天然气生产及处理安全技术

天然气生产及处理安全技术天然气生产及处理安全技术 从油气田中开采出的天然气 其成分主要是以甲烷为主的 碳氢化合物的混合物 油田伴生气的甲烷含量一般占 80 90 气田气的甲烷含量一般占 90 以上 还含有少量 的 co2 h2 n2 h2o 等组分 有些气田采出的天然气还含有 h2s 和有机硫 硫醚 硫醇 等组分 当天然气从地层流人气井井 底 沿井筒流至地面时 常常带有地层水 泥沙 岩屑等杂质 有些气田还产轻质凝析油 因此 天然气在生产过程中必须经 过一系列处理 天然气生产及处理一般包括以下工艺内容 注 入缓蚀剂 降压 加热 分离 计量 调压 增压等 对于含 硫气田 采出的天然气要进行脱硫 脱水处理 经过处理的天 然气达到管输标准 才能输入管网供厂矿和城镇居民使用 1 注入缓蚀剂 对于含硫气井 为了抑制和减缓硫化氢气 体对井内油管套管的腐蚀 要定期向井内加注一定量的缓蚀剂 缓蚀剂流经井内油管和套管时 附着在钢管的内壁 外壁上 形成一层保护膜 将 h2s co2 等腐蚀性气体与钢管隔开 起 到防腐作用 2 降压 高压天然气必须经过降压处理 达到设备和管道 允许的压力才能流人设备和管道中 通常所用的降压装置为角 式节流阀 3 加热 高压天然气在降压过程中会产生 节流效应 膨 胀吸热 温度降低 当温度下降到一定程度 甲烷与天然气中 的水分结合 就会生成一种类似冰雪一样的白色结晶物质 通 常人们把它叫做水合物 水合物堆积在采气设备和管道中 会 引起堵塞 压力上升 气井生产出现异常 严重时 将造成设 备或管道憋压爆破 为了防治水合物的生成 一般可以采用水 套加热炉提高天然气温度或向天然气中加入甲醇 乙二醇等防 冻剂 破坏水合物生成的条件 以保证生产正常进行 4 分离 经过加热后的天然气流人分离器 除去油水和固 体杂质 油放人储油罐储存待运 水和固体杂质排人污水池进 行处理 地层水回注入废井中 5 计量 为了了解气井的产能和储量 对分离后的油气水 要分别进行计量 目前 国内外用得最多的天然气计量装置是 标准孔板节流装置 6 调压 天然气经过调压装置调压达到管网或用户所需要 的压力后输出 7 增压 油气田开发后期 天然气压力衰竭或钻探获得的 浅层低压气 其压力低于管网输气压力时 可以利用增压压缩 机开采 以提高油气田天然气的采收率 8 脱硫脱水 为了保护采气设备管道免受 h2s 的腐蚀 确 保供给厂矿和城镇的天然气 h2s 含量达到国家规定的标准 对 含硫天然气必须进行脱硫脱水处理 脱硫方法分干法 湿法两 类 低含硫气采用干法处理 高含硫气采用湿法处理 职业危害 天然气生产及处理中常见的危害有爆炸 火灾 中毒三类 产生的原因主要是腐蚀 超压 泄漏 违反操作规 程等 如果天然气中 h2s 超过一定的浓度 且在有水的环境中 就会对设备和管道产生严重腐蚀 h2s 溶于水形成弱酸 对金 属造成电化学失重腐蚀 氢脆和硫化物应力腐蚀开裂 严重时 会引起管线和设备爆炸 h2s 是一种无色 剧毒 酸性气体 低浓度的 h2s 气体有臭鸡蛋味 其相对密度为 1 176 较空气 重 与空气混合浓度达 4 3 46 时形成一种易爆炸混合物 h2s 燃烧时呈蓝色火焰 产生有毒的 so2 1 爆炸 输气设备 仪表 和管道长期处于受压状态 这些 设备和管道都有额定的工作压力 其生产运行压力必须低于额 定工作压力 当出现以下几种情况时 很可能会产生爆炸 1 操作人员违反操作规程造成设备或管道超压运行 2 设备或管道因腐蚀减薄 3 设备或管道发生泄漏 漏出的天然气与空气混合至一定 比例并与明火接触时 4 用空气压缩机实施气井排液时 空气与天然气混合在高 温高压下流动 2 火灾 引起天然气火灾的主要原因有 1 设备和管道由于制造缺陷 腐蚀磨损 年久老化等泄漏 天然气 遇明火点燃 2 放喷天然气被雷击点燃 3 维修设备和管道时违反操作规程引燃 3 中毒 最常见的是 h2s 和 co 引起的中毒 但 h2s 的毒 性较 co 大 5 6 倍 造成硫化氢中毒的主要原因有 1 当含硫天然气排放或大量泄漏在空气中时 人 畜不慎 呼吸后中毒 严重时会造成死亡 2 当天然气作燃料用于烧饭 取暖 淋浴时 若燃烧不完 全或通风不良 会引起人中毒或窒息 严重时也会造成死亡 预防措施预防措施 防爆 防火 防中毒具体措施如下 防爆 防火 防中毒具体措施如下 1 防爆 1 天然气生产及处理用的设备管道材质和安装应符合设计 要求 2 设备和管道启用之前必须按照试压规程进行试压并合格 3 严格遵守操作规程 4 保持设备和管道上的安全阀良好 5 严禁超压运行 6 做好设备和管道的内外壁防腐 7 消除泄漏 保持生产场所通风良好 8 严禁用空气作为气井排液的气源 2 防火灾 1 消除天然气泄漏 2 对容易泄漏的设备和管道定期检查 消除隐患 3 维修采气设备 压力容器 油罐 要动火或人要进入设备 内检修时 必须用惰性气体置换天然气并彻底清洗 取样分析 合格后再进行 为防止与容器相连的阀门内漏 应用盲板隔离 开 4 天然气生产及处理场所应严禁烟火 5 采用防爆型电器 6 采用避雷装置避免雷击引起火灾 3 防中毒 防 h2s 中毒的主要措施是 1 加强设备和管道的维护保养 防止含硫气泄漏 2 配备 h2s 检测仪器并保持良好状态 3 含硫气放空应烧掉 含硫气田水回注废井 4 在含硫气超标的场所进行设备检修时应戴防毒面具 且 至少两人在场 一人操作 一人观察 以免万一发生中毒好抢 救 防 co 中毒的措施 随着厂矿 城镇居民天然气用户的迅 速增加 防 co 中毒的问题越来越显得重要 防 co 中毒的具体 措施是 1 普及天然气安全使用知识 做到所有用户家喻户晓 人 人皆知 2 燃具的选用 所用燃具必须是国家有关职能部门认证的 符合安全要求的产品 3 制定严格的燃具安全使用和管