油田天然气处理设施安全风险及应对措施

油田天然气处理设施安全风险及应对措施

王玉成 1 刘莉莉 2

玉门油田乍得分公司 甘肃 酒泉 735000 玉门炼油化工总厂仪表车间 甘肃 玉门 735200

摘要：为了提高天然气处理水平，避免因为生产装置缺陷导致天然气处理质量低下，必须对天然气处理工艺流程进行优化，从而提升天然气处理水平，改善天然气质量和性能，与此同时，对天然气处理工艺流程进行优化，还可以实现天然气产量的增长，也能在一定程度上帮助天然气生产企业节约能源，降低资金投入，实现经济收益的提升。天然气处理设施是油田油气处理的关键生产装置，若操作维护不当，往往会引发火灾、爆炸等事故，危及人身和财产安全。通过对国外天然气处理厂事故数据的统计和分析，归纳出天然气处理厂常见的事故类型，对天然气处理设施常见的事故原因进行了分类和说明，并结合油田天然气处理设施的实际情况，给出了有针对性的事故预防措施和建议。

关键词：油田天然气；处理设施；安全风险；应对措施

引言

天然气的净化处理过程针对的是其中存在的杂质，需要采取脱硫、脱水等手段脱离其中的硫、碳、水等成分，保障天然气的纯净，使其符合商品天然气的要求，达到输送天然气的标准。天然气处理工艺复杂、人员技术水平要求高，同时，天然气具有易燃、易爆且伴生气中常含有硫化氢等特性，很容易引发财产损失、人员伤亡或环境污染等事故。因此如何避免天然气处理处理厂发生事故，提高其安全管理水平，是天然气处理厂需要解决的首要问题，也是运营公司在海内外得以生存及发展的关键。

1天然气加工处理技术概述

天然气是一种易燃易爆的可燃气体，危险性较高，其中含有酸性气体、水分等物质，为了保障天然气质量符合商用要求，必须对其进行处理，提升天然气质量，保障人民用气安全性。如今常用的天然气脱水工艺技术是三甘醇吸收法，以此来去除天然气中包含的水分，同时对天然气中含有的硫、碳等元素进行清除，保证天然气的含水量符合相关要求，以免天然气中的水蒸气降低其质量。对于天然气的净化工序，需要充分分析其组分含量，从而自定相对完善且合理的净化工序，实现相对全面的天然气净化，保证天然气的纯净度和品质符合相关要求，除此之外，天然气的净化过程必须能够去除其中包含的二氧化碳、二氧化硫等元素，以免在天然气充分燃烧后产生对人体有害的气体，同时也可以在一定程度上保障自然环境。

2油田天然气处理设施常见事故类型及原因分析

2.1储罐、管线的保温失效

这里主要是指保温施工质量不合格，或者保温手段不合适造成的保温失效。储罐、管出现漏冷点，造成保温失效，储罐、管道会产生BOG气体，在气化过程中，体积迅速扩大，内压急剧增大，很容易超压泄漏甚至爆炸。

2.2地表移动

地表移动主要表现形式为地表沉降及地震时地表的剧烈震动。其中地表沉降是一种“缓变类型”的地质灾害，其造成的最大危害是损失地面标高，其次为不均与沉降，同时带来一系列的次生危害。在厂区内塔、罐及其他设备设施的附加应力作用下，支撑位置未产生分层沉降，这种沉降以建筑物为沉降中心，向四周沉降逐渐减小，沉降大小主要与作用在地基上的荷载、地基土的物理力学性质有关。这种不均匀的地面沉降会造成塔、罐、管线局部应力集中，严重时导致开裂，严重影响生产设施的安全运行和使用寿命。另外地震期间，由于地壳快速释放能量过程中造成振动，期间产生的地震波也极易对生产设施造成损坏，引发天然气泄漏、火灾及爆炸事故的发生。

2.3管道腐蚀

石油天然气管道的材质可能会导致安全问题的发生，石油天然气管道大多是钢质管道，而这种材质的钢管比较容易发生腐蚀，但本身材质原因影响并不是很大，所以要想延长石油天然气管道的寿命，就要进行实地土壤考察，不同地区的土壤所含的成分都是不一样的，对钢制管道也有着不同的影响，而有些土壤对管道的侵蚀程度要远小于一些腐蚀性强的土壤，而要想避免腐蚀的危害，就要从最开始的设计开始，在接下来的每个阶段都要尽心尽力，积极测试土壤的参数，并安装阴极保护系统，提前做好预防的工作。

3天然气处理厂风险应对措施

3.1做好管路系统的保温绝热

常见的管道保冷绝热的技术措施是外裹保冷材料进行保冷，此保温方法的关键是选择正确保冷材料和严格执行施工工序要求。管道保冷还可以采用真空保冷，真空保冷的效果会更佳。真空保冷最大的问题是在真空管道的接头处难以达到真空效果，此处变成冷能泄漏的关键点，同时双层管的焊接也是一个难题，施工的品质和效率难以保证。因此采用真空保冷方式，关键的问题就是解决接头处的保冷问题。

3.2合理进行防沉降、防震及地质勘察设计

在设计阶段，应当由具备专业资质的公司对场地进行踏勘，详细了解评估区域的构造地质、工程地质、水文地质、环境地质及地质灾害等方面的背景资料，结合相关的法律法规及标准，对建设用地范围内及附近地区野外调查实测资料和有关研究成果进行综合分析和系统整理，对天然气处理厂进行详细的防震及地质勘察设计，结合建筑物安全等级和设计使用年限，建筑物抗震设防烈度，设计基本地震加速值，抗震设防类别。评估地面沉降对本工程产生的影响，通过在过程建设中预留标高、加强地基刚度等措施消除地面沉降对工程的影响。在管线投用后，还应当加强对管道定期进行地质灾害隐患监测，并根据监测结果对部分地质灾害隐患开展专项评价，制定治理规划。

3.3防腐层补口与补伤

石油天然气长输管道是有防腐层的，防腐层可能会受到损伤，就需要人员进行补口和补偿，而这就是防止管道腐蚀导致安全问题的重要方法。在接好场输管道的同时，施工过程中可能会因为不确定性的因素使钢管外防腐层受到损坏，需要补救以及接头处出现的缺口需要补口，而这些补救方式的材料也需要进行良好的选材，质量要好，这样就不会影响后期长输管道的腐蚀发生得更快。因此，管道补口、补伤完毕后必须进行外防腐层的电阻测试，合格后方允许回填。

3.4加强设备设施预防性维护，推行设备完整性管理

在维修设计方面，坚持大型设备、仪表依托生产厂家原则，做好风险分析；在维修内容方面，加强处理厂设备、管件、阀门的日常维护与修理，仪表的维修、更换及检定工作，电气设备的年度检测与或检修，通信、计量及生活设施水、电、暖的日常维护和修理；在维修组织架构及制度建设方面，应建立健全设备管理组织架构，各设备管理制度及操作规程，完善设备基础技术资料。同时，也应当加强备品备件库存管理，做好设备安全隐患排查，对检查存在的问题，落实到责任人，定质、定量、定时完成整改，消除隐患。特别是对关键装置和要害部位，易腐蚀磨损的设备、阀门、罐、管线、机泵、炉、压缩机等关键设备部分实时进行检查、监控，预防控制设备发生故障，定期做好停产检修工作，对压力容器、压力管道及其安全附件定期进行检验检测；重视技术改造，及时开展技术改造对消除生产装置中的安全隐患，提高装置的预防和预警能力，提升设备本质安全性能，防止设备带病运行，避免事故发生。

结束语

在天然气处理过程中，要求处理技术水平必须达到工业级标准，开展设备完整性管理是保障天然气处理设施安全运行的关键。可以在保证天然气处理厂的收益前提下提升处理效果和质量，实现资源的优化利用。

参考文献

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[2]刘国志,彭英伟,伍东,等.天然气管道完整性管理研究[J].中国安全生产科学技术,2012(4):136-141.

[3]NACE MR0175-2003油田设备抗硫化物应力腐蚀断裂和应力腐蚀裂纹的金属材料说明[S].