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關(guān)鍵詞:天然氣 泄漏 應(yīng)急管理 預(yù)案
天然氣作為一種高效清潔的能源受到廣大用戶的接受和認(rèn)可,但在日常的儲存和運(yùn)輸過程中天然氣泄漏是一個比較常見的事情,而且由于后續(xù)應(yīng)急處理不善導(dǎo)致天然氣泄漏后爆炸的事故比比皆是,而且在日常管理中天然氣泄漏后管理方往往要付出很大的代價進(jìn)行搶修,因此制定天然氣泄漏的應(yīng)急管理預(yù)案,對天然氣在生產(chǎn)運(yùn)輸銷售等各環(huán)節(jié)進(jìn)行應(yīng)急預(yù)案管理,盡可能地減少天然氣泄漏事故的發(fā)生,即使發(fā)生泄漏也會有相應(yīng)的應(yīng)急管理預(yù)案,可以將其危害降到最低。
一、天然氣生產(chǎn)運(yùn)輸銷售環(huán)節(jié)導(dǎo)致泄漏的主要原因分析。
制定天然氣泄漏應(yīng)急管理預(yù)案,實(shí)施泄漏的應(yīng)急管理最重要的是分析有可能導(dǎo)致天然氣泄漏的主要原因,然后對這個原因進(jìn)行客觀準(zhǔn)確的判斷之后進(jìn)行應(yīng)急管理,因此防患于未然,對可能導(dǎo)致天然氣泄漏的主要原因進(jìn)行提前預(yù)備,既有利于安全生產(chǎn),同時也可以在事故發(fā)生后的第一時間采取應(yīng)急措施。根據(jù)天然氣事故發(fā)生的案例以及管理中容易發(fā)生泄漏的環(huán)節(jié)分析,天然氣泄漏的主要愿意主要包括以下幾個方面:
1. 管理疏忽、違章操作導(dǎo)致的泄漏
在運(yùn)輸和銷售過程中對于天然氣的管理有嚴(yán)格規(guī)程要求,按照操作規(guī)范進(jìn)行相關(guān)環(huán)節(jié)的操作可以最大程度的避免事故隱患的發(fā)生,但是目前已經(jīng)發(fā)生的種種事故表明,相關(guān)人員的操作疏忽以及,操作過程中想當(dāng)然以及各種錯誤操作導(dǎo)致天然氣泄漏的事故比比皆是,另外就是相關(guān)單位在市場競爭過程中由于降低人工成本并且追求最大的經(jīng)濟(jì)利潤,往往導(dǎo)致人員使用和操作過程中不重視安全生產(chǎn)的相關(guān)投入和簡略操作流程,最終導(dǎo)致的結(jié)果就是安全保護(hù)錯的缺失以及各種安全生產(chǎn)系數(shù)被降低,從而引發(fā)各種安全生產(chǎn)事故。
而目前最為常見的操作失誤就是輸送天然氣不平穩(wěn)導(dǎo)致天然氣壓力急劇變化,以及未按規(guī)定及時添加劑導(dǎo)致設(shè)備磨損,還有就是常見的操作失誤就是開關(guān)閥門的失誤,最為典型的就是忘記關(guān)閥門,還有就是等天然氣輸送管道匯總的多臺閥門同時關(guān)閉可能會導(dǎo)致天然氣壓力急劇變化導(dǎo)致管道破裂。
2. 材料老化、外力破壞導(dǎo)致的泄漏
目前因?yàn)樘烊粴鈨Υ婧瓦\(yùn)輸過程中因?yàn)槿萜骷肮艿啦牧系钠诤烷L時間暴漏于戶外環(huán)境導(dǎo)致的材料老化是天然氣泄漏的主要原因,因?yàn)樘烊粴庠趦Σ剡^程中因?yàn)榈蜏睾透g導(dǎo)致管道的磨損或者管道裂紋是目前天然氣泄漏的主要原因之一,這種情況主要是因?yàn)槿萜骰蛘吖艿涝诤附舆^程中存在氣孔或者氣縫,或者是焊渣或者夾渣或者鋼管或者鋼材本身就有裂紋或者砂眼導(dǎo)致管壁破裂,別且液態(tài)天然氣的腐蝕作用比較強(qiáng),長時間使用必然導(dǎo)致鋼管內(nèi)壁出現(xiàn)高濃度腐蝕,容器張力或者鋼管內(nèi)壁張力集中導(dǎo)致容器強(qiáng)度下降。
還有就是現(xiàn)在關(guān)于建筑施工中大型或者重型機(jī)械的碾壓,或者是自然災(zāi)害主要變現(xiàn)為破壞力極大的地震或者泥石流等原因?qū)е鹿艿榔屏鸦蛘邤D壓變形,這種外力作用下的管道破裂也是天然氣泄漏的主要原因之一。
3. 關(guān)于容器管道的密封問題導(dǎo)致的泄漏
因?yàn)樯婕暗教烊粴獾妮斔蛦栴},這中間管道之間必然要進(jìn)行密封處理,但現(xiàn)在根據(jù)實(shí)踐來看,恰恰是密封問題容易出現(xiàn)問題,從目前來看,主要的泄漏及爆炸事故均是由于密封的失效導(dǎo)致,這中間既有管道設(shè)計不合理的原因、也有安裝的原因,當(dāng)然也存在管道材質(zhì)不好等方面的原因。
二、天然氣泄漏的應(yīng)急處理和預(yù)案管理
天然氣的泄漏過程一般包括兩個階段及初期的噴射階段和后期的擴(kuò)散階段,噴射階段通常是出現(xiàn)泄漏點(diǎn)導(dǎo)致天然氣呈現(xiàn)自由射流狀的快速噴射,此刻天然氣通過和周圍空氣進(jìn)行動量的互換導(dǎo)致天然氣和空氣混合形成可燃性爆炸氣體,在這個階段沒有引燃不會產(chǎn)生混合氣體成分之間的化學(xué)反應(yīng)。后面的擴(kuò)散階段就是天然氣和空氣之間混合,天然氣的爆炸范圍是5%-15%的爆炸閾值,此刻天然氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)如果大于3%就已經(jīng)形成了危險區(qū)域容易發(fā)生閃爆,另外關(guān)于風(fēng)速也是天然氣泄漏擴(kuò)散的重要因素。
1. 關(guān)于天然氣泄漏現(xiàn)場的應(yīng)急管理措施
1.1 報警和救援。天然氣泄漏應(yīng)急的首要因素是形成救援的應(yīng)急工作預(yù)案,并且形成天然氣生產(chǎn)公司的專業(yè)搶修人員、公安、消防警察和醫(yī)院救治的協(xié)同工作機(jī)制。
當(dāng)天然氣發(fā)生泄漏的地點(diǎn)一般發(fā)生在人員較多的公共場所,并且在第一時間一般不會有專業(yè)人員在場,因此泄漏地點(diǎn)的任何公民都有責(zé)任和義務(wù)在第一時間進(jìn)行報警,接到報警后天然氣生產(chǎn)公司的搶修人員應(yīng)該第一時間趕往事故地點(diǎn)進(jìn)行處理以防止爆炸和火災(zāi),并且根據(jù)實(shí)際情況通知110巡警對附近單位和人群進(jìn)行疏散,并且通知119火警,消防警察及時趕到泄漏地點(diǎn)進(jìn)行防火防爆應(yīng)急,而且120急救做好傷員的救護(hù)工作。
通過天然氣生產(chǎn)公司、110、119和120協(xié)同工作形成應(yīng)急、搶險、救護(hù)的聯(lián)合工作機(jī)制,確保第一時間對泄漏事件進(jìn)行處理。
1.2 現(xiàn)場的警戒和人員的疏散。對于天然氣泄漏的應(yīng)急處理的第一責(zé)任人是天然氣生產(chǎn)公司的搶修工作人員,工作人員到達(dá)現(xiàn)場后首先是關(guān)閉管道閥門,切斷氣源防止天然氣的進(jìn)一步擴(kuò)散,在關(guān)閉氣源的同時設(shè)置警戒區(qū)域,主要目的是禁止車輛通行以防止火種引爆已擴(kuò)散的天然氣,并且禁止攜帶火種的人員靠近,最常見的就是吸煙者,設(shè)置警戒區(qū)的目的就是切斷可能產(chǎn)生火種的所有通道,并且立即切斷電源,關(guān)閉供電裝置,防止電器設(shè)備工作行程的靜電和電火花引燃天然氣。
現(xiàn)場警戒之后,要立刻進(jìn)行現(xiàn)場人員的疏散,首先要求群眾不要乘坐電梯,直接從消防通道進(jìn)行疏散,如果燃?xì)庑孤﹪?yán)重,應(yīng)該在疏散的過程要求使用濕毛巾遮住口鼻,防止甲烷中毒。
1.3 險情的排除。由于泄漏現(xiàn)場已經(jīng)形成天然氣和空氣的混合易爆炸性氣體,因此現(xiàn)場險情排除過程中,天然氣生產(chǎn)公司的維修人員應(yīng)該盡快找到泄漏位置,并且在泄漏區(qū)域進(jìn)行分析和定位,排險的過程中切忌使用金屬工具,防止靜電引燃天然氣泄漏位置的高密度混合易爆氣體,關(guān)閉供氣閥門,盡快修補(bǔ)泄漏區(qū)域,確定不再發(fā)生泄漏的情況下,恢復(fù)供氣。
2. 針對容易發(fā)生天然氣泄漏的人為因素和器材原因進(jìn)行預(yù)先防范
2.1 加強(qiáng)安全生產(chǎn)教育和制度建設(shè),確保各級工作人員按照規(guī)范進(jìn)行安全生產(chǎn)。針對天然氣在運(yùn)輸和銷售過程中容易發(fā)生泄漏的各個技術(shù)環(huán)節(jié),加強(qiáng)對工作人員的技術(shù)培訓(xùn),提升工作人員的工作警惕性,將安全生產(chǎn)牢記心間,熟練掌握安全生產(chǎn)的各個工藝流程,清晰掌握天然氣泄漏的環(huán)節(jié)和條件,及早采取措施,防范于未然。
加強(qiáng)安全生產(chǎn)巡回檢查制度建設(shè),一方面強(qiáng)化工作人員的工作責(zé)任心,另一方面通過制度建設(shè)強(qiáng)化安全生產(chǎn)的檢查和督導(dǎo),目的就是講問題及早發(fā)下,及早解決,避免小失誤釀造大事故。
2.2 關(guān)于器材的可靠性設(shè)計和生產(chǎn)的密閉性檢查
根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn),我們很容易發(fā)現(xiàn),天然氣生產(chǎn)、運(yùn)輸和銷售過程中涉及到環(huán)節(jié)越多,中間的流程越復(fù)雜,用到的器材型號越多,越容易出現(xiàn)問題。因此在以往教訓(xùn)的基礎(chǔ)上,筆者認(rèn)為有必要對天然氣供應(yīng)的各個環(huán)節(jié)設(shè)計的器材進(jìn)行統(tǒng)一化處理,盡量使用環(huán)節(jié)少、易統(tǒng)一和可靠性高的器材進(jìn)行生產(chǎn),通過使用型號和規(guī)格一致的器材,并且及時對其檢查和更換,可以極大地提升器材的可靠性和可替換性,及時更換,防止因?yàn)閺埩^于集中造成金屬疲勞和液體對金屬器材的腐蝕,這里需要重點(diǎn)關(guān)注的是對于重要位置的輸氣管道的管壁設(shè)計問題,筆者建議在重要位置,一定不要為了節(jié)省鋼材而偷工減料,這樣會釀成大禍,重要的位置必要時可以使用雙管壁,通過雙保險實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。
對于輸氣系統(tǒng)的密封性,筆者認(rèn)為使用型號和規(guī)格統(tǒng)一的設(shè)備和器材,尤其是管道,對于加強(qiáng)系統(tǒng)的密封管理和密閉性有著至關(guān)重要的作用,在生產(chǎn)和運(yùn)輸過程中,一定要注重器材密閉性的檢查,保證管道和容器的密閉,防止因?yàn)槠鞑牡拿芊鈫栴}導(dǎo)致天然氣泄漏事故這種低端錯誤的出現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:天然氣長輸管道;泄露原因;泄露定位;預(yù)防措施
天然氣長輸管道的長年埋地運(yùn)行,受到自然和人為的各種因素的影響,不可避免的出現(xiàn)泄漏或薄弱點(diǎn),其泄漏造成的經(jīng)濟(jì)損失、環(huán)境污染及人身傷害往往是巨大的。本文基于防范與控制天然氣長輸管道泄漏產(chǎn)生為出發(fā)點(diǎn),淺析天然氣長輸管道泄漏產(chǎn)生的原因和泄漏點(diǎn)的定位探測方法,進(jìn)而提出實(shí)踐性的預(yù)防措施。
1、天然氣長輸管道泄漏原因
1.1燃?xì)夤艿栏g
一般分為外腐蝕、內(nèi)腐蝕、應(yīng)力腐蝕。外腐蝕與防腐質(zhì)量、土壤、保護(hù)方式、管道附近有無金屬埋設(shè)物、管道附近磁場、電場有關(guān),影響因素主要為土壤和地下水中的NO3-、OH-、CO2-、HCO3-和Cl-等,點(diǎn)蝕是其主要形式。內(nèi)腐蝕的主要因素:H2S、CO2、緩蝕劑及水。應(yīng)力腐蝕開裂是埋地管道發(fā)生突發(fā)性破壞事故的主要危險之一,往往沒有明顯預(yù)兆的情況下,突然發(fā)生管道的災(zāi)難性破壞。
1.2陰極保護(hù)
管道表面施加外加電流,使管道成為陰極,抑制金屬腐蝕時電子的遷移,避免或減弱腐蝕的發(fā)生。由于陽極區(qū)中斷或斷電等原因可引起陰極保護(hù)不足,影響保護(hù)效率;陰極保護(hù)電位低于正常最低保護(hù)電位時,可使陰極保護(hù)失效。
1.3人為因素
違章操作,如由于置換不到位,使管網(wǎng)內(nèi)部形成爆鳴氣體,流速控制不當(dāng)引起爆燃或振動。施工不當(dāng):焊縫焊接缺陷(焊縫內(nèi)有氣孔、夾渣、裂紋、未焊透、咬邊等)未能及時查明或補(bǔ)修,長時間受到輸氣壓力或其它外力,在斷面上產(chǎn)生應(yīng)力,會造成裂紋的失穩(wěn)擴(kuò)展而導(dǎo)致焊縫斷裂;其他單位的野蠻施工;違章占壓造成管道周圍的塌陷;其它設(shè)施如供電線等與管道間距不夠,均可造成管道損傷。檢查管理單位工作不到位,不能及時發(fā)現(xiàn)事故隱患而造成事故發(fā)生。人為破壞,一些不法分子對輸氣管線進(jìn)行盜竊破壞等。
1.4設(shè)施因素
設(shè)施老化或維護(hù)不及時造成泄漏,如調(diào)壓器失靈、膠管脫落、接頭漏氣等。
1.5自然災(zāi)害
自然災(zāi)害及其他原因造成管道懸空、變形、斷裂、設(shè)施損壞以及由于氣候的變化造成設(shè)施應(yīng)力突變,從而產(chǎn)生泄漏。
2、天然氣長輸管道泄漏傳統(tǒng)定位檢測
如果能夠及時發(fā)現(xiàn)泄漏,確定泄漏點(diǎn),可有效地減輕事故造成的損失和危害。目前己有多種檢測管道泄漏的方法,其中根據(jù)測量分析的媒介不同可分為直接檢測法與間接檢測法。
2.1直接檢測法
是指直接用測量裝置對管線周圍的介質(zhì)進(jìn)行測量,判斷有無泄漏產(chǎn)生。最常用的是空氣取樣法,此法測量裝置有火焰電離檢測器和可燃?xì)怏w監(jiān)測器。
2.2間接檢測法
是指根據(jù)泄漏引起的管道流量、壓力等參數(shù)及聲、光、電等方面變化進(jìn)行泄漏檢測。
2.2.1 體積或質(zhì)量平衡法
體積或質(zhì)量平衡法是直接利用己有的測量儀表,如流量計、溫度計、壓力表等,連續(xù)檢測管道,并發(fā)現(xiàn)微小泄漏。
2.2.2 壓力梯度法
通常壓力分布呈斜直線,根據(jù)漏點(diǎn)前后直線斜率的變化,判斷泄漏點(diǎn)位置。壓力梯度法需要在管道上安裝多個壓力檢測點(diǎn),而且儀表精度及間距都對定位結(jié)果有較大的影響。
2.3 互相關(guān)分析法
以上、下兩站的傳感器接收到的隨機(jī)信號建立互相關(guān)函數(shù)。根據(jù)所接收的兩信號的特征,得出互相關(guān)函數(shù)值的變化。一般說來當(dāng)沒有泄漏發(fā)生時,互相關(guān)函數(shù)的值在零值附近;發(fā)生泄漏后,互相關(guān)函數(shù)之間很顯著變化,以此檢測泄漏。
另外,新型天然氣管道泄漏檢測技術(shù)有紅外線成像法、傳感器法、漏磁檢測技術(shù)、熱紅外成像、氣體成像等。
3、長輸管道泄漏的預(yù)防措施
3.1定期對長輸管道進(jìn)行全面的安全性檢查,對出現(xiàn)的問題或缺陷的管道進(jìn)行及時有效地修補(bǔ)或更換。
3.2加大技術(shù)投入,提高科技含量。如引進(jìn)先進(jìn)的防腐型管道故障定位儀,配備先進(jìn)的鉆孔機(jī)、檢漏車等,以便迅速準(zhǔn)確的查找漏點(diǎn)。
3.3完善管道的監(jiān)測系統(tǒng)。如完善SCADA系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)以快速準(zhǔn)確地定位。
3.4實(shí)行管線責(zé)任制,建立完善的定點(diǎn)、定時、定人的巡線制度。
3.5提高巡視人員的業(yè)務(wù)水平,加強(qiáng)業(yè)務(wù)能力培訓(xùn),形成專業(yè)的檢漏力量。
3.6加大對違章占壓的清除力度和對管道線路的標(biāo)識和宣貫,發(fā)揮社會的參與性,杜絕出現(xiàn)人為破壞。
3.7建立完善有效地管道檔案資料。如管道年限、投產(chǎn)時間、管道材質(zhì)、區(qū)段相鄰地下設(shè)施等,為檢漏工作服務(wù),如對運(yùn)行時間較長或問題較多的管道,可重點(diǎn)檢查等。
4、結(jié)束語
天然氣長輸管道泄漏關(guān)系到人民生命財產(chǎn)安全和社會穩(wěn)定,要保證管道的安全運(yùn)行,需要建立有效的管理機(jī)制;加大從業(yè)人員的技術(shù)培訓(xùn),提高業(yè)務(wù)水平;采用先進(jìn)的技術(shù)手段;發(fā)揮社會的參與意識,加大宣傳;增強(qiáng)各參與單位的責(zé)任;探索泄漏事故防預(yù)和控制的方法,進(jìn)而杜絕天然氣長輸管道泄漏發(fā)生。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】天然氣管道;泄露;動態(tài)處理
中圖分類號:F407文獻(xiàn)標(biāo)識碼: A
一、前言
目前,天然氣管道使用過程中,泄露問題依然存在,如果不能夠采取有效的措施來處理泄露問題,天然氣使用效果將會大大折扣,所以,分析天然氣管道的動態(tài)處理技術(shù)非常有必要。
二、天然氣管道產(chǎn)生泄漏的現(xiàn)象分析
在現(xiàn)階段的技術(shù)條件支持下,天然氣管道是否會發(fā)生泄漏問題,不但與天然氣管道自身質(zhì)量相關(guān),同時也與周邊環(huán)境有著顯著的相關(guān)性關(guān)系。天然氣氣田或氣體處理廠距離勇氣的中心城市和工業(yè)企業(yè)較近,因此,需要通過長輸管道或其他途徑將商品天然氣安全、平穩(wěn)、源源不斷的輸送給用戶。一般而言,陸上及近海天然氣的輸送都采用管道方式;而對于跨洋長距離天然氣的輸送,當(dāng)鋪設(shè)管道難于實(shí)施時采用液化天然氣(LNG)方式。
1.天然氣管道常出現(xiàn)泄漏的區(qū)域
結(jié)合實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)來看,天然氣管道比較常出現(xiàn)泄漏的區(qū)域有以下幾個方面:
(一)連接部位;
(二)沖刷部位;
(三)填料部位。
2.天然氣泄漏的原因
進(jìn)一步從理論角度上分析,會導(dǎo)致上述區(qū)域出現(xiàn)天然氣泄漏問題的原因還表現(xiàn)在:
(一)由于天然氣管道密封墊片壓緊力不足,導(dǎo)致法蘭結(jié)合面上出現(xiàn)粗糙度失衡的問題,最終導(dǎo)致法蘭面與墊片之間的密合度不夠,引發(fā)天然氣的泄漏。多將此種泄漏現(xiàn)象稱之為界面泄漏;
(二)在天然氣管道密封墊片的內(nèi)部,由于其內(nèi)部存在一定的微小間隙,導(dǎo)致壓力介質(zhì)在管道傳輸過程當(dāng)中可能會通過此區(qū)域,并導(dǎo)致天然氣管道出現(xiàn)滲透性的泄漏問題;
(三)受到安裝質(zhì)量因素的影響,導(dǎo)致密封墊片可能出現(xiàn)過度壓縮、或者是比壓不足的問題,同樣會引發(fā)天然氣管道表現(xiàn)出不同程度上的泄漏問題。
三、天然氣長輸管道泄漏傳統(tǒng)定位檢測
如果能夠及時發(fā)現(xiàn)泄漏,確定泄漏點(diǎn),可有效地減輕事故造成的損失和危害。目前己有多種檢測管道泄漏的方法,其中根據(jù)測量分析的媒介不同可分為直接檢測法與間接檢測法。
1、直接檢測法
是指直接用測量裝置對管線周圍的介質(zhì)進(jìn)行測量,判斷有無泄漏產(chǎn)生。最常用的是空氣取樣法,此法測量裝置有火焰電離檢測器和可燃?xì)怏w監(jiān)測器。
2、間接檢測法
是指根據(jù)泄漏引起的管道流量、壓力等參數(shù)及聲、光、電等方面變化進(jìn)行泄漏檢測。
(一)體積或質(zhì)量平衡法
體積或質(zhì)量平衡法是直接利用己有的測量儀表,如流量計、溫度計、壓力表等,連續(xù)檢測管道,并發(fā)現(xiàn)微小泄漏。
(二)壓力梯度法
通常壓力分布呈斜直線,根據(jù)漏點(diǎn)前后直線斜率的變化,判斷泄漏點(diǎn)位置。壓力梯度法需要在管道上安裝多個壓力檢測點(diǎn),而且儀表精度及間距都對定位結(jié)果有較大的影響。
3、互相關(guān)分析法
以上、下兩站的傳感器接收到的隨機(jī)信號建立互相關(guān)函數(shù)。根據(jù)所接收的兩信號的特征,得出互相關(guān)函數(shù)值的變化。一般說來當(dāng)沒有泄漏發(fā)生時,互相關(guān)函數(shù)的值在零值附近;發(fā)生泄漏后,互相關(guān)函數(shù)之間很顯著變化,以此檢測泄漏。
四、天然氣管道泄漏動態(tài)處理方法
目前,我國用于處理天然氣輸送管道泄漏采用的方法是“注劑式帶壓密封技術(shù)”。即將密封注劑強(qiáng)行注射到夾具與泄漏部位部分外表面所形成的密封空腔內(nèi),迅速地彌補(bǔ)各種復(fù)雜的泄漏缺陷,在注劑壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于泄漏介質(zhì)壓力的條件下,泄漏被強(qiáng)行止住,密封注劑自身能夠維持住一定的工作密封比壓,并在短時間內(nèi)由塑性體轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥泽w,形成一個堅硬的、富有彈性的新的密封結(jié)構(gòu),達(dá)到重新密封的目的。注劑式帶壓密封技術(shù)機(jī)具總成包括:夾具、接頭、注劑旋塞閥、高壓注劑槍、快裝接頭、高壓輸油管、壓力表、壓力表接頭、回油尾部接頭、油壓換向閥接頭、手動液壓油泵等組成,如圖1所示。該技術(shù)的特點(diǎn)是:不用停產(chǎn)、停氣,屬于在線修復(fù)技術(shù);安全可靠,適用于易燃易爆介質(zhì)泄漏的處理;適應(yīng)性強(qiáng),無需對泄漏部位進(jìn)行處理,不破壞原有的密封結(jié)構(gòu);具有良好的可拆性;可處理泄漏介質(zhì)的最高溫度為800℃,最低溫度為-186℃,最高泄漏介質(zhì)壓力為30MPa。
1.法蘭泄漏的處理方法
天然氣輸送管道上的法蘭多設(shè)在壓縮機(jī)的出入口、容器出入口及閥門連接部位等。法蘭泄漏處理過程如下:
(一)法蘭泄漏測繪。法蘭泄漏的測繪包括泄漏法蘭的外圓直徑;泄漏法蘭的連接間隙,至少要測量4個點(diǎn);泄漏法蘭副的錯口量;泄漏法蘭外邊緣到其連接螺栓的最小距離。泄漏法蘭副的寬度;泄漏法蘭連接間隙的深度;泄漏法蘭連接螺栓的個數(shù)和規(guī)格。
(二)鋼帶圍堵法。當(dāng)兩法蘭之間的連接間隙不大于8mm,輸送的天然氣壓力小于2.5MPa時,可以采用鋼帶圍堵法進(jìn)行動態(tài)密封作業(yè)。供這種鋼帶拉緊器使用的鋼帶厚度為0.5mm,寬為25mm。鋼帶拉緊器用于法蘭動態(tài)密封作業(yè)安裝后情況,目前鋼帶拉緊器所使用的鋼帶已有商品出售。
(三)凸形法蘭夾具法。凸形法蘭夾具是“注劑式帶壓密封技術(shù)”中應(yīng)用最廣泛的一種夾具。根據(jù)我國目前法蘭夾具的設(shè)計及現(xiàn)場應(yīng)用情況,這種凸形法蘭夾具又可分為標(biāo)準(zhǔn)法蘭夾具、偏心法蘭夾具、異徑法蘭夾具、局部法蘭夾具、孔板法蘭夾具等等。用戶可根據(jù)天然氣管道泄漏法蘭的尺寸、兩法蘭的連接間隙、兩法蘭的同軸度來設(shè)計選擇。
圖1機(jī)具總成示意圖
2.直管段泄漏的處理方法
天然氣直管段上泄漏多發(fā)生在焊縫或管道的薄弱環(huán)節(jié)處。
(一)直管泄漏的測繪。直管泄漏需要測繪的現(xiàn)場數(shù)據(jù)有:泄漏管道的外徑;泄漏直管的錯口量;泄漏缺陷的幾何尺寸;檢查并記錄泄漏部位管道的壁厚,必要時應(yīng)進(jìn)行壁厚檢測,以便在夾具設(shè)計時采取相應(yīng)的保護(hù)措施,避免在動態(tài)密封作業(yè)時發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象。
(二)直徑較小管段泄漏的處理。泄漏管道的直徑小于DN80,可以設(shè)計方形夾具進(jìn)行動態(tài)密封作業(yè)。
(三)直徑較大管段泄漏的處理。泄漏管道直徑大于DN80時,則應(yīng)當(dāng)設(shè)計制作圓形夾具。
(四)大管徑局部泄漏的處理。該法只密封天然氣管道泄漏區(qū)域的有效部分。
(五)直管螺紋連接泄漏的處理。該法是利用G形卡子的特殊功能來實(shí)現(xiàn)的。具體步驟是,首先將G形卡子固定在螺紋泄漏部位的外表面上,用G形卡子上的頂絲頂緊,然后通過頂絲的內(nèi)孔,用約3mm的長鉆頭鉆透管壁,引出天然氣后,安裝高壓注劑槍,然后按程序進(jìn)行作業(yè)即可。
3.彎頭泄漏的處理方法
在天然氣輸送管道中,常用的有90°彎頭、45°彎頭、90°異徑彎頭及180°彎頭。
(一)彎頭泄漏的測繪。彎頭泄漏需要測繪的現(xiàn)場數(shù)據(jù)有:泄漏彎頭的外徑;泄漏彎頭的內(nèi)外彎曲半徑,確定彎頭的形式;泄漏缺陷的幾何尺寸。
(二)直徑較小彎頭泄漏的處理。泄漏彎頭直徑小于DN80,可以設(shè)計整體彎頭夾具進(jìn)行動態(tài)密封作業(yè)。
(三)直徑較大彎頭泄漏的處理。泄漏彎頭直徑小于DN100,可以設(shè)計焊制彎頭夾具進(jìn)行動態(tài)密封作業(yè)。
4.三通泄漏的處理方法
在天然氣輸送管道中常用的有等徑三通、異徑三通彎頭、等徑四通、異徑四通。
(一)三通泄漏的測繪。三通泄漏需要測繪的現(xiàn)場數(shù)據(jù)有:泄漏三通的外徑,應(yīng)測三處,主管兩處,支管一處,分別記錄為D、D′和D″;泄漏缺陷的幾何尺寸b。
(二)直徑較小三通泄漏的處理。泄漏三通直徑小于DN80,可以設(shè)計整體三通夾具進(jìn)行動態(tài)密封作業(yè)。
(三)直徑較大三通泄漏的處理。泄漏三通直徑小于DN100,可以設(shè)計焊制三通夾具進(jìn)行動態(tài)密封作業(yè)。四通泄漏處理的方法與三通相似。
五、結(jié)束語
綜上所述,天然氣管道泄露問題的出現(xiàn)會大大影響天然氣管道的使用效果,也會造成各種安全隱患,所以,今后要更加重視天然氣管道的泄露問題,有針對性的進(jìn)行解決。
【參考文獻(xiàn)】
關(guān)鍵詞:含硫天然氣管道;泄漏擴(kuò)散;風(fēng)速;數(shù)值模擬
中圖分類號:U179.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006―7973(2016)02-0031-03
天然氣管道發(fā)生泄漏擴(kuò)散是輸氣管道事故危害的根本原因。管線腐蝕穿孔是天然氣管道泄漏最常見的工況之一。
本文以含硫天然氣管道為例,對短時穩(wěn)定泄漏過程進(jìn)行數(shù)值計算,利用CFD軟件對架空天然氣管道發(fā)生泄漏時,風(fēng)速對氣體擴(kuò)散規(guī)律進(jìn)行研究,通過相關(guān)的數(shù)值計算,得出模擬區(qū)域內(nèi)天然氣云團(tuán)的擴(kuò)散特性。對有效預(yù)測甲烷爆炸危險區(qū)及硫化氫中毒危險區(qū)域范圍,提出應(yīng)對方案,以及為天然氣的安全輸送及環(huán)境保護(hù)提供了一定的理論依據(jù)。
取一個足夠大且包含泄漏區(qū)域以及擴(kuò)散區(qū)域的空間,高100m、泄漏半徑為50m,研究天然氣在此空間的泄漏情況。泄漏口采用二維孔口模型,口徑為10cm,模擬左側(cè)風(fēng)速為0、2m/ s、5m/s和8m/s四種情況下的天然氣泄漏擴(kuò)散規(guī)律。
高速氣流經(jīng)由泄漏口噴射出,在泄漏口上方一定高度內(nèi)的速度梯度較大,因此有必要將計算區(qū)域劃分幾塊,且泄漏口上方的區(qū)域需要網(wǎng)格細(xì)化。
由泄漏管道的二維模型可知,整個計算區(qū)域劃分為三塊,具體的物理模型如下圖:
2.2.1不同風(fēng)速下氣體擴(kuò)散過程模擬結(jié)果
本文通過FLUENT軟件計算,利用GAMBIT建立模型、劃分網(wǎng)格。采用FLUENT中組分輸運(yùn)模型,基于壓力的求解器(pres? sure-based solver),使用標(biāo)準(zhǔn)κ-ε模型求解定常狀態(tài)下的紊流問題。
因?yàn)閲娚涑鰜淼奶烊粴馀c周圍大氣環(huán)境之間存在著很大的壓差,所以壓力將在很短的距離里就與環(huán)境達(dá)到平衡,并且這個過程所需要的時間很短,對整個計算域影響不大,這也就可以將重點(diǎn)放在分析天然氣泄漏擴(kuò)散時甲烷和硫化氫的濃度場分布情況上。本文利用等值線圖顯示天然氣中各組分的濃度場分布情況如圖2.2-2.9所示。
甲烷在不同風(fēng)速情況下的濃度場分布情況如下圖:
2.2.2不同風(fēng)速下氣體擴(kuò)散規(guī)律分析
由圖2.2、2.6分析可知無風(fēng)的情況下:
由于架空管道無土壤空隙的束縛,發(fā)生泄漏后,天然氣會以高壓射流的形式射向高空,濃度等值線在氣體出口附近比較密集,運(yùn)動到一定高度后,變得較為稀疏。泄漏口附近甲烷和硫化氫濃度非常大,但擴(kuò)散分布的范圍較小,近地面除泄漏口附近氣體濃度較高外,一定范圍內(nèi)無危險區(qū)。由于天然氣與空氣存在密度差,天然氣很快擴(kuò)散開,隨著擴(kuò)散的向前推進(jìn),使天然氣湍動能減低,天然氣的分布區(qū)域逐漸變大,濃度衰減很快,從而導(dǎo)致高壓氣體在距地表一定位置處開始形成云團(tuán)。
在射流軸心線上距離泄漏口45m的地方甲烷體積分?jǐn)?shù)衰減到5%,距離泄漏口55m的地方硫化氫體積分?jǐn)?shù)衰減到0.065%。這不僅僅是初速度的原因所致,天然氣的擴(kuò)散還受到粘性力、浮力、甲烷本身重力等因素的影響。
對比圖2.3、2.7和圖2.2、2.6分析,當(dāng)有v=2m/s風(fēng)速時,天然氣的泄漏流向發(fā)生變化,且高空的云團(tuán)也顯著縮小,并且在距離泄漏口20m的空中,甲烷和硫化氫的濃度都顯著增到,體積分?jǐn)?shù)分別達(dá)到了15%和1.14%,在此濃度范圍也形成了一片云團(tuán)。
分析圖2.4、2.5,當(dāng)有v=5m/s和v=8m/s風(fēng)速時,天然氣的泄漏流向發(fā)生明顯變化,高空的云團(tuán)也消失,并且隨著風(fēng)速的增大,甲烷和硫化氫的濃度擴(kuò)散越不顯著,煙云高度降低,即風(fēng)速越大,高空中的甲烷和硫化氫濃度越??;風(fēng)速為8m/s時,距離泄漏口60m的空中,甲烷和硫化氫的濃度變得非常小,對大氣環(huán)境和人體的影響也很小。
由圖2.2-2.9還可分析出架空天然氣管道穩(wěn)定泄漏擴(kuò)散過程中甲烷、硫化氫爆炸及中毒危險區(qū)域。由于甲烷爆炸范圍是5%~15%(體積分?jǐn)?shù)),當(dāng)甲烷濃度低于5%的時候,達(dá)不到爆炸極限,而且在大氣中很快就被稀釋到更低的濃度,對大氣環(huán)境和人體的影響很小,危險性也很小。當(dāng)硫化氫的濃度達(dá)到0.065%時,人呼吸到就會中毒。云圖中用等值線分別標(biāo)示出了甲烷體積分?jǐn)?shù)為0.05-0.15以及硫化氫體積分?jǐn)?shù)大于0.00065的區(qū)域。從硫化氫和甲烷的濃度分布來看,硫化氫中毒范圍要大于甲烷氣體的爆炸范圍。
3結(jié)論
天然氣泄漏擴(kuò)散是一個復(fù)雜過程,這個過程受風(fēng)速、地表、泄漏源位置及泄漏氣體壓力、密度等多因素共同作用,所以這種擴(kuò)散是一個綜合效應(yīng)。本文利用模擬方法,得到了下列結(jié)果:在天然氣擴(kuò)散時,甲烷受正浮力作用,它總能到達(dá)計算區(qū)域的頂部;受重氣擴(kuò)散時沉積卷積效應(yīng)的影響,高含硫天然氣泄漏擴(kuò)散時近地面的橫向污染距離加大,煙云高度降低,增加了搶險救災(zāi)的難度;高含硫天然氣在有風(fēng)作用時,低空由于泄漏口附近射流速度和梯度都很大,擴(kuò)散受風(fēng)速影響很小,隨著高度增加,受風(fēng)速影響加大;并且硫化氫中毒范圍要大于甲烷氣體的爆炸范圍。
鑒于本文是基于架空天然氣管道泄漏擴(kuò)散的CFD二維數(shù)值模擬,所以要想得到實(shí)效性更強(qiáng),更為精確可靠的模擬結(jié)論,建議:①對于網(wǎng)格的劃分上做的更細(xì)致;②采用三維數(shù)值模擬;③運(yùn)用更為精確的運(yùn)算模型進(jìn)行迭代;④迭代收斂精度的設(shè)定可設(shè)定的更小些。
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2011年12月19日,中海油公告稱,旗下珠海橫琴天然氣處理終端附近海底天然氣管線出現(xiàn)泄漏。在珠海海域,天然氣泄漏導(dǎo)致的海面火焰燃燒了將近5天才熄滅。
事故發(fā)生后,中海油深圳分公司關(guān)停了番禺30-1和惠州21-1相關(guān)平臺的生產(chǎn),并對殘留天然氣加速泄壓。到12月23日,管線內(nèi)壓力降到適宜維修的狀態(tài),中海油開始進(jìn)行維修作業(yè)。到25日,泄漏點(diǎn)的火苗熄滅,中海油從應(yīng)急狀態(tài)轉(zhuǎn)入海管修復(fù)狀態(tài)。
自6月份中海油與康菲石油公司合作運(yùn)營的渤海灣蓬萊油田發(fā)生溢油事故以來,這已是中海油在2011年下半年發(fā)生的第四起油氣泄漏事故。
截至目前中海油還未對事故原因作出正式的報告說明。中海油深圳分公司副總經(jīng)理高廣生接受媒體采訪時稱,初步判斷這次泄漏不是自然原因造成,而是由外力引起的,漁船拖網(wǎng)、挖泥沙或者其他工程作業(yè)的船只,都有可能對管線造成損壞。這次天然氣泄漏的珠海終端,管線長396公里,氣體主要成分是甲烷、丙烷、丁烷等天然氣濕氣,年天然氣處理規(guī)模為16億立方米,主要供應(yīng)珠海、中山、澳門等地區(qū)的天然氣需求。近年中國三大石油公司紛紛在沿海地區(qū)布局LNG(液化天然氣)項(xiàng)目,預(yù)計投資200億元的珠海天然氣項(xiàng)目即是中海油重點(diǎn)布置的項(xiàng)目之一,該項(xiàng)目旗下又包括珠海高欄港LNG接收站、橫琴天然氣終端等子項(xiàng)目。
關(guān)鍵詞:天燃?xì)夤艿腊踩珕栴} 措施
中圖分類號:P624.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:
一、分析天然氣管道泄漏的原因
埋地敷設(shè)是管道天燃?xì)獠捎玫幕痉绞剑捎谑艿饺藶楹妥匀灰蛩氐挠绊?,在運(yùn)行過程中,可能會出現(xiàn)泄漏情況。導(dǎo)致其出現(xiàn)的原因主要在以下幾方面:
1. 防腐絕緣層的裂化,腐蝕穿孔
腐蝕是由于防腐絕緣層在運(yùn)行過程中由于老化而出現(xiàn)裂化形成的。其主要的表現(xiàn)形式是點(diǎn)蝕,伴有大面積的不均勻腐蝕坑和銹斑。而腐爛又是防腐層裂化的主要表現(xiàn),它是從表面開始腐爛直到鋼管的表面,使得鋼管長時間浸泡在土壤溶液和鹽堿沼澤中從而被腐蝕穿孔。再加上受到其他外力因素的影響,就會加速腐蝕裂化和腐蝕穿孔的速度。
2. 環(huán)形焊縫的開裂
熔蝕、未焊透、錯邊等是環(huán)形焊縫存在的缺陷。這些原始的缺陷由于受到輸氣壓力或者是其它的外力在其斷面上產(chǎn)生的應(yīng)力作用,當(dāng)擴(kuò)展到其臨界值就會導(dǎo)致裂紋失穩(wěn)、擴(kuò)展,最終使得焊縫斷裂。
3. 陰極保護(hù)度低或者失效
由于陽極區(qū)中斷或者斷電等原因在陰極保護(hù)過程中的發(fā)生,會導(dǎo)致陽極區(qū)的電阻增大,恒電位儀失靈,運(yùn)行的參數(shù)會不穩(wěn)定,輸出電流和電壓波動幅度會過大,從而影響陰極保護(hù)效率。更嚴(yán)重的時候會導(dǎo)致陰極保護(hù)電位降低至正常最低保護(hù)電位,而出現(xiàn)陰極保護(hù)失效。
4. 人為的破壞因素
由于在施工過程中的工程機(jī)械使用不當(dāng)或者操作不當(dāng),或者由于輸氣管線被一些不法分子的盜竊破壞,使得長輸管線被損壞,導(dǎo)致在輸氣過程中長輸管線出現(xiàn)事故。
二、天然氣管網(wǎng)泄漏的形態(tài)
天然氣管網(wǎng)泄漏的形態(tài)有多種,在解決天然氣泄漏的技術(shù)處理上,首先必須對不同形態(tài)的泄漏進(jìn)行分類,然后再進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)產(chǎn)品的研究。泄漏形態(tài)可按以下方式進(jìn)行劃分:1. 可以根據(jù)壓力等級劃分天然氣管道泄漏的種類。一般0MPa 以下為真空管 道 0 到 1.6MPa 為低壓泄漏 1.6 到 10Mpa 為中壓泄漏、10 到 100 為高壓泄漏、100Mpa 以上為超高壓泄漏了。由這個因素分類也就決定了其相應(yīng)堵漏產(chǎn)品的密封級別。超高壓泄漏形態(tài)要求所對應(yīng)的堵漏產(chǎn)品密封級別需要最高。
2. 根據(jù)天然氣泄漏發(fā)生位置不同,可劃分為 : 彎頭泄漏、
法蘭泄漏、直管泄漏、閥門泄漏、罐體泄漏、三通泄漏、異徑接頭泄漏等 , 不同的泄漏位置決定著堵漏產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式,如某些特殊的泄漏位置如接頭、彎頭等位置則要求這相對應(yīng)的堵漏產(chǎn)品應(yīng)有較好的適應(yīng)性。
3. 根據(jù)泄漏的成因,如在第一點(diǎn)中的腐蝕泄漏、環(huán)形焊縫的開裂、工程施工中的機(jī)械誤傷鎖造成的意外泄漏、不法分子破壞以及因設(shè)計不當(dāng)所造成的泄漏等,根據(jù)這些成因所造成的泄漏形態(tài)對應(yīng)著堵漏產(chǎn)品對管線的保護(hù)形式,如在解決腐蝕泄漏時使用注劑式密封產(chǎn)品則需采用雙層卡具,從而緩沖高壓密封注劑對管道的沖擊作用,避免密封注劑對管體地破壞
三、管道堵漏技術(shù)
根據(jù)天然氣管道的泄漏形態(tài),可從以下幾個方面來進(jìn)行技術(shù)處
理:
1. 鋼帶拉緊技術(shù)
鋼帶拉緊技術(shù)是在卡箍止漏法上發(fā)展起來的一種堵漏技術(shù),通
常用于壓力在1.6MPa以下發(fā)生的泄漏,它較卡箍止漏法有著更強(qiáng)的現(xiàn)場的應(yīng)變能力,尤其是對法蘭根部、三通、位置狹小處較為適用。如復(fù)合堵漏器、管道連接修補(bǔ)器、成型堵漏鋼帶等均是這種技術(shù)的產(chǎn)品。
2. 管線帶壓修復(fù)技術(shù)
由于管道腐蝕而產(chǎn)生的的天然氣泄漏是最常見的天然氣管道泄
漏事故,對于由腐蝕引起的天然氣泄漏事故,最主要的措施是更換
管線、應(yīng)急堵漏。管網(wǎng)帶壓修復(fù)技術(shù)就是這樣應(yīng)運(yùn)而生的,它就是
在原來管線的基礎(chǔ)上造新管線。它與更換管線、應(yīng)急堵漏相比從降
低成本、安全生產(chǎn)、社會效益等諸多方面都要更優(yōu)越。管線帶壓修復(fù)技術(shù)的操作流程為,先將預(yù)制的模管安裝在待修復(fù)的管線上,采用增壓工藝,把環(huán)氧樹脂注進(jìn)管線和模管的夾層內(nèi)固化為管線,以實(shí)現(xiàn)帶壓修復(fù)和不停產(chǎn)的效果。改項(xiàng)技術(shù)施工速度效率高,速度快,成本投入小、修復(fù)后美觀,還能延長管線5至10年左右的使用壽命。在解決腐蝕穿孔泄漏、降耗節(jié)能方面發(fā)揮著重要作用。
3. 低壓粘補(bǔ)技術(shù)
低壓粘補(bǔ)技術(shù)又稱為冷焊技術(shù),在治理石油天然氣管道泄漏中采取此類技術(shù)是采用膠粘劑進(jìn)行堵漏,在現(xiàn)場采用膠粘劑時通常不易直接帶壓粘補(bǔ),而導(dǎo)流帽即是對這種缺陷的修補(bǔ),從而保證了低壓粘補(bǔ)的成功率,同時在進(jìn)行粘補(bǔ)處理時還應(yīng)做好表面處理工作。
4. 快速捆扎技術(shù)
所有的堵漏是固持和密封兩部分同時作用才產(chǎn)生堵漏效果。大多數(shù)的堵漏產(chǎn)品中這兩部分是相互獨(dú)立的,利用快速捆扎技術(shù)能將固持和密封兩部分融合為一體,并隨著捆扎帶厚度的增加不斷產(chǎn)生擠壓力,進(jìn)而達(dá)到快速堵漏的效果,這種技術(shù)對于壓力在1.6MPa以下,并對于噴射狀態(tài)下的活節(jié)頭、三通、直管、法蘭縫、彎頭等位置,以及小管徑管道的堵漏效果都比較好,且堵漏后還有加強(qiáng)修復(fù)作用。
5. 竊口速補(bǔ)技術(shù)
竊口是人為破壞天然氣管道時,在管網(wǎng)上通過安裝閥門來竊油竊氣進(jìn)行非法活動,在不影響生產(chǎn)運(yùn)行的條件下安全拆除竊氣閥門,同時降低竊口處的安全隱患,是燃?xì)夤镜碾y題,通常采用的竊口速補(bǔ)技術(shù)的產(chǎn)品是膨脹式封堵器,其操作時應(yīng)注意以下幾點(diǎn):1) 首先采用探測工具測定孔徑大小,選擇對應(yīng)的封堵頭,安裝好膨脹式封堵器進(jìn)行封堵操作,完成后檢查封堵是否徹底。2)確定封堵徹底后,鋸除閥門的短節(jié),不能夠采用電焊加固。3)適用范圍,膨脹式封堵器通常用于壓力在6Mpa 以內(nèi),溫度小于200℃,竊口閥門為球閥或者閘板閥。
6. 注劑式密封技術(shù)
該項(xiàng)技術(shù)也是石化行業(yè)中比較成熟的堵漏技術(shù),對于壓力在2MPa 至 3 MPa 以上的天然氣泄漏和閥門、法蘭等難點(diǎn)位置通???/p>
采用注劑式密封技術(shù)。經(jīng)過了多年的發(fā)展了應(yīng)用,注劑式密封技術(shù)在解決天然氣泄漏問題中,涵蓋了35MPa以下的不同泄漏位置、不同壓力等級、不同介質(zhì)的各種泄漏。
四、預(yù)防管理措施
加強(qiáng)天燃?xì)夤艿赖念A(yù)防管理是有效降低泄漏事故,排除安全隱患的有效措施,其中包括:1)嚴(yán)格控制管道系統(tǒng)中的天然氣的氣質(zhì);2)及時清理管內(nèi)的積液和管內(nèi)污垢;3)加強(qiáng)自動控制系統(tǒng)、通信系統(tǒng)的管理工作;4)加強(qiáng)運(yùn)行管理措施,健全和完善安全管理制度、操作規(guī)程以及事故應(yīng)急預(yù)案。
結(jié)束語:天燃?xì)饪焖侔l(fā)展,導(dǎo)致一系列問題相繼出現(xiàn),因此,天燃?xì)獾陌踩芾硎欠浅V匾墓ぷ?,工作人員應(yīng)當(dāng)不斷提高自身素質(zhì),沉著應(yīng)對,仔細(xì)研究管道泄露原因,找出根源所在,互相交換對處理技術(shù)的意見,不斷積累經(jīng)驗(yàn),以推動天燃?xì)夤艿腊踩芾淼陌l(fā)展。
參考文獻(xiàn):
1、天然氣泄漏會使人因窒息而死。人所賴以存活的空氣,有大約20%的氧氣,如果你的活動空間是封閉空間,氧氣稀薄,你會氧氣不足,窒息、昏迷,有心腦血管疾病的人將會危及生命。在一個封閉空間,天然氣泄漏,會使空氣中氧氣相對稀薄,自然就有害了。遇到這種情況,要首先關(guān)閉總閥門,關(guān)閉電源、火源,打開門窗讓空氣流通。
2、天然氣主要成分是烷烴,烷烴(甲烷、乙烷、丙烷、丁烷)和少量二氧化碳、二氧化硫,它的可燃燒成分是烷烴,本身無色無味,不會毒害人(只是使人窒息),有氣味的是其中二氧化硫。通常,如果天然氣中若二氧化硫含量極少,或沒有,為了使人容易通過嗅覺感知管道泄漏,在其中加入少量二氧化硫氣體。天然氣不象煤氣(一氧化碳)有毒,天然氣無毒。
3、天然氣的另一個危害是爆炸。通??諝庵泻邪俜种畮椎奶烊粴猓龅矫骰饡⒓幢?,危及建筑物和人的生命安全。所以發(fā)現(xiàn)房間有天然氣泄漏,要避免有明火和火化產(chǎn)生。
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關(guān)鍵詞:液化天然氣;公路運(yùn)輸;安全分析
隨著我們國家的能源結(jié)夠改變,尤其是大部分城市逐漸選用液化天然氣當(dāng)作城市的燃?xì)鈦碓粗?,液化天然氣的使用量逐年累加。所以想要充分滿足我們國家的液化天然氣的要求,就需要在全國各大省份進(jìn)行液化天然氣工廠的建設(shè),這樣才能夠加快液化天然氣的公路運(yùn)輸發(fā)展。所以相關(guān)部門和單位需要對液化天然氣公路運(yùn)輸安全問題加大重視力度,進(jìn)而確保其運(yùn)輸穩(wěn)定安全。
1液化天然氣公路運(yùn)輸安全分析
液化天然氣的主要成分是甲烷,是通過凈化天然氣之后液化產(chǎn)生的液體,其是一種十分清潔并且質(zhì)量優(yōu)秀的燃料。液化天然氣的氣態(tài)體積十分小,所以方便了遠(yuǎn)距離運(yùn)輸和保存。但是液化天然氣的特性也導(dǎo)致了其易引起火災(zāi),甚至是造成爆炸或者引起凍傷。更為嚴(yán)重的是當(dāng)液化天然氣泄露之后會與周圍的空氣混合,最后導(dǎo)致爆炸。在公路上運(yùn)輸液化天然氣是采用液化天然氣罐車及罐式集裝箱,這兩個運(yùn)輸載體的大體結(jié)構(gòu)是十分相似的,不過后者多用在多種方式聯(lián)合運(yùn)輸上,對于罐體的裝卸十分便捷。我們國家目前存在著眾多的液化天然氣載體生產(chǎn)廠家,這些廠家在進(jìn)行液化天然氣載體生產(chǎn)時充分按照國家相應(yīng)法律法規(guī)的要求。液化天然氣罐車的安全隱患大多存在其后部的工作箱內(nèi),因?yàn)槠渲邪姸嗟拈_關(guān)閥門以及接頭,這些閥門和接頭是直接與液化天然氣內(nèi)部進(jìn)行相連的。如果一個地方出現(xiàn)問題,那么就會造成液化天然氣的泄漏。液化天然氣的特性使其具有易燃易爆的特點(diǎn),如果在液化天然氣公路運(yùn)輸過程中發(fā)生了安全事故,那么就會給周圍的人們造成巨大的傷害和損失。在對以往的液化天然氣安全事故的事件分析中,大多是由于液化天然氣泄漏造成的,一部分是由于液化天然氣運(yùn)輸罐車發(fā)生交通事故造成液化天然氣泄漏,一小部分是由于液化天然氣的安全閥門出現(xiàn)問題造成液化天然氣泄漏,還有一部分是處在夏季溫度高時引起的液化天然氣罐車發(fā)生泄漏。所以對此進(jìn)行綜合分析可以得出液化天然氣發(fā)生安全事故一方面是由于自身發(fā)生交通事故所引起的。自身發(fā)生交通事故的可能原因有以下幾個因素:液化天然氣運(yùn)輸罐車的剎車系統(tǒng)失靈、液化天然氣運(yùn)輸罐車的駕駛員不熟悉路線、駕駛員自身行為不當(dāng)?shù)鹊纫?。另一方面是由于液化天然氣運(yùn)輸罐車的安全閥門松動所引起。最后一個方面就是液化天然氣運(yùn)輸罐車自身的溫度過高使得其內(nèi)部氣壓升高,進(jìn)而引起事故。從以上分析中我們不難看出,引起液化天然氣泄漏的主要原因還是在于相關(guān)運(yùn)輸企業(yè)自身,運(yùn)輸企業(yè)只有在內(nèi)部進(jìn)行嚴(yán)格的規(guī)定,并且充分做好安全措施。在對于運(yùn)輸人員的培訓(xùn)中應(yīng)當(dāng)充分關(guān)注駕駛員的自身素質(zhì),并且提高其應(yīng)對突發(fā)事件時的處理能力。而對于油罐車的檢查也需要建立起一套完整的標(biāo)準(zhǔn)體系,進(jìn)而使得罐體在運(yùn)輸過程中不會出現(xiàn)安全問題。
2液化天然氣公路運(yùn)輸相關(guān)策略
液化天然氣在公路運(yùn)輸中發(fā)生安全問題大致分為以下三個原因:人為因素、環(huán)境因素、運(yùn)輸企業(yè)因素。所以我們應(yīng)該從這三個因素入手,對相應(yīng)的單位和部門進(jìn)行嚴(yán)格要求。液化天然氣在公路運(yùn)輸過程中,需要對相應(yīng)的公路運(yùn)輸公司進(jìn)行嚴(yán)格審查,其必須具備專業(yè)的運(yùn)輸資質(zhì),并且自身符合國家規(guī)定的相關(guān)法律法規(guī)要求。運(yùn)輸企業(yè)必須搭建一套完整的安全管理運(yùn)輸體系,并且要求企業(yè)內(nèi)部嚴(yán)格實(shí)施。對于相應(yīng)的液化天然氣運(yùn)輸罐車應(yīng)該進(jìn)行檔案的建立,對于液化天然氣運(yùn)輸罐車的閥門和接頭應(yīng)該嚴(yán)格檢查,并且對其進(jìn)行不間斷的跟蹤檢查,只有這樣才能夠保證液化天然氣在公路運(yùn)輸中不會出現(xiàn)閥門松動等問題。同時對于液化天然氣的公路運(yùn)輸過程中要進(jìn)行實(shí)時跟蹤,并且進(jìn)行相應(yīng)的安全考察以及應(yīng)對突發(fā)事件時駕駛員的能力考察。當(dāng)在運(yùn)輸過程中出現(xiàn)突況下駕駛員應(yīng)該保持鎮(zhèn)靜,沉著應(yīng)對,務(wù)必安全駕駛。駕駛員和押運(yùn)員應(yīng)該具備較高的綜合素質(zhì),能夠?qū)\(yùn)輸?shù)囊夯烊粴庥兄A(chǔ)的認(rèn)識和應(yīng)對知識。這樣在發(fā)生問題時可以采取一定的處理策略,在事故發(fā)生之后需要使用干粉滅火器進(jìn)行撲滅,切記不能用水等液體進(jìn)行噴灑。在做了一定的緊急處理之后需要向當(dāng)?shù)氐墓矙C(jī)關(guān)報警說明情況,并且積極配合當(dāng)?shù)氐木仍块T將事故的影響降至最小。在需要的情況下就可以進(jìn)行降壓處理,將罐中氣體進(jìn)行倒灌處理,確保周圍人員的安全。液化天然氣運(yùn)輸?shù)墓捃嚿a(chǎn)廠家也需要對相應(yīng)的液化天然氣罐車進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量審查,加強(qiáng)罐車內(nèi)部元件的檢查,確保不會出現(xiàn)部分零件松動等問題。在此之外還需要對罐車以及罐車的內(nèi)部元件進(jìn)行定期檢查,并且根據(jù)相應(yīng)的實(shí)際情況對罐車的使用問題進(jìn)行改進(jìn)和完善,進(jìn)而使得罐車的質(zhì)量能夠得到充分保證。
3結(jié)語
綜上所述,在當(dāng)前液化天然氣的需求逐漸增多的局勢下,液化天然氣公路運(yùn)輸安全問題不容忽視。本文通過對液化天然氣公路運(yùn)輸事故多發(fā)地點(diǎn)進(jìn)行綜合比對分析之后,可以依次分析出相應(yīng)的運(yùn)輸人員、運(yùn)輸公司、運(yùn)輸公路等存在的問題,并提出相關(guān)建議進(jìn)行解決,期待液化天然氣公路運(yùn)輸能夠穩(wěn)定長遠(yuǎn)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
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[2]梁振帥.液化天然氣運(yùn)輸?shù)姆绞郊疤攸c(diǎn)分析[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2015,(5):3228-3229.
關(guān)鍵詞:燃?xì)猓恍孤z測;新技術(shù);新設(shè)備
中圖分類號:TU996 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
1 燃?xì)獾男再|(zhì)、特點(diǎn)
1.1 城鎮(zhèn)燃?xì)馐怯啥喾N氣體組成的混合氣體,主要為天然氣、人工燃?xì)夂鸵夯蜌馊箢悺L烊粴馐且约淄椋–H4)為主要成分的可燃?xì)?,其種類有:有田氣,石油伴生氣,凝析氣田氣和礦井瓦斯氣;人工燃?xì)庵饕擅褐茪夂陀椭茪?,主要成份為CO、H2;液化氣主要成份為C2H5。隨著國家環(huán)保政策的出臺,天然氣作為清潔能源成為城市居民、交通、工商業(yè)首選氣源。
1.1.1 天然氣是一種易燃易爆的氣體,和空氣混合后,溫度只要達(dá)到550度就會燃燒,在空氣中,天然氣的濃度只要達(dá)到5-15%,遇到火種就會爆炸,1m3天然氣完完全燃燒,至少需要9.52m3空氣。
1.1.2 天然氣一旦泄漏,可能導(dǎo)致爆炸,火災(zāi),中毒等惡性事故。
1.1.3 甲烷是一種無毒無味的氣體。
2 燃?xì)庑孤z測的理論依據(jù)
2.1 燃?xì)庑孤y的幾個概念和單位
2.1.1
爆炸下限:可燃?xì)怏w在空氣中遇明火種爆炸的最低濃度,稱為爆炸下限-簡稱%LEL
爆炸上限:可燃?xì)怏w在空氣中遇明火種爆炸的最高濃度,稱為爆炸上限-簡稱%UEL
爆炸極限:是爆炸下限,爆炸上限的總稱,可燃?xì)怏w在空氣中的濃度只有在爆炸下限,爆炸上限之間才會發(fā)生爆炸,低于爆炸下限或高于爆炸上限都不會發(fā)生爆炸,因此,在進(jìn)行爆炸測量時,報警濃度一般定在爆炸下限的25%LEL 以下。
2.1.2 氣體檢測的常見單位
Ppm:指的是百萬分之。如5ppm一氧化碳指的是空氣中含有百萬分之5的一氧化碳。
LEL:指的是氣體爆炸下限的濃度,如10%LEL指的是達(dá)到了氣體爆炸下限濃度的10%
VOL:指的是氣體體積百分比。如5%VOL指的是特定氣體在空氣中的體積占5%
相互之間的關(guān)系:一般來說ppm用在較為精確的測量;LEL用于測爆的場合;VOL的數(shù)量級是它們?nèi)齻€中最大的。我們舉個例子:如甲烷的爆炸下限是5%VOL,所以10%LEL的甲烷氣體有以下對應(yīng)關(guān)系:10%LEL=5000ppm=0.5%VOL
2.3氣體泄漏檢測單位與檢測儀的對應(yīng)關(guān)系
一般來說,測爆用的檢測儀,其檢測顯示的單位是LEL(如濟(jì)南市長清計算機(jī)應(yīng)用公司產(chǎn)的SQJ-OA檢測儀),測氣體泄漏和毒性氣體的檢測儀,其檢測顯示的單位是ppm(如濟(jì)南市長清計算機(jī)應(yīng)用公司產(chǎn)的SQJ-D;SQJ-III檢測儀),測氣體體積百分含量的檢測儀,其檢測顯示的單位是VOL%(如濟(jì)南市長清計算機(jī)應(yīng)用公司產(chǎn)的SQJ-III檢測儀,日本新宇宙生產(chǎn)的XP-3410)
3 燃?xì)夤艿佬孤z測的一般方法
3.1 泄漏檢測的必要性
燃?xì)夤艿赖男孤┮l(fā)的爆炸事故時有發(fā)生,泄漏所造成的浪費(fèi)也很驚人。因而,找到漏點(diǎn),找準(zhǔn)漏點(diǎn),并及時給予修復(fù),才能確實(shí)降低輸差,減少運(yùn)行成本,并防患于未然,絕大多數(shù)燃?xì)夤艿赖墓芾碚邔Υ朔浅V匾?,積極采取措施,想了許多辦法。但燃?xì)庑孤┯衅渥陨淼奶攸c(diǎn),很難用傳統(tǒng)辦法找準(zhǔn)漏點(diǎn)。
3.2 泄漏檢測的可能性
由于天然氣較輕,從破損點(diǎn)噴出后,會向上升起,并竄出地面。但由于回填物密實(shí)度不均等原因,天然氣竄出地面是不會輕輕松松地垂直上升,而是往土質(zhì)舒松的地方亂竄。尤其是在混凝土路面下的泄漏點(diǎn),燃?xì)庖蛏洗怪鄙鹁透永щy,而是從混凝土有縫隙處益處。
3.3 漏點(diǎn)定位
關(guān)于地埋管線泄漏點(diǎn)的定位,一般情況是先由巡線工作人員利用便攜式手推車氣體檢測儀(707-II)或EGC燃?xì)夤芫W(wǎng)泄漏檢測車初步探測到大體的泄漏點(diǎn)的位置,然后利用鉆孔法導(dǎo)引泄漏出的燃?xì)庥傻孛孀杂桑怪鄙祥L,為確認(rèn)漏點(diǎn)的準(zhǔn)確位置提供客觀依據(jù)。探孔的數(shù)量至少在三個以上,能過對各探孔所測濃度的大小比較,既可判斷漏點(diǎn)的準(zhǔn)確位置,對于較大漏點(diǎn)的濃度測量(測試濃度超過5%VOL),的必要采用量程為0-100%VOL的高濃度的可燃?xì)怏w檢測儀(SQJ-II和SQJ-D)
4 各個燃?xì)鈭鏊鋫涞臋z測儀器
作為燃?xì)馍a(chǎn),輸送和使用的各個場所,為加強(qiáng)安全生產(chǎn)需要,必須在各個不同場所配備形式不同的儀器進(jìn)行燃?xì)饴┑臋z測,雖然各種儀器的檢測原理大體相同,但其檢測精度和傳輸方式的不同,會給燃?xì)庑孤┑臋z測帶來不同的影響。
4.1 存在燃?xì)獾膱鏊?,根?jù)GB50028-2006的規(guī)定,必須安裝固定式可燃?xì)怏w報警裝置,如:RB-KY(RB-TT/TZ),RB-KZII其檢測的依據(jù)是測燃?xì)獗ㄏ孪薜陌俜直龋?-100%LEL),當(dāng)固定式報警裝置檢測到現(xiàn)場有燃?xì)庑孤r,工作人員進(jìn)行現(xiàn)場查找漏點(diǎn)的便攜式氣體檢測儀有兩種:一種是測燃?xì)獗ㄏ履贪俜直龋?-100%LEL)的便攜式氣體檢測儀(如:SQJ-IA:SQI-III:SQJ-IIIAII:SQJ-D型),另一種是測氣體體積百萬分之一(PPM)的便攜式氣體檢測儀(SQJ-III;SQJ-D型);兩種便攜式氣體檢測儀的檢測精度是PPM等級的檢測儀的靈敏度是LEL等級的10000倍,選用哪種便攜式氣體氣體檢測儀查找漏點(diǎn),工作人員應(yīng)根據(jù)自己的實(shí)際情況選用。
4.2 作為長輸管線的閥門井內(nèi)燃?xì)獾臋z測,傳統(tǒng)的檢測方法是巡線工作人員攜帶便攜式氣體檢測儀徒步檢測巡線,隨著GPRS無線通訊技術(shù)的發(fā)展,無線式氣體探器在燃?xì)庑孤z測領(lǐng)域正在逐步得到認(rèn)可和應(yīng)用,如濟(jì)南港華燃?xì)夤驹谳敋夤芫€的閥門井內(nèi)字安裝了1000多臺RB-TW無線智能終端氣體探測器,保障了輸氣管線的安全運(yùn)行。
4.3 在閥門井內(nèi)氣體泄漏檢測的過程中,下水道等地溝沼氣的干擾是最長見的一種誤報警,解決的辦法首先是詢問最近的住戶,請他們指明下水道的標(biāo)準(zhǔn)位置,以了解管道同下水到的距離關(guān)系,從而設(shè)計出若干鉆孔點(diǎn),最后通過對氣體的濃度和穩(wěn)定情況來判斷是漏點(diǎn)還是干擾。當(dāng)然最好的辦法還是通過SAFE燃?xì)庑袠I(yè)專用乙烷分析儀來檢測,通過確定氣體中是否含有C2H4來確定是否是天然氣還是沼氣,以避免忽視泄漏和盲目開挖。現(xiàn)在一些天燃?xì)夤鹃_始采用聲譜分析設(shè)備來區(qū)別判斷天然氣和沼氣,為是否開挖提供客觀依據(jù)。采用SAFE已分析儀,能夠在現(xiàn)場快速地采樣,分析出所測氣體是天然氣還是沼氣,并打印報告。全部工作3分鐘。儀器小巧,便攜,便于野外作業(yè)。
5 技能培訓(xùn)與相關(guān)知識的學(xué)習(xí)
隨著燃?xì)庑孤z測技術(shù)的不斷完善和發(fā)展,新型產(chǎn)品的使用技能培訓(xùn)和相關(guān)知識的學(xué)習(xí),對于產(chǎn)品使用人員來說,至關(guān)重要,很多現(xiàn)場的檢測,使用人員熟練的使用技能和豐富的相關(guān)知識,會對檢測工作起到半功倍的效果。