天然气危险特性安全性能
加气站所储存的危险化学品主要是压缩天然气,其理化性质及危险特性。
1、液化天然气
主要成分:甲烷分子式:CH4
理化性质:无色无味的气体,能被液化和固化。能溶于乙醇、乙醚,微溶于水。易燃,燃烧时呈青白火焰,火焰温度约1930℃。1立方米天然气爆炸相当于7~14公斤TNT炸药。
相对密度:0.5548(空气设为1)凝固点:-183.2℃
沸点:-162℃闪点:-190℃
自燃点:340℃爆炸极限:5%~15%
最易引燃浓度:7.3%产生最大爆炸压力的浓度:9.8%
最大爆炸压力:7Kg/平方厘米最小引燃能量:0.28毫焦
燃烧热值:8300千卡/立方米灭火剂:干粉、雾状水、泡沫、CO2
2、天然气安全性
天然气的燃点为650℃,比汽柴油、液化石油气(LPG)的燃点高,点火性能也高于汽柴油和LPG。天然气的爆炸极限为4.6~14.57%,且密度很低,只有空气的一半左右,稍有泄漏即挥发扩散;而LPG的爆炸极限为2.4~9.5%,燃点为466℃,且气化后密度大于空气,泄漏后不易挥发;汽油爆炸极限为1.0~7.6%,燃点为427℃;柴油爆炸极限为0.5~4.1%,燃点为260℃。由此可见,在某种意义上天然气比LPG、汽油、柴油更安全。
3、重大危险源辨识结果
本站储存区的天然气为易燃气体,危险源是能量/危险物质集中的核心,是能量传出来或爆发的地方。通常危险源拥有的能量或物质越多,则事故时可能意外释放的量也多,亦是可能导致事故发生的潜在的不安全因素。
根据《危险化学品重大危险源辨识》GB18218-2009中的规定,对于某种或某类危险物质规定的数量,若单元中的物质数量等于或超过该数量,则该单元定为重大危险源。根据《危险化学品重大危险源辨识》GB18218-2009中“易燃物质名称及临界量”的规定,压缩天然气的临界量是50吨。
本项目危险化学品重大危险源辨识,CNG储气井总储气量3000m3,则CNG储气井的最大储存量1.66吨,气化、加气系统内的天然气忽略不计,则加气站天然气的最大储存量为1.66吨,未达到重大危险源临界点。
承庆源加气站未构成危险化学品重大危险源。
篇2:天然气处理站危险因素分析规程
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。
篇3:天然气火灾危险性预防措施
随着城市建设和经济建设的飞速发展、人民生活水平的普遍提高和石油化学工业的发展。使用天然气的用户和单位越来越多,范围越来越广。近年来随着陕北天然气的大量开发和开采,目前西安地区管道天然气的用户和单位已达到一定数量,天然气的普及使用,必将成为城市主要的生活、生产燃气。城市天然气的使用除居民用户、宾馆饭店、生产企业外,还有压缩天然气汽车(即?ComDress?Natural?Gas,简称CNG汽车)。
由于天然气的主要成份是甲烷(CH4)一般含量在95%以上,其特点是:①热值高(平均热值为8000千卡/立方米),燃烧稳定:②安全性高,天然气的燃爆浓度范围为5%~15%,而煤气为4%-35%,液化石油气为4%一24%2③性能优良,价格又比煤气和液化石油气低:④方便、卫生。故天然气已深受老百姓的青睐。天然气成份决定它是一种火灾危险性较大的可燃气体,属一级可燃气体。供应过程中稍有不慎,或管道破裂漏气就会逸散到空气中,遇到火源就可能发生火灾爆炸事故,甚至造成重大伤亡。因此,必须加强对天然气供应过程中的消防安全管理工作。
l、天然气的火灾危险性
天然气是通过气井从地下开采出来的烃类和少量非烃类混合气体的总称。它在不同的地质条件下生成、运移,在一定的温度、压力下储集在地下构造层中。天然气的主要成份是甲烷(约95%以上),并含有乙烷、丙烷、丁烷、戊烷以上的烃类,还含有少量的二氧化碳、氢气、硫化氢等非烃组分。同时随着CNG汽车的逐步推广使用,其不安全事故也不断发生。①如?1995年8月12日,绵阳地方天然气公司CNG充装站,在给钢瓶充气时因脱水处理不净,而发生爆炸并起火成灾。②1995年9月29日,自贡富顺华油公司CNG充气站因钢瓶泄漏燃烧发生爆炸,造成重大经济损失和人员伤亡事故:③1995年10月7日,遂宁CNG充装站因钢瓶质量问题发生喷射燃烧,火焰柱高达20余米,造成直接经济损失18万余元。CNG场所及其钢瓶易发生燃烧爆炸的主要原因:一是CH4介质本身属一级可燃气体,甲类火灾危险性,爆炸浓度极限为5%-15%,最小点火能量仅为0.28毫焦耳,对空气的比重为0.55,扩散系数为0.196。说明极易燃烧、爆炸并且扩散能力强,火势蔓延快。二是气体处于高压状态,CNG技术要求充装站的压缩机必须加压至25MPa以上,才能将CH4压缩到钢瓶内,这是目前国内可燃气本的最高压力贮存容器。若钢瓶质量或加压设备不能满足基本的技术要求,稍有疏忽,便可发生爆炸或火灾事故。三是操作人员和使用者违章作业,违反操作规程。
天然气和煤气都是管道输送到用户,发生事故也有共同特点,管道天然气、煤气发生事故的原因多由于泄漏造成的,如①1994年3月30日,安徽省马鞍山市因自卸车碰断了一架空过马路的煤气管道,煤气迅速大面积扩散,住在附近的居民有11人因中毒过深而相继死亡,重伤达57人;②1995年1月3日17时53分,济南市和平路地下电力电缆沟因位于电缆沟西端470米处的中压煤气管道破裂,泄漏煤气通过土壤、电缆沟壁流入与煤气管道平行距离113米的电缆沟内并沿沟扩散积聚,遇到电缆沟上临时搭建的玻璃店内的蜂窝煤炉起火爆炸,致使2.2公里长路段的人行道和部分路面遭到不同程度的破坏,严重地段临街建筑物的窗玻璃被炸毁,造成13人死亡,40多人受伤,直接财产损失429.1万元;③1996年1月6日12时05分,西安市含光路中段某公司家属院3号楼,因管道煤气泄漏遇明火爆炸,突然的一声巨响,一层四个单元西北侧的几面墙壁顷刻间倒塌,室内煤气管道严重破裂,并引起火灾,造成3人当场死亡,13人受伤:④1996年1月19日、21日夜间,浙江省乐清市虹桥镇连续发生管道煤气泄漏事故,有4户居民共15人中毒,其中10人死亡,5人经抢救脱险,其主要原因是虹桥管道煤气公司在供电不正常的情况下,未能按安全生产操作规程操作,在停气和夜间恢复供气时没有事先通知用户,而用户又缺乏安全意识,对煤气的危险性认识不足,未按“用气安全须知操作,在煤气停用时疏忽大意,没有关好灶具开关和气表前阀门就去睡觉了。⑤1999年12月8日上午,西安市莲湖路西段发生地下电缆沟槽爆裂事故。原因是爆炸点附近天然气管道法兰连接处密封失效致使气体大量泄漏,进人与之安全距离不足的电缆沟及电话中继线井中,西安市电信局立通电信工程公司施工时操作工未进行气体检测,就下井进行作业,喷灯点燃天然气引起爆炸。这次事故造成该地区大面积停电,直接经济损失300余万元,伤15人,重伤3人。⑥1999年12月11N日上午11时23分,西安高新开发区高科花园8号楼发生天然气泄漏爆炸事故,8号楼一单元、二单元一层4户住家户天然气泄漏爆炸,屋内设施被炸坏,厨房地面爆裂,最深达80cm,一单元l~7楼住户窗玻璃均被震碎,炸飞的玻璃及东西飞到对面不远处的玫瑰大厦,Icm厚的玻璃也被击碎,住户及行人、附近民工等10多人受伤。⑦2000年1月5日早上9时30分左右,位于乌鲁木齐市河南路南二路下的天然气管道突然发生了大爆炸,使这一地区的水、电、暖气全部中断,爆炸点两个窖井盖被炸飞起来,其中一个比旁边的五层教学楼还高,南二路一段约60米长的混凝土路面开裂、错位,其中约20米长的路段被掀高了约60cm,水管被炸断,电缆沟被炸毁,事故造成铁路局9000多户居民“断气”,部分地区停水停电,近30万平方米的暖气停供。
2.天然气常见的火灾原因
2.1埋在地下的管线或室外管线受腐蚀、震动或冷冻等,使管道破裂漏气,气体通过土层或下水管道窜入室内,接触明火而着火或爆炸。
2.2?由于进户管线上的室内阀门关闭不严,阀杆、丝扣损坏失灵,阀门不符合安全质量要求,或误开阀门,使天然气逸出,遇到明火燃烧或爆炸。
2.3天然气金属炉或炉筒与可燃建筑物、可燃物品的距离不足,阀门调整不当,以致烧红炉子、烟筒,烤着可燃建筑物或物品而引起火灾事故。
2.4用天然气取暖的火炕、火墙,用火时间过长,炕表面过热烤着被褥、衣物或其它物品引起火灾。
3、天然气防火措施
3.1?天然气管道不宜埋入地下,最好是架空敷设。管线的安装要由专业人员进行,非专业人员不得乱拉乱接。
3.2?管线的阀门必须完整好用,各部位不得泄漏。严禁用其它阀门代替针型阀门。
3.3?天然气装导管的两端必须固定牢靠。导管应采用耐油耐压的夹线胶管。
3.4在用户进户管线的适当位置,要设置油水分离器,并定期排放被分离出来的轻质油和水。当发现灶具冒油或冒水时,要立即停火,将油水排出后方可使用。?
3.5天然气炉灶及管线要经常检查,发现漏气或闻着气味时,严禁动用明火和开关电气开关,应迅速打开门窗通风。如自己找不到泄漏点,应立即与供气部门联系。
3.6使用天然气取暖的火炉、火坑、火墙的烟道要畅通。烧火时如果突然熄灭,应隔几分钟再点,以防引起爆炸,金属烟筒口距可燃结构不应小于1米,并应装拐脖,防止倒风把炉火吹灭。
3.7天然气管线、阀门的维修,必须在停气时进行。停气、关气时必须事先通知用户。对安装的管线、阀门等应经试压、试漏检验合格后,方可使用。?
3.8?一旦发生火灾事故,不要惊慌失措。要立即关闭总阀门,并用毛毯、被褥等浸水后进行扑救。也可使用二氧化碳、干粉等灭火器进行扑救,并及时报告消防部门。
4、预防管道天然气的技木和行政手段
除掌握了天然气、煤气的火险特性、火灾原因、防火措施等以外,还应从技术上和行政上加强管理和监督,及时发现和整改隐患,同时还要加强执法力度,市政规划、公用事业、公安消防、劳动安全、市政监察等各有关职能部门必须通力协作,共同参与预防和处置天然气事故,力争将这类事故隐患消灭在萌芽状态,严防各类违章建筑和燃气管道违章施工而留下隐患。
4.1?设置安全监测保护系统。①建立管道天然气、煤气泄漏情况的人工监测系统和定期巡回检查制度;②研制和采用自力或燃气超流量自闭阀门,天然气管道由于外界因素而突然破裂时,造成的天然气泄漏往往是突发性的,燃气超流量自闭阀具有在燃气大量喷出时有效地实施自动关闭的保护功能;③有步骤的研究由计算机控制城市天然气管道泄漏监测、远距离集中显示和遥控锁定系统,逐步实现中央控制室控制监测管网重点部位的泄漏情况,发现泄漏时能及时关闭泄漏部位上游的阀门。
4.2严格按照燃气安全规程和法令办事。建设部、劳动部、公安部联合颁布的《城市燃气安全管理规定》(1991年5月1日起施行),西安市政府1996年4月25日颁布的《西安市城市燃气管理办法》等规程、法规,都是有关燃气安全的技术性规程和行政法规,只要严格按照要求去做,许多隐患就能消除,大多数事故就可以避免。
4.3加强宣传,提高全社会的安全防范意识。天然气、煤气管道网络延伸很广,涉及许多部门和单位,也关系到千家万户每个普通百姓,其安全知识的普及面越广越好、越深越好。对一些典型的燃气事故,只有深入采访并通过广播、电视、报刊予以报道,剖析原因、责任和教训,才能收到预期的教育效果。?
总之,确保管道燃气安全无恙,这不仅仅是燃气公司一家的事,它需要社会各方面的配合和支持,更需要每个普通百姓的共同关心和努力。尽管燃气管道事故在我们生活中屡见不鲜,但我们绝不能讳疾忌医,必须学习掌握、了解使用燃气的危险特性和安全防范措施,善待管道燃气,使它真正成为我们生活中的“天使”。