防單位、地方政府等。企業自己能夠組建的搶險隊伍人員、專業畢竟有限,依托周邊的應急隊伍,可以有效提高企業的應急搶險能力。
2監測與預警
建立健全突發事件監測與預警機制,主要是在接收到監測的苗頭性信息或者突發事件初報信息后,及時進行科學研判分析,決定并預警信息,并根據不同預警等級,做好應急處置與救援的必要準備。監測與預警階段是預防與應急準備階段工作的延伸,是有效實施應急處置與救援的前提。該階段關鍵是做好信息的接收、分析與報送工作。數字化管道GIS系統的應用可以很好的做好信息采集與報送工作,其將完整性管理的理念和方法與數字化管道平臺建設相結合,可為完整性管理提供充分的空間和基礎,既提升了管道安全運行的管理水平,又大大提高了管道維搶修的反應速度和搶修效果,為全面提高管道管理水平提供了良好的途徑[5]。川氣東送管道GIS系統基于真實的全息化三維場景實現了各類信息查詢,將管道的全生命周期數據(包括設計、施工、竣工、運維期數據)與真實的管道設施三維場景關聯綁定,實現面向真實設備對象的可視化查詢。通過對管道完整性基礎資料的綜合管理,為開展管道的高后果區識別、風險評估、完整性評價等工作提供及時有效的數據支持。
3應急處置與救援
應急處置與救援階段,相關部門和單位根據突發事件的不同特點和危害程度,第一時間動員和組織各方力量,有效落實應急預案,迅速組織救援隊伍,動用應急物資和裝備,科學開展搶險救援,以控制、減緩或消除突發事件導致的社會、自然環境等方面的危害。3.1應急指揮行政結構由于其層級過多,流程復雜,不適合作為應急指揮的組織機構,一個事件發生,從最底層的負責人員,逐級進行審批、核對、上報,會經歷一個漫長的時間,再從上到下逐級指令,不僅延誤了事件應對的最佳時機,而且可能會造成傳達信息不準確或不完整。所以現代應急指揮機構應采用扁平模式,省略中間的繁雜環節,提高應對效率[6]。例如,某管線屬地巡線工巡檢過程中,發現管道上方有大量氣泡從水塘涌出,懷疑有天然氣泄漏,立即通知巡線分隊。巡線分隊員工攜帶加拿大BW公司生產的型號為MC2-XWHM-Y-CN的便攜式四合一氣體檢測儀到現場檢測,儀器面板顯示含量為80%,立即向巡線隊隊長匯報現場天然氣泄漏,檢測濃度為80%,巡線隊隊長向管理處領導和調控中心匯報,管理處領導和調控中心均向公司領導匯報,該簡單直接的參數信息經過層層傳遞和情況通報,會誤導決策層認為這就是實際情況,情況危急,可能會做出降壓放空管線的決定。如果現場巡線分隊隊員直接向決策層匯報,決策層就會更詳細的了解現場情況,用哪種檢測儀檢測,周圍情況如何。這時就會了解到實情,現場氣體含量是面板顯示量乘以5%,甲烷現場濃度應為4%,并且正處夏季,溫度較高,導致水塘底部的垃圾(含有機物)在微生物的作用下,分解出甲烷。這種情況下就不需要放空管線,為了保證管線的安全,只需做好通風,將池塘底部的垃圾打撈上來,避免產出接近爆炸極限的甲烷氣體即可。3.2應急救援與應急平臺應急救援路線的確定、方案的選擇,需要專業化的技術,以保證事故處于可控狀態。但是,現階段天然氣管道線路復雜、地理環境因素眾多,需要綜合考量的因素多樣化,如何在這樣的情況下,制定科學救援路線,選擇合適的方案,難度比較大。而實際應急事故處理過程中,更多的管理部門傾向于以經驗為主導來開展救援,勢必會影響到事故處理的效率[7]。如果在已有經驗的基礎上,結合應急平臺提供的信息以及分析得出的路線、方案,可以讓指揮者做出更快速更合理的決策。應急平臺是應急管理的一種綜合支撐手段,是依托現代信息通信技術,結合軟、硬件的突發事件應急保障技術系統。應急平臺也可以稱為智能化應急事故體系,利用信息技術處理管道信息和應急制度文件形成事故響應模式——智能化響應,將人員從繁雜的資料信息和制度條文中解放出來,為指揮者提供準確、全面的事故信息,推薦應對方案,在事故處理過程中協助指揮者發送指令,使各相關部門任務明確、調度有序[8]。目前,很多管道企業都已建立起了應急管理體系,但大部分還沒有建立起完善的應急平臺。管道企業調度系統的信息化系統較多,例如某企業同時使用GIS、SCADA、ERP、OA辦公系統等,但各系統互相獨立,突發事件發生時,不能及時互通數據信息、分析結果,降低了應急響應、分析、處置效率。各管道企業應大力度推動應急平臺建設,將多種系統融合在一起,并加強數據、流程分析,增加推薦處置方案的功能。3.3事后恢復與重建應急處置救援完成后,要評價突發事件造成的損失及影響,盡快組織恢復生產、生活和社會秩序,進行必要的撫恤和補償,對事件進行調查形成總結報告,將事件經驗教訓共享。此外還有兩個方面工作需要注意:一是預測是否會有次生災害發生,并積極準備好應對措施;二是做好受災人員的心理干預工作。
4結語
[關鍵詞] 液化天然氣;LNG加氣站;安全運行
[DOI] 10.13939/ki.zgsc.2016.28.106
天然氣作為清潔能源,是汽車的優質代用燃料。近年來,它已被世界許多國家重視和推廣。按照天然氣的儲存方式不同,天然氣汽車大致分為CNG 汽車(壓縮天然氣汽車)、LNG汽車(液化天然氣汽車)。目前我國對天然氣汽車的發展也非常重視。用LNG作為汽車燃料特別值得推廣,與CNG相比具有明顯的優點,如汽車續駛里程長、儲存能量大、壓力低、噪聲低、更清潔等。目前,我國在將 LNG用于汽車運輸、水上運輸等方面積累了許多經驗。
1 概 述
LNG加氣站工藝流程為LNG由LNG槽車運至站區后,用潛液泵和增壓器聯合將槽車中的LNG卸至LNG儲罐中;加氣時通過潛液泵,將LNG儲罐中的LNG通過加氣機送入汽車的車載氣瓶里。站內物料主要為液化天然氣(LNG),LNG是以甲烷為主的液態混合物,常壓儲存溫度約為-163℃。泄漏后通過吸熱蒸發,會生成白色蒸氣云。當氣體溫度繼續被空氣加熱時,會在空氣中快速擴散,LNG液態密度約為準狀態下氣態體積的600倍。天然氣與空氣混合后,體積百分數在一定的范圍內會形成爆炸范圍, 其爆炸下限約為4.6%,上限約為14.57%。由于LNG的低溫特性,大量泄漏后由于不能及時蒸發會對其周邊設施形成危害,同時低溫液體也會對人員產生低溫灼燒、凍傷等危害。故LNG加氣站主要存在的危險危害為:①LNG泄漏后氣化與空氣混合有可能產生火災爆炸危險;②泄漏后可能對人體造成冷灼傷或凍傷;③LNG泄漏后在空氣中濃度過大時可能對人體造成窒息。
2 危險性分析
2.1 裝置的危險性
LNG儲罐通常采用真空粉末絕熱形式,雙層結構,內筒為0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼,外筒為碳鋼板材制造,內外筒之間用珠光砂填充并抽真空絕熱,最大的危險性在于真空破壞,絕熱性能下降。從而使儲罐內的LNG因受熱而大量氣化,儲罐內壓力快速上升。
LNG潛液泵進、出口可能因連接管道的密封失效產生泄漏。
LNG加氣機直接給汽車加氣,其接口為軟管連接。接口處容易漏氣,也可能因脫落或軟管爆裂而泄漏。
2.2 工藝管道的危險性
2.2.1 保冷失效
LNG液相管道為低溫深冷管道,采用聚氨酯發泡保溫絕熱或真空管絕熱,當絕熱層由于其他原因使絕熱性能下降時,液相管道內壓力會上升。
2.2.2 管道振動
在LNG加氣過程中,由于加氣車輛的間斷性,加氣裝置需反復開停,液相管道內的液體流速發生變化使液體的動量改變,反映在管道內的壓強迅速上升或下降,同時伴有液體水擊的聲音,這種現象叫作液擊現象(或稱水錘或水擊)。水擊現象嚴重時會造成管道局部受力不均使其爆裂,有時也可能造成管道振動。
在LNG的液相管道中,管內液體在流動的同時,由于吸熱、摩擦等原因,有部分液體要汽化為氣體,這種有相變的兩相流因流體的體積發生突然的變化,流體的流型和流動狀態也受到擾動,管道內的壓力可能增大,這種情況可能激發管道振動。
當汽化后的氣體在管道中以氣泡的形式存在時,有時形成“長泡帶”;當氣體流速增大時,氣泡隨之增大,其截面可增至接近管徑,液體與氣體在管子中串聯排列形成所謂“液節流”,這兩種流型都有可能激發管道振動,尤其是在流經彎頭時振動更為劇烈。
2.2.3 管道中蒸發氣體可能造成“間歇泉”現象
與LNG儲罐連接的液相管道中的液體可能吸熱而產生氣體,當氣體量小時壓力較小,不能及時地上升到液面,隨著吸熱的不斷增加,蒸發氣體增大,壓力增大克服儲罐中的靜壓時,氣體會突然噴發,噴發時將管路中的液體也推向儲罐內,管道中氣體、液體與儲罐中的液體進行熱交換,儲罐中液面發生閃蒸現象,儲罐壓力迅速升高,當管道中的液體被推向儲罐后管內部分空間被排空,儲罐中的液體又迅速補充到管道中,管道中的液體又重新受熱而產生蒸發,一段時間后又再次形成噴發,重復上述過程,這種間歇式的噴發有如泉水噴涌,故稱為“間歇泉”現象,這種現象使儲罐內壓力急劇上升,致使安全閥開啟。
2.3 生產過程中的危險性
2.3.1 儲罐液位超限
LNG儲罐在生產過程中要防止液位超限,進液超限可能使多余液體從溢流閥流出,此時,監測報警系統會啟動,并連鎖關閉閥門,避免事故發生。
2.3.2 LNG設施的預冷
LNG儲罐在進液前需預冷,工藝管道每次使用前需要預冷,如預冷速度過快或者不進行預冷,有可能使設備發生脆性斷裂和冷收縮引發泄漏事故,易使現場操作人員冷灼傷,或者大量泄漏導致更大災難發生。
3 防范措施
3.1 防火安全設計
3.1.1 控制防火間距
加氣站主要設備與站外建、構筑物的防火間距,加氣站內主要設施與建、構筑物之間的防火間距嚴格按照現行《汽車加油加氣站設計與施工規范》進行設計,不小于規范要求的間距。工藝設施界區內如儲存區(攔蓄區)采用不發火地面。
3.1.2 設置攔蓄區
攔蓄區由防護堤(也稱圍堰)構成,根據規范要求LNG儲罐的周圍應設置攔蓄區,攔蓄區的作用是在發生泄漏時,為防止液體流淌蔓延,將液體限制在一定區域內。
3.1.3 出入口分開設置
站區內加油、加氣車輛的出入口分開設置,方便消防車輛的出入。
3.1.4 裝置露天化、敞棚化
LNG氣體泄漏后擴散、揮發迅速,與空氣混合后容易形成爆炸混合物。密閉房間內部易積聚氣體,易引發火災爆炸事故。因此站內裝置露天化、敞棚化,如LNG儲罐采用露天化布置,加氣區是經常性工作場所,采用四周完全敞開的罩棚。
3.2 系統設計
(1)工藝設備如LNG儲罐、管道設置安全閥,系統超壓時進行集中放散。
(2)系統設置緊急停車系統,系統在不正常情況下或不受控制情況下立即切斷液源,緊急停車。
(3) 系統監測儀表及自動控制。儲罐、管道、潛液泵進出口、加氣機等工藝裝置設計有壓力、液位、溫度、流量等監測儀表。儲罐和加氣區附近設置有可燃氣體泄漏報警器。
上述儀表均可現場顯示并遠傳到控制系統,并根據預先設置的程序進行判斷,預先報警,緊急自動停車。
(4)電氣設計。所有電氣設備外殼一律接地,防止人身觸電。按規范對儲罐、管道、鋼結構進行防雷接地,防止雷電引起火災爆炸事故。
3.3 事故搶救、疏散和應急措施
站內配置防冷灼傷、凍傷藥物。配置防護、防毒面具,以便事故搶修。培訓教育職工,學習自救、互救常識,如人工呼吸等。站內平時注意通道暢通,便于疏散。制訂事故應急方案,平時注意演練。
4 結 論
天然氣作為一種清潔能源,必將成為未來能源發展的方向,天然氣汽車及加氣站也將得到進一步推廣。因此,加氣站的安全運行就顯得更加重要,深入理解和重視安全問題在加氣站運行中的重要性,將大大提高加氣站運行的可靠性。
參考文獻:
[1]敬加強,梁光川,蔣宏業.液化天然氣技術問答 [M].北京:化學工業出版社,2006.
關鍵詞:CNG加氣站;火災危險性;安全管理
引言:
為滿足壓縮天然氣(CNG)汽車的需要,CNG加氣站也隨之建立。分析探討CNG加氣站的火災危險性,對搞好消防安全管理具有重大意義。
一、加氣站的火災危險性分析
1.天然氣
1.1 天然氣性質
天然氣主要成分為甲烷,屬甲類火災危險,爆炸極限為5.3%~14%,最低點火能0.28mJ,引燃溫度538℃,燃燒時溫度可達1950℃,燃燒熱889.5kJ/mol,擴散系數0.196,極易燃燒爆炸,擴散能力強,火勢蔓延迅速。
1.2 天然氣質量
天然氣中除甲烷外,還含有硫化氫、可溶性硫化物、水分及二氧化碳等組分。硫化氫在潮濕的環境下對高強鋼存在應力腐蝕;天然氣中的油和水,進入壓縮機氣缸內,會造成很高的壓力,呈現“液擊”現象,損壞設備。
2.工藝設備
CNG加氣站的工藝過程都處于高壓之下,可能發生氣體外泄的部位很多,管道焊縫、閥門、法蘭、氣瓶、壓縮機、干燥器、回收罐、過濾罐等都有可能發生泄漏;違章檢修作業也可能造成泄漏。
3.壓縮機
壓縮機的出口壓力達 25MPa,天然氣經壓縮后溫度會迅速升高,如果冷卻系統不能有效地運行,會使設備內溫度過高,引起火災爆炸事故。壓縮機氣缸油選擇不當、加油量過多、油質不佳或過濾器污垢嚴重,吸入氣體含塵量大均易形成積碳。積碳在高溫、機械撞擊、氣流沖擊、電器短路、外部火災等引燃條件下都有可能燃燒。積碳燃燒后產生大量的一氧化碳,當壓縮機系統中一氧化碳的含量達到 15%~75%時就會發生爆炸,并引起壓縮機爆炸。
4.儲氣裝置
國內越來越多的加氣站采用大容積無縫容器作為儲氣裝置,天然氣儲氣裝置的壓力在 25MPa 以上,這是目前國內可燃氣體的最高壓力貯存容器。若容器質量或加壓設備不能滿足要求,便可發生爆炸或火災事故。
5.高壓系統
壓縮天然氣加氣站的工作壓力為高壓,而且壓力變化頻繁,影響因素較多,容易發生超壓爆炸或局部爆裂。
二、加氣站安全管理
1.安全監控和保護措施
橇裝結構。主要設備都集中在一個封閉的金屬箱體中,該箱體具有防雨、降噪和便于運輸等優點。
防爆設計。橇裝體內和加氣機中所有電動機、控制箱、閥門、儀表、管道等均采用防爆元件和防爆措施。
放散系統。壓縮機停機后滯留在系統中的氣體、各氣動閥門的回位氣體、安全閥釋放的氣體、壓縮機系統所泄漏的氣體、加氣機軟管中的剩余氣體等,都集中通過壓縮機橇頂部的集中放散系統,排放到大氣中去。
緊急自動關閉閥。在壓縮機入口前、優先控制盤與加氣機之間,安裝了 2 組緊急自動關閉閥,在系統中多處安裝了單向閥。一旦系統出現異常情況,閥門會自動關閉,確保天然氣封閉在系統中,不會泄漏和倒流。
手動緊急制動閥。在加氣站控制室里主控制屏,橇裝體外壁,以及加氣機分別安裝手動緊急制動閥,一旦出現異常情況,自動控制系統未動作或者失靈時,可保證人工能及時切斷電源和氣路。
風冷系統。可在橇裝體內產生強風,保證機組運行時,即使系統有天然氣泄漏,也會立即被排出到大氣中,不會產生爆炸的危險。
橇內安裝天然氣泄漏報警器。一旦有天然氣泄漏,可立即停機報警。
安全閥。整個系統共設置了多個安全閥,分別保證壓縮機各級出口壓力、緩沖罐壓力、儲氣瓶組壓力、高壓管道壓力以及加氣機壓力等不會超壓,否則安全閥會自動泄壓,確保系統安全。
傳感器。控制系統的重點在于確保運行安全。在關鍵環節和重點部位都設置了各種傳感器,當某部位出現異常時,控制系統能及時測得,并立即緊急停機。
計算機遠程監控。計算機遠程監控系統可使管理人員在加氣站的集中控制室里及時發現加氣站的工作異常情況,并采取緊急措施。
2.安全運行管理
人員配置。合理設置工作崗位,明確工作職責,使每個人員明確其工作范圍和內容。
編制操作規程。必須對每類設備編制操作規程,對操作人員進行崗位技能培訓,嚴格按規程操作,嚴防因誤操作而引發事故。
建立運行臺賬。對每類設備建立運行臺賬,記錄運行過程中設備的主要參數,以便檢查設備的工作狀態、性能,為設備維護保養及檢修提供依據。
編制維修計劃。根據運行記錄及檢查情況,制定維護維修計劃,并組織執行,保證加氣站長期正常地運營。
編制應急預案。CNG 加氣站屬于高壓高危工作區,根據事故的不同種類和部位編制應急預案,建立應急搶險組織機構,并開展演練。
3.設備及施工資質
壓力容器類設備制造資質。加氣站中的許多重要設備為壓力容器,對于進口設備,不但要求制造商具有相應的資質,設計制造符合ASME標準要求,而且要取得中國進口許可證;國產設備要選用有壓力容器制造許可證的廠家生產的合格產品。
燃氣高壓管道及設備的安裝資質。燃氣高壓管道及設備的安裝施工質量,直接影響加氣站的運行安全,一般選用有三類壓力容器制造和安裝資格的單位進行施工,確保加氣站的施工質量和安全生產。
三、站內設備的安裝與調試
設備安裝應由專業安裝技術人員進行。設備安裝主要是壓縮機的安裝和管道的連接。壓縮機是加氣站的核心設備,其工作壓力高、振動大、工作溫度高、結構復雜,安裝要求較高,特別要求基礎水平、牢固,以保證壓縮機不會因振動引起事故。加氣站設備之間的連接全為管道連接,接口較多,管道工作壓力高,部分管道又埋在地下,容易發生泄漏,因此連接管道時應特別注意。建議高壓部分用不銹鋼無縫鋼管,低壓應選擇無縫鋼管,并且高壓管道應按要求對其外觀和化學成分進行復檢以保證質量。管道的焊接接頭或卡套式接頭必須符合技術質量要求,在出廠前和連接后都要求做 100 %射線探傷和壓力試驗。地下管道部分因所處環境惡劣、泄漏不易發現,應做好防腐工作,保證安全。一般地下管道中水壓試驗殘存的少量水分是開機調試中造成冰堵的主要原因,在水壓試驗后,要求將一張干凈的軟紙放在排放口,確認排放出的全部為氣體,沒有水分時才允許連接,這樣的操作能夠保證高壓氣體充進管道。所有管道連接結束后應對管道內部進行清理,去除一切遺留物(焊渣等雜物),以防堵塞管道,損壞設備。設備在運輸過程中由于振動等原因,安裝后可能不符合使用工況的要求,性能有所變化。正式使用前都應進行調試,調試的結果關系到日后設備運行效果。設備調試應以設備說明書為準,由設備制造商負責,由建設單位、安裝單位協調配合。安裝調試應做好工作記錄,以便日后維護、檢修。
四、結語
通過技術引進、中外結合建設 CNG 汽車加氣站的實踐,我們的技術隊伍進一步得到鍛煉,技術水平進一步提高。在密切注意國際先進技術發展方向的基礎上,應加大加氣站設備維修及備件國產化力度,加快設備技術改造的國產化步伐,促進 CNG 加氣站的發展。
參考文獻:
[1] 宋在樂,范衛東.常溫高預混度甲烷火焰燃燒特性研究[J].鍋爐技術,2012,43(1):38-41
要】重慶鋼鐵股份有限公司外購天然氣總管計量采用法蘭取壓流量孔板。由于孔板本身制作及安裝等原因,正取壓口被套入的工藝管道部分封堵,造成正管取壓不暢,而出現較大計量偏差。主管道前端手動閥門不能完全切斷(微量泄漏),整個管線過長(大約3.5公里),且附近沒有吹掃氣源,不具備吹掃條件。本文主要介紹對位于天然氣主管道(DN350)上的孔板流量計進行帶氣動火作業的施工組織及相關措施和施工作業過程。
【關鍵詞】天然氣;孔板計量;帶壓開孔;施工安全
孔板流量計大概是人們最早知道的用于計量或者調節流體流速的儀表。通過孔板流量計的氣流流速應該是亞音速、充分發展或未充分發展流的速度剖面和渦流結構。目前,法蘭取壓孔板流量計被廣泛用于天然氣計量主要有以下兩個原因:1、應用人工校準法(無需關鍵設備檢定或量值溯源)會大幅度減低投資成本和操作成本;2、在孔板質量流速方程中,流動密度(ρtp)是平方根函數。因此,與渦輪流量計、超聲波流量計和旋轉流量計相比,孔板流量計對質量流速誤差的靈敏度降低了一半,因為質量流速誤差取決于被測流體的組成、靜壓(pf)和流體溫度(Tf)的測定結果。基于以上因素,重慶鋼鐵股份有限公司外購天然氣總管計量采用法蘭取壓流量孔板(如圖一)。但因孔板本身制作及安裝等原因,造成孔板流量計正取壓管部分堵塞,取壓不暢,產生較大計量誤差。
經多次停氣采取常規手段檢查,查明由于孔板本身制作及安裝等原因,正取壓口被套入的工藝管道部分封堵(如圖二),造成正管取壓不暢,而出現較大計量偏差。
天然氣是一種火災和爆炸危險性較大的可燃性氣體,在集輸過程中,稍有不慎,擴散到空氣中,達到天然氣的爆炸極限時,接觸火源,即發生火災爆炸事故,甚至造成重大人身傷亡和嚴重的經濟損失。由于天然氣主管道前端手動閥門不能完全切斷,整個管線過長(大約3.5公里),且附近沒有吹掃氣源,不具備吹掃條件,因此,此次作業需在天然氣主管道(DN350)上帶氣動火作業,施工上具有一定困難。為了達到準確計量,降低能耗的目的,經重慶鋼鐵股份有限公司機動處、能管中心燃氣作業區、能管中心煤氣防護站、重鋼集團電子有限公司生產部以及重鋼集團電子有限公司工程部(以下簡稱工程部)查看現場、專題討論后決定帶氣進行作業。
一、作業前由工程部專業技術人員編制相關施工技術方案及安全措施,方案如下:
1、編制依據
帶壓堵漏施工標準(Q/05031GBDDS
)
現場設備、工業管道施工及驗收規范。
2、施工人員組織
人員組織機構
項目負責人: XXX
現場負責人: XXX
安全負責人: XXX
施工作業組: XXX
XXX
XXX
XXX
3、施工內容
在3000~5000Pa天然氣DN350管線上開孔疏通流量孔板取壓口。
4、施工技術方案:
方案一:
1)將原取壓管(∮14×2)用手動鋸弓開斷,后用木楔將取壓口小孔封堵;
2)在原取壓管外套一DN15單絲頭,進行焊接作業,焊接完畢將木楔取出;
3)電鉆在原取壓口(∮14×2)開孔,鉆頭必須用黃蠟油進行處理(防止鐵屑落入管道),開孔過程在原取壓管(∮14×2)周圍灌少量水進行降溫處理,但避免水流進入主管道,以防主管道被污染;
4)開孔完成,在DN15單絲頭上套接DN15不銹鋼球閥,后接導壓管。
方案二:
1)在孔板正壓法蘭前焊接一個DN15單絲頭,進行焊接作業;
2)電鉆在DN15單絲頭內開孔,鉆頭必須用黃蠟油進行處理,開孔過程必須是間接性操作以避免溫度過高;
3)開孔完成,在DN15單絲頭上套接DN15不銹鋼球閥,后接導壓管。
5、施工安全措施
1)施工前的準備
a、施工前必須由能管中心燃氣作業區及煤防站確認施工方案及安全措施,整個帶壓施工過程中,由能管中心確認原天然氣管線內必須保持穩定正壓,提供天然氣管線材質,介質,壓力溫度等數據,并進行施工前的操作演練;
b、施工人員、設備及消防安全器材提前進入現場,清除現場閑雜人員、車輛以及易燃易爆等物品,做好必要的警示措施,對施工區域進行必要的隔離;對參加施工的人員進行詳細的技術交底;
c、聯系制氧廠10組(每組12瓶)滿裝氮氣瓶,運抵施工現場,以備管道內氣體置換,計劃置換時間為1小時;
2)帶壓焊接施工防范措施
a、帶壓焊接人員必須持證上崗,熟悉崗位安全操作規程,掌握消防安全器材的使用方法;
b、帶壓焊接前做好接地裝置,以防止靜電;
c、帶壓堵焊接料安放要預先調整好;
d、整個帶壓施工過程中,原天然氣管線內必須保持穩定正壓;
e、現場配備的消防器材必須擺放到位,充分作好安全防范工作。
3)、施工中可能出現的危險及措施
a、為保證帶壓堵漏發生不必要的危險。帶壓堵漏人員必須具備帶壓工作能力,并且持證上崗;
b、為防止靜電打火,引起火災。焊接前必須做好接地裝置,以防止靜電;
c、為防止帶壓堵漏施工過程中穿孔等現象。要方案可行用力適中,以免出現帶壓堵漏不合格;
d、為防止帶壓堵漏后異常情況的發生,在帶壓堵漏施工過程中,管路內必須保持穩定正壓;
e、為防止意外的情況發生,消防器材必須配備齊全到位,搶險人員在指定位置待命,并充分作好滅火防范工作;
f、為防止突發事故,配備防毒面具等救助設備以及聯系職工總醫院救護車到現場。
4)、施工設備及安全防范器材一覽表:
a、交通工具:搶修車、指揮車、工程車等;
b、安全設施:滅火器、警告標志牌、空氣呼吸器、安全帽、道路用護欄、圍帶、交通告示筒、防火衣、急救箱、防爆照明燈;
c、檢測儀器:可燃氣體檢測儀、壓力計、氣體濃度檢測儀等;
d、專用設備:手持電鉆、移動發電機、電焊機、氧焊用具、鼓風機、扳手、尖嘴鉗、螺絲釘等;
e、通信設備:專用固定電話、對講機、手機等;
f、其他物品:不銹鋼球閥、生膠帶、堵氣皮帶、黃油、膠帶、密封膠等。
二、具體實施過程
經各單位準備,現場勘察(如圖三),具體實施過程如下:
1、FE101是此次需要作業的孔板流量計;
2、首先關閉手動閥(DN350),后打開放散管2(DN50)、放散管3(DN50),沿主管道順風方向開啟軸流風機;
3、放散5分鐘后,打開取壓口PI101(DN32),用高壓軟管連接一組(12瓶)滿裝氮氣瓶,同時連接下一組氮氣瓶,做切換準備;打開高壓連接管上的閥門,對主管道進行盡可能的氣體置換;
4、置換10分鐘以后,由能控中心煤氣防護站在放散管3處做爆破試驗,已確定是否具備動火條件;
5、具備動火條件以后,按照事先編制的施工技術方案(方案一)進行實施;
整過施工作業過程持續40余分鐘。
此次孔板流量計的排堵,因施工前的準備工作充分,方案得當,各方配合密切,整個作業過程,無任何安全險兆,在計劃時間內順利完成了作業。為我部人員,在燃氣管道上帶氣動火作業,積累了相應經驗。
參考文獻
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關鍵詞:地震災害;次生災害;預防措施;對策
Abstract: When the earthquake happened will produce a lot of seismic secondary disasters, such as flood, fire, building collapses, hazardous and harmful gas leakage, especially in the city, the school, hospital, office, shopping malls, business and other important places with dense population, if not timely preventive measures, induced secondary disasters will be more, danger will be stronger. This article on how to strengthen the secondary disaster of earthquake prevention and strategies are discussed and researched, and strive to promote the cause of reducing city secondary disaster of earthquake.
Key words: earthquake disaster; disaster; prevention measures; countermeasure
中圖分類號:U457+.5文獻標識碼:A
1.防止地震火災。
1.1使用火具設施、器械等的安全化。
現代大城市內使用著大量的火具設施設備,從國內外歷史地震災害狀況分析,地震時火具設施設備起火的危險性是極高的,為此,在城市應基于防火的有關條例與規定,大力普及帶有抗震安全裝置的石油天然氣燃燒機、火具設施設備周圍留有標準安全距離、消防用滅火裝置的成品油天然氣等各種配置安全措施。同時,為保證火具的使用功能,要建立完善的火具設施設備使用的檢查、維修、鑒定等安檢制度。
防止電氣器具等起火。作為地震時住宅等電氣器具及配線的安全對策,應開發研制應用帶有感震機能的分電盤和帶有感震機能的萬能插口。
1.2危險物品設施等的安全對策
1.2.1液化石油天然氣消防設施。
首先對經營銷售者進行必要的科學指導,并制定相關制度,以確保其安全;其次,根據有關規定,加強對液化石油天然氣設施設備的抗震維修加固,如采取新技術、新工藝最大限度地阻止容器轉倒和配管破損,防止液化石油氣泄漏引發二次災害。
1.2.2火藥類儲存。
火藥類危險物品在地震時由于受沖擊搖晃和地震等引發災害的危險性是極高的。因此,負有貯藏火藥危險物品義務的部門,應嚴格按照危險物品條例或有關規定,在技術上嚴加管理;火藥類危險物品的所有者、管理者應定期對其貯存設施進行安全檢查,做好對物品的檢驗及現場安全檢查。
1.2.3石油等危險物。
地震發生時不僅僅易起火成為火源,而且還是引起火災蔓延擴大的主要因素。對此貯存設施設備要加強其構造的抗震設防,完善各項檢查制度。
1.2.4化學藥品。
在阪神等大地震災害中出現過化學藥品等轉倒、傾翻泄出造成火災的事例。對生產、存放、使用化學藥品的部門,如學校、醫院、科研所,對其貯藏設備和化學藥品要進行定期檢查,采取防止傾倒漏出的具體措施,制定具體的不同藥品類的安全防護措施。
1.3加強指導居民的防火對策
為徹底防止地震時家庭火災的發生,要加強對城市每一個居民的防火知識和防火技術方法教育,定期進行應急演練,讓居民學會使用各種消防器具。做好自防自救。
1.4建設和完善消防水利工程,防止火災蔓延擴大
目前,為防止地震發生時火災蔓延,必須加強消防水利工程的規劃與建設,城市應分等級分區域建設消防水利工程。對原有的水利工程機能進行維修加固,同時對重要地區建設防火水槽,對社區、街道和居民集中區也設地下水槽、抽水機井等,尤其是消防水力不足地區、人口密集的住宅地區應加強防火水槽、雨水貯藏和水上公園等水源建設,以便應急情況下備用。
對于沿海、沿河沿江等城市具有巨大水利資源的區域,應大力建設引入城市內或周圍的凈水場、供水場、貯水池、上下水處理等設施,確保消防用水安全。
2、防止懸崖、峭壁、組合墻體等發生破壞的安全化措施
2.1陡傾斜地的安全化。
陡傾斜地在地震發生時最易發生崩塌、下滑等破壞現象,而且對人和物造成的傷害也極其嚴重。因此,對陡峭傾斜地區的防止崩塌對策中最重要的是對其進行危險性分析、評估鑒定,視其危險性和緊迫性,決定移民或進行有效的加固措施。
2.2懸崖、峭壁的安全化。
一般地講,在懸崖峭壁附近建設建筑物都是比較危險的,尤其是處在地震危險性評估情況高的地區內更為危險。最佳對策是遠離懸崖峭壁。如原因特殊,應請有關災害預防專家進行指導,采取相應措施,確保建筑物的建設安全。
2.3組合墻體的安全化。
城市市區重要街道,尤其是作避難通道和學生上學路兩邊的組合墻體、護墻,應在抗震評估基礎上采取針對性維修加固措施;新建的墻體,應在基礎、配筋、柱樁等方面嚴格按照建筑物抗震設防有關規定進行設計和施工。
3、防止窗玻璃和廣告物等落下物傷人的安全對策。
在國內外的地震災害實例中已經證明,有許多窗玻璃、戶外廣告物、屋上突出物等在地震災害發生時而被動搖晃落下傷人的情況。因此,在地震危險區內的城鄉建筑物的所有者和使用者,應對窗玻璃、屋內外廣告物的設置、穩定性、牢固性、安全性進行評估分析,并加強維護管理。
4、防止危險物災害對策。
4.1對高壓氣體設施等的安全對策。
大城市內為數眾多的高壓氣體經營者和高壓氣體設施分布在城市各個街道、社區。高壓氣體一方面具有城市生活的方便性;另一方面,具有潛在的有毒性、可燃性、爆炸性等危險,在地震災害發生時更易引起次生災害的發生。因此,對于城市內的高壓氣體設施要給予合理安全的規劃和布置,以便滿足市民的需要,方便市民;對其設施要依法按抗震設防標準進行抗震設防、抗震設計、抗震鑒定及抗震維修加固。對高壓氣體設施所需的防火應急物資要進行充分的準備,以備在地震災害發生時應急搶險使用或調用。對其組織者、管理者、經營者,要加強培養、教育和訓練等管理工作,進一步提高其應急管護能力。
4.2對劇毒物品及其儲藏保管設施的安全對策。
對劇毒物品及其儲藏保管設施除進行抗震鑒定、抗震維修加固外,為防患于未然,還要建立嚴格的檢查、培訓和事故發生時應急措施、定期舉辦防火演練等活動。對使用劇毒物品的部門如教育部門、科研部門、化學實驗室等藥品保管部門及其場所,要建立完善相應的安全檢查制度,并采取必要的抗震措施,保證地震時容器、棚架等不翻倒、不散落,減少事故的隱患。
4.3水源設施的維修加固。
水源設施一定要進行抗震維修加固,以免在地震災害發生時水源設施被破壞而造成水患和水災。同時,消毒用的液化鹽素(CI)要加強管理,避免洩漏引發的二次災害,最好用其它安全性高、易處理的消毒劑及其設備代替它。
4.4放射性作用設施的安全對策。
放射性同位素(RI)的使用、銷售、廢棄處理的部門如城市醫院、衛生等部門要對所屬RI保管容器可能出現破損事故的處理、測定可能泄露的放射性、設定危險性、進入管道等進行強化管理體制,并有相應的應急措施。
4.5危險物品等運送的安全對策。
2000年新疆烏魯木齊從市區運送危險物品到郊區處理,運送過程中由于顛簸搖晃而起火泄漏,引發一場嚴重的人員傷亡事故。運送石油類、高壓氣體多是應用罐車、卡車、鐵道、輪船海上運輸,應特別注意安全,制定嚴格的管理措施,防止轉倒、翻落;要有明顯的警示標識,要備齊備足消防器材器具等防災物資。同時,還應完善危險物品在運輸過程中裝卸及地震時發生事故的應急措施和應急機制等。