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关键词:消防 长输管道 火灾 预防及对策
一、前言
天然气长输管道工程是一个较为复杂的系统工程,涉及上游的气田、输气站场、管道、阀室、储气库和下游的各个用户。任何一处出现问题都将影响整个系统的运行,特别是一旦出现事故不能向下游正常供气时,将影响到千家万户的正常生活。以下结合中原油田油气储运管理处山东天然气管网运行的实际情况,对如何做好天然气长输管道系统火灾预防工作进行初步分析和探讨。
二、天然气长输管道系统火灾危险性
天然气长输管道系统作为天然气的储运设备,由于其作业分散、易燃易爆点多、作业战线长,分布面广等特点,在天然气运输过程中一旦发生泄露,极易引发火灾、爆炸、人员中毒和污染环境等事故,存在着很大的火灾危险性[1]。分别是:燃烧性、爆炸性、扩散性、加热自燃性、腐蚀性、易产生静电性。
三、天然气长输管道系统火灾特点
天然气长输管道系统具有输送距离长、管道沿线穿越村庄、学校等人口密集区、管道隐蔽性强,泄漏点不易发现、易受地质灾害影响等特点,天然气在发生火灾后,一些可燃物在天然气自身燃烧产生的热量直接作用下,很快达到燃烧点而发生燃烧,并迅速提高周围其他可燃物的燃烧强度和燃烧速度,加速火势蔓延。不仅造成人民生命财产的损失,同时还会带来很大的社会影响。
四、天然气长输管道系统火灾原因
1.从火的来源看分为:明火或暗火、火星、电气
2.从人的因素看分为:违章动火、误操作、用火不慎
3.从泄漏气体的来源看
设备、管道腐蚀、气体截流振动引起疲劳性损坏、压力容器壳体裂纹、安全阀失效造成容器憋压、阀门、仪表、法兰等密封不严、不法分子钻孔盗气、管道上方违章施工等第三方破坏、阀门误操作、放散管余气等均可产生外泄天然气,引起火灾。
五、天然气长输管道系统火灾预防
天然气长输管道系统一旦发生火灾事故,将会影响整个输气管网的正常生产,不仅造成企业经济损失和人民生命财产损失,还会带来很多不利的社会影响,为维护企业形象,保障职工和沿线群众的生命财产安全,做好火灾预防工作是首要任务。结合山东管网的运行实际,重点从以下几方面做好火灾预防工作:
1.严把消防安全设计、建设关,提升本质安全水平
1.1严把消防安全设计关
初步设计阶段要按照总体规划,针对工艺特点提出具体意见和措施,以及对重点区域进行监测监控的自动报警手段及方法。
1.2严把防火设计审核关
做好严格的防火审核工作,并通过严格的验收,夯实防火安全基础。
1.3严把消防设施建设关
做到“三同时”,即消防安全设施与主体工程同时设计、同时施工,同时投入生产和使用,提高企业防御和抵抗消防安全事故的能力,为企业的消防安全打牢基础。
2.强化日常管理,做好火灾预防预控工作
2.1落实消防安全责任制
牢固树立“安全自抓,隐患自除,责任自负”的消防安全责任主体意识。
2.2 建立健全并贯彻好消防安全管理制度做好消防工作,制度是保障。
2.3定期开展消防安全检查
明确规定防火巡查、防火检查的人员、内容、部位和频次,填写巡查、检查记录。各输气站负责输气站内火灾自动报警系统、消防灭火系统的日常检查和维护保养工作。
2.4加强动火作业现场监管
严格执行作业许可证相关规定,认真审查动火施工方案,做好施工前安全教育,强化落实现场作业安全防护措施,如动火过程中的管线、设备预制在非动火区域进行;动火后进行熄火清场等。
2.5及时整改火灾隐患
对存在的火灾隐患,明确整改责任人和整改时限,限期整改,并做好相关记录。在火灾隐患未消除之前,应严格落实防范措施,保障消防安全。
2.6广泛开展消防安全宣传教育和培训
通过多种形式对职工开展经常性的消防安全宣传教育,提高职工的自我保护意识和对火灾危害的认识水平,增强火灾预防、开展初起火灾处置的能力,会进行自救、互救等。
2.7制定灭火应急预案并定期进行演练
要针对重点站场、大型穿跨越、管道四类地区等要害部位编制消防应急处置方案,实行“一点一案”,并定期组织演练。
2.8建立健全消防档案
消防档案应包括单位消防安全基本情况和消防安全管理情况。内容详实,并附有必要的图表,根据情况变化及时更新,统一保管、备查。
3.消除导致火灾的物质条件
强化易燃易爆场所通风措施、对动火设备和管线进行吹扫、切断、隔离、置换、清除动火场所周围可燃物等都是消除导致火灾物质条件的有效措施。
4.控制着火源
4.1控制和消除明火
4.2防止撞击、摩擦产生火花
检修等作业时使用防爆工具作业;禁止穿钉子鞋进入易燃易爆场所等。
4.3防止电火花、雷击和静电放电
5.设置防火安全装置
5.1阻火设备
5.2防爆泄压设备
5.3检测设备
六、发生火灾对策
1.采取工艺应急措施,关闭进气阀门,切断天然气的来源,控制天然气泄漏,避免遭受更大破坏。切断火灾气源后首先进行灭火,消除现场火源,不能立即灭火的要采取措施控制火势蔓延;
2.迅速查清事故部位和性质,立即向上级应急指挥中心汇报现场有关情况;
3.现场管理单位立即启动本单位应急预案,各应急抢险小组按照应急预案开展各项抢险工作;
4.如有必要,可向公安部门(110)、消防部分(119)、医疗急救(120)等部门求援,求援电话应讲清单位名称、事故发生地点、事故情况和请求援助;
5.如果火灾扩散到整个站区,难以进行站内操作,则启动站场紧急疏散预案,关闭输气站场上下侧阀室阀门,并对管线进行放空;
6.安排专人进行现场检测,以事故中心点外一定距离的道路上设置警戒线,并派人引导地方公安、消防和医疗救援队伍或车辆;如有必要,立即向事故所在地的地方政府请求启动紧急疏散预案;
7.各应急小组到达现场后,立即按照应急预案的分工开展应急抢险抢修工作,确认现场火源已经消除后,才能进入事故现场对受伤人员进行救治,对现场工艺进行修复;
8.根据单位应急指挥中心指令,通知外协单位参与救援;
9.单位现场应急指挥部到达现场后,与地方政府、消防部门组成抢险灭火指挥部,统一指挥灭火抢险工作。
七、结论
管道运输因其输送能力大、安全系数高、经济性强,已成为石油、天然气的主要运输方式,特别是十一五期间,天然气管网的发展更是日新月异,在带动一方经济和实现企业低碳减排中起到了举足轻重的作用,然而大规模的高压、大管径天然气管道运输,也带来了一定的安全隐患,特别是天然气的易燃易爆特性,决定了天然气长输管道企业做好消防安全管理的重要性,加强生产现场的消防监督检查和及时整改火灾隐患是提高企业消防安全管理的关健:加强消防宣传教育培训工作是完善企业消防安全管理的根本;依靠科技进步,逐步建立良好的运作机制,是促进企业安全生产的根本出路。
参考文献
关键词:天然气长输管道;应急管理;应急救援
2015年5月29日,强调,编制和实施好“十三五”应急体系建设规划,对全面推进公共安全工作,最大程度地减少突发事件造成的生命财产损失,促进社会和谐稳定,具有重大意义[1]。加强应急管理,进一步提高预防应对突发事件的能力,是天然气长输管道企业的一项重要工作。我国《突发事件应对法》中将应急管理过程分为预防与应急准备、监测与预警、应急处置与救援、事后恢复与重建四个阶段[2]。下面具体分析天然气长输管道企业应急管理现状,并给出具体改进措施和建议。
1预防与应急准备
天然气长输管道突发事件预防与应急准备阶段的主要工作包括:制定应急预案、开展应急培训、宣传及应急演练,各类救援队伍组建、物资储备、经费保障、通信保障,开展隐患排查、整改、风险评估,化解易引发突发事件的基层矛盾纠纷等。这是应急管理中的首要阶段。1.1应急预案的制定与演练目前,长输管道企业都建立起了自己的应急体系,制定了应急预案。例如川气东送管道分公司应急预案体系分为管道分公司级应急预案、管理处级应急预案、站场及要害部位应急处置方案三级。管道分公司级应急预案由管道分公司总体应急预案、专项应急预案和管道分公司应急预案附件3部分组成。其中专项应急预案包括工业生产类、自然灾害类、公共卫生类、社会安全类等13种突发事件的专项预案。应急预案的演练可采取桌面演练、功能演练(专项演练)和全面演练(综合性演练)3种组织形式进行。并规定演练频次,保障应急响应及时、应急处置到位,通过实际演练总结应急预案的不足之处并改进。川气东送管道分公司每半年至少进行1次管道分公司级或以上级别突发事件应急演练;各管理处、维抢修中心、项目部每季度至少进行1次管理处级突发事件应急演练;各站(队)每月至少进行1次现场应急处置方案演练。应急演练方面存在的问题及建议:长输天然气管道企业的演练多为管道泄漏演练,形式相对单一,建议进一步拓展演练的模式及内容。可相应比例开展突发地质灾害、恐怖袭击、计算机信息系统损害等事件演练;应急培训不足,员工应急基础知识不完备。特别是在“不通知、不集合、不提前准备”演练时,场面比较慌乱。参加“三不”演练的人员,面对突发事件,对自己所承担的责任和任务、自己所在位置对应的行动路线,不是很清楚。建议将应急培训落到实处,让员工从简单阅读冗长的应急预案、应急处置方案中解脱出来,通过深入现场调查研究、讨论、问答、考试答卷等多种形式提高员工的应急能力。1.2风险分析与减控对于天然气管道企业,较为有保障的控制风险的方式,就是积极建立联络线,一旦某管道突发事故中断,另一管道可以通过联络线代输天然气,形成双气源或者多气源管道,互为补充[3]。对于有条件的企业,建议积极与周围管道企业协商建立起管道联络线。除建立联络线外,基本的风险分析与减控方式多样,目前最普遍的一种形式就是隐患排查。特别是在2013年11月22日黄岛爆炸事故后,国务院安委会部署开展了全国范围内石化企业和油库的专项检查。隐患排查与整改在天然气长输管道企业成为一种常态。川气东送管道分公司在2014—2015年间共查出并整改隐患近千项,其中大部分为危害性不大、易于整改的小问题,也包括武石化炸药库、巴东县野三关镇福娃娃幼儿园、宿舍楼及居民楼安全间距不足等重大隐患。为了进一步提高员工隐患排查的知识水平,川气东送管道分公司编制了《危害源识别与评价手册》:一是从宏观上概括性的识别出天然气长输管道企业存在的主要危险源及危害因素;二是针对公司生产现场的具体设备、设施和包含的作业项目,进行危害分析识别和控制。另一种风险分析形式就是管道内检测。管道检测的主要目的是预测管道上的异常点,减少事故发生率[4]。通过管道内检测可以了解管道上每1条焊缝、每1个弯头处的平均内径和最小内径,通过分析尺寸及清理出的杂质,可得出管道的腐蚀发展情况、应力情况、裂纹发展情况等。管道企业根据内检测结果可以更好的控制风险。风险分析与减控的不足和建议:隐患问题总是重复性发生,有时不能被及时发现。建议提高员工责任心,督促其养成周详细致的工作习惯。1.3应急保障应急保障主要包括各类救援队伍组建、物资储备、经费保障、通信保障等。目前,各长输管道企业都能够做好应急物资储备,提供充分的经费保障、通信保障。救援队伍组建方面,长输管道企业除了组建维抢修中心、维抢修队等自己的应急抢险队伍外,同时需要联络周边可以依托的应急队伍,例如周边的国家级应急救援基地、其它长输油气管道的抢维修队伍、沿线的医疗单位、消防气防单位、地方政府等。企业自己能够组建的抢险队伍人员、专业毕竟有限,依托周边的应急队伍,可以有效提高企业的应急抢险能力。
2监测与预警
建立健全突发事件监测与预警机制,主要是在接收到监测的苗头性信息或者突发事件初报信息后,及时进行科学研判分析,决定并预警信息,并根据不同预警等级,做好应急处置与救援的必要准备。监测与预警阶段是预防与应急准备阶段工作的延伸,是有效实施应急处置与救援的前提。该阶段关键是做好信息的接收、分析与报送工作。数字化管道GIS系统的应用可以很好的做好信息采集与报送工作,其将完整性管理的理念和方法与数字化管道平台建设相结合,可为完整性管理提供充分的空间和基础,既提升了管道安全运行的管理水平,又大大提高了管道维抢修的反应速度和抢修效果,为全面提高管道管理水平提供了良好的途径[5]。川气东送管道GIS系统基于真实的全息化三维场景实现了各类信息查询,将管道的全生命周期数据(包括设计、施工、竣工、运维期数据)与真实的管道设施三维场景关联绑定,实现面向真实设备对象的可视化查询。通过对管道完整性基础资料的综合管理,为开展管道的高后果区识别、风险评估、完整性评价等工作提供及时有效的数据支持。
3应急处置与救援
应急处置与救援阶段,相关部门和单位根据突发事件的不同特点和危害程度,第一时间动员和组织各方力量,有效落实应急预案,迅速组织救援队伍,动用应急物资和装备,科学开展抢险救援,以控制、减缓或消除突发事件导致的社会、自然环境等方面的危害。3.1应急指挥行政结构由于其层级过多,流程复杂,不适合作为应急指挥的组织机构,一个事件发生,从最底层的负责人员,逐级进行审批、核对、上报,会经历一个漫长的时间,再从上到下逐级指令,不仅延误了事件应对的最佳时机,而且可能会造成传达信息不准确或不完整。所以现代应急指挥机构应采用扁平模式,省略中间的繁杂环节,提高应对效率[6]。例如,某管线属地巡线工巡检过程中,发现管道上方有大量气泡从水塘涌出,怀疑有天然气泄漏,立即通知巡线分队。巡线分队员工携带加拿大BW公司生产的型号为MC2-XWHM-Y-CN的便携式四合一气体检测仪到现场检测,仪器面板显示含量为80%,立即向巡线队队长汇报现场天然气泄漏,检测浓度为80%,巡线队队长向管理处领导和调控中心汇报,管理处领导和调控中心均向公司领导汇报,该简单直接的参数信息经过层层传递和情况通报,会误导决策层认为这就是实际情况,情况危急,可能会做出降压放空管线的决定。如果现场巡线分队队员直接向决策层汇报,决策层就会更详细的了解现场情况,用哪种检测仪检测,周围情况如何。这时就会了解到实情,现场气体含量是面板显示量乘以5%,甲烷现场浓度应为4%,并且正处夏季,温度较高,导致水塘底部的垃圾(含有机物)在微生物的作用下,分解出甲烷。这种情况下就不需要放空管线,为了保证管线的安全,只需做好通风,将池塘底部的垃圾打捞上来,避免产出接近爆炸极限的甲烷气体即可。3.2应急救援与应急平台应急救援路线的确定、方案的选择,需要专业化的技术,以保证事故处于可控状态。但是,现阶段天然气管道线路复杂、地理环境因素众多,需要综合考量的因素多样化,如何在这样的情况下,制定科学救援路线,选择合适的方案,难度比较大。而实际应急事故处理过程中,更多的管理部门倾向于以经验为主导来开展救援,势必会影响到事故处理的效率[7]。如果在已有经验的基础上,结合应急平台提供的信息以及分析得出的路线、方案,可以让指挥者做出更快速更合理的决策。应急平台是应急管理的一种综合支撑手段,是依托现代信息通信技术,结合软、硬件的突发事件应急保障技术系统。应急平台也可以称为智能化应急事故体系,利用信息技术处理管道信息和应急制度文件形成事故响应模式——智能化响应,将人员从繁杂的资料信息和制度条文中解放出来,为指挥者提供准确、全面的事故信息,推荐应对方案,在事故处理过程中协助指挥者发送指令,使各相关部门任务明确、调度有序[8]。目前,很多管道企业都已建立起了应急管理体系,但大部分还没有建立起完善的应急平台。管道企业调度系统的信息化系统较多,例如某企业同时使用GIS、SCADA、ERP、OA办公系统等,但各系统互相独立,突发事件发生时,不能及时互通数据信息、分析结果,降低了应急响应、分析、处置效率。各管道企业应大力度推动应急平台建设,将多种系统融合在一起,并加强数据、流程分析,增加推荐处置方案的功能。3.3事后恢复与重建应急处置救援完成后,要评价突发事件造成的损失及影响,尽快组织恢复生产、生活和社会秩序,进行必要的抚恤和补偿,对事件进行调查形成总结报告,将事件经验教训共享。此外还有两个方面工作需要注意:一是预测是否会有次生灾害发生,并积极准备好应对措施;二是做好受灾人员的心理干预工作。
4结语
要】重庆钢铁股份有限公司外购天然气总管计量采用法兰取压流量孔板。由于孔板本身制作及安装等原因,正取压口被套入的工艺管道部分封堵,造成正管取压不畅,而出现较大计量偏差。主管道前端手动阀门不能完全切断(微量泄漏),整个管线过长(大约3.5公里),且附近没有吹扫气源,不具备吹扫条件。本文主要介绍对位于天然气主管道(DN350)上的孔板流量计进行带气动火作业的施工组织及相关措施和施工作业过程。
【关键词】天然气;孔板计量;带压开孔;施工安全
孔板流量计大概是人们最早知道的用于计量或者调节流体流速的仪表。通过孔板流量计的气流流速应该是亚音速、充分发展或未充分发展流的速度剖面和涡流结构。目前,法兰取压孔板流量计被广泛用于天然气计量主要有以下两个原因:1、应用人工校准法(无需关键设备检定或量值溯源)会大幅度减低投资成本和操作成本;2、在孔板质量流速方程中,流动密度(ρtp)是平方根函数。因此,与涡轮流量计、超声波流量计和旋转流量计相比,孔板流量计对质量流速误差的灵敏度降低了一半,因为质量流速误差取决于被测流体的组成、静压(pf)和流体温度(Tf)的测定结果。基于以上因素,重庆钢铁股份有限公司外购天然气总管计量采用法兰取压流量孔板(如图一)。但因孔板本身制作及安装等原因,造成孔板流量计正取压管部分堵塞,取压不畅,产生较大计量误差。
经多次停气采取常规手段检查,查明由于孔板本身制作及安装等原因,正取压口被套入的工艺管道部分封堵(如图二),造成正管取压不畅,而出现较大计量偏差。
天然气是一种火灾和爆炸危险性较大的可燃性气体,在集输过程中,稍有不慎,扩散到空气中,达到天然气的爆炸极限时,接触火源,即发生火灾爆炸事故,甚至造成重大人身伤亡和严重的经济损失。由于天然气主管道前端手动阀门不能完全切断,整个管线过长(大约3.5公里),且附近没有吹扫气源,不具备吹扫条件,因此,此次作业需在天然气主管道(DN350)上带气动火作业,施工上具有一定困难。为了达到准确计量,降低能耗的目的,经重庆钢铁股份有限公司机动处、能管中心燃气作业区、能管中心煤气防护站、重钢集团电子有限公司生产部以及重钢集团电子有限公司工程部(以下简称工程部)查看现场、专题讨论后决定带气进行作业。
一、作业前由工程部专业技术人员编制相关施工技术方案及安全措施,方案如下:
1、编制依据
带压堵漏施工标准(Q/05031GBDDS
)
现场设备、工业管道施工及验收规范。
2、施工人员组织
人员组织机构
项目负责人: XXX
现场负责人: XXX
安全负责人: XXX
施工作业组: XXX
XXX
XXX
XXX
3、施工内容
在3000~5000Pa天然气DN350管线上开孔疏通流量孔板取压口。
4、施工技术方案:
方案一:
1)将原取压管(∮14×2)用手动锯弓开断,后用木楔将取压口小孔封堵;
2)在原取压管外套一DN15单丝头,进行焊接作业,焊接完毕将木楔取出;
3)电钻在原取压口(∮14×2)开孔,钻头必须用黄蜡油进行处理(防止铁屑落入管道),开孔过程在原取压管(∮14×2)周围灌少量水进行降温处理,但避免水流进入主管道,以防主管道被污染;
4)开孔完成,在DN15单丝头上套接DN15不锈钢球阀,后接导压管。
方案二:
1)在孔板正压法兰前焊接一个DN15单丝头,进行焊接作业;
2)电钻在DN15单丝头内开孔,钻头必须用黄蜡油进行处理,开孔过程必须是间接性操作以避免温度过高;
3)开孔完成,在DN15单丝头上套接DN15不锈钢球阀,后接导压管。
5、施工安全措施
1)施工前的准备
a、施工前必须由能管中心燃气作业区及煤防站确认施工方案及安全措施,整个带压施工过程中,由能管中心确认原天然气管线内必须保持稳定正压,提供天然气管线材质,介质,压力温度等数据,并进行施工前的操作演练;
b、施工人员、设备及消防安全器材提前进入现场,清除现场闲杂人员、车辆以及易燃易爆等物品,做好必要的警示措施,对施工区域进行必要的隔离;对参加施工的人员进行详细的技术交底;
c、联系制氧厂10组(每组12瓶)满装氮气瓶,运抵施工现场,以备管道内气体置换,计划置换时间为1小时;
2)带压焊接施工防范措施
a、带压焊接人员必须持证上岗,熟悉岗位安全操作规程,掌握消防安全器材的使用方法;
b、带压焊接前做好接地装置,以防止静电;
c、带压堵焊接料安放要预先调整好;
d、整个带压施工过程中,原天然气管线内必须保持稳定正压;
e、现场配备的消防器材必须摆放到位,充分作好安全防范工作。
3)、施工中可能出现的危险及措施
a、为保证带压堵漏发生不必要的危险。带压堵漏人员必须具备带压工作能力,并且持证上岗;
b、为防止静电打火,引起火灾。焊接前必须做好接地装置,以防止静电;
c、为防止带压堵漏施工过程中穿孔等现象。要方案可行用力适中,以免出现带压堵漏不合格;
d、为防止带压堵漏后异常情况的发生,在带压堵漏施工过程中,管路内必须保持稳定正压;
e、为防止意外的情况发生,消防器材必须配备齐全到位,抢险人员在指定位置待命,并充分作好灭火防范工作;
f、为防止突发事故,配备防毒面具等救助设备以及联系职工总医院救护车到现场。
4)、施工设备及安全防范器材一览表:
a、交通工具:抢修车、指挥车、工程车等;
b、安全设施:灭火器、警告标志牌、空气呼吸器、安全帽、道路用护栏、围带、交通告示筒、防火衣、急救箱、防爆照明灯;
c、检测仪器:可燃气体检测仪、压力计、气体浓度检测仪等;
d、专用设备:手持电钻、移动发电机、电焊机、氧焊用具、鼓风机、扳手、尖嘴钳、螺丝钉等;
e、通信设备:专用固定电话、对讲机、手机等;
f、其他物品:不锈钢球阀、生胶带、堵气皮带、黄油、胶带、密封胶等。
二、具体实施过程
经各单位准备,现场勘察(如图三),具体实施过程如下:
1、FE101是此次需要作业的孔板流量计;
2、首先关闭手动阀(DN350),后打开放散管2(DN50)、放散管3(DN50),沿主管道顺风方向开启轴流风机;
3、放散5分钟后,打开取压口PI101(DN32),用高压软管连接一组(12瓶)满装氮气瓶,同时连接下一组氮气瓶,做切换准备;打开高压连接管上的阀门,对主管道进行尽可能的气体置换;
4、置换10分钟以后,由能控中心煤气防护站在放散管3处做爆破试验,已确定是否具备动火条件;
5、具备动火条件以后,按照事先编制的施工技术方案(方案一)进行实施;
整过施工作业过程持续40余分钟。
此次孔板流量计的排堵,因施工前的准备工作充分,方案得当,各方配合密切,整个作业过程,无任何安全险兆,在计划时间内顺利完成了作业。为我部人员,在燃气管道上带气动火作业,积累了相应经验。
参考文献
[1][美] 加拉格尔著;冷鹏华等译.天然气测量手册.北京:石油工业出版社,2010.2
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[3]梁平主编.天然气操作技术与安全管理.北京:化学工业出版社,2006.5
[4]王俊奇,张鹏云,韩长武编著.天然气管线投产置换与安全.北京:中国石化出版社,2011.7
关键词:LNG气化站;安全管理;事故应急方案
中图分类号:TU714文献标识码: A
引言
LNG(液化天然气)以其无毒、清洁、高效的能源特征,在改善能源环境、优化能源结构中发挥着重要作用,LNG气化站是其重要的利用形式,由于加注介质的危险性和作业环境的复杂性,保证气化站的安全运行至关重要。
一、LNG气化站的安全规范管理
为确保LNG气化站的安全,必须按照科学的管理办法,实现安全生产标准化、建立规章制度、落实岗位职责、确保设备安全、进行隐患识别和排除、完善应急管理。制定安全标准。
1、气化站应建立健全安全生产制度
责任制度应该落实到人。按照GB/T20368-2006《液化天然气(LNG)生产、储存和装运》、GB/T19204-2003《液化天然气的一般特性》、TSGR0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》和气化站的生产实际要求,制定相应的安全操作规程和安全管理制度,至少建立《LNG气化站安全操作规程》《LNG气化站岗位责任制》《LNG气化站安全管理制度》《LNG气化站应急预案》等制度。
2、健全安全组织
气化站站长应为安全第一责任人,气化站的每班作业人员中,应配备专(兼)职安全员,每个职位都须有明确职责。所有气化站人员必须接受专业的技术培训,经考核合格取得相应资质后方可上岗作业。LNG气化站的操作人员必须经过以下取证培训:气瓶充装人员必须经过当地市级质量技术监督部门的气瓶充装作业培训,并取得气瓶充装作业合格证;压力容器安全管理人员和操作人员必须经过当地市级质量技术监督部门的特种设备作业培训,并取得相应的特种设备作业人员证。
3、维护设备安全
LNG设备由于工作温度的变化比较剧烈,容易导致材料因热胀冷缩率不一致而产生泄漏情况,因此在日常工作中,要对设备进行细致入微的检查,及时处理所有的泄漏。气化站应建立安全检查制度,对作业环境、设施设备、消防器材、电气等进行安全检查。
4、设置警示标识
气化站应设置安全警示标识和标牌,警示标识要明显、消防器材要完好有效。气化站内严禁烟火,加注、卸液等作业场所严禁检修车辆。在闪电、雷击频繁时,也不能进行加注、卸液等作业。操作人员在作业时,必须穿戴防冻手套、防护面罩、防静电服等劳防用品。气化站须采取有效措施预防不安全行为发生,包括禁止明火、禁止吸烟、禁止使用手机等。另外,气化站应制定和落实安全教育制度,增强安全防范意识。对于防火、防泄漏、防汛等事故应急预案,需定期进行演练,并逐渐建立起职业安全健康管理体系。
二、LNG气化站安全操作要求
1、穿戴劳防用品
在进行加注操作前,作业人员必须要检查车载钢瓶的压力以及加注车辆发动机是否熄火等。然后操作人员穿戴齐全个人防护用品,进行加注作业。如果操作人员的皮肤或眼睛不慎接触到LNG液体或气体,会造成严重的冻伤。所以操作人员在作业过程中,尤其在连接和断开接头时,必须穿戴防护服和防护镜等劳防用品。在任何可能接触LNG液体、气体或低温设备管线的场所,都应注意保护眼睛和皮肤,避免与其相接触。
2、保持设备区的良好通风
尽管LNG本身没有毒性,但是在封闭的区域内,会因为通风不好而导致人员窒息。由于天然气无色、无味、无嗅,人体不能靠自身的器官来感知天然气的存在。如果没有良好的通风环境,天然气可将空气中的氧气置换掉,形成人类不能生存的缺氧空气。
3、检修须卸压和排空LNG
LNG气化站是一个压力储运系统,LNG气化会使系统的压力升高。在进行检修操作前,必须将所涉及的设备管线降压、隔离开,并采用安全的方式将其中的LNG卸压放空。如果没有安全卸压、排空LNG就开始实施检修作业,可能造成人员伤亡事故。同时,严禁在管线内形成LNG的“死区”,如两道关闭阀门之间的管线,“死区”内封闭的LNG因吸收热量而气化,造成管线超压破裂。
4、做好防火措施
防火、防爆、防静电天然气是易于燃烧的气体,在LNG的储存、生产装置区内,禁止吸烟、明火和使用非防爆的电气设备。确保LNG设备远离明火和静电。在LNG的储运区、维修区内严禁吸烟。避免使用生热或产生火花的非防爆工具,确实需要使用时,则需先用便携式可燃气体检测仪进行检测,以确保安全。
三、LNG加气站的安全防范措施
1、翻滚危害的安全防护
一是尽可能地将不同密度的LNG存放在不同的储罐中,如没有条件,可根据LNG的不同密度制定不同的操作流程,在LNG槽车密度大于储罐残余液体密度时选择顶部填充;在LNG槽车密度较小或相似的密度选择底部的填充方法,从而使得LNG剩余液体混合,减小储罐内的分层密度差。二是储存LNG罐,必须定期的进行倒罐或者或利用低温泵进行处理,以达到完整循环的效果。三是建立安全系统、火炬系统与气体回收系统,将产生的气体进行再次处理,或通过火炬燃烧系统对不能回收的气体进行燃烧,以免翻滚现象对储罐安全造成威胁。
2、快速相变危害的安全防护
一是设计时要考虑设备的特性,利用专门材料防止液化天然气泄漏。二是加强设备管理,定期检查、维护,保证设备的完整性。三是定期根据具体情况排出雨天时液体池中的积水。此外,由于LNG泄漏和泄漏的液体接触环境是LNG快速相变发生的直接原因,因此,大量的LNG泄漏发生在LNG加气站时,严禁用水喷淋。
3、泄露、燃烧、爆炸的安全防护
一是加强加气站的安全管理,避免点火源在现场出现,降低事故发生的概率。二是设置可燃气体检测、低温气体探测系统和紧急关闭系统。三是设计科学的排水系统及时排水。四是设置一定的防护提和高倍数泡沫灭火系统。五是设置科学的接地系统,如防雷接地、电气系统接地、防静电接地、信息系统的共用接地等装置。六是定期检查设备运行状态,定期检修,防止设备腐烛、疲劳损伤等。
四、应急处置方案
当加气站发生事故时,根据事故的性质、范围、损失及伤亡情况,成立应急组织机构,主要包括应急领导小组、应急抢险组、消防保卫组、技术支援组、应急通讯组和后勤保障组。
1、应急原则
(1)以人为本、安全第一
首先考虑人身安全,以保障加气站员工和社会公众生命为应急管理的根本出发点,其次才考虑公司的财产和工作进度。
(2)信息及时、坦诚公开
及时坦诚地面向公众和媒体,在信息不完整的情况下提供阶段性信息。主动联系当地政府,依靠社会,利用社会资源共同应对危机。
2、应急保障
(1)信息保障
信息的畅通能保障加气站事故发生后,应急领导小组迅速组织人员、物资进行救灾抢险,最大程度减少事故造成的损失。气化站公司应建立相应的信息联络,保持信息畅通。
(2)人员保障
应急处置组织实行人员统一指挥,应急处置现场领导小组,由公司领导担任总指挥,抢险工作现场指挥由公司主管部门负责人担任,担任指挥人员应当有组织、协调应急处置能力,并熟悉应急预案。从事处置抢险人员须参加过业务培训,掌握天然气安全、防护知识和技能。配合应急救援专业队伍在现场领导小组领导下,有序的执行所承担的职责。
结束语
综上所述,对于设备设施及物料介质的危险性,在设计上可能已经进行了相应考虑,如采用安全阀泄压、液位检测传送及报警系统等,但要从根本上杜绝事故的发生还有赖于良好的安全管理和人为操作。
参考文献
[1]李龙.LNG气化站安全生产风险管理分析[J]. 《煤气与热力》,2009,(1).
关键词:管道运输 预先危险性分析(PHA) 管道泄漏 对策措施 安全性
中图分类号:TG172 文献标识码:B
The Enlightenment of the PHA on the pipeline leakage accident
Zhang Xiaodie1, Lin Yihong1, Ji Lili2, Cai Lu2, Ying Zhiwei3, Song Wendong4*(1.School of Port and transportation engineering, Zhejiang Ocean University;
2.Innovation & Application Institute, Zhejiang Ocean University;3.Zhoushan SLT Ocean Technology Co.,Ltd;4.School of Petrochemical & Energy Engineering, Zhejiang Ocean University , Zhoushan 316022, Zhejiang, China)
Abstract: In recent years, oil and gas pipeline accidents occur frequently, resulting in huge economic, environmental and human losses. In this article,through the analysis of pipeline storage and transportation of oil and gas in the accident, the use of pre-hazard analysis analyzes the relationship between the specifi c reasons for the understanding of pipeline leakage and various reasons. Finally make the fi nal list of pipeline leakage accident risk analysis table, to prevent the pipeline of oil and gas transportation and the relevant departments of the leakage are discussed. Through the pipeline leakage risks which exists in the analysis, this article which puts forward specifi c measures to prevent leakage accidents, has an important role on the safety of pipeline transportation.
Key words: pipeline transportation; pre-hazard analysis(PHA); pipeline leakage; countermeasures; safety
油夤艿涝耸涫且恢掷用管道作为主要载体的以运输石油和天然气为主的长距离的运输方式,专门将石油与天然气从生产地输向市场或者使用地的运输方式。如今的油气运输产业广泛采用管道运输作为主要方式,这已经成为国家能源运输管网中不可或缺的重要组成部分。管道运输的优点较多,不仅运输总量较大,连续性强,速度快,相对比较安全并且运输的效率比较高,同时管道运输投资较小,占地面积较少,对环境的污染比较小,比较节约资源并且较容易控制,因此也就相对词较安全。但与此同时,油气管道的危险隐患也是存在的,一旦发生事故,必将造成不可挽回的人员损伤以及重大的经济损失。近年来,油气管道泄漏事故频频发生,分析油气管道泄漏事故发生的背景以及具体原因,并且通过总结,提出针对油气管道泄漏事故具体有效的预防措施和方法,将会对管道的安全运输体制有重要以及深远的意义,本文将采用预先危险性分析的方法,对油气管道泄漏事故进行分析。
1.预先危险性分析
1.1定义
预先危险性分析是一种定性的系统安全分析方法,也是安全评价的一种方法。是在每项工作具体开展之前,特别是在生产活动的初始阶段,对系统可能存在危险的种类、造成危险出现环境条件、危险发生后可能会出现的后果等进行大体的分析,尽可能识别出潜在的危险。主要是在还未对系统有全面的了解之前,辨识可能出现或者已经存在的危险源,并且努力找出可以预防或者进行补救的相关措施[1-4]。
1.2预先危险性分析的步骤以及流程
步骤:确定系统并完成资料收集调查 系统功能分解 危险性分析以及识别 确定危险等级 制定措施 实施措施。
1.3危险等级划分
管道泄漏一般分为四个危险等级,详细划分见表1:
2.预先危险性分析法在油气管道泄漏事故分析中的应用实例
近年来,管道泄漏事故在全球频繁发生,给当地居民的生活以及环境造成了十分严重的破坏,本文就三起比较严重的输油管道泄漏事故,用预先危险性分析法来分析事故发生的原因以及提出相关的预防措施,希望对减少此类事故的发生有一定的积极意义。
2.1青岛中石化输油管道泄漏以及爆炸事故
2014年11月14号,中石化发生严重的管道泄漏事故,该事故造成了严重的人员伤亡以及经济损失。具体事故是输油管道发生泄漏,事故发生段管道是沿着开发区的方向东西向走线的,并且泄漏管道属于地埋管道。管道泄漏地点位于秦皇岛路桥涵东侧墙体外15厘米,泄漏处位于管道正下方,管道泄漏后原油进入市政排水暗渠。后抢修人员进入现场抢修,抢修时由于操作失误,用挖掘机工作,加上暗渠内油气浓度达到一定程度,挖掘机工作时产生火花发生了爆炸。
虽然在事故发生后的23分钟后关闭了输油,但还是导致斋堂岛街约1000平方米范围的路面被原油污染,并且部分泄漏的原油和雨水一起流入了胶州湾,污染了很大面积的海面,污染面积将近3000平方米[5,6]。随即黄岛区在海面上设置了两道油栏来防止原油污染的进一步扩散。
2.2加拿大本拿比市石油泄漏事故
2007年夏天,加拿大本拿比市的建筑工人由于施工失误,无意中将金德摩根公司的输油管道铲漏,导致原油泄漏,周边50多户居民被迫疏散,该事件中,双方都觉得责任在对方,摩根公司认为责任在施工方,由于其施工失误,施工方则认为责任在公司,由于其管道标记的位置是错误的。当地居民担忧泄漏会对环境造成长期的负面影响。
2.3 大连新港输油管线爆炸事故
2010年7月16日晚间18时左右,大连新港附近一艘30万吨级外籍油轮在卸油的过程当中,由于操作不当引发的输油管线爆炸。经过两千多名消防官兵的努力,大火于次日上午基本扑灭。虽然事故没有人员的伤亡,但是对大连附近大面积的海域造成不同程度的原油污染。辽宁省政府成立了专门的调查组调查事故原因,调查发现事故原因是储油区管线起火最终引爆了边上的储罐区。
2.2管道泄漏事故案例分析
通过对这三起事故的调查以及分析,研究发现,造成管道泄漏以及爆炸事故的原因是多方面的,没一个小的环节都有可能导致事故的发生,通过对以上事件的调查研究,对管道泄漏进行了预先危险性分析,分析结果显示,造成管道泄漏的因素主要分为管道本身,管道内的原油或者天然气,外部因素三类。
2.2.1管道本身因素
管道本身的问题是会造成管道泄漏的一个重要因素,其中管道本身的触发因素有以下几个。
管道腐蚀:所处区域为重盐碱区域或者氯化物含量较高。
管道设计:一是管道处于交通枢纽区域,长期受到道路承重;二是城市规划不合理,城市化进程加快,导致城市建设超负荷建筑物以及人口过度密集,地下管道陆续被占压,并且建筑物的密集导致建筑物离管道较近,在管道出现安全隐患时,无法对管道防腐层进行大修,存在一些安全隐患;三是油气管道铺设与排水暗渠交叉工程设计不合理,导致管道发生泄漏后易流入排水暗渠,难以抢修。工程设计不合理,导致管道发生泄漏后易流入排水暗渠,难以抢修。
管道附件:安全附件失效引起事故液化石油气球罐的安全附件包括安全阀、压力表、温度计、液位计、切水器及紧急切断阀等。安全附件造成的事故:一类是由于安全附件失灵造成储罐超装、超温或超压;另一类是安全附件本身损坏或与罐体结合部位连接不严,造成泄漏[7]。
管道检修:石油化工集团公司及下属企业或者生产部门部门职责不清,责任体系不落实,安全生产工作以及检查中存在盲区以及死角,导致在安全检查不够深入以及细致,没有及时消除事故的隐患。
由于管道本身原因造成的事故,危险等级属于Ⅲ级,后果主要分为两类,一类是因为管道腐蚀造成的后果:地埋管道长时间受腐蚀导致管壁变薄,管道破裂管道腐蚀造成的后果:地埋管道长时间受腐蚀导致管壁变薄,管道破裂。第二类是因为管道设计不合理造成的后果:
一是长期受道路承重,导致管道加速减薄导致破裂;二是规划不合理导致存在安全死角以及隐患,不方便检修,并且在管道发生泄漏时,无法在第一时间进行抢修;三是附件失灵,造成油气管道内部压力失去控制或者超温,导致管体发生破裂或者泄露,针对管道本身可能会产生的问题,提出了相关的防范措施:
第一,在重盐碱地区,加强地下管道材料的防腐蚀力度,选择具有高防腐性能的防腐涂料;第二,定期对地下油气管道进行检修,排除隐患;第三,加强对石油化工企业的监管力度,加强对失责行为的惩罚力度,落实责任体系以及部门职责;第四,进行合理的工程布局,与相关的城市规划相结合,结合考虑,充分保证建筑物与管道的距离;第五,定期对管道附件进行检修,防止由于附件失灵导致的故障;第六,管道建O尽量避开主要承重路段或者车流量大的路段。
2.2.2管道内的油气因素
管道内储存的石油和天然气也是会造成管道泄漏的一个重要因素,其中包含触发因素及间接后果。
第一,事故应急救援不力,现场应急处置措施不当,抢修之前未进行可燃气体浓度检测,并且用非防爆设备进行作业,严重违反相关条例,抢修中溢出的油气达到一定浓度,遇到明火或者静电引起的火花。
第二,对管道泄漏突发事件的应急预案缺乏演练,对应急救援人员的培训不够,导致应急救援人员对自己的职责和应对措施不熟悉。
第三,没有很好地贯彻落实国家安全生产法律法规,导致在事故发生时缺乏基本的安全意识
第四,对事故的风险等级判断失误,没有及时有效地提出对应的应急预案,扩大了原油以及天然气扩散和污染的面积。
第五,没有在第一时间采取警戒以及封锁措施,并且没有及时疏散群众。由于管道本身原因造成的事故,危险等级属于Ⅳ级,后果比较严重,分为直接后果和间接后果,直接后果:一是原油流入周边海域或者陆地,遇到明火或静电引起的火花引起火灾,造成人员伤亡以及经济损失;二是天然气泄漏达到一定浓度,遇到明火或者静电引起的火花造成爆炸,导致严重的人员伤亡以及经济损失。
间接后果:一是地面扩散;原油泄漏,向周边陆地以及海域扩散,污染周边路面以及海域,危害水生态环境;二是空气扩散;天然气泄露,向周边空气扩散,污染周边空气,导致周围居民或者工作人员中毒,伤害人体中枢神经系统以及呼吸道系统;三是土壤扩散,向土壤以及土壤更深层扩散,地下扩散使得土壤导水受阻,透水性降低,破坏土壤微生态环境,影响植物的正常生长,甚至造成地下水的污染。
针对管道本身可能会产生的问题,本文提出了相关的防范措施:
第一,在抢修前,要充分做好准备,并且进行各项检测,检测完毕确认没有危险时再进行抢修;检修时,要充分注意在通风环境下进行工作,并且在检修时要注意监测可燃气体的浓度,一旦达到危险状态,立即采取措施;第二,按规定用防爆设备并且采取防静电措施,避免产生静电或者火花,造成爆炸;第三,定期对应急救援人员进行培训和演习,加强对抢修人员的安全教育工作;第四,正确及时判断事故危险等级,采取相关警戒措施,及时通知并疏散周边群众;第五,加强对管道周边居民的安全教育,以便在事故发生时第一时间撤离,将损失降至最低
2.2.3外部因素
外部因素同样会造成管道泄漏,主要分为两种:人为因素和自然灾害因素,人为因素是指挖掘机或者其他挖掘工作时产生的破坏,部分石油盗窃行为造成的人为破坏导致的管道的破坏,自然灾害因素是指由于恶劣天气如飓风雷雨等自然灾害导致的管道的破坏。
由于管道本身原因造成的事故,危险等级属于Ⅲ级,后果主要是管道破裂,石油或者天然气溢出,造成进一步的破坏,针对管道本身可能会产生的问题,提出了相关的防范措施:一是对地下管道所在的地方进行醒目的标识,提醒施工作业的人员注意地下管道的安全;二是对石油盗窃行为进行严厉惩罚,杜绝此类现象的再次发生;三是对可能会发生的自然灾害采取通过预先危险性分析,管道泄漏的主要危险等级是Ⅲ― Ⅳ级,属于比较严重的安全事故,每一个环节的安全都应该受到重视,管道泄漏前应该尽最大的努力做好预防工作,防止管道泄漏事故发生,如果一旦发生管道泄漏,应及时准确采取相关处理方法,避免爆炸的产生。
总的来说管道事故极易造成严重的人员伤亡还有经济损失,造成的损失不仅仅只有直接的经济损失以及人员伤亡,更严重的是对环境造成的破坏,比如原油污染,很难进行清理,并且需要漫长的整治过程,所以要对油气管道运输进行预先危险性分析,熟悉油气管道运输的各个流程,直观详细得辨识容易产生危险的环节以及因素,分析其中可能会存在的安全隐患,提出预防措施,防患于未然,可以有效得避免许多油气管道泄漏事故的发生,从而避免许多不必要的人员伤亡以及经济损失[7]。
3.结束语
油气管道已经成为城市的生命线,特别是大城市,如上海、广州,一旦发生类似管道泄漏的事故,后果将极其严重,因此管道安全显得尤为重要。对油气管道采用预先危险性分析,可以有效地辨识事故发生的潜在危险环节,并且有针对性得提出相关安全对策措施,从而减少事故隐患、降低事故发生频率、保证油气运输过程的安全。
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