张凌坤孙志超王建国裴亚托
(1.中国石油华北油田公司质量安全环保处;2.中国石油华北油田公司第一采油厂;3.中国石油华北油田公司采油工程研究院)
苏桥储气库群职业病危害因素分析与防范
张凌坤1孙志超2王建国1裴亚托3
(1.中国石油华北油田公司质量安全环保处;2.中国石油华北油田公司第一采油厂;3.中国石油华北油田公司采油工程研究院)
文章针对苏桥地下储气库生产运行过程中存在的职业危害因素,利用工程分析、职业病危害因素检测、职业健康检查等方法进行系统的识别、分析,探讨其预防与控制对策,苏桥储气库通过采取自动化、密闭工艺以及防毒、防噪、个体防护用品等一系列防护措施后,职业病危害得到有效控制,保障了劳动者健康。
储气库;职业病;危害因素;分析;防范
天然气作为城市燃气,其消费量随季节变化幅度较大,随着京津地区天然气市场用气量的逐步扩大,调峰问题日益突出。地下储气库主要建设在靠近下游天然气用户城市的附近,用途是保障下游用户的调峰需要。目前世界上的主要天然气地下储气库类型包括四种:枯竭油气藏储气库、含水层储气库、盐穴储气库和废弃矿坑储气库[1]。
苏桥储气库群属于枯竭油气藏储气库,是为陕京二线、陕京三线配置的储气库,主要作用是对京津冀晋省市进行气量调峰。苏桥储气库群主要包括集注站、苏桥储气库群及集输系统。在用气淡季(注气期:4月1日—10月17日,共200 d),陕京二线、三线系统天然气由霸州分输站经天然气双向输送管道输送至集注站,天然气在集注站内经旋风分离、过滤分离、增压后输至各井场。在用气旺季(采气期:11月15日—3月14日,共120 d),注采井采出的天然气经净化、脱水、脱烃处理后通过天然气双向输送管道返输至霸州分输站,进陕京二线、三线系统。采气过程中产出的凝析油、污水在集注站统一处理。
储气库操作员工工作在注气、采气两个生产周期的工作环境中,任何一个生产环节都可能对员工造成职业病危害[2]。
生产过程涉及注采气、机械、自动化、通讯、仪表、供热、配电等专业,各专业复杂程度不一,生产设备多数都是进口设备,建设前经过安全、环境、职业健康预评价,有效减少了职业健康危害发生的可能性,但仍然存在一定职业健康危害。文章通过从介质、物料的危险性,地面主要设备设施等多方面系统进行分析识别,提出关键控制措施、防护要求,为今后地下储气库的生产运行过程中的职业健康风险控制提供指导。
1.1 有毒有害物质
◆化学毒物
苏桥储气库群注采输送介质为天然气。因此,注采气过程中工作场所存在甲烷、非甲烷总烃、少量硫化氢;采气期生产运行中生产分离器和预冷分离器分离出的凝析油主要成分为非甲烷总烃,采气期天然气烃水露点控制过程中,低温分离器分离出的轻烃成分为天然气凝液。
甲醇作为缓蚀剂,在应急状态下(正常控制烃水露点的乙二醇装置故障时)通过集注站甲醇加注系统注入;作为井口防冰堵试剂在每年采气期开井时通过移动式甲醇注入橇在井口加注一次。
锅炉房内2台蒸气锅炉,燃料为天然气,运行燃烧不完全时可产生一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮;从污水气提装置塔顶进入碱洗罐的气体含硫化氢。
◆生产性粉尘
天然气管道清管过程中产生硫化亚铁和氧化铁的混合尘;管线、设备抢维修,焊接作业可产生电焊烟尘。
1.2 生产环境中的职业病危害因素
◆噪声
主要噪声源有两种:流体动力性噪声、机械性噪声,为非稳态噪声。
流体动力性噪声:天然气注采、输送过程中气体在管道内流动产生的噪声,事故放空气体扩容、节流引起空气振动产生的噪声。
机械性噪声:注气压缩机、空气压缩机和各类机泵等动力设备运行时产生机械性噪声。
◆工频电场
集注站110 k V变电站内电力变压器及高压配电装置可产生工频电场。
◆高温
集注站内乙二醇再生塔重沸器、凝析油加热系统及锅炉房存在生产性热源。
2.1 化学性有害因素
◆烷烃
净化天然气的主要成分为甲烷,平均含量达88.94%。甲烷无色、无味、具有易燃、易爆、易扩散性,当甲烷浓度达到5%~15%与空气混合后,遇火源即可爆炸。以甲烷为主的低分子烷烃属低等毒性物质,其毒性随着碳原子增多而加大。烷烃浓度超过可燃限值时,可引起可逆性的轻、中度枢神经系统的抑制和兴奋;高浓度时,排挤空气中的氧,而能引发一系列缺氧症状,身体会感到虚弱、眩晕,严重导致单纯性窒息。
苏桥储气库群生产运行时工艺装置区、辅助生产区等工作场所可能存在甲烷、非甲烷总烃等烃类化合物。作业人员在巡检操作时可能接触到工作环境空气中存在的甲烷、非甲烷总烃。集注站采用了全线密闭输送工艺,自动化控制水平较高;站场内工艺装置为露天布置,有利于毒物扩散;操作人员为巡检工作制,每个巡检地点停留约5 min,累计接触时间短。
◆硫化氢
硫化氢为刺激性气体,可引起急性中毒,高浓度时可致“猝死”。长期接触低浓度硫化氢可引起眼及呼吸道慢性炎症,甚至可致角膜糜烂或点状角膜炎。全身可出现类神经症、中枢性自主神经功能紊乱,也可损害周围神经。
苏桥储气库群净化天然气中硫化氢含量很低,生产运行环境中,硫化氢最高允许浓度为10 mg/m3。集注站净化天然气在管道输送过程中其含量符合天然气输送标准,同时该工程采用了全线密闭输送工艺,自动化程度高,正常生产情况下无操作人员接触。
◆氧化物
一氧化碳轻度中毒症状有头痛、头昏、心悸、四肢无力、恶心、呕吐、烦躁、步态不稳及轻度意识障碍;中度中毒可出现面色潮红、多汗及轻度昏迷;重度中毒时意识障碍严重,呈深度昏迷或植物状态。长期接触低浓度一氧化碳可引起头晕、记忆力减退等脑衰弱综合征。
一氧化氮吸入少量氮氧化物可出现胸闷、咳嗽等,伴有头痛、头晕、乏力等症状;中度中毒时可出现呼吸困难、胸部紧缩感,咳加剧,重度中毒者窘迫,咳大量白色或粉红色泡沫痰。长期接触低浓度,可引起支气管炎和肺水肿。
苏桥储气库群燃气锅炉、放空火炬工作时,天然气燃烧不完全时可产生一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮,在取暖季、采气期及放空作业时作业人员在巡检操作时可能接触到工作环境空气中存在的一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮。加热炉独立布置于锅炉房内,燃烧效率高,厂房自然通风较好,设有机械通风装置有利于气体扩散;放空火炬布置在集注站外全年最小频率风向的上风侧,且引高排放,利于防毒。
2.2 物理性有害因素
◆噪声
长期接触工业噪声早期可出现耳鸣、耳痛、头晕、烦躁、失眠、记忆力减退等症状,后期可引起暂时性听阈位移、永久性位移、高频听力损伤、语频听力损失,严重者出现噪声聋。
员工在巡检过程中,可间断接触到天然气在管道输送过程中产生的流体动力性噪声及注气压缩机、空压机、调压装置、过滤装置及各类工业泵所产生的机械性噪声。
◆工频电场
主要引起人体神经衰弱症候群和心血管系统的植物神经功能失调。表现为头晕、头痛、周身不适、疲倦无力、失眠多梦、记忆力减退及口干舌燥等;部分人员有嗜睡、发热、多汗、麻木、胸闷及心悸等症状。
集注站变压器运行时可能产生工频电场,作业人员巡检过程中可能受到工频电场的影响。变压器为封闭干式变电器,自带防护铁外壳[3],员工作业方式为监控和巡检,作业人员间断、远距离接触非电离辐射。
3.1 防中毒
苏桥储气库群集注站内安装固定式可燃气体检测仪、硫化氢气体检测仪,为值班员工配备便携式硫化氢气体检测仪。
定期组织员工学习硫化氢防护知识,配备紧急逃生包、空气呼吸器等应急救援设备,开展硫化氢中毒应急演练。
注气压缩机房、锅炉房等利用房间自身结构,设置足够的自然通风消除设备余热及有害物质逸散。注气压缩机房、变电站、锅炉房、值班室设防爆式轴流风机进行机械通风排毒。
3.2 防噪声
压缩机房、空压机等工作场所噪声强度较高86.5~104 dB(A)、等效连续A声级为90.7 dB(A)。操作人员为巡检轮休制,每个噪声巡检点停留时间约5 min,每班间断接触噪声累计时间小于120 min。因此,噪声等效声级接触限值可定为91 dB(A)。
注气压缩机独立安装于压缩机厂房内。厂房为轻钢结构,内墙面、屋面板底均钉挂穿孔式吸音板。窗户采用双层隔声窗,门采用隔声门,压缩机厂房远离控制室[4],利用自动化技术,缩短员工实际接触时间,巡检时佩戴防噪声耳塞等防护措施,减少噪声对人体健康的损害。
3.3 防工频电场
配电装置设置按规范设计,设备选型为封闭干式变电器自带防护铁外壳、设置位置距离综合值班室较远,可降低工频电场辐射强度。
3.4 个体防护
根据《中华人民共和国职业病防治法》和GB/T 11651—2008《个体防护装备选用规范》[5],结合作业人员接触职业病危害因素的实际情况,完善职业病防护用品的配置。
加强管理,保证正确有效使用防护用品。进入高噪声工作环境时,要求员工正确佩戴防噪声耳塞、耳罩等个人使用的职业病防护用品,防噪声耳塞、耳罩可降低20~30 d B(A)噪声强度;添加化学试剂(甲醇、乙二醇)的操作人员要求配备护目镜、呼吸防护器,并在HSE管理人员监护下进行操作[5]。
经过系统分析,苏桥储气库群存在的主要职业病危害因素为挥发的石油烃类、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮、噪声、工频电场等,通过采用先进、成熟的设备和工艺技术,自动化程度高,工艺流程全程密闭化[6],采取了一系列防毒、降噪、防高温低温等职业病危害因素防护设施,改善劳动条件,职业病危害得到有效控制,对员工职业健康危害较小。
同时,苏桥储气库维修、抢修密闭空间作业,接触一氧化碳、一氧化氮等作业岗位,以及噪声岗位,都是职业病危害的关键控制点,必须加强密闭空间作业职业卫生管理及防护措施,对作业单位严格监管。在日常管理工作中应加强对甲醇、一氧化碳、一氧化氮、二氧化氮等的检测和防护,以及噪声和生产环境高温、低温的综合防控,把职业病危害因素的浓度或强度控制在国家职业卫生标准接触限值以内,预防职业病事故的发生,保障劳动者职业健康,促进地下储气库事业健康稳步发展。
[1] 丁国生,谢萍.中国地下储气库现状与发展展望[J].天然气工业,2006,26(6):111-113.
[2] 杨琴,余清秀,银小兵,等.枯竭气藏型地下储气库工程安全风险与预防控制措施探讨[J].石油与天然气化工,2011,40(4):410-412.
[3] 申瑞臣,田中兰,袁光杰.地下储气(油)库工程技术研究与实践[M].北京:石油工业出版社,2009.
[4] 李丽锋,罗金恒,赵新伟,等.盐穴地下储气库风险评估技术与控制措施[J].油气储运,2010,29(9):648-651.
[5] GB/T 11651—2008个体防护装备选用规范[S].
[6] 张东普.职业卫生与职业病危害控制[M].北京:化学工业出版社,2004.
1005-3158(2014)05-0079-03
10.3969/j.issn.1005-3158.2014.05.027
张凌坤,2005年毕业于安徽理工大学安全工程专业,现在中国石油华北油田公司质量安全环保处从事HSE体系管理工作。通信地址:河北省任丘市会战道工人文化宫华北油田公司,062552