天然气系统交流资料

天然气

交流目的：针对我部门即将开始的天然气充压操作，结合实际情况。此次交流旨在提高各位同仁的安全意识，认清天然气及其设备操作的危险性，以期顺利完成天然气进厂。天然气知识1、天然气主要组分天然气主要成分为：甲烷CH4、乙烷C2H6、丙烷C3H8、氢气、氮气、硫化氢H2S、二氧化碳、水以及其他烃类。天然气知识2、天然气物性参数：气体高热值：给定数量的燃气在恒定压力下与空气混合完全燃烧，全部燃烧产物被冷却到与反应物的温度相同的温度并且燃烧产物中的水与水蒸汽在反应物的温度下凝结成水所释放出的全部热量。气体低热值：给定数量的燃气在恒定压力下与空气混合完全燃烧，全部燃烧产物被冷却到与反应物的温度相同的温度并且燃烧产物中的水与水蒸汽在反应物的温度下不凝结成水所释放出的全部热量。

我厂天然气的高位发热值大约为36.066MJ/Nm3、低位发热值约为32.489MJ/Nm3。天然气知识接上页天然气蒸汽及蒸汽云天然气（甲烷）的密度随着空气温度的增加而降低，当温度升高到-107℃时，天然气蒸气会变得浮动起来并向下风向扩散到空气中，而在16℃的温度下，天然气蒸气云的密度和空气的密度（1.2kg/m3）相同。天然气知识3、天然气的水露点和烃露点天然气的水露点是指在一定压力下与天然气的饱和水汽量对应的温度；天然气的烃露点是指在一定压力下，气相中析出第一滴“微小”的烃类液体的平衡温度。天然气知识4、天然气的爆炸极限

可燃气体与空气（或氧气）必须在一定的浓度范围内均匀混合，形成预混气，遇着火源才会发生爆炸，这个浓度范围称为爆炸极限，或爆炸浓度极限。可燃性混合物能够发生爆炸的最低浓度和最高浓度，分别称为爆炸下限和爆炸上限，这两者有时亦称为着火下限和着火上限。在低于爆炸下限和高于爆炸上限浓度时，既不爆炸，也不着火。这是由于前者的可燃物浓度不够，过量空气的冷却作用，阻止了火焰的蔓延；而后者则是空气不足，导致火焰不能蔓延的缘故。当可燃物的浓度大致相当于反应当量浓度时，具有最大的爆炸威力（即根据完全燃烧反应方程式计算的浓度比例）。可燃性混合物的爆炸极限范围越宽、爆炸下限越低和爆炸上限越高时，其爆炸危险性越大。由于气田气中绝大部分是CH4，所以常将CH4的爆炸极限视为天然气的爆炸极限，即5%～15%。天然气知识我厂天然气平均分子量：16.72。我厂天然气比热容：2.68kJ/kg.k。我厂天然气导热系数：0.0431W/m·K。天然气安全1、天然气使用安全规程凡需使用天然气的单位或个人，必须对天然气的特性有所了解。凡需使用天然气的单位，必须事先向设备动力部门提出书面申请，经同意后方准使用。严禁在天然气配气站内或使用天然气的场所堆放易燃物品或吸烟。不准在天然气窑炉内休息或凉衣物。严禁利用天然气管道作电焊接地线。严禁用铁器敲击管道与阀体，以免引起火花。使用天然气的场所应备有足够数量的消防器材。天然气配气站值班人员必须严格执行岗位责任制和交接班制度，认真作好值班记录，工作期间不得擅离职守。天然气安全2、防火与防爆不准携带火柴、打火机或其它火种进入调压站和燃气管道间。严格控制火源流动和明火作业。场站内严禁烟火。动火作业必项使用明火时，一定要申报有关部门审查批准，并采取安全防范措施后，方可动火。场站内所使所的各种电器设备，都必须是防爆型的，电线不可有破皮、露线及发生短路的现象。不准用铁质工具进行天然气管道、附属设备的相关工作，要求使用铜制扳手。避兔金屑容器互相碰撞，置换操作时更不准在水泥地面上滚动无垫圈的氮气瓶。调压站及燃气管道间内使用对讲机应为防爆型，不得使用手机。进入调压站进行作业时，应在场站外的静电释放桩处触摸片刻导除人体静电。天然气安全3、防毒天然气的毒性因其化学组成不同而异。原料天然气含硫化氢，毒性随硫化氢浓度增加而增高。净化天然气（已经脱硫处理）主要为甲烷的毒性。保证场站内通风条件良好。天然气事故处理时应穿戴正压式呼吸器。4、急救措施吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。皮肤接触：如果发生冻伤：将患部浸泡于保持在38～42℃的温水中复温。不要涂擦。不要使用热水或辐射热。使用清洁、干燥的敷料包扎。如有不适感，就医。天然气安全常用消防器材灭火砂箱灭火用的砂子，一般采用细河砂，放置于油品作业场所适当的地点，配备必要的铁锹、钩杆、斧头、水桶等消防工具。发生火灾时用铁锹或水桶将砂子散开，覆盖火焰，使其熄灭。适用于掩埋地面管线的初起小火灾。二氧化碳灭火机二氧化碳是一种不导电的气体，密度较空气大，在钢瓶内的高压下为液态。灭火时只需扳动开关，二氧化碳即以气流状态喷射到着火物上，隔绝空气，使火焰熄灭。二氧化碳由液态转变为气态时，大量吸热，温度极低（可达-80'C），因此，在使用时要避兔冻伤。干粉灭火机干粉主要是由碳酸氢钠、滑石粉、云母粉和硬脂酸组成，钢瓶内装有干粉和二氧化碳。使用时将灭火机的提环提起，干粉剂在二氧化碳气体作用下呈粉雾状喷出，覆盖在着火物上，使火焰熄灭。天然气事故应急处置1、应急处置原则【火灾应急处置】

切断气源。若不能切断气源，则不允许熄灭泄漏处的火焰。喷雾状水抑制蒸气或改变蒸气云流向，切记不可将水直接喷到泄露的天然气上，因为这样会增加气化速度尽可能将容器从火场移至空旷处。灭火剂：雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。【泄漏应急处置】消除所有点火源。根据气体的影响区域划定警戒区，无关人员从侧风、上风向撤离至安全区。应急处理人员戴正压自给式空气呼吸器，穿防静电服。作业时使用的所有设备应接地。禁止接触或跨越泄漏物。尽可能切断泄漏源。若可能翻转容器，使之逸出气体而非液体。，避免水流接触泄漏物。禁止用水直接冲击泄漏物或泄漏源。防止气体通过下水道、通风系统和密闭性空间扩散。隔离泄漏区直至气体散尽。作为一项紧急预防措施，泄漏隔离距离至少为100m。如果为大量泄漏，下风向的初始疏散距离应至少为800m。天然气事故应急处置2、天然气火灾事故应急处置2.1我厂可能发生天然气火灾的区域

天然气调压站，燃机前置模块（终端过滤器、FGH、燃料温控阀、流量计），启动锅炉房，燃气轮机间。

2.2

天然气火灾事故处理时的岗位职责

发电部主任的职责：组织、协调本部门人员参加应急处置和救援

工作。

值长的职责：汇报有关领导，组织现场人员进行先期处置。

运行人员的职责：发现异常情况，及时汇报值长，做好运行方式的调整和故障设备的隔离。

2.3

天然气火灾事故处理时的岗位职责

天然气事故应急处置

2.3天然气火灾事故处理程序

最早发现火情者（公司每一名员工）应立即向值长汇报；

值长通知厂消防队到现场灭火，同时报告厂内事故应急指挥部领导，启动事故预案。

根据应急指挥部的应急决定，协助疏散现场无关人员，并根据安排立即开展救援。

事故扩大时，根据应急指挥部安排拨打119报警电话请经开区消防支队支援。报警内容：单位名称、地址、着火物质、火势大小、着火范围。把自己的电话号码和姓名告诉对方，以便联系。同时还要注意听清对方提出的问题，以便正确回答。打完电话后，要立即到交叉路口等候消防车的到来，以便引导消防车迅速赶到火灾现场。天然气事故应急处置2.4应急处置措施1）发现天然气系统因泄漏着火时，值班员应立即切断天然气气源，并用二氧化碳或1211灭火器灭火。2）值班员无法采取有效措施扑救时，立即停运天然气系统设备运行，切断天然气气源，打开大门，迎接救援人员；若值班员发现无法扑救且有爆炸危险的，应在报火警后立即撤离现场，用其它手段向值长汇报。3）运行值长接到汇报后，立即汇报应急指挥领导小组，并立即安排人员赶赴火灾发生地点支援，并根据是否有爆炸可能决定是否进行现场应急处置还是组织火灾发生地点周边人员撤离，进行人员疏散。4）在爆炸没发生之前且经确认爆炸可能性较小的情况下，保卫人员应在安全边界地带进行现场隔离，约在火灾发生地点周围1000米处进行人员隔离，除消防人员和必要的救援人员外，禁止其它人员进入现场。爆炸已发生火灾被扑灭后，可在火灾发生地点警戒隔离。5）爆炸后的火灾扑灭后，应用高压水喷淋着火处，以防重新着火，然后利用原有系统阀门对着火点进行隔离，直到泄漏处无气体漏出并被置换为惰性气体为止。最后在消防人员的监护下进行设备检修恢复，恢复正常生产秩序。天然气事故应急处置接上页6）应急救援过程中，应严密监视着火或爆炸系统的内部压力，若压力接近常压但是火未扑灭，应向系统内部充入氮气，维持系统内部正压，同时加强灭火，以免回火造成爆炸或二次爆炸。救援灭火过程中，若由于不慎系统内部压力已经明显达到常压，但又没有及时充入氮气或二氧化碳气体，回火已经明显形成，遇到这种情况，应立即将着火或发生爆炸系统与其它系统隔离，形成明显断开点，然后撤离人员至1000米之外，待爆炸或二次爆炸发生后，再进行抢救。天然气事故应急处置2.5注意事项应急处置时注意防止中毒、窒息、触电、烫伤。危险区设好警戒线，并挂好标示牌。无操作权限的人员不得乱动现场设备。佩戴个人防护器具时注意检查防护用品合格，且在有效检验期内；正确佩戴使用正压式呼吸器、隔热服、隔热手套、绝缘靴等安全防护用具。现场自救和互救时不熟悉现场情况和灭火方法的人员不得盲目进入危险区域，救人前先确认自己的能力和现场情况是否能够满足对他人施救的需要。应急救援结束后要全面检查，确认现场无火灾隐患和建筑物坍塌的隐患。加强自身防护，避免救火导致人身伤害。疏散人员应按疏散路线有序撤离。天然气事故应急处置3天然气泄漏事故应急处置3.1预防加强天然气系统相关设备的巡视，对天然气设备本体、管道、阀门、法兰、仪表等处进行防腐检查，及时发现设备缺陷；巡视设备时，应定期携带危险气体浓度检测仪对相关管线及设备进行检测；天然气管线及设备需要检修时，必须做好隔离措施，用氮气置换合格后交检修人员工作；在天然气系统周围进行起吊重物或其他重大操作时，必须有专人监护，并做好安全措施，以防止对天然气设备、管道或仪表造成损坏而天然气泄漏事故；3.2泄漏的确认副值班员应立即带便携式可燃气体探测仪到现场检测，判明泄漏部位、原因泄漏量大小。不得进入便携式可燃气体探测仪测得浓度高于爆炸下限10％区域查找，仅当浓度低于爆炸下限10％时，才可以进入。天然气事故应急处置

3.3对轻微泄漏的处理1）当增压机罩壳内发生天然气轻微泄漏且无法在线处理时，应保持罩壳风机运行，将泄漏在罩壳内的天然气及时排出，巡检员及点检人员应密切监视泄漏情况，待停机后隔离泄漏点，氮气置换合格后交检修人员处理。2）管道轻微泄漏时，应在工艺允许的情况下，切换备用工艺流程，隔离漏气的设备或管段并氮气置换合格后交检修人员处理；无备用工艺流程，检修人员若通过带压紧固处理，应经值长同意。3）管道仪表发生轻微泄漏时，若泄漏仪表测量数据不涉及机组运行逻辑、保护时，副值班员应立即对泄漏仪表进行隔离，采取相应安全措施后交检修人员处理；若泄漏仪表测量数据涉及机组运行逻辑、保护时，应经值长同意后，检修人员采取强制相关逻辑、解锁保护或其它有效措施后方可对仪表进行隔离。天然气事故应急处置3.4对大量泄漏的处理1）若现场条件允许，迅速切断该泄漏管段，投用备用管路，进行隔离抢修；2）若无备用管路或隔离不了，但有效果，则视泄漏情况采用在线堵漏，待有机会时再作彻底处理；3）若现场条件不允许，则迅速切断泄漏回路，紧急停机后处理4）现场情况十分危急时，在集控室操作台或就地紧急关断调压站入口ESD阀，若该阀失效，立即联系供气末站关闭供气回路，两台机组均停机后处理。5）用便携式可燃气体报警仪检测站场天然气浓度，确定泄漏点，并做标记，设置警戒区。6）配合消防队员应利用消防水对天然气泄漏污染区域进行喷淋稀释，防止形成可爆气，做好防火、防爆工作，消防人员动作应谨慎，防止碰撞金属，以免产生火花。7）主值班员应根据天然气压力下降情况降低机组出力并做好紧急停机准备。8）主值班员在对机组执行降出力运行或紧急停机时应严格按集控运行规程执行。9）机组降出力至要求值或紧急停机后，副值班员应立即隔离泄漏段，进行排空泄压，氮气置换合格，在确保现场安全的情况下交检修人员进行处理。天然气事故应急处置3.5注意事项1）参与天然气泄漏抢险救援与现场救护人员行动时应由两人以上组成小组，互相照应，切勿单独行动。不得进入便携式可燃气体探测仪测得现场浓度高于爆炸下限10％的区域，仅当浓度低于爆炸下限10％时，才可以进入工作。2）进入天然气泄漏污染区域人员身上应无火种；必须穿着不产生静电服装，禁止穿化纤及易产生静电的服装，禁止穿带钉鞋；应触摸静电释放装置去除人体静电；应关闭手机；天然气泄漏污染区域含氧量小于19％时，应正确使用正压式空气呼吸器。3）进行天然气泄漏抢险时，应使用铜质或铍铜合金工具，如使用钢制工具，应采取防止产生火花的措施，如涂抹黄油、加铜垫等。4）在查找天然气泄漏点时应采用可燃气体检测仪或肥皂水等，禁止使用明火。5）当泄漏仪表测量数据涉及机组运行逻辑、保护时，应经值长同意后，检修人员采取强制相关逻辑、解锁保护或其它有效措施后方可对仪表进行隔离。6）发生大量泄漏时，运行人员应做好紧急停机准备，及时切断泄漏区域气源及断开该区域内设备及照明电源、消除点火源；消防车到达现场，不可直接进入天然气扩散地段，应停留在扩散地段上风方向和高坡安全地带。7）天然气泄压排放时，天然气应尽可能通过排放管、放散塔排放，并进行流速控制，防止发生次生事故。天然气调压站介绍1、构造及功用概述：

我厂天然气调压站由大连派思供货，满足两台机组最大工况下的供气需求（158000Nm3/h）。主要由入口单元、计量单元、过滤单元、加热单元、调压单元、启动锅炉调压单元、增压机、放散单元、以及阀门驱动所需仪用压缩空气系统、冷却水系统等。入口单元包括：入口绝缘接头、隔断球阀、1×100%火警关断阀（ESD）及相应的仪表、管道、阀门等。功能描述：来自上游供气管道的天然气首先进入入口单元，在入口处安装有绝缘接头与隔断球阀，实现输气管线与天然气场站的电绝缘与隔断，确保场站安全。绝缘接头后配置1×100%火警关断阀，该阀为气动阀，通过电磁阀实现远程控制，在发生泄漏、火警或其它危险事件时快速切断气源，保证电厂安全。天然气调压站介绍计量单元本单元配置1×100%超声波流量计量装置。用于对天然气进行监督管理，同时配置有流量计算机、色谱仪、隔断球阀及必要的仪表等。功能描述：流量计将实际测得的流量连同实际测得的温度和压力信号传送给流量计算机，流量计算机据此以Nm3/h为单位计算出实际消耗的天然气流量。流量计算机可以输出质量流量、体积流量、气体密度及热值信号，通过通讯线至控制系统。过滤单元本单元配置有1×100％旋风分离器、2×100％（一用一备）挡板/凝聚式两段式过滤分离器及自动排放系统，阀门以及其他必要的辅助设备。功能描述：天然气进入旋风分离器后形成旋转气流，产生的离心力会使5μ以上较大的颗粒及液滴从气流中分离出来，分离出的水和碳氢化合物经排污系统流入冷凝储罐存储。天然气调压站介绍接上页过滤分离器的型式为挡板/凝聚式两段式过滤分离器，其下段为挡板分离器，上段为装有凝聚式滤芯的过滤器。天然气首先进入到挡板分离段进行分离，初步清除大的尘粒和液滴，分离出来的固体颗粒及液滴等污物沉落到过滤器底部；然后天然气进入过滤器的过滤滤芯，清除天然气中的液滴及固体颗粒杂质经排污系统流入冷凝储罐存储。过滤单元出口还接有一套色谱分析仪，用以分析气质成分，并传送给流量计算机。加热单元本单元配置2X100%容量循环水-天然气换热器（一用一备），对天然气进行加热以满足燃机天然气流量计进口处？的入口温度要求。此外另设有蒸汽-水换热器，以满足机组启动阶段天然气调压站加热单元所需循环水温度要求。天然气调压站介绍调压单元燃气轮机调压单元按每台燃机配置一用一备的调压路，每条调压路按照每台燃气轮机流量的100%设计，共计四条。每条调压路串连配置一台超压紧急切断阀、一台监控调压器及一台工作调压器，进出口隔断球阀以及必要的温度压力仪表等。此外，因调压路上的所有调压阀（包括快关阀）均为自力式驱动，故为了防止因天然气体积压缩导致阀门气源管路结露而产生故障，特在每条调压线上配置有电伴热带。功能描述将天然气的压力调低到燃气轮机所需要的压力值。此外，通过快关阀在调压单元故障超压状态下保护天然气管道。增压机单元增压机单元按每台燃机100%流量配置一台增压机，共计两台。因我厂上级输气站供气压力不稳定，故在供气压力不能满足燃机需求时接管调压单元对天然气升压。天然气调压站介绍启动锅炉调压单元本单元按启动锅炉100%流量配置一用一备的调压路，主调压支路串连配置一台超压紧急切断阀、一台工作调压器。备用调压支路配置一个手动调压阀。此外，同天然气调压单元，本单元住调压支路已配有电伴热带。功能描述：将天然气的压力调低到启动锅炉燃烧器所需要的压力值。此外，通过快关阀在启动锅炉调压单元故障超压状态下保护天然气管道。放散单元包括安全放散阀，放散管道及集中放散塔。用以将调压站内各单元放散点。氮气单元天然气调压站配备氮气置换设备。在过滤器、每条调压支管路、每条母管线等均设置足够的隔断球阀和快速充氮接头的氮气置换接口等。同时配置有一套容量为20瓶氮气瓶的汇流排。天然气调压站介绍2、调压站部分重要设备的操作2.1火警关断阀（ESD阀）开启ESD阀的条件：ESD上游管道内的压力正常。驱动气过滤减压阀组工作正常。电磁阀供电正常。确认ESD阀前后无压差（通过手动操作ESD阀旁路阀组平衡压力）。现场手动开启紧急切断阀的步骤：1）检查ESD开启的条件是否全部具备，若是继续以下过程。2）检查电磁阀J0EKA10AS701/702，确认这两个电磁阀未供电。3）操作驱动气系统手动三通球阀（J0EKA10AA711）处于现场操作位置，即1-3通位置。4）缓慢操作手动三通球阀J0EKA10AA712，使其处于1-2位置，使得驱动气经过J0EKA10AA712和J0EKA10AA711流向ESD气动执行机构中，ESD球阀开启。5）关闭旁路小球阀J0EKA10AA004。ESD阀驱动示意图.docx天然气调压站介绍现场手动关闭紧急切断阀的步骤：1）确认ESD阀J0EKA10AA002已经完全打开。2）确认驱动气系统手动三通球阀（J0EKA10AA711）处于现场操作位置，即1-3通位置。3）操作手动三通球阀J0EKA10AA712处于现场操作位置，即1-3通位置，将执行机构与仪表供气系统隔离。4）执行机构内的仪表空气在弹簧推动下，被快速排出，ESD球阀关闭。远方开启紧急切断阀的步骤：1）检查ESD开启的条件是否全部具备，若是，继续以下过程。2）操作驱动气系统手动三通球阀（J0EKA10AA711）处于远程电控位置，即1-2通位置。3）在PLC控制柜面板上按动ESD阀打开按钮，给电磁阀J0EKA10AS701/702供电。4）执行机构动作，ESD球阀打开。5）关闭旁路阀J0EKA10AA004。远程关闭紧急切断阀的步骤：1）确认ESD阀J0EKA10AA002已经完全打开。2）在DCS或PLC控制柜面板上按动ESD阀紧急关闭按钮，切断电磁阀J0EKA10AS701/702供电3）执行机构内的压缩空气在弹簧作用下，被快速排出，ESD球阀关闭。4）必要时可以关闭仪表气隔离阀门J0EKA10AA701。天然气调压站介绍2.2超压保护阀（快关阀）复位操作：当故障排除，则需手动开启阀门复位。1）打开快关阀侧面的平衡阀，使作用于阀芯（20）上的压力达到平衡2）向下推动手柄（13），并使其顺时针转动，同时，按住（下）复位按钮（15）开启阀门。3）阀门开启后，弹簧推动操作手柄回到起始位置，接合器（14）与操作手柄（13）脱开。4）关闭快关阀侧面的平衡阀。快关阀示意图.docx气体检测仪介绍我厂选用RAE公司（华瑞科力恒）生产的型号为PGM-1600便携式气体检测仪。1、概述：我厂选择的气体检测仪安装了可燃气催化燃烧传感器（LEL）、电化学传感器（EC），故既用于测量可燃气体含量，也可用于测量O2含量。仪器测量范围：可燃气体，0—100%LEL，分辨率1%LEL；O2含量，0-30%VOL，分辨率0.1%VOL。仪器在出厂前已经进行了标准气体校正，对于可燃气体检测设置了10%LEL低报警，20%LEL高报警；对于O2含量检测设置了19.5%低报警，23.5%高报警。气体检测仪介绍2、报警释义：10%LEL的意义，甲烷的爆炸下限是5%体积比（即空气中的甲烷的体积含量达到5%时达到爆炸下限），把这个5%的体积比一百等分，让5%的体积比对应“100%LEL”，也就是说，检测仪数值达到“100%LEL”报警点时，相当于此时的甲烷含量为“5%”的体积比。那么，当可燃气体检测仪检测到的数值达到“10%LEL”报警点时，相当于此时的甲烷含量为“0.5%”的体积比，高限报警“20%LEL”，相当于此时的甲烷含量为“1%”的体积比，距离爆炸下限“5%”的体积比还是有一定距离的。VOL为体积比单位。测量O2含量时，仪表的零位显示为20.9%（即氧气在空气中的含量）。气体检测仪介绍3、仪器外观部件图气体检测仪介绍4、仪器按键气体检测仪介绍5、屏幕显示介绍气体检测仪介绍检测模式下屏幕的显示：气体检测仪介绍6、操作开关机长按“开关键”超过2秒钟即可开机，同时蜂鸣器鸣响一声。开机状态下