长岭天然气净化站安全设施\\设备的应用

　　摘要：长岭天然气净化站安全设施、设备在生产，应急处置方面发挥了很好的保障作用。设置合理的安全设施，保障充分的应急资源以及协调的人机系统，为天然气站场平稳运行提供硬件支持。高度自动化的控制系统，为操作人员管理净化站生产运行提供了有力支持，设施设备的运行效果，在实践中得到了检验。
　　关键词：天然气净化站　安全设施　安全设备
　　中图分类号：TE886　文献标识码：A　文章编号：1672-3791(2012)01(b)-0088-02
　　长岭天然气净化站(以下简称净化站)为中国石油股份有限公司吉林油田公司所有，天然气生产能力为303.2x104m³／d。生产工艺采用天然气节流调压、活性甲基二乙醇胺(MDEA)工艺脱碳、三甘醇(TEG)脱水工艺。主要装置有：天然气进站集气分离系统、胺法脱CO，装置、三甘醇脱水装置、分子筛脱水装置、天然气外输计量系统、注醇系统及配套的公用设施。项目开工建设时间2008年5月，竣工时间2010年12月，净化站自试运行以来，各项安全设施、设备运行情况良好，确保了净化站的安全平稳运行。
　　1　主要安全设施、设备在净化站的应用
　　1.1　自动控制系统
　　净化站采用了技术先进、性能良好、安全可靠的DCS(分散控制系统)对生产过程进行监测控制、集中操作和管理。并采用了独立设置的ESD(紧急停车系统)以及火灾可燃气体泄漏检测报警系统(FGS)。天然气井口设置有地面安全截断系统。当管线压力超高或超低或火灾时可自动截断井口截断阀。当工艺参数越限时联锁动作，使生产装置(或某一部分)、某一设备安全停车，人员设备及环境进入安全状态，避免事故发生。仪表自控系统开工投运前进行了联动测试，开工以来仪表自控运行正常，发挥了系统自动化操作的安全可控作用。仪表状态良好，完好率、使用率、控制率都达98％以上，净化站在可燃气体可能泄漏的地方，安装了可燃气体检测器，预警可能产生的泄漏，防止火灾、爆炸和人身伤害事故发生。现场仪表防爆等级主要为dⅡBT4、6和dⅡCT4、5、6。现场仪表符合防爆标准要求，准确性、可靠性很高，便于操作。高度自动化的控制系统，为操作人员管理净化站生产运行提供了有力支持，操作人员经过培训、实际操作锻炼，能够和系统达成人机协调，做到反应及时、处置合理。操作人员对仪表自控运行状况满意。
　　1.2　预防火灾爆炸措施
　　根据生产过程的火灾危险性分类，净化站的火灾危险类别为甲类，建筑物结构耐火等级为二级，净化站对爆炸性气体环境危险区域进行了准确划分，并绘制了爆炸性气体环境危险区域划分图。扑灭天然气火灾的根本措施在于切断气源，工艺装置充分考虑了气源切断装置的可靠性和灵活性。在天然气井口设置紧急切断阀，遇有紧急情况或事故发生，可实现紧急切断；生产过程采用管道输送密闭流程；原料气在输送过程中注入缓蚀剂，同时管道外防腐，以减少因管道的腐蚀而产生的泄漏；对可燃气体可能泄漏并聚集的场所，设有可燃气体检测与自动报警装置；原料气在输送过程中注入缓蚀剂，同时管道外防腐，以减少因管道的腐蚀而产生的泄漏；天然气净化站为三级站，设置独立的稳高压消防给水系统，平时由变频供水设备保持消防给水管网的压力，贯彻“预防为主，防消结合”的方针，在依托当地消防站的基础上，立足于自救。根据可燃物性质不同，配置了不同类型的移动式灭火器材，以及时扑灭小型初期火灾。建设初地方消防主管部门对该工程的消防设计进行了审核，净化站建成后对该工程的消防设施进行了验收。验收结果表明该工程消防系统符合国家有关消防技术规范要求，消防系统合格，并由地方消防主管部门出具了消防验收合格的意见。对爆炸危险区域内的电气选用、安装严格把关，电气设备防爆性能与使用区域相适应。严格监督施工环节，防爆电气的基础、地脚螺栓孔、沟道、孔洞、预埋件及电缆管位置、尺寸和质量，符合国家现行的建筑工程施工及验收规范的有关规定。运行前确保电机引出线相序正确、固定牢固、连接紧密、编号齐全，裸露带电部分的电气间隙符合产品标准的规定。有电气设备处的照明、通讯、消防装置齐全，接地良好。电机外壳油漆完整，电机转子转动灵活，无振动现象。
　　1.3　防雷、防静电、防触电对策措施
　　按自然条件、当地雷暴日(全年雷暴日数为36d／a)和建构筑物、生产装置的重要程度划分类别，集气装置、外输首站、放空火炬等按照第二类建筑物考虑，其余辅助用房及装置区均按第三类建筑物考虑。露天设置的工艺设备，当其壁厚大干4ram时，不设接闪器，但接地，接地点数不少于2点，间距不大于30m，接地电阻≤10Ω。装置区接地网与净化站装置区接地网可靠连接，形成联合接地网；接地装置总接地电阻≤1Ω。站内内的各种设备的金属外壳、电缆桥架、金属管道均做等电位连接并与接地装置可靠连接。电力设施均采用避雷器作过电压保护。为保护电子设备免遭受电涌过电压损害，在电源系统进线端加装电涌保护器(SPD)作为一级保护，在自控、通信设备前端的配电箱、UPS等装置加装电涌保护器作为第二级保护，将电涌电压限制在相应设备的耐压等级范围内。为保护现场重要仪表设备、DCS系统、SIS系统和F&GS系统，对电源和控制、检测回路的I／O点、通信接口等设置浪涌保护器，以保证全场的生产运行安全。
　　1.4　预防中毒、窒息，噪声，振动，高低温，机械伤害的对策措施
　　该工程在生产过程中有害物质有天然气、甲醇、丙烷、二氧化碳等。该工程在防急性中毒、窒息方面采取了以下技术管理措施：生产处于密闭状态，有毒物质存在于密闭系统中；生产装置设备采取露天布置方式；在有可燃及有毒气体泄漏处设置可燃或有毒气体浓度检测仪；大型运转设备设置了联锁停车系统；采用联锁控制系统，降低了操作人员与有毒物质接触的机率；制定了各岗位的安全操作规程，定期进行培训，使职工严格按照操作规程进行操作。各生产厂房均设置强制通风设施，避免有毒有害气体及粉尘的危害。净化站主要的高温危害为生产过程中的高温设备产生的危害，因此装置中表面温度超过60℃的设备都进行了隔热防烫处理；控制中心、操作室内都安装了空调或者风扇以防夏季高温对操作人员的危害。装置内的低温危害为冬季低温造成的危害和二氧化碳液化造成的低温危害，净化站为操作人员提供了必要防护的工作服。产生噪声的压缩机、机泵设备集中布置，采用室内安装减振基础，采用吸声建筑材料及建筑门窗吸收并屏蔽部分噪音；对噪声强度大的设备采用弹性材料或安装消声器等措施进行减噪处理，分离器汇管采取放大管径，降低流速的措施，尽量降低噪声对岗位工人的危害。净化站内存在的机械伤害主要是卷入与绞碾伤害，装置内有较多机泵等转动设备，可能发生卷入与绞碾伤害，通过危害因素识别，对可能造成机械伤害的装置内的转动设备的转动部位设置了防护设施。该工程的机械伤害防护设施满足要求。在个体防护方面采取以下措施：配备了空气呼吸器、防毒面具、防毒口罩、除尘设施、防静电工作服，手套、护耳器、绝缘工作鞋等，以上劳动保护用品符合国家规定的要求，达到保护操作人员的目的。
　　1.5　安全标志及警示设施设置
　　根据区域的危害因素，在净化站各部位按照标准设置相应安全警示标识：所有设备设施、管线都按照标准进行标识；在配电室、开关等场所设置“当心触电”警示；有台阶，坡度或易滑的位置，可使用防滑贴加以预防；用箭头标出逃生路线的方向，以最近的“出口”为准；所有“出口”都在显著位置设置“出口”标识(安装应急灯或采用荧光标识)；在所有应急设备旁，如“119”“消火栓”“洗眼站”等，加贴说明标识等。可视化的安全标识设置，增强了净化站安全提示效果。
　　2　危险性较大的设备和特种设备安全设施检测检验
　　净化站危险性较大的设备有分离器、塔、换热器、储罐等压力容器和锅炉、其它特种设备，这些都具有法定部门出具的产品安全质量监督检验证书和使用登记证。压力容器、设备、管道安装由具备国家规定的工程安装资质的施工单位完成后，定期委托第三方(地方质量技术监督部门)进行检验，检验合格后方可使用。对起重设备和机动车辆均进行定期检验，确保其安全附件可靠性。在重要压力容器、锅炉等处设置压力、温度、液位等监测仪表和安全附件，并设计了超限反应、报警设施。重要控制点合理设置安全阀、压力表及可燃、有毒气体泄漏检测报警仪及变送器等设施。安全阀校验合格，安装后进行铅封，安全阀前的截止阀加锁。在有可燃及有毒气体泄漏处设置可燃或有毒气体浓度检测仪，检测仪及仪表变送器均进行了检测，在使用前进行校验。在安全阀、压力表及变送器等强检设备方面满足生产要求。压力容器、管道投产前均进行强度试压和严密性试验，管道焊缝质量在外观检查合格后进行无损探伤检查，线路外输管道、集气管道、采气管道均采用外防腐层加阴极保护的联合保护方案；防腐层采用二层PE加强级防腐层防腐，全线设置2座阴极保护站。该工程在各阶段试车前对仪表系统、消防、电气、个体防护设施等安全设施进行了调试。防雷防静电设施的接地电阻定期检测验收(每年一次)。确保防雷、防静电设施安全可靠，满足净化站的防雷、防静要求。
　　3　安全设施、设备运行效果
　　净化站投产运行以来，安全设施、设备在生产和应急处置方面发挥了很好的保障作用。净化站总投资的5％用于安全设施、设备及安全施工。设置合理的安全设施，保障充分的应急资源以及协调的人机系统，为天然气站场平稳运行提供了硬件支持。安全设施设备的运行效果，在实践中得到了检验：2010年12月26日夜，净化站脱碳装置吸收塔一阀门因低温造成气动控制行程失灵，监控系统提示系统压力异常并及时通知远在控制室的操作人员，同时ESD系统自动启动，切断气源，全场启动应急程序，经过及时处置，避免了安全事故的发生。自投产到现在，净化站装置发生过2次较大的紧急情况和4次一般突发事件，安全设施设备的响应及时，保障有力，得到了员工的认