天然氣站場壓力容器及管道作業安全控制措施之研究

秦少博

摘 要：壓力容器和管道是天然氣輸送站的主要設備。在常規操作期間，天然氣站場面臨著多種風險，例如泄漏，爆炸，火災和窒息等危險因素。許多因素都會導致嚴重的生命安全危害，造成極為嚴重的后果。本文從風險分析開始，討論常見的風險因素和可能引起的后果，并找到減少或消除風險因素的安全操作措施。詳細分析了預防和控制火源，濕式作業，更換吹掃，強制通風和實時監控這五個方面的操作措施，并提出了在現場改善環境的建議。

關鍵詞：天然氣站場;壓力容器及管道作業;安全控制

引言

長途天然氣輸送要經過很多站點，位置較為偏遠和運輸工作較為復雜。通常，在運行過程中會存在一些影響天然氣傳輸站正常運行的風險。輸氣站的壓力容器和管道是基本設備，由于作業中的平均內部溫度、壓力或者由于制造、加工和焊接造成的缺陷，在使用過程中可能會出現穿孔或裂紋，導致天然氣泄漏。另外，為了保障天然氣的安全使用，例如附件的確認、內部清潔和其他操作條件，必須停用某些容器或管道才能進行打開操作。天然氣容器和管道的不當操作容易天然氣泄漏、爆炸等，因此，如果安全措施不完善，稍有疏忽，將發生窒息，爆炸，火災和中毒等事故。從技術的角度來看，以合理的方式探索壓力容器和管道的安全措施是十分必要的，下面便結合相關問題進行深入分析。

一、作業安全控制措施概述

天然氣傳輸站的典型壓力容器包括收發球筒、旋風、過濾器分離器和廢水箱。最常見的操作是：收發球作業，分離器的清潔以及內部配件的更換。與管道相關的常見操作包括：拆卸和清潔流量計或運輸檢查、更換閥門等。由于操作條件不同，很難進行詳細的分析，因此，需要對不同的操作進行共同的風險分析和評估。在消除差異的同時找到共同點，并通過技術手段探索針對相似風險的一些更簡單、規范、可靠的安全操作措施。這對于容器和管道的安全操作具有重要意義，常見風險包括：泄漏、破裂、爆炸、窒息、自燃和中毒等。

二、天然氣站場安全作業的有效措施

（一）注重火源防控

引起天然氣爆炸的常見火源主要是機械火源、電氣火源、化學火源和熱源。保護機械火源必須從應用工具和工作方法入手，一是使用防爆工具;第二是沖擊或摩擦的兩個部分必須由特殊的金屬制成;第三是冷卻、潤滑和絕緣工作的落實。這三種方法可以單獨使用，也可以組合使用。電氣火源的保護必須從工作源和作業目標開始。首先是隔絕人體和工具釋放出的靜電，第二是設備接地良好，工作氣體介質的流量小于5 m/s，這兩個要素是必要的保護。化學火源的防護必須結合實際場所，注重對實際場地的通風措施等。

（二）注重置換吹掃

置換吹掃的主要目的是避免天然氣和空氣混合，進而減少天然氣發生保障的可能性，置換吹掃的主要方法有三種，主要體現在：

（1）大氣稀釋氣體更換法

此方法涉及從一端將氮氣（例如惰性氣體）引入容器，在另一端將系統內部的空氣替換為大氣，并利用內部高壓和低外部壓力差來進行自然清掃。這種方法的操作方式比較簡單，操作步驟較為簡易，容易實施，但氣體清理效果不夠全面，可能會存在殘留氣體，需要根據實際的作業情況進行選用。

（2）壓力循環更換方法

方法是將氮氣引入系統，讓氮氣和內部氣體混合，然后在另一端一起排放到大氣中。使用壓力差的概念也可以重復進行此操作，消除內部氧氣，降低燃爆事故的發生概率。

（3）正反置換法

容器和管道的前后置換是必需的操作，在置換期間，必須確保天然氣低于更換的爆炸下限，避免出現意外事故。

（三）注重通風

由于天然氣站場中的易燃易爆氣體所含比例較高，為了有效減少事故的發生概率，必須有工作人員定期進行通風、換風。在具體操作過程中，應當注重通風方式的規范，避免意外事故的發生，總而言之，任何微小的細節都需要進行認真的把控。

（四）對天然氣站場進行實時監控

為了確保天然氣站的安全，需要先進的監控設備來實時檢測天然氣站的壓力容器和管道。可以采取以下措施：

（1）固定式燃氣探測器用于實時監測站內的燃氣，并與報警器相連，做到及時報警，避免事故的嚴重化發展。

（2）便攜式氣體檢測儀，可以幫助人員檢測可燃氣體，如果可燃氣體超過標準，則會自動發出警報。

（3）燃料氣體檢測儀器，它可以定向執行易燃數據的收集和傳輸，從而可以實時獲取燃料氣體的含量數據。

（五）濕式作業

濕式作業主要用于減少粉塵并阻滯火焰，它對含硫天然氣管道中可能含有的FeS粉塵中起著中和作用，能夠有效地防止了自然事故的發生，硫化氫微溶于水，形成“氫硫酸”。硫酸氫與溶解在水中的氧氣緩慢反應，生成不溶于水的元素硫，進而降低管道中的事故發生概率。

三、未來在天然氣安全管控方面的發展趨勢

將來，天然氣站場壓力容器和管道的安全控制將朝著數字化和智能化的方向進一步發展。人工智能將逐步取代人工工作，其主要性能如下：

（1）加深信息技術的應用，例如設計數字化、建筑機械化、材料開采電子技術、管理信息和大數據，計算機中的云計算、物聯網、智能管道和智能管道網絡中的移動應用程序。所有公司都加快了“完整的數字傳輸，完整的智能運營，完整的商業覆蓋范圍和完整的生命周期管理”的智能管道和智能管網建設。

（2）隨著云計算、大數據、人工智能、物聯網和移動應用程序等技術的發展，計算機化和工業化的深度融合將會加速，并帶來了新的機遇。

四、結束語

綜上所述，在天然氣站場進行實地作業的過程中，相關人員必須注重安全控制措施的把控。在實際的工作中，應當注重天然氣站場安全的實時監控，通過現代化技術對其進行安全防控，注重場地通風，濕式作業等。在遇到實際問題時，需要沉著冷靜，結合科學的安全防護理論進行實際操作，注重作業細節，避免疏忽大意而導致安全事故的發生。相關技術人員應當充分結合自身的工作經驗，與當代的現代化信息技術相聯系，進而促進我國天然氣安全防護工作的發展。

參考文獻

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