天然气排污工艺设计安全性分析.docx

1、摘要天然气管道输送最大的安全风险在于大量的天然气泄漏并 因此导致的火灾、爆炸、伤亡或损毁。天然气站场的工艺设计标准往往比较简单， 对一些方面的设计要 求不够明确， 导致工艺设计安全性不高， 存在因阀门失效或者操作不 当导致管线爆炸或者大量天然气外漏的风险。从天然气站场排污系统设计入手， 分析设计中存在的不足， 运用- 分析方法进行危害分析，提出改进措施，并由此说明对天然气站场 进行全面工艺安全分析和工艺风险控制的必要性。关键词天然气站场 ; 排污系统 ; 工艺设计天然气管道输送最大的 安全风险在于大量的天然气泄漏导致的火灾、爆炸、伤亡或损毁。管道天然气输送企业采取了一系列风险管控措施， 控制天

2、然气泄 漏风险，包括实施严格的施工质量控制，建立严格的巡线制度，采用 先进的技术对管道进行定期检查， 进行严格的作业许可管理并采用可 靠的工艺隔离标准等。由于工艺安全分析的概念和设计实践引入我国只有十几年时间， 早期的工艺流程设计只是简单的满足适用的设计标准， 相关的工艺安 全风险没有得到充分的认识和有效的控制， 并因此导致一些工艺事故 的发生。1常见的天然气站场排污系统设计天然气站场的基本工艺流程为 天然气经进站阀进入站场，经过滤分离、调压计量向下游供气。排污系统却不尽相同， 来自站场杂质排入排污池或排污罐地上或 地下其中系统的工作压力一般为 10 左右，排污系统管线和储罐压力 约为 16。

3、2 国内外相关设计标准通过查阅国内外相关设计标准可知，石 油天然气工程防火设计规范 50183-2004 第 6812 条规定天然气管道 清管作业排出的液态污染物若不含甲乙类可燃物液体， 可排入就近设 置的排污池 ; 若含有甲乙类可燃液体，应密闭回收可燃液体或在安全 位置设置凝液焚烧坑。该标准只有针对清管作业排污的相关要求， 没有对天然气站场正 常工作排污设施做出要求， 而增加了污水排水设施要求的 石油天然 气工程防火设计规范 50183-2015 将暂缓实施。输气管道工程设计规范 50251-2015 中第 626 规定输气站生 产的污液宜集中收集，应根据污染源的点位、数量、物性参数等设计

4、排污管道系统，排污管道的终端应设排污池或排污罐。美国石油协会，在 2009年 7 月发布的第 1 版陆上石油天然气 生产保护环境的作法R - R 51R,R, 2009中732规定只要实际可 行，应使用罐代替排污池。国际标准化组织，发布的石油和天然气工业管道输送系统 13623-200872 条规定，排污管线应设置在安全地方。通过对比以上标准可以发现国内外标准对天然气站场排污系统 设计要求比较简单， 且差别不大， 在设计实践中很容易满足相应的设 计标准要求。3 对设计为排污池的工艺安全分析 31 设计为排污池可能发生的 工艺事故。天然气站场排污池用放置盖板对池子进行封闭。如果发生手动排污阀门内

5、漏， 手动排污阀在操作时发生故障不能 关闭，自动排污阀控制系统失效等状况时， 大量的天然气将进入排污 池并从排污池开口处的缝隙外泄， 在一定范围内形成爆炸混合物， 产 生闪爆的危险。32 排污池的工艺安全分析。以下是采用 - 方法，对排污系统采用排污池设计的工艺安全分析， 见图 1图 1排污系统采用排污池设计的 -分析通过图 1排污池-分析可 以做出以下判断 1手动阀门内漏比较常见， 但阀门内漏一般泄漏量都 比较小。因此，由于阀门内漏导致大量天然气进入排污池的可能性也非常 小，相应的风险应当可以接受。2如果手动排污阀门突然损坏比如阀门把手脱开，打开后不能关 闭，则高压天然气进入排污池。3 如果

6、排污阀是通过液位控制的自动阀门，若控制系统失效或者 阀门发生故障，液位不能控制阀门的关闭或者阀门本身因为故障不能 关闭，加上排污时现场可能并没有操作人员值守， 则很有可能导致大 量天然气进入排污池。4当大量天然气进入半敞式排污池时，天然气很有可能从铁板与 排污池开口处的缝隙泄漏， 在排污池开口处一定范围内形成爆炸混合 物。5天然气站场开阔区域一般不设置天然气泄漏监测与报警系统和 天然气泄漏监测驱动的安全联锁装置。当大量天然气从排污池泄漏时， 不能被第一时间发现实施紧急关 断并对泄漏源进行隔断， 导致紧急状况的持续存在及有可能的事态升 级。6 天然气站场内采取了一定的防静电措施，比如穿戴防静电服

7、， 安装并使用静电释放桩， 但无法完全避免身体产生静电并发生足以点 燃天然气的静电释放 ; 站场内按照要求安装了符合防爆等级的电气设 备，但很多天然气站场并没有禁止员工将手机带人生产区域， 未关闭 的手机有可能点燃泄漏的天然气 ; 持有动火作业许可证可以在站场内 进行动火作业， 如果当大量天然气从排污池泄漏， 正好排污池附近又 有正在进行的动火作业活动，就有可能发生闪爆。7排污池区域一般并没有实施隔离，人员可以进入排污池危险区 域。当大量天然气进入排污池，并发生闪爆，如果有人员在此区域， 就会导致人身伤害。33 对设计为排污池的工艺安全建议。根据以上 - 工艺安全分析，提出以下工艺安全建议 1

8、 手动排污阀 处设置双阀，一旦一个阀门忽然损坏，打开后不能关闭，可以使用另 一个阀门中断排污过程。2如果不需要频繁排污，则不建议采用自动排污设计。由于自动排污一般没有人员值守， 一旦自动排污阀门的控制系统失效或者阀门本身发生故障不能关闭， 就会导致大量天然气进入排污 池。如果必须采取自动排污设计， 则应将自动排污系统当作关键装置 为其建立预防性维护保养计划， 同时考虑设置超低液位监测与自动关 断联锁装置，避免大量天然气进入排污池。3将排污池开口处密封并设置足够管径的放空管，将可能排入排 污池的天然气引至安全的位置放空。采取这种设计时要计算并确保放空管的管径足够大， 在极端情况 下也不至于使排污

9、池憋压， 同时要考虑放空管的高度， 避免天然气从 放空管排出后在地面形成爆炸混合物， 另外要考虑的问题包括不能在 放空管上设置隔离阀， 避免因关闭隔离阀而使排污池憋压， 还要考虑 在放空管上设置阻火装置，避免雷电引燃从放空管排出的天然气。4在排污池区域设置燃气监测与报警装置，当监测到一定浓度的 天然气，比如 20时发出警报，当天然气浓度达到更高值，比如 40 时 自动实施局部或者全场紧急关断。5 禁止将手机、照相机等非防爆电气设备带入站场生产区域，如 果需要，则应按照动火作业申请动火作业许可。6划定排污池危险区域，对该区域实施物理隔断，禁止无关人员 进入。排污池污水装车外运作业时， 采取 5

10、中所列的措施避免交叉作业。 如果需要进入排污池进行检查或者维修， 则应采取进入受限空间 所要求的安全措施， 对所有进入排污池的管线进行绝对隔离如加装盲4 对设计为排污罐的工艺安全分析 41 设计为排污罐可能发生的 工艺事故。天然气站场采用排污罐排污其最主要的风险来自于超压并因此 导致的管线或者罐体爆炸。由于天然气站场高压部分压力可达 10，而排污系统设计压力都 比较低，一般只有 16，如果高低压分界处隔断可靠性不高，或者人 员失误打开或关闭某个阀门， 造成高压天然气进入低压部分并超出低 压部分能够承受的压力，将会导致低压部分发生爆炸。42对设计为排污罐的工艺安全分析。以下是采用 - 方法，对排

11、污系统采用排污罐设计的工艺安全分析 图 2 排污系统采用排污罐设计的 -分析通过排污罐 - 分析图可以做出 以下判断 1 存在因阀门内漏、手动排污阀忽然故障，打开后不能关闭， 或者自动排污控制系统失效， 或者阀体故障， 导致高压气体进入低压 排污管线与罐的可能性。2如果没有进行相应的工程设计核算，高低压系统设计压力等级 差别太大，在极端情况下， 大量高压气体进入低压排污系统，排污管 线靠近高低压分界点处的实际压力就有可能远远高于其能够承受的 压力，导致靠近高低压分界点处的低压排污管线爆裂。3如果排污管线或者排污罐上设计有隔断阀，这些隔断阀被关闭 后会导致排污管线或者排污罐憋压， 则将是一种非常

12、严重的安全隐患。4 如果排污罐放空管线管径不足， 当大量高压气体进入排污罐时，放空不及时，就会导致排污罐压力升高，超过其可承受压力5排污罐压力安全阀上游设置有隔断阀，存在因对其危害认识不 足或者人为失误被关闭的可能性， 当这种状况出现又发生高压气体进 入排污系统并且憋压， 就会导致排污管线和排污罐爆炸， 并因此导致 人员伤亡。43 对设计为排污罐的工艺安全建议。根据以上 - 工艺安全分析，提出以下工艺安全建议 1 进行工程设 计核算，确保当在发生极端情况， 大量高压气体瞬间进入低压排污系 统时，排污系统靠近高压分界点处的管线能够承受由此产生的压力。2 不在低压排污系统设置可能导致排污管线或者排

13、污罐憋压的隔 断阀。如果已存在这样的隔断阀， 则应将其锁定在常开， 并将其列入开 车前的安全检查表R。3 进行工程设计核算，确保当在发生极端情况，大量高压气体瞬 间进入排污罐时， 排污罐的放空管线能够将其及时排出， 不会导致排 污罐憋压。5结论 1 目前从工艺安全的角度来看，天然气站场管线高低压分 界和排污系统的设计有比较明显的改进空间， 应当考虑予以相应的改 进，避免因此可能产生的天然气泄漏甚至爆炸事故发生。2比较天然气站场管线高低压分界和排污系统的国内外设计标准 可以看出满足设计标准只是工艺安全设计的最低要求， 简单满足设计 标准往往并不能保证工艺安全风险得到有效控制。3应当对天然气站场进

14、行全面的工艺安全分析。 工艺安全分析只是确保工艺安全的手段， 并不是目的， 只有通过 全面的工艺安全分析，才能将风险控制在合理可行的最低程度。通过阐述天然气站场排污系统的设计，并且通过 - 方法分析危害 性可能导致的事件， 分析导致危害失控的原因， 分析是否设置了足够 的技术或者管理屏障将可能性及后果严重性控制到最低合理可行的 程度。在进行相关的工艺设计或者策划相关的管理系统时， 在确保满足 相关适用标准的情况下， 通过进行工艺安全分析， 采纳行业良好作业 实践，使本企业的站场工艺安全风险得到有效的控制。参考文献 150183-2004 石油天然气工程防火设计规范北 京中国计划出版社， 200

15、5250251-2015 输气管道工程设计规范 北京中国计划出版社， 20153罗云，樊运晓，马晓春风险分析与 安全评价北京化学工业出版社， 2014104-132 作者申永超单位中 国石油天然气股份有限公司辽河油田分公司本 word 为可编辑版本，以下内容若不需要请删除后使用，谢谢您的理解 篇一：重症肺炎的诊断标准及治疗重症 肺 炎【概述】肺炎是严重危害人类健康的一种疾病，占感染性疾病中死亡率之首， 在人类总 死亡率中排第 56 位。重症肺炎除具有肺炎常见呼吸系统症状外 , 尚有呼吸衰竭和其他系统 明显受累的表现 , 既可发生于社区获得性肺炎 (community -acquired pne

16、umonia, CAP), 亦可发 生于医院获得性肺炎 (hospital acquired pneumonia, HAP) 。在 HAP 中以重症监护病房 (intensive care unit ,ICU) 内获得的肺炎、 呼吸机相关肺炎 (ventilator associated pneumonia ,VAP) 和健康护 理（医疗）相关性肺炎（health care -associated pneumonia ,HCAP更为常见。免疫抑制宿主发 生的肺炎亦常包括其中。 重症肺炎死亡率高，在过去的几十年中已成为一个独立的临床综合 征，在流行病学、风险因素和结局方面有其独特的特征， 需要一

17、个独特的临床处理路径和初 始的抗生素治疗。重症肺炎患者可从ICU综合治疗中获益。临床各科都可能会遇到重症肺炎 患者。在急诊科门诊最常遇到的是社区获得性重症肺炎。 本章重点介绍重症社区获得性肺炎。 对重症院内获得性肺炎只做简要介绍。【诊断】首先需明确肺炎的诊断。 CAP 是指在医院外罹患的感染性肺实质（含肺泡壁即广义上的肺间质 ） 炎症 ,包括具有明确潜伏期的病原体感染而在入院后平均潜伏期内发病的 肺炎。简单地讲 ,是住院 48 小时以内及住院前出现的肺部炎症。 CAP 临床诊断依据包括 : 新近出现的咳嗽、咳痰,或原有呼吸道疾病症状加重，并出现脓性痰；伴或不伴胸痛。 发热。 肺实变体征和（或）

18、湿性啰音。WBC 1099 X 10 / L或重症肺炎通常被认为是需要收入ICU的肺炎。关于重症肺炎尚未有公认的定义。在中华医学会呼吸病学分会公布的 CAP 诊断和治疗指南中将下列症征列为重症 肺炎的表现：意识障碍；呼吸频率30次/minPaO25d、机械通气4d）和存在高危因 素者, 即使不完全符合重症肺炎规定标准 , 亦视为重症。美国胸科学会 （ATS） 2001 年对重症肺炎的诊断标准：主要诊断标准 需要机械通气 ； 入院48h内肺部病变扩大 50%;少尿（每日177卩mol/L（ 2mg/dl）。次要标准：呼吸 频率30次/min;PaO2/FiO2 2007年ATS和美国感染病学会（

19、IDSA）制订了新的社区获得性肺炎治 疗指南，对重症社区获得性肺炎的诊断标准进行了新的修正。主要标准： 需要创伤性机械通气 需要应用升压药物的脓毒性血症休克。次要标准包括：呼吸频率30次/min; 氧合指数（PaO2/FiO2） 20 mg/dL） 白细胞减少症（WBC计数v 4X 109 /L） 血小板减少症（血小板计数v100 X 10gL） 体温降低（中心体温v 36 C） 低血压需要液体复苏。符合 1 条主要标准，或至少 3项次要标准可诊断。重症医院获得性肺炎（SHAF）的定义与SCAP相近。2005年ATS和美国感染病学会（IDSA） 制订了成人 HAP, VAP, HCAP 处理指

20、南。指南中界定了 HCAP 的病人范围 ： 在 90d 内因急 性感染曾住院2d;居住在医疗护理机构；最近接受过静脉抗生素治疗、化疗或者30d内有感染伤口治疗；住过一家医院或进行过透析治疗。因为HCAP患者往往需要应用针对多重耐药（MDR）病原菌的抗菌药物治疗，故将其列入HAP和VAF的范畴内。【临床表现】重症肺炎可急性起病，部分病人除了发热、咳嗽、咳痰、呼吸困难等呼 吸系统症状外，可在短时间内出现意识障碍、 休克、肾功能不全、肝功能不全等其他系统表 现。少部分病人甚至可没有典型的呼吸系统症状， 容易引起误诊。也可起病时较轻，病情逐 步恶化，最终达到重症肺炎的标准。在急诊门诊遇到的主要是重症C

21、AP患者，部分是HCAP患者。重症 CAP的最常见的致病病原体有：肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、军团菌、革兰 氏阴性杆菌、流感嗜血杆菌等，其临床表现简述如下：肺炎链球菌为重症 CAP最常见的病原体，占30%70%。呼吸系统防御功能损伤（酒 精中毒、抽搐和昏迷）可是咽喉部大量含有肺炎链球菌的分泌物吸入到下呼吸道。病毒感染和吸烟可造成纤毛运动受损， 导致局部防御功能下降。 充血性心衰也为细菌性肺炎的先兆因 素。脾切除或脾功能亢进的病人可发生暴发性的肺炎链球菌肺炎。多发性骨髓瘤、低丙种球蛋白血症或慢性淋巴细胞白血病等疾病均为肺炎链球菌感染的重要危险因素。典型的肺炎链球菌肺炎表现为肺实变、寒战，体温大于

22、39.4 C,多汗和胸膜痛疼，多见于原先健康的年轻 人。而老年人中肺炎链球菌的临床表现隐匿， 常缺乏典型的临床症状和体征。 典型的肺炎链 球菌肺炎的胸部X线表现为肺叶、肺段的实变。肺叶、肺段的实变的病人易合并菌血症。肺 炎链球菌合并菌血症的死亡率为30%70%，比无菌血症者高 9 倍。金葡菌肺炎 为重症CAP的一个重要病原体。 在流行性感冒时期，CAP中金葡菌的发 生率可高达 25%，约 50%的病例有某种基础疾病的存在。呼吸困难和低氧血症较普遍， 死亡率为64%。胸部X线检查常见密度增高的实变影。常出现空腔，可见肺气囊，病变变化较快，常伴发肺脓肿和脓胸。 MRSA（耐甲氧西林金葡菌）为 CA

23、P中较少见的病原菌，但一旦明确 诊断，则应选用万古霉素治疗。革兰氏阴性菌 CAP重症CAP中革兰氏阴性菌感染约占 20%,病原菌包括肺炎克雷白 杆菌、不动感菌属、变形杆菌和沙雷菌属等。肺炎克雷白杆菌所致的CAP约占1%5%,但其临床过程较为危重。 易发生于酗酒者、 慢性呼吸系统疾病病人和衰弱者， 表现为明显的中 毒症状。胸部 X 线的典型表现为右上叶的浓密浸润阴影、边缘清楚，早期可有脓肿的形成。 死亡率高达 40%50%。非典型病原体 在CAP中非典型病原体所致者占3%40%。大多数研究显示肺炎支原体在非典型病原体所致 CAP中占首位，在成人中占 2%30%,肺炎衣原体占6%22%,嗜肺军团菌

24、占2%15%。但是肺炎衣原体感染所致的CAP,其临床表现相对较轻，死亡率较低。肺炎衣原体可表现为咽痛、声嘶、头痛等重要的非肺部症状，其他可有鼻窦炎、 气道反应性疾病及脓胸。 肺炎衣原体可与其他病原菌发生共同感染, 特 别是肺炎链球菌。 老年人肺炎衣原体肺炎的症状较重, 有时可为致死性的。 肺炎衣原体培养、 DNA检测、PCR血清学（微荧光免疫抗体检测）可提示肺炎衣原体感染的存在。军团菌肺 炎占重症CAP病例的12%23%,仅次于肺炎链球菌，多见于男性、年迈、体衰和抽烟者， 原患有心肺疾病、 糖尿病和肾功能衰竭者患军团菌肺炎的危险性增加。 军团菌肺炎的潜伏期 为 210 天。病人有短暂的不适、发

25、热、寒战和间断的干咳。肌痛常很明显,胸痛的发生率 为 33%,呼吸困难为 60%。胃肠道症状表现显著,恶心和腹痛多见, 33%的病人有腹泻。不少 病人还有肺外症状, 急性的精神神志变化、急性肾功能衰竭和黄疸等。 偶有横纹肌炎、 心肌 炎、心包炎、肾小球肾炎、血栓性血小板减少性紫癜。 50%的病例有低钠血症,此项检查有 助于军团菌肺炎的诊断和鉴别诊断。军团菌肺炎的胸部X线表现特征为肺泡型、斑片状、肺叶或肺段状分布或弥漫性肺浸润。有时难以与ARDS区别。胸腔积液相对较多。此外，20%40%的病人可发生进行性呼吸衰竭,约15%以上的病例需机械通气。流感嗜血杆菌肺炎 约占CAP病例的8%20%,老年人

26、和 COPD病人常为高危人群。 流感嗜血杆菌肺炎发病前多有上呼吸道感染的病史, 起病可急可慢, 急性发病者有发热、 咳 嗽、咳痰。 COPD 病人起病较为缓慢,表现为原有的咳嗽症状加重。婴幼儿肺炎多较急重, 临床上有高热、 惊厥、呼吸急促和紫绀, 有时发生呼吸衰竭。 听诊可闻及散在的或局限的干、 湿性罗音，但大片实变体征者少见。胸部X线表现为支气管肺炎， 约1/4呈肺叶或肺段实变影,很少有肺脓肿或脓胸形成。卡氏孢子虫肺炎（PCP） PCP仅发生于细胞免疫缺陷的病人，但PCP仍是一种重要的肺炎，特别是HIV感染的病人。PCP常常是诊断AIDS的依据。PCP的临床特征性表现有干 咳、发热和在几周内

27、逐渐进展的呼吸困难。病人肺部症状出现的平均时间为4周，PCP相对进展缓慢可区别于普通细菌性肺炎。PCP的试验室检查异常包括：淋巴细胞减少，CD4淋巴细胞减少,低氧血症,胸部 X 线片显示双侧间质浸润,有高度特征的 “毛玻璃 ”样表现。但 30%的胸片可无明显异常。PCP为唯一有假阴性胸片表现的肺炎。【辅助检查】1.病原学：诊断方法 包括血培养、 痰革兰氏染色和培养、血清学检查、胸水培养、支气管吸出 物培养、或肺炎链球菌和军团菌抗原的快速诊断技术。此外,可以考虑侵入性检查,包括经皮肺穿刺活检、经过防污染毛刷（PSB经过支气管镜检查或支气管肺泡灌洗（BAL）。 血培养 一般在发热初期采集,如已用抗

28、菌药物治疗,则在下次用药前采集。采样以无菌法静脉穿刺，防止污染。成人每次1020ml，婴儿和儿童 0.55ml。血液置于无菌培养瓶中送检。 24 小时内采血标本 3 次，并在不同部位采集可提高血培养的阳性率。在大规模的非选择性的因CAP住院的病人中，抗生素治疗前的血细菌培养阳性率为5%-14%，最常见的结果为肺炎球菌。假阳性的结果，常为凝固酶阴性的葡萄球菌。抗生素治疗后血培养的阳性率减半，所以血标本应在抗生素应用前采集。但如果有菌 血症高危因素存在时， 初始抗生素治疗后血培养的阳性率仍高达15%。因重症肺炎有菌血症高危因素存在，病原菌极可能是金葡菌、铜绿假单胞菌和其他革兰氏阴性杆菌，这几种细菌培养的阳性率高， 重症肺炎时每一位病人都应行血培养， 这对指 导抗生素的应用有很高的价值。另外，细菌清除能力低的