天然气安全教育之一概要.pptx

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1、会计学1天然气安全教育之一概要天然气安全教育之一概要 第一部分第一部分 天然气的基本特性天然气的基本特性w一、天然气性质一、天然气性质w二、天然气易燃性二、天然气易燃性w三、天然气易爆性三、天然气易爆性w四、天然气扩散性四、天然气扩散性w五、天然气腐蚀、毒害和窒息性五、天然气腐蚀、毒害和窒息性第1页/共34页 第二部分第二部分 天然气生产的安全要求天然气生产的安全要求w一、天然气输送管线的特点一、天然气输送管线的特点w二、天然气生产的安全要求二、天然气生产的安全要求w三、输气管道运行及维修的安全措施三、输气管道运行及维修的安全措施w四、工艺场区的安全注意事项四、工艺场区的安全注意事项第2页/共

2、34页 第一部分第一部分第一部分第一部分 天然气的基本特性天然气的基本特性天然气的基本特性天然气的基本特性 一、天然气性质一、天然气性质一、天然气性质一、天然气性质 天然气是古生物遗骸长期沉积于地下天然气是古生物遗骸长期沉积于地下,经慢慢转化及经慢慢转化及变质裂解而产生的气态碳氢化合物变质裂解而产生的气态碳氢化合物,具可燃性具可燃性,多在油田多在油田开采原油时伴随而出开采原油时伴随而出.天然气蕴藏在地下约天然气蕴藏在地下约3000-40003000-4000米之多孔隙岩层中米之多孔隙岩层中,主要成分为甲烷主要成分为甲烷,比重比重0.65,0.65,比空气比空气轻轻,具有无色、无味、无毒的特性具

3、有无色、无味、无毒的特性,以碳氢化合物为主的以碳氢化合物为主的混合气。天然气中的碳氢化合物，主要是烷烃类，其中混合气。天然气中的碳氢化合物，主要是烷烃类，其中甲烷是最主要组分，呈气态，其次还有乙烷、丙烷、丁甲烷是最主要组分，呈气态，其次还有乙烷、丙烷、丁烷，在常温、常压下也为气态，少量的戊烷、己烷等常烷，在常温、常压下也为气态，少量的戊烷、己烷等常温常压下为液态物。混合气中非烃类气体有二氧化碳、温常压下为液态物。混合气中非烃类气体有二氧化碳、硫化氢、氮、氢、水蒸气等。硫化氢、氮、氢、水蒸气等。含含H H2 2S S的天然气具有较大的毒性。当的天然气具有较大的毒性。当H H2 2S S浓度达到一

4、定浓度达到一定之后，将危及人的生命安全。之后，将危及人的生命安全。第3页/共34页 按照来源不同，天然气可分为纯气田天然气、凝析气田天然气和油田伴生天然气3类。目前天然气大部分是用作工业燃料和化工原料，而且又是以管道输送的商品，因此天然气分级的主要指标是热值、硫化氢含量和总硫含量、以及凝析液含量。天然气中的硫化氢对人体有毒害，而其中的硫含量在燃烧后会形成二氧化硫，对人体也有危害。第4页/共34页甲烷的物理性质甲烷的物理性质甲烷的物理性质甲烷的物理性质 分子式：分子式：分子式：分子式：CHCHCHCH4 4 4 4物理状况：气体物理状况：气体物理状况：气体物理状况：气体(或液化气体或液化气体或液

5、化气体或液化气体)沸点：沸点：沸点：沸点：-161.5 -161.5 -161.5 -161.5 相对密度相对密度相对密度相对密度(水水水水=1)0.42/-164 =1)0.42/-164 =1)0.42/-164 =1)0.42/-164 相对密度相对密度相对密度相对密度(空气空气空气空气=1)0.55=1)0.55=1)0.55=1)0.55闪点：闪点：闪点：闪点：-188C-188C-188C-188C自燃点：自燃点：自燃点：自燃点：5.385.385.385.38临界温度：临界温度：临界温度：临界温度：-82.6 -82.6 -82.6 -82.6 爆炸极限：下限爆炸极限：下限爆炸极

6、限：下限爆炸极限：下限(V%):5(V%):5(V%):5(V%):5 上限上限上限上限(V%):15(V%):15(V%):15(V%):15第5页/共34页二、天然气易燃性二、天然气易燃性二、天然气易燃性二、天然气易燃性1 1 1 1、燃烧的条件、燃烧的条件、燃烧的条件、燃烧的条件n n有可燃物质存在，如木材、酒精、天然气、煤、氢等；n n有助燃物质存在，常见者为空气、氧及强氧化剂等；n n有能导致燃烧的能源即点火源，如撞击、摩擦、明静、电火花、雷电等;n n可燃物、助燃物和点火源是构成燃烧的三要素，缺少其中任何一个燃烧就不能发生。第6页/共34页 2 2、天然气的燃烧速度、天然气的燃烧速

7、度w天然气的燃烧不需要像固体、液体那样经过熔化、蒸发过程，所以燃烧速度很快。气体的燃烧速度通常用火焰传播速度来衡量。w火焰传播速度在不同直径的管道中测试时其值不同。一般讲火焰传播速度随着管道直径增加而增加，当达到某个直径时速度就不再增加。同样，随着管道直径的减小而减小，当直径小到一定程度时火焰就不再传播而熄灭，这是因为管子直径减小时热损失所致，这也是阻火器的原理。第7页/共34页 3 3、天然气的燃烧温度、天然气的燃烧温度w燃烧温度实质上就是火焰温度。因为可燃物质燃烧所产生的热量是在火焰燃烧区域内析出的，因而火焰温度就是燃烧温度。天然气的燃烧时的温度可达2020度。第8页/共34页 三、天然气

8、易爆性三、天然气易爆性w1 1、爆炸极限、爆炸极限w天然气与空气以一定比例混合后，可能形成一种能燃烧或爆炸的混合气体，一遇火源就能发生燃烧，在有限空间内也能发生爆炸。这种遇火源能发生燃烧或爆炸的浓度范围称之为爆炸极限。能发生燃烧或爆炸的天然气最低浓度称之为爆炸下限，能发生燃烧或爆炸的天然气最高浓度称之为爆炸上限。一般以天然气在空气中的体积百分数来表示。天然气的爆炸极限在5%-15%之间。第9页/共34页w2 2、天然气爆炸危险性、天然气爆炸危险性w天然气泄漏在空气中，其浓度达到爆炸极限范围时，遇火源即将发生燃烧或爆炸，当天然气浓度低于下限时，遇火源既不爆炸也不燃烧，当天然气浓度高于上限时，遇火

9、源不爆炸但能燃烧。在容器或管道内，如果有天然气与空气形成的混合气体，其浓度在爆炸极限范围时，遇火源即发生燃烧或爆炸，这种爆炸危险性更大。第10页/共34页 四、天然气扩散性四、天然气扩散性w由于气体分子间的空隙很大，分子又在不断地运动，可燃气体能以任何比例与空气混合，说明气体具有无限的掺混性。比空气轻的可燃气体逸散在空气中，容易与空气形成爆炸性混合物，顺风漂移，遇火源即爆炸蔓延，如天然气中的氢、甲烷等。比空气重的可燃气体若发生泄漏，就漂流在地面、沟渠、厂区死角处，长时间积聚不散，一旦遇火源即能燃烧和爆炸，如天然气中的丁烷、戊烷、硫化氢等。第11页/共34页w 五、天然气腐蚀、毒害和窒息性五、天

10、然气腐蚀、毒害和窒息性w天然气中某些组分，如H2S、CO、CO2等不仅腐蚀设备，降低耐压强度，严重者可导致设备裂隙、漏气，遇火源引起燃烧爆炸事故，而且对人体极为有害。当大量天然气扩散到空气或房间中，达到一定浓度，使含氧量减少，严重时可使人窒息死亡。第12页/共34页人的一天吸入空气量人的一天吸入空气量人的一天吸入空气量人的一天吸入空气量n n人休息时，每次呼吸量约人休息时，每次呼吸量约500ml500ml；n n休息时的呼吸速率约为休息时的呼吸速率约为1212次次/min/min；n n常温常压下，空气密度常温常压下，空气密度1.205g/cm1.205g/cm3 3；n n每人每天呼吸空气量

11、：每人每天呼吸空气量：第13页/共34页氧浓度与相对生理反应氧浓度与相对生理反应氧浓度与相对生理反应氧浓度与相对生理反应安全界限，安全界限，但应连续但应连续实施供气。实施供气。呼吸及脉搏呼吸及脉搏增加，头痛、增加，头痛、恶心恶心目眩恶心，目眩恶心，肌力下降，肌力下降，无法支撑体无法支撑体重而坠落。重而坠落。颜面苍白，颜面苍白，意识不清。意识不清。失神昏倒，失神昏倒，7 78 8分钟分钟内死亡。内死亡。瞬间昏倒，瞬间昏倒，停止呼吸，停止呼吸，痉挛，痉挛，6 6分钟分钟内死亡。内死亡。第14页/共34页硫化氢物理特性和毒理作用硫化氢物理特性和毒理作用硫化氢物理特性和毒理作用硫化氢物理特性和毒理作用

12、 H H2 2S S是是可可燃燃性性无无色色气气体体，具具有有典典型型的的臭臭鸡鸡蛋蛋味味，相相对对 分分 子子 质质 量量 34.0834.08，对对 空空 气气 的的 相相 对对 密密 度度 1.191.19，熔熔 点点-82.982.9，沸沸点点-60.3-60.3，易易溶溶于于水水，2020时时2.92.9体体积积气气体体溶溶于于1 1体体积积水水中中，亦亦溶溶于于醇醇类类、二二硫硫化化碳碳、石石油油溶溶剂剂和和原原油油中中。2020时时蒸蒸气气压压为为1874.5kPa1874.5kPa，空空气气中中爆爆炸炸极极限限为为4.34.345.545.5（体体积积比比），自自燃燃温温度度2

13、60260，它它在在空空气气中的最终氧化产物为硫酸和（或）硫酸根阴离子。中的最终氧化产物为硫酸和（或）硫酸根阴离子。H H2 2S S的的毒毒性性较较一一氧氧化化碳碳的的毒毒性性大大五五至至六六倍倍，几几乎乎与与氰氰化化物物同同样样剧剧毒毒。为为防防止止井井场场大大气气含含H H2 2S S对对人人体体毒毒害害，国国内目前规定安全临界浓度为内目前规定安全临界浓度为20mg/m20mg/m3 3。H H2 2S S溶溶于于水水形形成成弱弱酸酸，对对金金属属的的腐腐蚀蚀有有电电化化学学失失重重腐腐蚀蚀、氢氢脆脆和和硫硫化化物物应应力力腐腐蚀蚀开开裂裂。氢氢脆脆破破坏坏往往往往造造成成井井下下管管柱

14、柱的的突突然然断断落落，地地面面管管汇汇和和仪仪表表的的爆爆破破、井井口口装装置置的的破破坏，甚至发生严重的井喷失控或着火事故。坏，甚至发生严重的井喷失控或着火事故。第15页/共34页第二部分第二部分 天然气生产的安全要求天然气生产的安全要求w一、天然气输送管线的特点一、天然气输送管线的特点w输气管道的特点是：管径大、管线长、工作压力高、连续运行、输气量大。目前，我国输气管道最大管径为1016mm,长达数千公里，国外大型输气管道管径达1420mm,工作压力10Mpa，年输气能力可达500亿立方米。w 第16页/共34页w天然气是易燃易爆物质，若在空气中的浓度在爆炸极限范围内，遇火即爆炸，破坏性

15、极大。当输气压力超过管道允许工作压力或因材质、焊接缺陷、腐蚀壁厚减薄等使其承压能力下降到输气压力以下，很容易产生爆管、泄漏，高压气流从管道破口中急剧冲出，撕裂管道，破坏设备，往往就会发生爆炸，造成人员伤亡和重大火灾。第17页/共34页w 当输气管道穿过人口较稠密地区或靠近一些有火源的重要设施时，若天然气泄漏，极易爆炸起火，损失重大。在荒野山区，管道一旦爆炸起火，往往因火势迅猛，同时受到消防力量不足等条件的限制，灭火非常困难。抢修机具也无法到达事故现场。输气管道的事故不但给输气系统造成破坏，危及工作人员和附近地区群众的生命财产安全，还会造成环境污染，还由于突然停止供气，使用气的工矿企业停工停产，

16、造成很大的间接影响和损失。第18页/共34页w1、介质的特性：天然气具有易燃易爆、易蒸发和易于聚集静电等特点，当气体与空气混合到一定的比例范围之内时，即形成可爆性气体，若遇明火（包括电火花）立即爆炸，从而造成极大的破坏。天然气还有一定的毒性，如果大量泄漏或不合理排放，将会造成中毒事件。第19页/共34页w2 2、生产方式：、生产方式：输气生产具有自动化、密闭化和连续化的特点，对人与人及人与机之间的协调有很高的要求，这就需要通过严格的规章制度，严密的劳动组织和生产指挥系统，以及严细的技术要求等。w3 3、生产工艺：、生产工艺：长距离输气管线由于输送量大、连续性强、线长、站多，而且输送的又是易燃易

17、爆的气体，其危险性是很大的。第20页/共34页w二、天然气生产的安全要求二、天然气生产的安全要求w1 1、防火、防火w防火是天然气生产中的一项极为重要的安全措施。防火的基本原则是，设法防止燃烧必要条件的产生；而灭火措施则是设法消除已产生或形成的燃烧必要条件。根据上述原则，在天然气生产中要采取下述的防火措施：第21页/共34页w在危险场所应严格控制火源。w在危险场所应设置防火安全装置、自动报警系统及通风设施。w采用与生产性质相适应的耐火建筑等级。w采用能够限制火焰发展规模的技术措施。w严防生产设备的“跑、冒、滴、漏”。w组织训练消防队伍，建立健全防火与消防的组织机构。w配备相应的消防器材。第22

18、页/共34页w2 2、防爆、防爆 泄压、稀释消除着火源、控制氧化剂。w3 3、防静电、防静电w减少静电的产生与聚积。w及时导走或消散聚积的静电。w严防静电放电现象，尤其是火花放电的产生。w4 4、防泄漏、防泄漏w杜绝天然气输送过程中的“跑、冒、滴、漏”现象，严禁不合理排放天然气。加强管理，勤检、勤查、维修、增设安全报警装置及实现生产的自动化。第23页/共34页w5 5、防中毒、防中毒w天然气混合物中具有一定的毒性，进入人的呼吸系统，能使人体器官受害而产生急性或慢性中毒。当空气中天然气含量为0.28%时，人在环境中经过1214min便会有头晕感，如含量达到1.132.22%时，将会使人难以支持，

19、含量更高时，则会使人立即晕倒，失去知觉。造成急性中毒。w严格控制排放量（其中包括防止泄漏），对生产流 程及主要设备进行密闭。w及时排除聚集于工作场所的可燃气体，主要是采取通风措施。w对工作人员进行防毒知识教育，使用防毒用品。第24页/共34页w三、输气管道运行及维修安全措施三、输气管道运行及维修安全措施w1 1、输气管道运行的安全、输气管道运行的安全w输气管道运行中，除严格遵守各项安全操作规程外，维护好管道及其设施，减轻管道腐蚀，是延长管道寿命，防止泄漏、堵塞隐患，保证输气安全的重要措施。控制天然气中水分和硫化氢的含量是减轻内腐蚀的关键，因此，运行中应重点做好以下工作：w严格控制管道输送天然气

20、质量，进入长输管道的天然气应经过净化处理，达到管道输送天然气质量标准。第25页/共34页w 运行中的输气管道应定期用清管器或清管球清管，排除管内的积水和污物。站场的分离器应经常检查，定时排污，避免积水带入下游管段。w 定期检查管道的安全保护设施。w 定期进行管壁厚度测量，调查腐蚀引起的壁厚减薄程度，对减薄严重的管段进行维修或更换。w 要严格管道、设备受压和泄压保护设施的管理，防止因承压能力超限引起的爆炸。w 经常检查输气站的厂房、仪表间、线路阀室等处的天然气浓度，防止漏气和天然气聚积。定期检查、调校各种仪表，作到测量准确。动作灵活。第26页/共34页w2 2、输气管道维修的安全、输气管道维修的

21、安全w有计划的检修及事故抢修时，常需要更换管段或对漏气、破裂的管线补焊，还有时在不停输的情况下，即使停输后维修，也不可能完全排空长距离管线内的天然气，因此，操作中必须绝对注意防火、防爆和人身安全。w严格动火管理，长距离输气管道维修动火，大部分都是在运行过程中进行的，相应的危险性也较大。有的虽然经过放空，但有的管段较长,很难达到理想的条件，因此，凡在输气管道和工艺站场动火，都必须按照规定程序和审批权限，办理动火手续。第27页/共34页w 动火现场安全要求：动火现场不许有可燃气体泄漏，坑内、室内动火作业，可燃气体浓度必须经仪器检测小于爆炸下限的25%，否则应采取强制通风措施，排除余气。动火现场5米

22、以内应无易燃物。坑内作业应有出入坑梯，以便于紧急撤离。动火后应检查现场，确认无火种后，方可离开。w更换大口径输气管段的安全要求：更换直径大于250mm的管段时，应首先关闭该管段上、下游的截断阀，切断气源；放空管段内余气，为了避免吸入空气，管内应留有80-120mm水柱的余压。w 第28页/共34页w排空管内天然气时，应先点火，后放空。若管道地形起伏，从多处放空口排放时，处于低洼处的放空管将先于高处放完。为了保证管内留有一定余压，在放空口火焰降至大约1m高时，关闭放空阀门。w割管宜采用机械切割，若管内有凝析油，应先用电钻在管线上钻一个小孔，用软管插入孔内向孔内注入氮气。切割过程中应不断充氮。w割

23、开的管段内沉积有黑色的硫化铁时，应用水清洗干净，防止其自燃。如管内有凝析油，动火前应在管道低洼处开小孔，将油抽出，过程中要不断注入氮气。第29页/共34页w 输气站内管线维修的安全要求：输气站内设备集中、管线复杂、人员较多，除了遵守上述维修安全要求外，维修人员应熟悉站内流程及地下管线分布情况，熟悉所维修设备的结构、维修方法。还应注意：w 对动火管段必须截断气源，放空管内余气，用氮气置换，该段与气源相连通的阀门应设置“禁止开阀”的标志并派人看守，对边生产边检修的站场，应严格检查相连部位是否有串漏气现象，确认无漏气时才能动火。w 管道组焊动火前必须做“打火试验”，防止爆喷伤人。w 站内或站场四周放

24、空时，站内不得动火；站内施工动火过程中，不得在站内或站场四周放空。第30页/共34页w四、工艺场区的安全注意事项四、工艺场区的安全注意事项w1、应明确划分防火防爆区域。w2、为避免产生电气火花，工艺站场内的各种电气设备均应采用防爆型。w3、为避免产生静电火花，所有设备及管线均应与良好的接地。工作人员还应穿戴防近点工作服。w4、为防止产生碰击火花，在防爆区内不得穿带钉子皮鞋，不能直接用铁质工具敲打钢铁件。第31页/共34页w5、防爆区内严禁吸烟，严禁带入明火和火种，w如火柴、打火机等。w6、杜绝可燃性气体和液体的“跑、冒、滴、w漏”，天然气的取样排放、检查排放、安全泄w放等均应排至火炬烧掉，不允许就地排放。第32页/共34页珍惜生命、勿忘安全谢谢！第33页/共34页