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文档简介
油气管道安全工程全册配套完整课件2主讲人:俞志东俞志东(注册安全工程师)油气管道安全工程油气管道安全工程油气储运专业第一节:课程基本内容一、课程目标:
油气管道安全工程是油气储运专业限选课程,课程主要目标是培养学生在油气储运实际工作中分析和解决有关安全方面问题的能力。二、内容安排绪论:油气管道安全主要内容第二章:油气管道及油罐火灾事故分析第三章:油气管道安全的危害因素第三章:油气管道的腐蚀和防腐第四章:油气管道运行的安全第五章:输气管道运行的安全第六章:油气管道风险评价与风险管理第七章:油气管道的完整性管理第八章:油气管道事故应急预案三、油气管道安全工程预修课程油库设计与管理;输油管道设计与管理;油气集输;工程热力学;四、参考资料:1、参考书籍(1)宇德明,易燃、易爆、有毒化学品储运过程定量风险评价,中国铁道出版社(2)严大凡,翁永基,董绍华编著,油气长输管道风险评价与完整性管理,北京:化学工业出版社,2005.6(3)吴宗之,危险评价方法及应用,北京:冶金工业出版社,2001.6(4)石油工业动火安全规程SYT5858-2004(5)刘诗飞,重大危险源辨识及危害后果分析,北京:化学工业出版社,2004.5
伴随着中国经济的快速腾飞和石油工业的蓬勃发展,目前中国油气骨干管道里程已突破7万公里。管道运输已成为继公路、铁路、水运和航空之后第5大交通运输方式,承担着我国70%的原油和99%的天然气的运输。”随着中国油气管线建设的不断加快,到2020年全国油气管网里程将达到20万公里,基本实现全国骨干线联网。“管道输送具有占地少、损耗少、成本低、输量大、快捷方便等优点,但也有管线长、跨区域多、沿途地质状况和自然环境复杂多变,对管材质量、施工质量、监控水平、安全保障性要求高等特点。”1.1油气输送管道特点长距离输油(气)管道除了具有管径大、输送距离长、工作压力高、输油(气)量大和长年连续运行的特点外,还具有如下的特点:没有备用管路,停输时间过长,还有可能造成重大的凝管事故。管道事故抢修作业的难度很大。油气管道常见事故
管道生产中常见的主要事故,根据其特点可分为五类:油气泄漏事故、憋压事故、凝管事故、火灾爆炸事故、电气事故、设备事故。油气泄漏事故输油(气)生产中,石油或天然气由管道或设备中漏出,造成环境污染和经济损失的事故称为油气泄漏事故。易发部位和原因为:管道干线腐蚀穿孔、管道焊缝破裂、阀门跑油(冻裂或阀门误操作)、油罐溢罐、设备(管道)密封损坏、管道断裂(自然灾害或材质问题)、管道人为破坏等。憋压事故输油泵在正常运行中,由于出口管线上阀门的阀板突然脱落、倒错流程、误将出口管线上某一阀门关死、管线清蜡时清管器卡阻、蜡堵、操作不平稳时引起的水击、油品粘度太高阻力增大、输量太小时管线初凝等都能造成憋压,严重时会将泵体密封面、法兰接口、阀门垫片等处憋漏,甚至将管线憋爆,造成跑油事故。凝管事故输油生产中由于各种原因导致的原油粘度增大而失去流动性,被迫停止生产运行的事故称为凝管事故。管道凝管事故主要发生于:投产初期油源不足,又无反输工艺流程;运行管道处理其他事故或采用间歇输油工艺使停输时间超过允许停输时间;管道输量低于允许最低输量,且输送温度偏低,热处理或加降凝剂试验技术不成熟或与加热输送工艺交替方法不当;长期不清管的含蜡原油管道,在清管中发生蜡堵。火灾爆炸事故石油蒸气和天然气同空气混合达到一定浓度时,遇明火则发生火灾或爆炸,原油罐火灾还会产生沸溢和喷溅现象。油气管线发生火灾能造成生产设施的严重破坏,危及人身安全。易发火灾的事故地点有:输油设备与工作间(加热炉、油泵房)、电气设施、罐区储罐、天然气清管站等。电气事故电气事故指输油电气系统的设备损坏和人身伤亡事故。常见的电气事故多发生在变电所设备的检修、维护中。易发事故有:电机烧瓦、油开关油质失效合闸爆炸、变电所带负荷合闸、维修触电死亡等。设备事故设备事故指输油(气)生产中,由于各种原因造成的输油(气)主要设备损坏。容易损坏设备的事故有:锅炉烧干、加热炉爆炸、油罐抽瘪、阀门憋压或冻裂、输油机泵(燃气轮机)故障、设备超负荷运转等。2.1油储系统危险性分析
易燃性根据《常用危险化学品的分类及标志》(GB13690-92)和《石油化工企业设计防火规范》(GB56160-92(1998年局部修订)),油库中油品属于中闪点易燃液体,甲B类火灾危险性物质。油蒸气与空气混合,易形成爆炸性混合物,遇氧化剂会引起燃烧爆炸。在一定能量的作用下,油品会发生猛烈燃烧。一旦燃烧产生,就呈现出燃烧温度高、辐射热强的特点。因此,避免各种火源的接触及超自燃点的暴露是预防燃烧事故的重要手段。易爆性所谓爆炸性是物质发生非常迅速的物理或化学变化的一种形式。通常用爆炸极限表示油品爆炸的危险性。以下是几种油品的爆炸极限油品名称浓度爆炸极限/%(体积)温度爆炸极限下限上限下限上限车用汽油航空汽油喷漆燃料煤油柴油溶剂油1.41.41.40.60.61.47.67.57.58.06.56.0-38-3440-8-486易蒸发性液体表面气化的现象叫蒸发。物质要蒸发的这种固有趋势称为蒸发性,或挥发性。蒸发性是轻质油品在储运中最重要的危险特性之一。它与油品的密度、饱和蒸气压密切相关。在环境温度下,汽油蒸发最快,煤油和柴油次之,润滑油最慢。油品蒸发受气温、油品温度、油品表面积、表面空气流速、表面压力和油品密度的制约。对于油库安全来说,在相同条件下,蒸发性大的油品蒸发损失就大,火灾的危险性也就越大,形成气阻、气蚀的可能性也大。而且油气比空气重,易于在作业场所及低洼、通风不良的地方漂浮积聚,这种潜在的不安全因素,对油库的防火安全影响极大。易泄露、扩散性油品的装卸、储运作业都是在压力状态下进行的,在生产的过程中,容易发生泄漏事故。油品一旦泄漏,在环境温度下将由液相变为气相,体积急剧膨胀,并与空气混合,向周围扩散。易积聚性在常温、常压条件下,油蒸气比重比空气重,因此一旦泄漏,容易滞留在地表、水沟、下水道、电缆沟及凹坑低洼处,并贴着地面,沿下风向扩散到远处,延绵不断,结果在预想不到的地方遇火而引起大面积的爆炸或火灾事故。易产生静电的危险性油品在运输、输转、灌装、调和等作业过程中,不可避免的发生搅拌、沉降、过滤、摇晃、冲击、喷射、飞溅、发泡以及流动等接触分离的相对运动而产生静电。由于油品本身的不导电性,因此容易造成静电积聚。当静电集聚到一定程度,电压足够高时,就可能在薄弱环节跳火放电,引起火灾、爆炸事故。受热易膨胀性油品与其它物质一样,具有热胀冷缩的特点。受热后,温度升高,体积膨胀,若容器灌装过满,管道输油后不及时排空,又无泄压装置,便会导致容器和管件的损坏。另一方面,由于温度降低、体积收缩、容器内出现负压,也会使容器变形损坏。毒性油品的毒害性,因其组成的烃类不同而不同。不饱和烃、芳香烃的毒害性比烷烃大;易蒸发的油品毒害性比不易蒸发的油品大;含4乙基铅汽油的危害比不含4乙基铅汽油大。油品对人的毒害性,一是烃类蒸汽,即汽油;二是汽油中加入的4乙基铅。毒害性最大的是轻质油品,特别是汽油。因汽油中含有不少芳香烃和不饱和烃,且蒸发性强。渗透性油品是一种渗透性很强的液体物质。总体来说,轻质油品与重质油品相比,渗透性强,如在油罐、输油管道腐蚀穿孔,漏油如不能及时发现,渗入地下的油品成为不可忽视的危险因素。发生沸溢或喷溅危险性油品在燃烧过程中,极易发生沸溢或喷溅(仅重质油具有此特点)。而成品油库中储存的油品都是轻质油品,所以成品油库中的油品不具有此危险性。易受杂质的侵害性油品中含有硫化氢及水分等杂质,这些杂质对罐体内钢板产生腐蚀作用,严重时会产生氢鼓包现象,从而降低罐体的安全性能,也是事故隐患之一。2.2油库事故数据分析
事故类型统计油库事故分为着火爆炸、油品流失、油品变质、设备损坏和其他等五类事故。着火爆炸和油品流失两类事故739例,占70.4%。其中着火爆炸事故445例,占42.4%;油品流失294例,占28.0%.类型着火爆炸油品流失油品变质设备损坏其他合计案例数44529419562541050%42.428.018.65.95.13.1危险源辨识原理与方法广义的危险源是指危险的根源,包括危险载体和事故隐患。狭义的危险源是指可能造成人员死亡、伤害、职业病、财产损失、环境破坏或其他损失的根源和状态。危险源是事故发生的根本原因。若从能量释放的角度分析,危险源可理解为系统存在的可能发生意外能量释放的危险物质。重大危险源
我国在GB18218-2000标准中将重大危险源定义为长期地或临时地生产、加工、搬运、使用或贮存危险物质,且危险物质的数量等于或超过临界量的单元。单元指一个(套)生产装置、设施或场所;或属与同一个工厂的且边缘距离小于500m的几个(套)生产装置、设施或场所。临界量是指对于某种或某类危险物质规定的数量。单物质的临界量可直接查表(GB18218-2000);多种物质用加权值计算。
危险源分类
根据事故致因的能量意外释放理论,事故是能量或危险物质的意外释放,作用于人体的过量的能量或干扰人体与外界能量交换的危险物质是造成人员伤害的直接原因。于是,系统中存在的、可能发生意外释放的能量或危险物质被称作第一类危险源。导致屏蔽措施失效或破坏的各种不安全因素称作第二类危险源,它包括人、物、环境三方面的问题,环境是指开放的人--机(物)工作系统的外部环境。第一类和第二类危险源导致事故发生的事件链
3.2危险源风险评价方法
定量计算每一种危险源所带来的风险:
D=LEC式中D——风险值。
L——发生事故可能性大小。
E——暴露于危险环境的频繁程度。
C——发生事故产生的后果。事故发生的可能性(L)
经验分数值事故发生的可能性10完全可以预料6相当可能3可能,但不经常1可能性小,完全意外0.5很不可能,可以设想0.2极不可能0.1实际不可能暴露于危险环境的频繁程度(E)
经验分数值频繁程度10连续暴露6每天工作时间内暴露3每周一次,或偶尔暴露2每月一次暴露1每年几次暴露0.5非常罕见地暴露发生事故产生的后果(C)
经验分数值事故后果100大灾难,许多人死亡40灾难,数人死亡15非常严重,一人死亡7严重,重伤3重大,致残1引人注目,不利于基本的安全要求风险等级的划分(D)
D值风险程度危险等级>320极其危险,不能继续作业Ⅴ160~320高度危险,需立即整改Ⅳ70~160显著危险,需要整改Ⅲ20~70一般危险,需要注意Ⅱ<20稍有危险,可以接受Ⅰ危险源风险值表
从上表可以看出,泵房密闭,并且存在大量可燃介质,容易引起重大事故,是重大危险源,需要立即进行整改。而其他作业区和工作,危险程度相应较小。序号危险源因素LECD风险程度1原油罐区131545一般危险2泵房161590显著危险3原油装卸区16742一般危险3.3火灾爆炸危险指数评价为了客观地评价油库的安全性,采用DOW(道)化学公司火灾爆炸指数评价法来确定物质、设备及工艺装置等存在的潜在危险性,定量计算火灾爆炸可能导致的危害程度和停产损失,是一种有效的手段。通过评价火灾爆炸指数,可以确定危险场所的火灾、爆炸危险性的程度;找出可能导致事故发生及扩大灾情的设备;将潜在的火灾、爆炸危险性纳入安全管理。危险度的初期评价进行火灾、爆炸危险指数评价的第一步是确定评价单元。单元是工程或装置的一个独立部分,与其他部分保持一定的距离,并用防火墙、防爆墙、防护堤等与其它部分隔开。通常,在不增加危险性潜能的情况下,可把危险潜能类似的单元归并为一个较大的单元一并计算。火灾、爆炸危险指数(F&EI)按下式计算:F&EI=F3×MF式中:F1—一般工艺危险系数;F2—特殊工艺危险系数;F3—工艺单元危险系数,F3=F1×F2;MF—物质系数;物质系数(MF)是一个最基础的数值,用来表述物质在由燃烧或其它化学反应引起的火灾、爆炸中所释放能量大小的内在特性。求出火灾、爆炸危险指数后,按表确定其火灾、爆炸危险等级。危险等级的划分如表所示:F&EI值1—6061—9697—127128—158>158危险等级最轻较轻中等高极高火灾、爆炸危险指数分析计算程序地点:油库单元序号:一主要设备:原油罐区物质名称原油1、物质系数MF162、一般工艺危险性物质系数范围采用危险系数基本系数1.001.00A、放热化学反应0.3~0.40B、吸热反应0.20~0.40C、物料处理与输送0.25~1.050.85D、密闭式或室内工艺0.25~0.90E、通道0.20~0.35F、排放和泄露控制0.25~0.500.50一般工艺危险数系(F1)2.353、特殊工艺危险系数危险系数范围采用危险系数基本系数1.001.00A、毒性物质0.20~0.800.20B、负压(<500mmHg)0.50C、易燃范围内惰性------唯惰性化------0.501、罐装易燃液体0.500.502、过程失常或吹扫故障0.303、一直在燃烧范围内0.80D、粉尘爆炸0.25~2.000.16E、压力F、低温0.20~0.30G、易燃及不稳定物质的重量1、工艺中的液体及气体1.22、贮存中的液体及气体3、贮存中的可燃固体及工艺中的粉尘H、腐蚀与磨蚀0.10~0.750.20I、泄露——接头和填料0.10~1.500.30J、使用明火设备K、热油热交换系统0.15~1.15L、转动设备0.50特殊工艺危险系数(F2)3.56工艺单元危险系数(F1×F2=F3)8.37火灾、爆炸指数(F3×MF=F&EI)133.9火灾、爆炸危险等级IV(高)单元补偿后危险指数的计算根据补偿系数的取值原则,从工艺控制、物质隔离和防火措施三个方面进行
地点:油库单元一1、工艺控制安全补偿系数补偿系数范围采用补偿系数A、应急电源0.980.98B、冷却装置0.97~0.990.98C、抑爆装置0.84~0.98D、紧急切断装置0.96~0.990.99E、计算机控制0.93~0.990.98F、惰性气体保护0.91~0.99G、操作规程/程序0.91~0.980.92H、化学活泼性物质检查0.91~0.980.98I、其它工艺危险分析0.91~0.980.98工艺控制安全补偿系数C1值0.822、物质隔离安全补偿系数A、遥控阀0.96~0.980.98B、卸料/排空装置0.96~0.98C、排放系统0.91~0.97D、联锁装置0.980.98物质隔离安全补偿系数C2值0.963、防火设施安全补偿系数A、泄漏检测装置0.94~0.98B、结构钢0.95~0.980.97C、消防水供应系统0.94~0.970.97D、特殊灭火系统0.91E、洒水灭火系统0.74~0.97F、水幕0.97~0.98G、泡沫灭火装置0.92~0.970.94H、手提式灭火器材/喷水枪0.93~0.980.98I、电缆防护0.94~0.98防火设施安全补偿系统C3值0.87安全措施总补偿系数C=C1×C2×C30.69补偿火灾、爆炸危险指数(F&EI)’=F&EI×C92.4补偿火灾、爆炸危险等级II(较轻)危险指数评价结果分析单元号单元名称初期危险指数评价补偿危险指数评价F&EI危险程度(F&EI)’危险程度1原油罐区133.9高92.4较轻2原油装卸区133.9高93.7较轻3原油泵房133.9高90.7较轻危险指数评价结果分析
计算结果表明,这三个评价单元的危险等级为“高”,补偿计算结果表明,所有单元的危险等级都降为“较低”级别。说明油库所评价单元在采取安全措施和预防手段的条件下,危险等级大大降低,达到可以接受的程度。2.4世界石油化工87起特大事故比率
装置次数所占比例罐区1618.4油船66.9乙烯78乙烯加工89.2烷基化66.9加氢78催化气分78焦化44.6溶剂脱沥青33.45蒸馏33.45聚乙烯等塑料910橡胶11.1天然气输送89.2合成氨11.1电厂11.14.1安全管理体系的构建
在我国石油化工行业的大型企业借鉴国际同行业的安全管理方法,在企业内部实施了健康、安全和环境管理体系(HSE)。在我国交通行业,交通运输部要求国内的危险化学品航运公司根据国际海事组织的《国际船舶安全运营和防止污染管理规则》(简称ISM规则),对500吨级以上的油品船舶、化学品船舶、气体运输船舶实施安全管理体系并取得认证。2001年12月中国标准化委员会正式颁布了国家标准GB/T28001-2001《职业健康安全管理体系规范》,使得我国职业健康安全管理体系标准化全面、正规化地展开。现代职业健康安全管理体系是以系统安全的思想为基础,通常包含4个方面内容,有安全输入,安全过程,安全输出和安全反馈。管理的核心是系统中导致事故的根源——危险源,强调通过危险源识别、安全风险评价和风险控制来达到减少事故的目的。安全管理体系的系统模式
管理体系的框架
4.2HSE管理体系实施步骤
健康、安全与环境管理体系简称为HSE管理体系,或简单地用HSEMS(HealthSafetyandEnvironmentManagementSystem)表示。HSEMS是近几年出现的国际石油天然气工业通行的管理体系。它集各国同行管理经验之大成,体现当今石油天然气企业在大城市环境下的规范运作,突出了预防为主、领导承诺、全员参与、持续改进的科学管理思想,是石油天然气工业实现现代管理,走向国际大市场的准行证。健康、安全与环境管理体系的形成和发展是石油勘探开发多年管理工作经验积累的成果,它体现了完整的一体化管理思想。HSE管理体系实施步骤一、学习标准、培训人员企业在建立HSE管理体系之前,应结合集团公司颁布的10个HSE系列标准,开展两个层次的教育培训工作。
1.组织对岗位工人的宣传教育。
2.组织对领导干部和管理人员的专门培训。二、风险评价和管理现状调研风险评价和管理现状调研是建立HSE管理体系的前提和基础,企业及二级单位在建立HSE管理体系之前,必须对企业存在的事故隐患、职业危害、环境影响进行风险评价。以使企业制定的控制目标和管理方案更具有针对性。三、规划设计和准备
1.企业最高管理者依照HSE管理规范确定的承诺原则和内容,向企业员工和相关方作出书面承诺。
2.企业最高管理者指定和任命HSE管理者代表,并授予应有的管理权限。
3.企业主管部门提出HSE方针和目标草案,最高管理者组织评审并批准发布。
4.成立企业HSE管理委员会,制定HSE管理委员会章程。合理设置工作岗位,充实技术管理人员。
5.建立健全企业HSE组织管理网络,成立基层单位HSE管理小组,按要求选拔配备HSE管理人员或安全工程师。
6.依照HSE管理规范,制定各级组织和人员的HSE职责。制定和完善HSE管理工作所必需的制度、规定。
7.根据HSE管理规范和HSE制度、规定的要求,制定出HSE关键管理工作的程序。
8.提出建立和保持HSE管理体系所需的资源配置计划。
9.制定HSE管理体系建立的实施计划进度表,明确各部门和单位的责任与分工。四、HSE管理体系的实施以上准备工作全部完成后,即可进入HSE管理体系的实施阶段,其主要工作内容应为:
1.批准和发布HSE实施程序。
2.部门、车间按实施程序的要求,组织开展日常的HSE管理活动。
3.部门、车间建立体系要素运行保证机制,开展检查监督和考核纠正工作,保证HSE管理体系按既定的目标和程序运行。五、审核、评审
HSE管理体系在运行过程中,由于受到外因、内因的影响,管理目标、管理程序、管理方法与管理效果之间有可能发生一定的偏差。因此,在HSE管理体系运行一定时期后,需要对HSE管理体系的符合性、有效性、适用性进行审核、评审,以及时调整现实与体系不相符合、体系与现实不相适应的部分,达到持续改进,不断提高的目的。油气储运安全工程SafetyTechnologyofOil&GasStorageandTransportation油气储运安全工程青岛科技大学油气储运工程系主讲:李涛第一节:课程基本内容一、课程目标:
油气储运安全技术是油气储运专业限选课程,课程主要目标是培养学生在油气储运实际工作中分析和解决有关安全方面问题的能力。二、内容安排第一章:概述第二章:油气管道事故分析第三章:油气管道安全的危害因素第四章:油气管道的腐蚀与防护第五章:输油管道运行的安全第六章:输气管道运行的安全第七章:油气管道的风险评价与风险管理第八章:油气管道的完整性管理第九章:管道事故应急预案三、储运安全技术预修课程油库设计与管理;输油管道设计与管理;油气集输;工程热力学;工程流体力学。四、参考资料:(1)宇德明,易燃、易爆、有毒化学品储运过程定量风险评价,中国铁道出版社(2)严大凡,翁永基,董绍华编著,油气长输管道风险评价与完整性管理,北京:化学工业出版社,2005.6(3)吴宗之,危险评价方法及应用,北京:冶金工业出版社,2001.6(4)石油工业动火安全规程SYT5858-2004(5)陈利琼,油气储运安全技术与管理,北京:石油工业出版社,2012.81、参考书籍2、期刊《采矿与安全工程学报》《安全、健康和环境》《矿业安全与环保》《工业安全与环保》《安全》《油气储运》五、考核方法及成绩评定平时成绩:平时成绩主要根据平时作业、课堂参与及课堂纪律等方面的情况加以评定。考试方式:闭卷考试。考试总成绩=笔试成绩(70%)+平时成绩(30%)第一章概述第一节油气管道分类及其特点第二节油气管道安全工程的主要内容第一节油气管道分类及其特点一、油气管道分类二、输油管道组成及其特点三、输气管道组成及其特点一、管道分类及其特点管道运输(pipelinetransportation)已有约130余年的历史。作为输送原油和成品油最主要的方式之一,管道运输的发展与能源工业,尤其是石油工业的发展密切相关。现代管道运输起源于19世纪中叶1865年美国宾夕法尼亚的第一条原油管道。一、管道分类及其特点我国的管道网建设则始于20世纪50年代末期新疆建成的全长为147km、管径为150mm的克拉玛依-独山子输油管道。20世纪60年代以后,随着我国石油工业的蓬勃发展,大庆、胜利等油田的建设,管道运输得到了较大发展。形成以(大)庆铁(岭)、铁(岭)大(连)、铁(岭)秦(皇岛)、东(营)黄(岛)和鲁(山东临岜)宁(江苏仪征)五大干线为主的全国原油长输管道系统。一、管道分类及其特点1.运费低,能耗少;2.运量大,劳动生产率高;3.投资省,占地少;4.受外界影响小,安全可靠。一、管道分类及其特点分类:输油管道输气管道固体料浆管道我国管道运输的差距1.在管道所用管材与制管工艺方面2.在输油工艺方面3.在机、泵、阀门等方面4.在自动化技术方面5.在防腐技术方面6.在管道施工技术方面管道运输的发展趋势目前输气管道运输正朝大口径(1400mm以上)、高压力方向发展,并不断研制采用新材料、新技术、新工艺。国外研究的新技术还包括新的输气工艺。目前国内采用的大部分是有线载波通讯,微波通讯也开始得到应用。水力管道、风动管道、集装胶囊管道和管道旅客运输系统,但应用最广泛的仍主要是液体输油管道及输气管道。二、输油管道组成及其特点(一)、输油管道的组成(二)、输油管道的主要设备(三)、管道防腐措施(四)、液化气管道输送的特殊性(一)、输油管道的组成1.输油管种类等温输油管热油输油管(一)、输油管道的组成2.组成:(1)输油站——沿管道干线为输送油品而建立的各种站场。包括:首站、中间站、末站首站:长输管道的起始点,主要任务是集油、输送。中间站:为油流提供能量,即加压泵站和加热站。末站:位于管道的终点,往往是受油单位的油库或转运油库。(一)、输油管道的组成2.组成:(2)管线管道、沿线阀室、穿越设备、管道防腐保护措施、供电和通讯设施等。1—井场;2—输油站;3—来自油田的输油管;4—首站罐区和泵房;5—全线调度中心;6—清管器发放室;7—首站锅炉房;8—微波通讯塔;9—线路阀室;10—维修人员住所;11—中间输油站;12—穿越铁路;13—穿越河流;14—跨越工程;15—车站;16—炼厂;17—火车装油线桥;18—油轮码头。长距离输油管组成及油的流程(二)、输油管道的主要设备输油管道的主要设备:1.离心泵与输油泵站2.输油加热炉3.储油罐4.管道系统5.清管设备6.计量及标定装置(二)、输油管道的主要设备1.离心泵与输油泵站离心泵:是输油站的核心设备,是将机械能变成液体动能的动力装置。一般采用电动机、柴油机或燃气轮机驱动。离心泵和驱动机组成泵机组,通常一个泵站设几个泵机组,根据需要采用串联或并联连接。输油泵站:设于首站和中间站,为油流提供能量。(二)、输油管道的主要设备2.输油加热炉在输送原油的过程中,为降低能量消耗,防止凝结,减少结腊,通常采用加热炉加热。直接加热炉间接加热炉(二)、输油管道的主要设备1—燃烧器(火嘴);2—辐射室;3—对流室;4—烟囱直接加热炉流程图(二)、输油管道的主要设备3.储油罐(1)作用:储存石油和产品。(2)油罐分类:按建造方式分按建造材料分按结构形式分固定拱顶罐、内浮顶罐和外浮顶罐(二)、输油管道的主要设备(a)桁架式锥顶油罐(b)悬链式无力矩顶油罐(c)立式圆柱形拱顶钢罐储油罐示意图(二)、输油管道的主要设备4.管道系统有缝钢管、无缝钢管埋设深度:不小于0.8m(二)、输油管道的主要设备5.清管设备清理管道结腊,保证管道通常。(二)、输油管道的主要设备1—前皮碗;2—锅刷;3—刮板;4—后皮碗机械清管器构造示意图(二)、输油管道的主要设备6.计量及标定装置掌握油品的首发量、库存量、损耗量。在现代化的管道运输系统中,还可以调整运行状态、矫正压力与流量、检查泄露等。(三)、管道防腐措施化学腐蚀、电化学腐蚀1.采用防腐材料管道2.在管道中加入缓蚀剂3.管壁涂防腐涂层4.阴极保护法(外接电源)(四)、液化气管道输送的特殊性1.保持液化气管道沿线压力不低于输送温度下的饱和蒸汽压,以避免液化气汽化降低输量。一般要求各中间站进站压力比同温下液化气饱和蒸汽压高5×105MPa以上。2.液化气输送管道温度常低于管道周围土壤,为防止液化气温度升高,管道周围应涂敷绝热保温层。同时,液化气输送时摩擦阻力会降压且使温度升高,故长距离输送时,除设加压泵站外,还应设中间冷却站。(四)、液化气管道输送的特殊性3.液化气管道投产前,要用压缩空气推动清管球驱除管内试压存水,同时还要用低露点的天然气或氮气为管道置换空气。通常从开始运行到稳定运行需要一个预冷却过程。4.液化气管道停运时,管道温度会在周围热量渗透下升温,使管道压力急剧增大,故应在进出站处设安全阀与空罐相连,使管道压力保持在安全极限以内。三、输气管道运输设备(一)输气管道的组成(二)输气管道的主要设备(三)增加输气管输气能力(一)、输气管道的组成我国是世界上最早使用管道输送天然气的国家之一。1600年左右,竹管输气已有很大发展。第一条现代意义的输气管道是1963年在四川建成的、管径426mm、长度55km的巴渝管线。18世纪以前主要是用木竹管道输送,1880年首次出现蒸汽机驱动的压气机,19世纪90年代钢管出现后,管道运输进入工业性发展阶段。到20世纪80年代,全世界的输气管道约近90万km。美国、西欧、加拿大及前苏联国家均建成了规模较大的输气管网甚至跨国输气管道。(一)、输气管道的组成矿场集气管网干线输气管道(网)城市配气管网相关站、场等(一)、输气管道的组成天然气输送管道系统示意图(二)输气管道的主要设备1.矿场集气任务:从井口开始,经分离、计量、调压、净化和集中,到输入干线前的一系列过程。主要设备:井场、集气管网、集气站、天然气处理厂、外输总站等。(二)输气管道的主要设备2.输气站(或压气站)任务:对气体进行调压、计量、净化、加压和冷却,使气体按要求沿着管道向前流动。每110-150km设一个中间压气站。核心设备:压缩机和压缩机车间,根据需要还设有调压计量站和储气库。(二)输气管道的主要设备3.干线输气任务:从首站开始到配气站为止的干线管网。高压、大管径是长距离输气管道的发展方向。(二)输气管道的主要设备4.城市配气任务:从配气站(干线终点)经各级配气管网和气体调压所,按要求向用户供气的过程。(三)增加输气管道输气能力铺设副管倍增压气站四、固体料浆管道运输设备(一)固体料浆管道系统的组成(二)固体料浆管道的主要设备一、固体料浆管道系统的组成固体浆料管道运输:将待运输的固体物质破碎成粉粒状,用适量的液体配制成可输送的浆液,通过长输管道输送浆液到目的地,再将固体与液体分离后送给用户。主要输送物——煤、铁矿石、磷矿石、铜矿石、铝钒土、石灰石等配制浆液——主要是水,还有少量的燃料油或甲醇一、固体料浆管道系统的组成组成:浆液制备厂、输送管道、浆液后处理系统以煤浆管道为例,包括:
煤水供应系统、制浆厂、干线管道、中间加压泵站、终点脱水与干燥装置二、固体料浆管道的主要设备1.浆液制备系统制浆流程示意图2.中间泵站3.后处理系统煤浆脱水流程黑迈萨管道制浆流程示意图煤浆脱水流程习题——填空题、问答题1.管道运输的种类分
管道、
管道和
管道三种。2.输油管道的主要设备有
、
、
、
、
、
。3.管道运输的优点有哪些?4.试述管道运输的特点。5.试述输油管道的主要设备及工作原理。6.试述输气管道的组成。7.试述固体料浆管道系统的组成及其特点。安全是“永恒的主题”
安全工程学研究内容
安全工程学:运用安全科学的基本原理、规律和方法,以及不同工程学分支中的具体安全技术原理和方法直接服务于安全工程的技术方法。第二节油气管道安全工程的主要内容安全:是预知生产过程中的各种危险,以及为消除这些危险所采取的各种手段、方法和行为的总称。国际上关于安全的新概念指的是免於遭受伤害、危险、风险之侵扰,它包括安全系统和安全管理。安全工程学基础科学安全学技术科学安全技术学工程技术安全技术安全系统学安全物理学安全化学安全人体学安全行为学安全社会学安全经济学安全系统工程学安全系统分析、评价、控制安全设备原理安全设备技术机电安全、高压容器安全运输安全、防火防爆环境工程学
环境保护技术防尘、防毒、辐射保护噪声控制、三废控制职业病学职业病调查和防治安全人机学人机评价、人机设计可靠性技术安全管理学安全经济学应用基础理论安全生产管理、安全监察事故管理、劳动保险管理安全经济技术什么是?性质?类型……事故产生如何控制事故发生、发展的条件和规律预防、控制的原理和方法油气储运安全工程:以油气储运生产过程中可能发生的事故为研究对象,研究事故发生、发展的条件和规律及其预防、控制的原理和方法。本课程主要内容了解油气储运工程事故的特点和主要危害因素。掌握各类典型事故的预防和控制的基本原理与基本技术,包括高黏易凝原油管道凝管事故、油库火灾与爆炸事故的预防与控制、管道安全及监控技术、以及输油管道水击防护、管内混油界面监测技术等。掌握常用的管道风险评价技术和完整性管理体系,了解事故应急预案的制定。油气管道是一个复杂的大系统,安全因素涉及到系统本身、人和环境,也与管道工程的规划、设计、施工、运营、维护和抢修等各方面有关。为了达到安全生产的目的,需要从安全法规、安全设计、安全管理、安全技术、职业卫生、安全监督等各方面配合,形成一个完整的安全工程体系。一、安全法规
我国安全管理工作的基本方针:
“安全第一,预防为主”
如何正确认识“安全第一,预防为主”的指导思想?“安全第一”是石化销售企业安全管理的指导思想,是指考虑生产时,应把安全作为一个前提条件考虑进去,落实各项安全生产措施,保证职工的安全和健康,保证生产长期地、安全地进行。当生产和安全发生矛盾时,生产必须服从安全。管理干部应辩证地处理好生产和安全的关系,在保证生产安全和职工健康前提下去组织生产。职工应严格地、自觉地执行安全生产的各项制度,应预先考虑考虑可能存在的危险因素,尊重科学,科学地进行作业。“预防为主”就是把预防工作放在首位,辩证地处理防和消的关系,依靠作业人员重视,可靠的技术措施和科学的管理方法,将事故防患于未然。常用法规:《安全生产法》(2002年11月1日起实行)《石油、天然气管道保护条例》(2001年8月2日)《石油天然气管道安全监督管理暂行规定》(2004年4月24日)《劳动法》(1994)《特种设备安全监察条例》(2009年1月24日)《消防法》(1998)《职业病防治法》(2002年5月1日)《工伤保险条例》(2004年1月1日)《生产经营单位安全培训规定》(2006年3月1日)《安全生产事故隐患排查治理暂行规定》(2008/02/01)
《生产安全事故报告和调查处理条例》(2007/06/01)其他有关省、市地方“法规”、“规定”、“办法”、“意见”等
《关于生产经营单位主要负责人、安全生产管理人员及其他从业人员安全生产培训考核工作的意见》(2002/12)安监管人字[2002]123号
《关于特种作业人员安全技术培训考核工作的意见》(2002年12月)安监管人字[2002]124号我国安全生产标准体系已初步形成,已颁布的技术规范、标准有近1500项。(一)按适用范围和性质分:1、设计、管理类标准2、设备、工具类标准3、生产工艺安全卫生标准4、防护用品类标准(二)按对象特征分:1、基础标准2、产品标准3、方法标准(三)按标准的法律效力分:1、推荐性标准2、强制性标准二、安全设计集输站场的安全保护油库站场的安全设计油气储运工程设计防火要求及消防工程设计油气储运工程防爆设计和安全疏散油气储运工程防雷防静电设计集输站场的安全保护1)站场的防火防爆措施(1)站场的位置及与周围建筑物的距离、站场的总图布置等应符合防火规范的规定;(2)工艺装置和工艺设备所在的建筑物内,应具有良好的通风条件;凡可能有天然气散发的建筑物内应安装可燃气体报警仪。
2)集输站场的限压保护和放空
(1)井场装置的限压保护。井场装置的限压保护如图8-3所示。
图8-3井场装置的限压保护
各种限压保护设备的作用是:
①高低压安全截断阀。如图8—3中的3所示,它是一种以气体为动力的活塞式高低压截断阀。当采气管道的压力高于上限或低于下限时,安全截断阀3即自动关闭。采气管道超过上限压力,一般是因为采气管道堵塞或集气站事故情况下紧急关闭进站截断阀而造成的。采气管道低于下限压力,一般是因为采气管道发生事故破裂所致。
②弹簧安全阀。如图8—3中5、8所示,是一种超压泄放设备。管道系统具有不同压力等级时,为防止上一级压力失控,保护下一级压力系统的设备和管道,一般须装设泄压安全阀。
(2)集气站的限压保护。通常集气站中的节流阀将全站操作压力分成两个等级。凡有压力变化的系统,在低一级的压力系统应设置超压泄放安全阀。安全阀与系统之间应安装有截断阀,以便检修或拆换安全阀时不影响正常生产。在正常操作时,安全阀之前的截断阀应处于常开状态,并加铅封。
常温分离单井集气站,在进、出站的截断阀之间,可在高压系统或在中压系统设一个紧急放空兼作检修时卸压放空的放空阀。放空气体应引出站外安全地段放空。
常温分离多井集气站的多组平行生产装置,在设置安全阀的管段附近,应同时设置一个检修泄压放空阀,并汇伺安全阀的放空气体,合并引出站外放空管放空。在多组平行生产装置的汇气管上装设一个紧急放空阀,作为全站超压泄放之用。低温分离集气站中,高压分离器和低温分离器之前分别设有节流阀,故有压力等级的变化,因此在高压分离器和低温分离器的前或后的管段上,应分别设置超压泄放安全阀。设在分离器进口管段上的安全阀,其泄放介质应考虑为气液混相,设在分离器出口管段上的安全阀,其泄放介质则为气相。
油库安全技术知识
由于石油库、易产生静电、易挥发和渗漏以及带有一定毒性的石油产品,一旦失控,就将导致火灾、爆炸和人员中毒等事故的发生,甚至由于缺乏必要的安全技术知识以及采取措施不力等还可造成或加大事故的损失程度。
油库危险区域划分1)危险区域划分
油库内许多生产和生活设施在不同环境条件和作业条件下具有不同的安全要求,特别是安全用电要求。为了便于正确合理地进行电气设计、设备选型、安装、运行、检修、维护和安全管理,把油库划分成爆炸危险区、火灾危险区和一般用电区。
①爆炸危险区
油库爆炸危险区域是指油品蒸气与空气混合后,有可能达到爆炸极限的区域。包括易燃油品闪点低于或等于环境温度的可燃性油品的生产作业区及其周围的有限空间。油库内经营的汽油、溶剂油、煤油、一35#柴油等挥发出来的气体,按其在生产作业区出现和积聚形成爆炸性气体混合物的频繁程度和持续时间,将爆炸危险区划分为三级。
0区:连续出现或长期出现爆炸性气体混合物的环境。
l区:在正常运行时可能出现爆炸性气体混合物的环境。
2区:在正常运行时不可能出现爆炸性气体混合物的环境,或即使出现也仅是短时存在的爆炸性气体混合物的环境。
②火灾危险区
火灾危险区是指闪点高于环境温度的可燃油品生产作业区。火灾危险环境应根据火灾事故发生的可能性和后果,以及危险程度及物质状态的不同,按下列规定进行分区。21区:具有闪点高于环境温度的可燃液体,在数量和配置上能引起火灾危险的环境。22区;具有悬浮状、堆积状的可燃粉尘或可燃纤维,虽不可能形成爆炸混合物,但在数量和配置上能引起火灾危险的环境。23区:具有固体状可燃物质,在数量和配置上能引起火灾危险的环境。
③一般用电区域
一般用电区域是指除上述两类区域外的所有场所。如办公楼、食堂等一些供行政和生活用的建筑物场所。火灾危险区和一般用电区域均可称为非爆炸危险区域。
2)油库主要作业场所爆炸危区域划分
油库各主要作业场所的爆炸危险区域划分可参照规范标准图例,并根据爆炸危险区域的定义及划分的有关原则结合油库具体情况进行划分。
①易燃油品泵房易燃油品泵房是输转、灌装、储存闪点低于或等于环境温度的易燃油品作业区,故属于爆炸危险区域。划分范围如下:通风不良的易燃油品泵房内部划为1区;通风良好的易燃油品泵房及有孔或开式墙外与墙等高3m以内空间距地坪0.6m高、距室外3m以内的空间划为2区。当泵房爆炸危险区域内地坪以下有坑、沟存在时,坑、沟内的危险区域要提高一级。
②槽车装油场地
铁路槽车和汽车罐车可用来装卸轻质油品,故属于爆炸危险区域。其划分等级如下:油罐车内部液体表面以上空间划为0区;以通气口为中心,15m为半径的球形空间,以密闭卸油口为中心,半径0.5m的球形空间及爆炸危险区内的坑或沟划为1区;以通气口为中心,3m为半径的球形并延至地坪及以密闭卸油口为中心1.5m为半径并延至地坪的空问划为2区。
③地面储油罐
地面储油罐主要有钢质拱顶油罐及内浮顶油罐,储存易燃油品时,属爆炸危险区域。拱顶油罐在正常储存易燃油品的情况下,液体表面以上的空间划为0区;以呼吸阀为中心半径1.5m的空间和防火堤内地坪以下的坑、沟划为1区;距离储罐的外壁和顶部3m的范围内及防火堤至罐外壁高度为堤顶高的范围划为2区。内浮顶油罐在正常储存易燃油品的情况下,浮盘上部至罐壁顶部空间及爆炸危险区域内的坑、沟划为1区;储罐外壁和顶部3m范围内及防火堤至罐外壁,其高度为堤顶高的范围内划为2区。
油气储运工程设计防火要求及消防工程设计2.4.1火灾危险性分类分类判断标准:石油产品的燃烧难易程度。①呈气态的石油产品:按爆炸极限分类。②呈液态的石油产品:按闪点分类。
可燃气体和空气构成的混合气体,只有在一定的浓度范围内才能发生燃烧爆炸。在火源作用下,可燃气体在空气中,恰足以使火焰蔓延的最低、高浓度分别称为该气体与空气混合物的爆炸下限、爆炸上限。闪点(flashpoint)又叫闪燃点,是指可燃性液体表面上的蒸汽和空气的混合物与火源接触而初次发生闪火时的温度。各种油品的闪点可通过标准仪器测定。
在储运工程建设与管理中,为确定输油站、厂、库的危险性,需要首先明确管输站、厂及库涉及到的石油产品的物性参数等性质。掌握液态油品的闪点、天然气及液化石油气的爆炸极限,以此判别火灾危险性类别,确定设计中的防火要求。依据《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004注:操作温度高于闪点的乙类液体应视为甲B类液体超过其闪点的丙类液体视为乙A类液体甲A油气生产设施的总体布局及防火要求1总体布局
油气生产的厂、站、库经常散发易燃、易爆油气,对周围环境存在着易发生火灾的威胁。而其周围的企业、事业单位、服务行业、辅助性生产企业等火源种类复杂多样,对油气生产的厂、站、库也带来许多引燃油气的不安全因素。所以在进行总体布局时,站、厂、库址的选择必需合理布局和满足安全距离的要求,避免相邻企业发生事故。
油品、液化石油气、天然气凝液站场按储罐总容量划分:油品存储总容量液化石油气、天然气凝析液存储总容量V1(m3)天然气站场按生产规模划分等级×104m3/d天然气净化厂、天然气处理厂天然气脱硫站、脱水站压气站、注气站三级规模≥100规模≥400四级50≤规模≤100200≤规模≤400规模>50五级规模≤50规模≤200规模≤50注:任何规模的集气站、计量站、输气站、清管站、配气站等都为五级站场2防火要求1)油气源应布置在火源的最小风频风向的上风侧;2)按厂、站级别确定防火安全距离;3)避免相互影响和干扰,在厂、站、库之间或它们与其它设施之间应留出一定的防火安全距离;4)必须保证任何油气厂、站、库与其外部干线公路能通行车辆,路面不小于3.5m宽;5)在油气厂、站、库围墙外侧留出相应的防火空旷地带;6)与油气厂、站、库无关的油气管道、电力、电讯线路不得穿越或跨越厂、站、库区。
城市风向玫瑰图
根据某一地区气象台观测的风气象资料,绘制出的图形称风玫瑰图,分为风向玫瑰图和风速玫瑰图两种,一般多用风向玫瑰图。风向玫瑰图表示风向和风向的频率。风向频率是在一定时间内各种风向出现的次数占所有观察次数的百分比。根据各方向风的出现频率,以相应的比例长度,按风向中心吹,描在用8个或16个方位所表示的图上,然后将各相邻方向的端点用直线连接起来,绘成一个形式宛如玫瑰的闭合折线,就是风玫瑰图。图中线段最长者即为当地主导风向。建筑物的位置朝向和当地主导风向有密切关系。风玫瑰图随气候变化而变化。在进行建筑总平面设计时,要充分注意到地方小气候的变化,在设计中善于利用地形、地势,综合考虑对建筑的布置。油气生产设施的总体布局及防火要求3防火间距防火间距是根据防火的要求,在各建(构)筑物之间、油气储罐、设备之间以及相互之间必须留出的水平距离。火灾发生时,便于消防作业;减少火灾对邻近设施的辐射热,避免因烤热而爆炸着火的次生灾害。防火间距确定原则有:避免或减少发生火灾的可能性;应满足消防扑救作业的距离要求。
石油天然气站场与周围居住区、相邻厂矿企业、交通线等的防火间距,不应小于下表的规定。
《规范》中还对可能携带可燃液体的火炬的防火间距做了明确的规定,其中火炬的防火间距为根据辐射热计算进行确定的。2.4油气储运工程设计防火要求及消防工程设计4厂、站、库内部布置及防火要求1)根据厂站库所属各生产设施的火灾危险性类别、生产工艺流程特点、功能及其交通运输情况,合理集中、分区块布置。2)油气生产设施、储罐区、污水处理的污油池、除油罐及油气装卸设施和场所应布置在全年最小风频风向的上风侧。3)原油、稳定轻烃和液化石油气储罐宜布置在地势较低处。4)全厂性锅炉房和35kV及以上的总变、配电所,加热炉和水套炉应布置在可能散发油气场所的全年最小风频风向的下风侧,且布置在厂区的边部。
一、二、三、四级石油天然气站场内总平面布置的防火间距除另有规定外,不应小于下表5.2.1规定。石油天然气站场内的甲、乙类工艺装置、联合工艺装置的防火间距,应符合:①
装置与其外部的防火间距按规范中表5.2.1中甲、乙类厂房及密闭工艺设备的规定执行;②装置间的防火间距符合表5.2.2-1规定;③
装置内部的设备、建构物间的防火间距应满足表5.2.2-2的规定。表5.2.2-1装置间的防火间距表5.2.2-2装置内部的防火间距消防工程设计
消防工程设计是石油储运工程建设中一项重要内容,合理设置消防设施对迅速扑灭火灾,确保油气工程的安全生产和节省基建投资都有重要作用。
消防设施的设置,应根据站场的规模、油品性质、储存方式、容量、温度、火灾危害及所在区域消防站布局、装备情况及外部协作条件等综合考虑。
集输油气工程中的五级站可不设置消防给水系统。
火灾自动报警系统的设计,按国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-1998执行。
对于不同设备设施,消防要求也不相同:单罐容量大于或等于500m3的立式沉降罐宜采用移动式灭火设备。
固定和半固定消防系统中的设备及材料应选用专用设备。
钢制单盘式、双盘式内浮顶油罐的消防设施按浮顶油罐确定;浅盘式内浮顶、浮盘用易溶材料制作的内浮顶罐消防设施应按固定顶油罐确定。
石油企业内有大量的易燃、易爆、有毒、腐蚀性物质,容易发生火灾爆炸事故。因此在石油企业内,应全面贯彻“以防为主、防消结合”的消防工作方针。在采取防火措施的同时,应建设相应的消防水源、消防泵房、消防站及配置一定数量的小型灭火器材。消防水源消防管网消防泵房消防站灭火器消防水源水是灭火战斗中最主要的一种灭火剂,它能起到灭火和冷却双重作用。要有足够的消防水量和符合消防要求的水质。
足够的消防水量是指在灭火延续时间里消防用水总量。
消防用水可由给水管道、消防水池或天然水源供给,应满足水质、水量、水压、水温要求。若利用天然水源,应确保枯水期最低水位消防用水量的要求,并设置可靠的取水设施。消防管网
消防管网分消防给水管网和消防泡沫混合液管网。前者用于消防冷却、消防灭火和制备泡沫混合液供水;后者用于扑救甲、乙、丙类液体的燃烧火灾,大多建于储油罐区四周。应根据消防对象的重要性、规模大小、站库的地形地貌等条件选择不同形式的消防管网。
建于消防给水管网上的取水栓称为消火栓,建于泡沫混合液管网上的取水栓称为泡沫栓。消防泵房
凡高压消防管网或临时高压消防管网均要设消防泵房,其规模应能满足火场最大火灾时的冷却用水和泡沫灭火的流量和压力的需要。消防泵房的位置宜设在油罐区全年最小频率风向的下风侧,地坪宜高于油罐区地坪标高,避免流淌火灾的威胁和洪水的影响。
消防泵房应设双电源或双回路。应设置对外联络的通信设施。消防站①一、二、三级油气站场
二级以上消防站
②三级及以上油气站场
固定消防系统/消防站
若消防协作力量不能在30min内到达,可设置消防车:油田三级及以上油气站场
2台泡沫罐容>3000L消防车
气田三级天然气净化厂
2台重型消防车
③三级油气站场未设固定消防系统
消防站
或1台泡沫车及2台水罐消防车石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004消防站(续)输油管道及油田储运工程的站场
固定消防系统若消防协作力量不能在30min内到达
二级站场
1台泡沫消防车
一级站场
2台泡沫消防车输气管道的四级压气站
固定消防系统
灭火器
灭火器是指能在其自身压力作用下,将其内部所充装的灭火剂喷出用以扑救火灾,并由人力移动的轻便灭火工具。
在油气储运工程的站、厂、库及其建筑物内除按防火规范要求设置固定式或半固定式消防设施外,还应配置一定数量的灭火器。配置类型和数量按现行国家标准《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005的规定。
移动式泡沫灭火器固定式泡沫灭火器推车式干粉灭火器手提式干粉灭火器手提式二氧化碳灭火器产生爆炸的条件及防止措施
1爆炸的条件同时满足:存在可燃气体、液体,易燃液体的蒸气或薄雾。上述气体按一定的比例与空气或氧气相混合,形成爆炸性气体混合物,同时具有足够的量,其浓度在爆炸极限以内。存在足够引燃该混合物的引燃能量,如火花、电弧或高温。油气储运工程防爆设计和安全疏散
2防止爆炸的措施(1)消除或减少可燃气、液体、易燃液体的蒸气或薄雾的产生及积聚。采用密闭流程氮气(惰性气体)保护合理的管网布局合理布置总平面和单体平面油气储运工程防爆设计和安全疏散
安全措施
2防止爆炸的措施(续)(2)防止爆炸性气体混合物的形成,减少其达到爆炸极限的概率。
采用露天或开敞式建筑设置正压室设置通风装置安全措施油气储运工程防爆设计和安全疏散
2防止爆炸的措施(续)(3)消除或控制电气设备及线路产生火花、电弧或高温的可能性。(4)设置自动检测、安全报警装置,对区域内散发和积聚爆炸性气体或蒸气处进行浓度测量,当气体或蒸气浓度接近爆炸下限的50%时,能可靠地发出信号或切断电源。油气储运工程防爆设计和安全疏散
生产设施及装置爆炸危险区域及范围
爆炸危险区域:是指爆炸性混合物出现的数量或预期可能出现的数量达到足以要求对电气设备的结构、安装和使用采取预防措施的区域。
按照《油气田爆炸危险场所分区》SYJ25-87将危险区域划分为:0区:爆炸性气体混合物连续出现或长期存在的区域,属于最危险的区域。1区:在正常运行中可能出现爆炸性气体混合物的区域。1区属于危险程度次之的区域。油气储运工程防爆设计和安全疏散
2区:在正常运行中不可能出现爆炸性气体混合物,或仅可能是短时间存在的区域。
在油气生产区域中,很少存在0区,大多数情况属于2区。
爆炸危险区域范围:
在正常情况下,有可能直接形成爆炸危险浓度的区域范围,称为爆炸危险区域的区域范围。在《油气田爆炸危险场所分区》SYJ25-87中确定的区域范围是在实测油气浓度数据基础上得出。油气储运工程防爆设计和安全疏散
爆炸危险区域确定原则:
工艺设备建构筑物内部露天以墙外壁作为基准点以设备外壁作为基准点油气储运工程防爆设计和安全疏散
油气储运工程防爆设计和安全疏散
危险级别爆炸危险区域范围油气储运工程防爆设计和安全疏散
危险级别爆炸危险区域范围
厂房防爆和安全疏散1厂房防爆
油气田和管道工程中,集输、加工介质为原油、轻质油、液化石油气、石油伴生气一类的厂房均为易爆厂房。
若不采取防爆措施,一且发生爆炸事故,会造成人员伤亡和国家财产的损失,因此厂房必须考虑防爆。设计时注意:合理布置单体平面选择适宜的建筑型式选择耐爆性强的结构型式防爆建筑构造油气储运工程防爆设计和安全疏散
耐爆性是指建(构)筑物抵抗由于爆炸产生的外力的能力,爆炸形成的外力多为瞬时冲击荷载。(1)砖混结构。由于砖砌体的抗剪和抗弯强度较低,整体稳定性较差,耐爆性能低。(2)钢筋混凝上框架结构。此类结构厂房,柱和梁(屋架)的连接是刚结点,耐爆性强。(3)钢结构。钢结构厂房特点是结构自重轻、受力延性好,具有很好的耐爆性能。提高钢结构构件的耐火极限的隔热措施可采用防火涂料或耐火被覆。
油气储运工程防爆设计和安全疏散
易爆厂房的平面布置宜采用简单的矩形平面;考虑工艺的要求,将有爆炸危险的设备和装置布置在靠近外墙门窗的地方;对于跨度较大的单层和多层易爆厂房,宜将有爆炸危险的设备和装置集中分区布置,用防火墙、防爆墙隔开。易爆厂房的泄压方向应朝向空旷的地方,防止爆炸碎片和气流产生次生灾害。下面分别针对不同类型厂房的防爆特点进行介绍。油气储运工程防爆设计和安全疏散
(1)开敞式或半开敞式
此类厂房,自然通风良好,生产过程中“跑、冒、滴、漏”出来的可燃气体蒸气很快被流动的空气稀释并扩散,不容易形成爆炸混合物,有效地排除了形成爆炸的物质条件。
(2)地下式或半地下式
地下式:全部埋入地下或室内地坪面低于室外地坪面的高度超过该房间净高一半的建筑;半地下式:部分埋入地下,部分露出地面以上的建筑。自然通风不良,生产维修不便,受地下水危害较重,一般不宜采用。
(3)地上封闭式建筑
一般用于油气易爆厂房,能够弥补上述两种建筑的不足,满足易爆厂房的特殊要求。油气储运工程防爆设计和安全疏散
2安全疏散
厂房的安全出口应满足生产和维修的要求,一旦发生火灾和爆炸事故,能使岗位生产人员尽快的疏散至安全地带,减少人员的伤亡。(1)疏散门应向疏散方向开启;面积大于100m2的甲、乙类厂房,安全疏散门不得少于2个,下述情况可设一个:甲类厂房,每层面积不超过100m2,且同一时间的生产人数不超过5人;乙类厂房,每层面积不超过150m2,且同一时间的生产人数不超过10人;丙类厂房,每层面积不超过250m2,且同一时间的生产人数不超过20人。(2)地下室、半地下室的安全出口的数目不应少于两个,但面积不超过50m2,且同一时间的生产人数不超过10人时可设一个。油气储运工程防爆设计和安全疏散
(3)甲乙类工艺设备平台、操作平台宜设两个通向地面的梯子。(4)疏散楼梯一般多设在室内,有时也设在室外。甲、乙、丙类厂房的疏散楼梯应采用封闭楼梯间,疏散门应向外或向便于疏散的方向开启。电梯不能用作疏散楼梯。(5)高度超过10m的三级耐火等级长房,应有通至屋顶的室外消防梯,但不应面对老虎窗,并宜离地面3m,宽度不应小于0.5m。屋面检修钢梯可根据实际情况设置。(6)甲、乙类厂房均应有防雷接地装置。油气储运工程防爆设计和安全疏散
油气储运工程防雷防静电设计
1防雷
云中的水滴受空中强烈气流的吹袭,分裂成大小不同的水滴,其中大水滴集聚形成带正电的雷云,小水滴集聚形成带负电的雷云,随着电荷的积累,电位逐渐升高,当带不同电荷的雷云接近到一定程度或对某较高处接近到一定程度时,可使电场强度达到25~30kV/cm,这样就会发生强烈的放电,伴随着强烈的闪光。放电时温度可高达20000℃,使周围空气急剧膨胀、发生爆炸,即闪电和雷鸣——雷电。
雷电的破坏作用:电性质的破坏作用、热性质的破坏作用和机械性质的破坏作用。根据规范《石油天然气工程设计防火规范》GB50183-2004:工艺装置内露天布置的塔、容器等,当顶板厚度等于或大于4mm时,可不设避雷针保护,但必须设防雷接地。可燃气体、油品、液化石油气、天然气凝液的钢罐,必须设防雷接地,并符合下列规定:避雷针(线)的保护范围,应包括整个储罐。装有阻火器的甲B、乙类油品地上固定顶罐,当顶板厚度等于或大于4mm时,不应装设避雷针(线),但必须设防雷接地。油气储运工程防雷防静电设计
压力储罐、丙类油品钢制储罐不应装设避雷针(线),但必须设防感应雷接地。浮顶罐、内浮顶罐不应装设避雷针(线),但应将浮顶与罐体用2根导线作电气连接。浮顶罐连接导线应选用截面积不小于25mm2的软铜复绞线。对于内浮顶罐,钢制浮盘的连接导线应选用截面积不小于16mm2的软铜复绞线;铝质浮盘的连接导线应选用直径不小于1.8mm的不锈钢钢丝绳。
油气储运工程防雷防静电设计
?感应雷?避雷针的保护范围油气储运工程防雷防静电设计
2防静电
在易燃液体中,石油产品的电阻率很高。电阻率越高,电导率越小,积累电荷的能力越强。因此,石油产品在泵送、灌装、装卸、运输等作业过中,流动摩擦、喷射、冲击、过滤都会产生静电。静电集聚的危害主要是静电放电,如果静电放电产生的电火花能量达到或超过油品蒸气的最小点火能时就会引起燃烧或爆炸。所以,必须采取措施防止静电危害,目前设计中主要采取接地的方法来导走静电荷。
油气储运工程防雷防静电设计
1.防静电接地的范围①液化石油气、稳定轻烃、凝析油等的生产和储运设施必须采取防静电接地;②计量站、集气站、油库、油气处理装置等有可能产生静电危害的设备、容器、管道等,应采取防静电接地措施。
油气储运工程防雷防静电设计
③因为静电接地要求的电阻远大于防雷、电气保护接地、防杂散电流等接地系统的接地阻值,所以当上面涉及到的生产设施中接地装置与防雷等的接地系统相连接时,可不采用专用的防静电接地措施。④
有阴极保护的管道电气上是和大地连通,因此这些管道可不作防静电接地措施。油气储运工程防雷防静电设计
静电接地的具体做法可查阅规范《石油天然气工程设计
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