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联合站安全技术管理综述

  来源:万博亚洲网 点击:  评论:  更新日期:2018年04月30日

油田地面集输系统是能够将井口的原油和天然气通过管道输送给需要油和天然气的用户的一个庞大系统,在这个系统中包含有计量站、转油站和联合站。油田地面集输联合站是整个地面集输系统的重要组成部分,联合站是油田地面集输系统的重要组成部分,主要担负原油脱水、含油污水处理和原油外输任务。工艺过程:由各中转站来的油井采出液进游离水脱除器进行油水分离,含水原油经电脱水器进一步脱水、稳定后外输污水经过污水处理站除油后外输或回注。站内压力容器密布,油气管道纵横,易燃易爆。一旦联合站发生重大事故,整个工作区内的生产将完全停止。开采出的油气混合物无法进行初步处理和加工,经过加工的也无法通过输油管道送入炼油厂、石化厂再进行加工。若油田生产的这一关键环节被打断,周围油田生产便陷入瘫痪。因此,联合站的安全生产尤为重要,必须排除安全隐患,确保安全生产的正常进行。
        1.联合站的危险性分析
        1.1 工艺过程及工作场所的危险性
        (1)原油集输中的油气分离。油气分离一般采用多级分离工艺,运行的关键是控制分离器的压力和液面。控制分离器压力的目的,一是为了保证分离质量;二是为了克服液体压力和管道摩擦阻力;三是为了安全。控制液面主要是为了防止原油进入天然气管道,或油气进入油管道。在油气分离中最易发生的事故是分离器跑油。
        (2)集输中的原油加热。在联合站中,为了提高油温,降低油粘度,需要将原油加热。一般有两种方法:一是直接加热,即热量通过火管(或辐射管)和烟管(或对流管)直接传给炉内(或管内)的原油;二是间接加热,即以水或其他流体作为传热介质,间接地将热量传给炉内的原油。完成对原油加热任务的加热炉是承受高温的密闭设备,由于长期在不同的压力和温度下工作,具有发生火灾和爆炸的危险性。
        (3)原油储存。原油一般由大罐储存,由于工艺和管理的原因,目前较多采用开式流程,而由此产生的蒸发损耗,既增加了环境污染,又加大了原油的挥发,而且由于操作不当易引起冒顶和憋压。
        (4)原油外输。原油外输涉及的主要设施是输油泵、容器、加热炉和工艺管线等。一般输油泵设置在泵房内,所输送的原油属易燃、易爆、易挥发物质。由于设备的原因,输油泵端面密封装置不能保证完全密封,加上泵房的结构特点,房内会有一定浓度的可燃蒸气,有可能形成爆炸和火灾事故的隐患。输油系统大多属连续运行的压力系统,操作不当易引起憋压、跑油、抽空等安全事故。
        (5)污水处理。污水处理工艺虽大部分物料为污水,但还有一定量的油气。污油罐顶油气浓度较大,若违章穿钉鞋、化纤衣服,罐顶阻火器失效,电筒及静电引起放电打火等,将造成污油罐爆炸、着火,污油罐上层污油燃烧将热传导至水层,引起体积膨胀,带油冲出罐顶发生喷溅,造成火势蔓延。另外,回收水池上部为污油,油气浓度大,若遇火源会发生火灾。
        (6)电化学脱水。在处理过程中要控制处理压力和油水界面,使得操作压力不超过容器的设计压力且应比操作温度下的原油饱和蒸汽压高 0.15MPa,防止原油中轻组分的挥发,否则有发生火灾、爆炸的危险。
        (7)物体打击在承压设备处,如果设备上的零部件固定不牢或设备超压可能发生物体飞出等事故,当工作人员在现场时可能发生人员伤害。设备设施在检修过程中或松动件可能发生物体从高处落下砸伤工作人员,带压容器发生刺漏也会使人员受伤。
        (8)高处坠落。站内存在高于2m的设备,操作工人在巡检、检修过程中,由于其斜梯、栏杆等太陡、焊接不牢等原因,有造成高处坠落可能,如从储罐、房屋上坠落下来,或从平地上跌入坑内或池中,从设备开口处掉入设备中等。
        (9)高温灼伤危害。加热设备运行时可能发生蒸汽泄漏事故,使工作人员可能受到高温灼伤。
        1.2 介质的危险性
        联合站的工作介质主要是原油和天然气,这两种物质均具有危险性。
        (1)原油闪点小于28℃ ,属甲B类易燃、易爆物。原油的易燃易爆性,极易发生火灾爆炸事故;原油蒸气和空气混合到一定浓度时,遇明火、高热能引起火灾、爆炸;原油,蒸发出的油蒸气在低洼处积聚污染环境,对人体造成伤害;容易产生静电且导电性较差;容易受热膨胀、沸溢。
        (2)天然气主要成分是以C1为主的烷烃混合物,属甲B类易燃气体。其与空气混合形成爆炸性混合物,遇明火极易燃烧爆炸。如果出现泄漏能无限制的扩散,易与空气形成爆炸性混合物,而且顺风飘动,形成着火爆炸和蔓延扩散的重要条件,遇明火回燃。在天然气中含有一定量的硫化氢和有机硫化物等,长时间工作在含有天然气的作业场所,容易对员工的健康造成一定影响,对环境造成污染。
        2 安全防范措施
        2.1 防火。防火的关键是消除火灾发生的三个基本条件,即可燃物、助燃物、着火源
        (1) 控制可燃物。
        防止可燃物溢散所采取的安全防范措施有:
        a.采用密闭工艺。油气生产系统采用密闭集输工艺,可防止可燃介质在生产过程中扩散;在容器、机泵、阀门及法兰等处,以及甲类火灾危险性的作业场所一定要做好密封工作。
        b.可燃物密闭回收。将经三相分离器、油气分离器、除油器等设施处理后的天然气凝液和天然气密闭回收。
        c.满足设计压力。站内油气设备、管道等选择能满足强度要求的材质,管道设计压力大于最大工作压力,油气设备的设计压力高于最高工作压力0.1~ 0.2 MPa。
        d.安全泄压和放空。对存在超压物理爆炸的设备、装置设置必要的安全泄放设施,如事故罐、沉降罐等常压储罐均设置呼吸阀、阻火器和液压安全阀等安全附件,以确保设备压力不超过设计条件。
        e.防腐蚀泄漏。依据原油、天然气、水等介质的腐蚀性,以及水文地质和气象资料,对站内容器、设备及管道进行内防腐、外防腐及保温设计。
        f.电源可靠,保证连续生产。采用双电源供电方式,保证供电系统的安全可靠性,避免因供电造成的事故。
        g.建(构)筑物达到抗震等级,降低灾害损失。
        h.设置生产监控检测报警设施,预防系统出现超压、超温及可燃物外溢等超设计范围的情况发生。
        (2) 隔绝助燃物。
        隔绝助燃物的措施主要是采用密闭流程,设置污油回收系统、天然气回收系统等;
        (3) 消除点火源。
        点火源形成的原因主要是有明火、电气火花、静电、雷电、撞击火花、摩擦火花等的存在。因此,必须采取措施预防或消除电气火花、静电、雷电及高热能等点火源的产生。消除雷电、静电的措施:泵房等防爆场所采用沿屋顶面设置避雷带或避雷网的防雷措施;爆炸危险区域内电气设备全部采用防爆电气设备。爆炸危险厂房内采用电缆桥架敷设及局部穿钢管保护埋地敷设,避免形成电气火花。为岗位配备防爆工具,甲、乙类生产厂房的地面采用不发生火花的地面。
        (4) 阻止火势蔓延。
        为将联合站内万一发生火灾爆炸事故的影响降到最低还需采取下列措施:
        a.必要的防火间距。
        b.联合站内所有值班室和配电室均设置固定火灾报警电话。c.使用移动灭火器具扑灭初期火灾。
        d.利用消防设施,控制灾害损失。
        e.站内设消防道路,罐区设环形消防通道,利于火灾扑救;联合站没有固定消防设施时,依托邻近消防站,消防站能在30 min内到达现场。
        f.设置配套设施降低事故影响。
        2.2 防油品蒸发和泄漏
        关键是避免人为原因造成的油品挥发和泄露,加强思想教育及技术培训、严格执行岗位操作规程、增设安全报警装置以及采取生产自动化
        2.3 防中毒与腐蚀
        原油蒸气和天然气具有一定的毒性,吸入后能引起急性或慢性中毒;排放后会给周围生态环境造成危害。主要的防中毒措施有:
        a.严格控制排放量(包括防止泄露),对于生产流程及主要设备进行密封,对含油污水进行处理等。
        b.及时排除聚集于工作场所的油气,主要是采取通风措施。因油气比空气重,常积存于地面上及低洼处,故通风设备应设置于低处。
        c.对工作人员加强防毒知识教育,健全劳保制度,强调使用防毒用具等。
        d.定期对从事有毒有害作业人员进行体检,防止和减少职业病发生。
        2.4防静电。为控制和防止静电灾害,必须加强组织管理工作。防治措施:
        a.减少静电的产生与积聚。
        b.及时导走或消散积聚的静电。
        c.严防静电放电现象。
        2.5防爆。爆炸一旦发生,波及面广、危害特别大。应根据原
        油、天然气产品爆炸特点及影响因素进行防爆:
        a.防止爆炸性混合气体的形成。
        b.一旦燃爆发生就及时泄出压力,使之转化为单纯的燃烧,以减轻其危害。
        c.切断爆炸传播途径。
        d.减弱爆炸威力及冲击波对附近人员、设备及建筑物的损伤。
        3 万博亚洲方法和制度
        3.1 建立安全设施档案
        安全设施档案是正确使用、操作、管理的主要依据。设施档案应该包括安全设施的所有详细资料以及安全设施的技术资料、适用范围等。
        3.2 建立万博亚洲组织。
        建立由站领导、技术干部和有关人员参加的安全领导小组,领导开展安全工作,确保安全生产。根据联合站规模的大小和消防设施的设置情况,建立义务消防队,定期进行演练,能够在日常管理和突发事件中发挥作用。
        3.3 规范安全设施管理与操作岗位责任制。
        联合站应根据本单位的实际情况,设专、兼职安全员,负责安全技术管理工作。加强岗位人员的技能培训,严格操作岗位责任制度,减少由于操作失误造成的各类安全事故。
        3.4 对安全设施和器材实行定期检验。
        对安全设施、消防器材等进行定期、专门的防火安全检查,可及时发现问题并对问题及时进行整改,保证装置平稳、安全、正常运行。
        3.5 建立健全安全用火制度。包括安全责任制度、用火审批制度、防火防爆制度、安全检查制度和其他安全制度。
        4油田联合站安全检测监控技术
        光纤传感应用于油田联合站安全检测与监控和基于网络化油田联合站安全监视监控系统。这两种系统是目前最常用的两种油田联合站安全检测和监控技术。
        (1)光纤传感应用于油田联合站安全检测与监控
        特点:在系统组成上,现场一次仪表采用光纤传感器、本安型压力变送器和温度传感器.控制系统运用当今较为先进的“整体解决方案”技术.为了进一步增加系统全面性、可靠性、稳定性和安全性,在软件设计上运用国际上流行的MVC技术一即将表示层、控制层、及数据层相分离,三层相辅相成,在使用上很直观地体现出了现场级、监控级  工程师及操作员级企业管理级多级工作方式.实现真正的工厂综台自动化理想平台、真正的流程工业生产过程的先进控制,优化调度和管理模式。
        (2)基于网络化油田联合站安全监视监控系统
        特点:
        a. 系统运行安全可靠。双机冗余、热机备份,具有工程师站和操作员站功能。故障突发时,系统会提示操作员并自动切换,提高了系统可靠性。
        b.系统网络化。监控系统与监视系统网络互联,提供数据查询与信息分析的平台,及时了解监测现场情况。
        c.可维护性强。采用模块化结构设计,维护时只对相应的模块进行调整即可,不必改变软件结构。
        功能:
        ①随时动态地显示分离器油水界面,以及油罐液位等设备的测量数据;
        ②通过工程浏览器可实现数据远传及修改设置参数等功能;
        ③检测参数实时数据趋势和历史数据趋势显示功能;④生产事故预警和状态报警功能;
        ⑤PID控制器实现缓冲罐液位的自动控制;
        ⑥ 手动自动录像、异动侦测录像及探头报警录像;
        ⑦视频监视和检索同步,以多种方式对录像文件和图片进行检索。
        基于网络化油田联合站安全监视监控实现了联合站生产过程安全监视监控和生产事故预警预报,大大提高了联合站生产过程自动化、安全生产保障能力与万博亚洲水平,降低了采油厂生产管理成本。
        联合站作为油田生产的关键部位,在日常生产中要时刻绷紧安全弦,处做到安全第一,保障生产的正常进行。从管理及技术两方面,加强联合站的安全运行与管理。做到发现一处,治理一处,以实际行动来解决隐患;加强典型安全事故的分析和学习,做到扬长避短;全员行的,上下一心,确保油田生产的安全运行。
        参考文献
        1.牛蕴. 集输油联合站安全评价中的危险、有害要素辨识.石油化工安全环保技术,2007年第23卷第5期
        2.吴彦东,高秋华,吴玉国. 联合站安全问题分析及对策. OIL DEPOT AND GAS STATION第19卷第6期总第112期2010年12月出版
        3.申萍,任晓东,何汉明. 油田地面集输联合站安全防范对策研究. 中国石油和化工标准与质量3月(下)
        4. 李仲兰,聂怀勇. 油田联合站安全运行及管理
        5. 王婷,张新文.油田联合站安全检测监控技术研究. 中国石油和化工标准与质量第10期
       

 

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