安全技術(shù)評價第二版教學(xué)課件作者張乃祿6-9第9章

安全技術(shù)評價第二版教學(xué)課件作者張乃祿6-9第9章第一頁，共321頁。9.1氣田產(chǎn)能開發(fā)工程安全預(yù)評價

9.1.1總論

1.概述根據(jù)《陸上石油和天然氣開采業(yè)安全評價導(dǎo)則》、《安全預(yù)評價導(dǎo)則》，結(jié)合××氣田產(chǎn)能開發(fā)工程項(xiàng)目可行性研究報(bào)告及地面工程建設(shè)方案等相關(guān)資料，受××××公司委托，對其××氣田產(chǎn)能開發(fā)工程項(xiàng)目進(jìn)行安全預(yù)評價。通過定性、定量分析，分析和預(yù)測該建設(shè)項(xiàng)目可能存在的主要危險(xiǎn)危害因素及其危險(xiǎn)危害程度，提出合理可行的安全對策措施及建議，對工程設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行管理給予指導(dǎo)。

第二頁，共321頁。

2.委托單位及建設(shè)項(xiàng)目情況簡介

1)委托單位情況簡介

(1)單位名稱：××××公司

(2)法人代表名稱：×××

(3)單位性質(zhì)：國有控股的股份制有限責(zé)任公司

(4)建設(shè)項(xiàng)目總工程師：××（高級工程師）

(5)證照情況：工商營業(yè)執(zhí)照，編號為×××××××××××××，有效期為2004年11月11日~2008年11月11日第三頁，共321頁。

2)建設(shè)項(xiàng)目情況簡介

(1)地理位置?！痢两ㄔO(shè)項(xiàng)目位于××市××縣城北，距××縣大約20公里；生產(chǎn)氣井分布于××縣境內(nèi)。

(2)地形、地貌。本地區(qū)屬于黃土高原丘陵溝壑地形，受地理特征、氣候以及人為因素的影響，該地區(qū)植被單一稀疏，森林覆蓋率低，黃土袒露，生態(tài)環(huán)境較為惡劣。輸油管道所經(jīng)區(qū)域?yàn)楹庸入A地，地形相對平坦開闊，高度變化幅度較小，從地貌上看有利于管道建設(shè)，但是河流的蛇曲形態(tài)限制了階地的平面發(fā)育，發(fā)育差的約幾百米甚至幾十米，發(fā)育較好的也不過一千多米，造成管道要跨越河流、沖溝。第四頁，共321頁。

(3)氣象條件。該評價區(qū)屬于暖溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候，一般春季東南風(fēng)盛行，秋季多雨，溫差較大。統(tǒng)計(jì)的相關(guān)氣象數(shù)據(jù)如下：年平均溫度7.7℃極端最高溫度39.3℃極端最低溫度-26℃平均大氣壓力873mmHg年平均風(fēng)速1.31m/s全年盛行風(fēng)向北風(fēng)最小風(fēng)頻方向東風(fēng)最大風(fēng)速24m/s最大凍土深度1.05m

最大積雪深度14cm第五頁，共321頁。

4)地震烈度。根據(jù)全國第三代烈度圖，本地區(qū)的地震烈度為6度，屬抗震有利地區(qū)。

(5)水文。輸油管道經(jīng)過的河流為延河支流，因地殼抬升而使河谷急劇下切，在黃土塬梁間延伸，形成樹枝狀水系結(jié)構(gòu)。該河流具有壯年期河谷特征，河谷縱斷面接近平衡剖面，但坡度較大；河谷橫剖面呈不對稱的“U”型，側(cè)向侵蝕劇烈，河床堆積物較薄，松散堆積物厚度不足2.0m，河谷屬侵蝕河谷，松散堆積層均不穩(wěn)定?？菟谒坏?，水深不足0.4m；遇到暴雨，河水迅漲，易發(fā)洪水。第六頁，共321頁。地下水：根據(jù)地貌、地質(zhì)構(gòu)造、含水層巖性、地下水分布狀態(tài)和富水性的情況，判斷輸油管線全線為河谷川臺孔隙潛水區(qū)，主要分布在河谷階地區(qū)，含水層為沖積粉細(xì)砂及礫石層，地下水位一般在3.0~12.0m左右，水質(zhì)較好。

(6)防洪。

××建設(shè)項(xiàng)目選址所在地區(qū)多暴雨，由于植被覆蓋少，多發(fā)洪水。

(7)地質(zhì)。輸氣管道通過的區(qū)域?qū)儆跐裣菪渣S土地區(qū)，主要為洛河一級階地，其黃土層分布較薄，一般厚度在3~5m。第七頁，共321頁。

3.評價依據(jù)

1)法律、法規(guī)

(1)《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》，2002年11月1日

(2)《中華人民共和國勞動法》，1994年7月5日

(3)《中華人民共和國消防法》，1998年4月

(4)《中華人民共和國職業(yè)病防治法》，2001年10月27日

(5)《石油天然氣管道保護(hù)條例》，中華人民共和國國務(wù)院第33號令

(6)《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》，中華人民共和國國務(wù)院第373號令第八頁，共321頁。

(7)《危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》，中華人民共和國國務(wù)院第344號令

(8)《安全評價通則》，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局安監(jiān)管技裝字［2003］37號文件(見附錄2)

(9)《陸上石油和天然氣開采業(yè)安全評價導(dǎo)則》，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局安監(jiān)管技裝字［2003］115號文件(見附錄6)第九頁，共321頁。

2)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

(1)《油田注水設(shè)計(jì)規(guī)范》，SY/T0005—1999

(2)《鋼質(zhì)管道及儲罐防腐工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，SY/T0007—1999

(3)《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》，GB50052—1995

(4)《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》，GB50058—1992

(5)《輸油管道工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，GB50253—1994

(6)《原油和天然氣輸氣管道穿越工程設(shè)計(jì)規(guī)范(穿越工程)》，SY/T0015.1—1998

(7)《原油和天然氣輸氣管道穿越工程設(shè)計(jì)規(guī)范(跨越工程)》，SY/T0015.2—1998第十頁，共321頁。

(8)《生產(chǎn)過程安全衛(wèi)生要求總則》，GB12801—1997

(9)《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》，GBJ140—1990

(10)《工業(yè)與民用電力裝置的接地設(shè)計(jì)規(guī)范》，GBJ65—1983

(11)《油田油氣集輸設(shè)計(jì)規(guī)范》，SY/T0004—1998

(12)《原油和天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，GB50183—1993

(13)《油田集輸管道施工及驗(yàn)收規(guī)范》，SY/T0422—1997

(14)《油田及管道儀表控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》，SY/T0090—1996

(15)《油田開采出水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》，SY/T006—1999第十一頁，共321頁。

(16)《石油與天然氣鉆井、開發(fā)、儲運(yùn)防火防爆安全生產(chǎn)管理規(guī)定》，SY/T5225—1994

(17)《油田防靜電接地設(shè)計(jì)規(guī)范》，SY/T0060—1992

(18)《石油化工靜電接地設(shè)計(jì)規(guī)范》，SH3097—2000

(19)《石油天然氣管道安全規(guī)程》，SY6186—1996

(20)《原油庫運(yùn)行管理規(guī)范》，SY/T5920—1994

(21)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，GB8978—1996

(22)《石油部工業(yè)企業(yè)職業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)范》，SH3047—1993

(23)《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》，GBZ2—2002

(24)《職業(yè)性接觸毒物危害程度分級》，GB5044—1985

(25)《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》，GBJ87—1985第十二頁，共321頁。

(26)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》，GBJ11—1998

(27)《生產(chǎn)設(shè)備安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)總則》，GB5308—1985

(28)《石油與石油設(shè)施防震安全規(guī)范》，GB15599—1995

(29)《石油化工企業(yè)可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范》，SH3063—1994

(30)《防止靜電事故通用導(dǎo)則》，GB12158—1990

(31)《化工企業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)規(guī)則》，HG2057—1995

(32)《安全色》，GB28893—1982

(33)《安全標(biāo)志》，GB2894—1982

(34)《火災(zāi)分類》(ISO3941—1977)，GB4968—1985

(35)《安全帽》，GB2811—1989第十三頁，共321頁。

(36)《絕緣導(dǎo)體和裸導(dǎo)體的顏色標(biāo)志》，GB7947—1987

(37)《防護(hù)屏安全要求》，GB8197—1987

(38)《常用危險(xiǎn)化學(xué)品的分類及標(biāo)志》，GB13690—1992

(39)《用電安全導(dǎo)則》，GB13869—1992

(40)《消防安全標(biāo)志設(shè)置要求》，GB15630—1995

(41)《工業(yè)企業(yè)采光設(shè)計(jì)規(guī)范》，GB50033—1991第十四頁，共321頁。

3)評價單位提供的資料

(1)××氣田產(chǎn)能開發(fā)工程項(xiàng)目的立項(xiàng)文件，包括：建設(shè)單位的立項(xiàng)報(bào)告、主管部門的批文。

(2)××氣田產(chǎn)能開發(fā)工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)依據(jù)及設(shè)計(jì)文件，包括：建設(shè)單位的設(shè)計(jì)依據(jù)文件、《××氣田產(chǎn)能開發(fā)工程項(xiàng)目可行性研究報(bào)告》。

(3)××公司關(guān)于××氣田產(chǎn)能開發(fā)工程項(xiàng)目安全預(yù)評價委托書。

(4)建設(shè)項(xiàng)目綜合資料:①建設(shè)單位的概況；②建設(shè)項(xiàng)目的概況；③工業(yè)場地布置圖。第十五頁，共321頁。

4.評價目的和評價范圍根據(jù)氣田開發(fā)方案的內(nèi)容，依據(jù)國家法律、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，通過定性、定量分析，對工程可能存在的危險(xiǎn)、有害因素及其危險(xiǎn)、危害程度進(jìn)行分析、預(yù)測；在分析和評價的基礎(chǔ)上，針對工程存在的問題，提出合理可行的安全對策措施及建議，對工程設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行管理的安全給予指導(dǎo)。評價范圍主要包括氣田產(chǎn)能開發(fā)的鉆井、完井工程，采氣工程，集輸工程及給排水、供配電、消防、通訊等配套系統(tǒng)工程。

5.評價程序(略)第十六頁，共321頁。9.1.2評價單元劃分為了便于評價，可將工程劃分為五個單元。

(1)鉆井、完井工程單元：包括氣田產(chǎn)能工程中鉆井、完井工程方案，鉆井、完井工程中搬遷安裝、鉆井施工、下套管、固井、測井、復(fù)雜情況處理等施工作業(yè)過程。

(2)采氣工程單元：包括氣田產(chǎn)能工程的采氣工程方案，采氣工程中射孔、壓裂改造，采氣生產(chǎn)，采氣生產(chǎn)中的氣井維修、氣層改造等作業(yè)施工過程。第十七頁，共321頁。

(3)管道單元：包括氣田產(chǎn)能工程新建的單井采氣管道、集氣干線及附屬設(shè)施等。

(4)站場單元：包括氣田產(chǎn)能工程新建集氣站等站場。

(5)生產(chǎn)輔助設(shè)施單元：包括氣田產(chǎn)能工程供配電系統(tǒng)，防雷、防靜電系統(tǒng)，照明設(shè)施，給排水系統(tǒng)及消防系統(tǒng)等。第十八頁，共321頁。9.1.3工藝設(shè)備、設(shè)施危險(xiǎn)因素分析

1)鉆井、完井作業(yè)危險(xiǎn)因素鉆井、完井作業(yè)危險(xiǎn)因素見表9-1。表9-1鉆井、完井作業(yè)危險(xiǎn)因素一覽表

第十九頁，共321頁。第二十頁，共321頁。鉆井、完井作業(yè)過程中可能發(fā)生的重大危險(xiǎn)事故是井噴失控或井噴著火。井噴時大量天然氣從井口噴出，在空氣中形成爆炸云團(tuán)，當(dāng)濃度達(dá)到5％～14％時，遇點(diǎn)火源(明火、電氣火花、靜電火花等)發(fā)生爆炸，在爆炸濃度范圍內(nèi)，極易發(fā)生火災(zāi)，其主要影響因素包括：第二十一頁，共321頁。

(1)設(shè)計(jì)或施工失誤：不能正確預(yù)計(jì)氣層位置；鉆井中遇到漏氣或氣層夾有漏層；鉆井液漏失；氣層鉆井液不足；沒有可靠的防噴設(shè)備。

(2)鉆井液密度過低，液柱的壓力不足以平衡地層壓力；鉆井液粘度過高，滯留于鉆井液中的氣體不能很快排出，使鉆井液密度降低。

(3)鉆井過程中套管破裂，氣體從套管裂口噴出地面。

(4)卡鉆、起鉆抽吸或地面設(shè)備故障造成井噴。如果井場發(fā)生井噴失控，可能會帶來災(zāi)難性的后果。現(xiàn)場和危險(xiǎn)區(qū)域的人員如果撤離不及，可能造成人員中毒和死亡。第二十二頁，共321頁。

2)采氣作業(yè)危險(xiǎn)因素采氣作業(yè)危險(xiǎn)因素見表9-2。表9-2采氣作業(yè)危險(xiǎn)因素一覽表

第二十三頁，共321頁。由于采氣井口承受較高的壓力，而天然氣又具有易燃、易爆的特性，所以采氣井場的主要危險(xiǎn)因素是天然氣泄漏引起的火災(zāi)、爆炸。如果由于操作失誤或井口設(shè)備失效，引起天然氣大量泄漏，遇火源可能發(fā)生火災(zāi)、爆炸，現(xiàn)場和危險(xiǎn)區(qū)域的人員還可能發(fā)生中毒事故。第二十四頁，共321頁。

3)管道危險(xiǎn)因素管道危險(xiǎn)因素見表9-3。表9-3管道危險(xiǎn)因素一覽表

第二十五頁，共321頁。單井集氣管線和集氣干線輸送的介質(zhì)為易燃、易爆的天然氣；注醇管線輸送介質(zhì)為乙二醇(或甲醇)，甲醇易燃、易爆，乙二醇可燃。上述管線都承受較高壓力，在下列情況下，可能導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸事故的發(fā)生：

(1)管線材質(zhì)低劣或施工質(zhì)量差，導(dǎo)致管線強(qiáng)度達(dá)不到技術(shù)要求而出現(xiàn)裂縫或斷裂，使得輸送介質(zhì)泄漏。

(2)因地下水或輸送介質(zhì)的腐蝕，導(dǎo)致管線穿孔造成泄漏。

(3)外部原因?qū)е鹿芫€破裂，如在管線上方或附近施工，使管線遭受意外損傷，導(dǎo)致發(fā)生泄漏事故。

(4)操作失誤或人為破壞而使管線發(fā)生泄漏事故。

(5)地震等不確定外界因素導(dǎo)致管線斷裂而發(fā)生泄漏事故。第二十六頁，共321頁。

4)站場危險(xiǎn)因素站場危險(xiǎn)因素見表9-4。表9-4站場危險(xiǎn)因素一覽表

第二十七頁，共321頁。單井集氣站、抑制劑處理站的主要設(shè)施有分離裝置、計(jì)量裝置、抑制劑注入裝置、脫水裝置、抑制劑再生裝置等。由于操作壓力較高，且操作介質(zhì)具有易燃、易爆性，故站場的主要危險(xiǎn)因素是因天然氣、凝析油或抑制劑泄漏引起的火災(zāi)、爆炸。造成泄漏的主要原因有：第二十八頁，共321頁。

(1)設(shè)計(jì)失誤：基礎(chǔ)設(shè)計(jì)錯誤，如地基下沉造成容器底部產(chǎn)生裂縫或設(shè)備變形、錯位等；選材不當(dāng)，如強(qiáng)度不夠、耐腐蝕性差、規(guī)格不符等；布置不合理。

(2)設(shè)備原因：加工不符合要求；加工質(zhì)量差；施工和安裝精度不高；閥門損壞或開關(guān)泄漏；設(shè)備附件質(zhì)量差，或長期使用后材料老化、腐蝕或破裂等。

(3)人為失誤：違反操作規(guī)程、誤操作；擅自脫崗；異常情況未正確處理等。第二十九頁，共321頁。9.1.4危險(xiǎn)度評價

1.評價方法的確定在進(jìn)行危險(xiǎn)度評價時，借鑒日本化工企業(yè)“六階段”評價法的定量評價表，結(jié)合我國國家標(biāo)準(zhǔn)GB50160—1992《石油化工防火設(shè)計(jì)規(guī)范》(1999修訂版)、HG20660—1991《壓力容器中化學(xué)介質(zhì)毒性危害和爆炸危險(xiǎn)度評價分類》等技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)編制了“危險(xiǎn)度評價取值表”，規(guī)定危險(xiǎn)度由物質(zhì)、容量、溫度、壓力和操作等5個項(xiàng)目共同確定，其危險(xiǎn)度分別按A=10分，B=5分，C=2分，D=0分賦值計(jì)分，由累計(jì)分值確定單元危險(xiǎn)度。危險(xiǎn)度分級如下式和表9-5所示。第三十頁，共321頁。表9-5危險(xiǎn)度分級

第三十一頁，共321頁。

16點(diǎn)以上為Ⅰ級，屬高度危險(xiǎn)；11～15點(diǎn)為Ⅱ級，需同周圍情況及其他設(shè)備聯(lián)系起來進(jìn)行評價；1～10點(diǎn)為Ⅲ級，屬低度危險(xiǎn)。物質(zhì)：物質(zhì)本身固有的點(diǎn)火性、可燃性和爆炸性的程度；容量：反應(yīng)裝置的空間體積；溫度：運(yùn)行溫度和點(diǎn)火溫度的關(guān)系；壓力：運(yùn)行壓力(超高壓、高壓、中壓、低壓)；操作：運(yùn)行條件引起爆炸或異常反應(yīng)的可能性。第三十二頁，共321頁。

2.各單元危險(xiǎn)度評價各單元危險(xiǎn)度評價的取值如表9-6所示。表9-6危險(xiǎn)度評價取值表第三十三頁，共321頁。第三十四頁，共321頁。

1)鉆井、完井工程單元鉆井、完井單元的主要危險(xiǎn)物質(zhì)為天然氣，屬甲類可燃?xì)怏w，工程中氣井井筒容積一般小于100m3，操作溫度在燃點(diǎn)以下，井口最大靜壓為25MPa，操作具有一定危險(xiǎn)性，其危險(xiǎn)程度取值為{物質(zhì)}+{容量}+{溫度}+{壓力}+{操作}=17點(diǎn)

10

0

0

5

2

其總分值為17點(diǎn)，危險(xiǎn)程度為Ⅰ級，屬高度危險(xiǎn)。第三十五頁，共321頁。

2)采氣工程單元采氣單元的主要危險(xiǎn)物質(zhì)為天然氣，屬甲類可燃?xì)怏w，井筒容積小于100m3，操作溫度在燃點(diǎn)以下，井口最大靜壓為25MPa。采氣作業(yè)操作無危險(xiǎn)，采氣工程采氣作業(yè)危險(xiǎn)程度取值為

{物質(zhì)}+{容量}+{溫度}+{壓力}+{操作}=15點(diǎn)

10

0

0

5

0采氣工程井下作業(yè)(射孔、壓裂、修井等)操作具有一定的危險(xiǎn)性，井下作業(yè)危險(xiǎn)程度取值為{物質(zhì)}+{容量}+{溫度}+{壓力}+{操作}=17點(diǎn)

10

0

0

5

2可見，采氣工程單元采氣作業(yè)危險(xiǎn)程度為Ⅱ級，屬中度危險(xiǎn)；井下作業(yè)危險(xiǎn)程度為Ⅰ級，屬高度危險(xiǎn)。第三十六頁，共321頁。

3)管道單元天然氣集輸管道輸送的介質(zhì)為天然氣，單井集氣壓力為15～10MPa，抑制劑注入壓力高于井口0.3MPa以上，集氣干線設(shè)計(jì)壓力為5.5MPa，單井集氣管線、集氣干線注醇管線都承受較高壓力。單井集氣管線、集氣干線的危險(xiǎn)程度取值為{物質(zhì)}+{容量}+{溫度}+{壓力}+{操作}=12點(diǎn)

10

0

0

2

0第三十七頁，共321頁。注醇管線的危險(xiǎn)程度取值為{物質(zhì)}+{容量}+{溫度}+{壓力}+{操作}=15點(diǎn)

10

0

0

5

0可見，單井集氣管線、集氣干線危險(xiǎn)程度為Ⅱ級，屬中度危險(xiǎn)；注醇管線危險(xiǎn)程度為Ⅱ級，也屬中度危險(xiǎn)。第三十八頁，共321頁。

4)站場單元站場單元包括集氣站、抑制劑(甲醇)集中處理站。集氣站的危險(xiǎn)物質(zhì)為天然氣及甲醇，甲醇集中處理站的危險(xiǎn)物質(zhì)主要有甲醇、天然氣和天然氣凝液。根據(jù)開發(fā)方案中地面工程部分給各集氣站場的主要工程量，估算出集氣站天然氣容量超過1000m3。集氣站危險(xiǎn)程度取值為{物質(zhì)}+{容量}+{溫度}+{壓力}+{操作}=24點(diǎn)

10

10

0

2

2總分值為24點(diǎn)，危險(xiǎn)程度為Ⅰ級，屬高度危險(xiǎn)。第三十九頁，共321頁。地面工程方案推薦使用甲醇作為水合物抑制劑，建設(shè)甲醇集中處理站。甲醇集中處理站內(nèi)主要設(shè)備基本為低壓設(shè)備，并有凝析油儲罐和甲醇儲罐各2個，操作具有一定危險(xiǎn)性，其危險(xiǎn)程度取值為{物質(zhì)}+{容量}+{溫度}+{壓力}+{操作}=22點(diǎn)

10

10

0

0

2其總分值為22點(diǎn)，危險(xiǎn)程度為Ⅰ級，屬高度危險(xiǎn)。第四十頁，共321頁。

3.危險(xiǎn)度評價結(jié)論匯總以上評價結(jié)果(見表9-7)，可以看出，鉆井、完井工程單元和站場單元危險(xiǎn)程度屬于高度危險(xiǎn)。氣田開發(fā)過程中，應(yīng)對鉆井隊(duì)、井下作業(yè)隊(duì)及站場生產(chǎn)和管理予以高度重視，針對這兩個單元存在的危險(xiǎn)性，制定嚴(yán)格的防范和應(yīng)急措施，嚴(yán)防各類事故發(fā)生。第四十一頁，共321頁。表9-7單元危險(xiǎn)度匯總表第四十二頁，共321頁。9.1.5勞動安全評價

1.鉆井、完井工程單元對氣田產(chǎn)能工程的鉆井、完井工程中的搬遷安裝、鉆進(jìn)施工、下套管、固井、測井、復(fù)雜情況處理等施工作業(yè)過程及鉆井、完井工程方案進(jìn)行安全評價。

1)概述為了便于評價，應(yīng)對鉆井、完井工程方案進(jìn)行具體的描述。氣田鉆井、完井工程方案主要包括井身結(jié)構(gòu)、井身質(zhì)量要求、主要設(shè)備及配套工具、鉆具組合、井口裝置及井控設(shè)施、鉆井完井液體系、完井方式、固井、測井等內(nèi)容。第四十三頁，共321頁。

2)鉆井、完井工程施工危險(xiǎn)性分析及安全要求

(1)鉆井、完井施工作業(yè)項(xiàng)目。氣田開發(fā)井單井施工作業(yè)包括以下項(xiàng)目。①搬遷安裝：鉆機(jī)的搬遷、安裝及輔助設(shè)備和設(shè)施的安裝。②鉆進(jìn)施工：f311mm鉆頭鉆進(jìn)；f216mm鉆頭鉆至完井井深。③錄井：氣測錄井和地質(zhì)錄井。④下套管：下f245mm及f140mm套管。⑤固井：表層固井和生產(chǎn)套管固井。⑥測井：完鉆電測和固井質(zhì)量檢測。⑦復(fù)雜情況處理：頓鉆、頂天車等地面復(fù)雜情況；井涌、井漏、卡鉆、井噴、井下落物等井下復(fù)雜情況；井下事故。⑧井口裝定。第四十四頁，共321頁。

(2)鉆井、完井作業(yè)傷亡事故分布狀況及其控制重點(diǎn)。根據(jù)一定時間內(nèi)我國陸上鉆井作業(yè)中所發(fā)生的人身傷亡事故，對鉆井、完井作業(yè)傷亡事故分布狀況及其控制重點(diǎn)進(jìn)行分析。①事故類別分布。事故類別分布情況見表9-8。第四十五頁，共321頁。表9-8事故類別分布情況

由表9-8可以看出，按死亡人數(shù)計(jì)，物體打擊事故造成的傷害居首位，其次是機(jī)械傷害、起重傷害、高處墜落、觸電。以上五類事故造成的死亡人數(shù)占死亡總?cè)藬?shù)的88.46％，是石油鉆井作業(yè)系統(tǒng)安全管理控制的重點(diǎn)，尤其是防止物體打擊事故和機(jī)械傷害事故的發(fā)生，是重中之重。第四十六頁，共321頁。②事故原因分布。就事故死亡人數(shù)按事故發(fā)生的原因分類作表，其情況見表9-9。表9-9事故原因分布

第四十七頁，共321頁。從表9-9可以看出，由于違章作業(yè)(違反操作規(guī)程或勞動紀(jì)律)造成的死亡人數(shù)占首位，說明嚴(yán)格執(zhí)行各類規(guī)章制度，嚴(yán)肅勞動紀(jì)律，是搞好鉆井作業(yè)系統(tǒng)安全生產(chǎn)的關(guān)鍵所在。特別需要重視的是，因設(shè)備和設(shè)施方面的不足造成的事故占非常大的比例。因此，在鉆井作業(yè)系統(tǒng)安全管理工作中，一定要注重抓好設(shè)備本質(zhì)安全，解決設(shè)備和設(shè)施本身的缺陷及缺乏安全、保險(xiǎn)裝置的突出問題，要注重加強(qiáng)設(shè)備的檢修與維護(hù)保養(yǎng)，使之處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。另外，值得注意的是，由于職工個人防護(hù)用品缺乏或有缺陷而引發(fā)的事故居第四位，對此亦應(yīng)采取相應(yīng)的控制措施。第四十八頁，共321頁。③發(fā)生事故時的作業(yè)種類分布。發(fā)生事故時鉆井隊(duì)(或死者)作業(yè)種類的分布情況見表9-10。表9-10發(fā)生事故時作業(yè)種類分布

第四十九頁，共321頁。表9-10表明，鉆井隊(duì)在正常鉆進(jìn)過程中發(fā)生的死亡事故最多，共計(jì)死亡14人，占死亡總?cè)藬?shù)的18.03％，其中接單根作業(yè)死亡8人，倒、開泵作業(yè)死亡4人，其他情況死亡2人。檢修、保養(yǎng)作業(yè)死亡人數(shù)居第二位；安裝作業(yè)死亡人數(shù)居第三位；卸鉆具及鉆具下鉆臺作業(yè)死亡人數(shù)居第四位。以上四種作業(yè)，應(yīng)作為加強(qiáng)鉆井作業(yè)系統(tǒng)安全管理的重點(diǎn)。在鉆進(jìn)過程中，鉆井隊(duì)?wèi)?yīng)把控制接單根作業(yè)和倒、開泵作業(yè)作為安全管理的重中之重。在檢修、保養(yǎng)過程中發(fā)生死亡事故多，主要是由于缺乏監(jiān)控措施，人員之間配合不當(dāng)所致。對此，鉆井隊(duì)?wèi)?yīng)在檢修、保養(yǎng)工作中，采取得力的監(jiān)控與控制措施，防止誤操作現(xiàn)象的出現(xiàn)。第五十頁，共321頁。④事故發(fā)生地點(diǎn)分布。事故發(fā)生地點(diǎn)分布情況見表9-11。表9-11事故發(fā)生地點(diǎn)分布第五十一頁，共321頁。由表9-11可以看出，鉆井作業(yè)系統(tǒng)的死亡事故最突出的易發(fā)地點(diǎn)是鉆臺上；在場地上發(fā)生的事故居第二位；在泵房發(fā)生的事故居第三位。由此說明，石油鉆井作業(yè)系統(tǒng)應(yīng)特別加以控制的要害地點(diǎn)是鉆臺和場地上。其中，鉆臺上為最重要的事故發(fā)生地點(diǎn)。表9-12列出了致害設(shè)備與設(shè)施的分布情況，從中可以看出，石油鉆井作業(yè)系統(tǒng)死亡事故與電動、液氣葫蘆的操作有關(guān)的占首位，其次是絞車、泥漿泵、吊鉤繩索。實(shí)際上，在與吊鉗有關(guān)的事故中，與操作絞車氣開關(guān)有關(guān)的占5起，故與絞車有關(guān)的可達(dá)12起，占首位。護(hù)罩方面主要是封閉效果差、未安裝護(hù)罩或護(hù)罩本身有缺陷。吊物繩索方面常出問題的原因，在于所用繩索強(qiáng)度不夠，結(jié)法不對，或者用法不對。第五十二頁，共321頁。表9-12致害設(shè)備與設(shè)施分布第五十三頁，共321頁。⑤死者崗位分布。表9-13列出了死者崗位分布情況，從中可以看出，在一個鉆井隊(duì)的安全生產(chǎn)工作中，副司鉆是第一要害崗位，內(nèi)鉗工為第二要害崗位，外鉗工為第三要害崗位，司鉆為第四要害崗位，此后依次為井架工、場地工、司機(jī)、泥漿工和司助。值得提出的是，內(nèi)、外鉗工的死亡有許多是司鉆、副司鉆的錯誤操作造成的。由此可見，人員的繼續(xù)安全教育和培訓(xùn)，是石油鉆井作業(yè)系統(tǒng)安全管理的一項(xiàng)十分重要而緊迫的任務(wù)。第五十四頁，共321頁。表9-13死者崗位分布

第五十五頁，共321頁。

3)鉆井、完井工程施工作業(yè)安全要求

(1)設(shè)備遷裝過程安全要求。設(shè)備遷裝過程中動用人員多，使用車輛多，相互協(xié)作的單位也多。該過程中的主要危險(xiǎn)是：容易發(fā)生車輛擠碰甚至碾壓事故；在高處作業(yè)過程中可能出現(xiàn)人員墜落和高空落物事故；吊裝作業(yè)時易發(fā)生起重傷害事故；因井架質(zhì)量低劣、安裝質(zhì)量差易造成井架倒塌事故；運(yùn)輸過程中易發(fā)生各種交通事故等。第五十六頁，共321頁。搬遷工作應(yīng)對井場、道路和周圍環(huán)境情況進(jìn)行調(diào)查，制定搬遷施工方案。在井架、設(shè)備安裝過程中，作業(yè)人員要注意登高架設(shè)作業(yè)和電氣安裝作業(yè)的安全，并使其安裝質(zhì)量達(dá)到規(guī)定要求。鉆井隊(duì)對安裝質(zhì)量進(jìn)行全面的檢查，驗(yàn)收合格后方可開鉆。設(shè)備拆裝應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行SY6043—1994《鉆井設(shè)備拆裝安全規(guī)定》。第五十七頁，共321頁。

(2)鉆進(jìn)過程安全要求。鉆進(jìn)的工作內(nèi)容包括：首次開鉆鉆進(jìn)、下表層套管和固井、二次開鉆高壓試運(yùn)轉(zhuǎn)、下鉆、鉆進(jìn)和起鉆等。鉆進(jìn)工作過程復(fù)雜，危險(xiǎn)因素多。根據(jù)表9-10可知，鉆井隊(duì)在正常鉆進(jìn)工程中發(fā)生的死亡事故最多。在鉆進(jìn)過程中，鉆井隊(duì)?wèi)?yīng)把控制接單根作業(yè)和倒、開泵作業(yè)納入安全管理的重點(diǎn)內(nèi)容中。鉆井作業(yè)應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行SY5874—1994《鉆井作業(yè)安全規(guī)程》。第五十八頁，共321頁。

(3)完井作業(yè)安全要求。完井作業(yè)包括測井、下套管、固井、套管柱試壓和電測固井質(zhì)量等工作。在固井施工過程中，泵壓會越來越高，井口、泵房、高壓管匯、安全閥附近存在一定的流體傷人的危險(xiǎn)。固井施工要注意：擺車時，要有專人指揮，防止車輛傷害現(xiàn)場工作人員；下完套管后當(dāng)套管內(nèi)鉆井液未灌滿時，不能接尼龍帶開泵洗井；開泵頂水泥漿時，特別是當(dāng)泵壓逐漸升高臨近碰壓時，所有人員都不得靠近井口、泵房、高壓管匯、安全閥附近，在管線放壓方向上也不得有人靠近。第五十九頁，共321頁。測井施工作業(yè)最突出的問題是放射事故和爆炸事故。做好放射防護(hù)工作應(yīng)做到：嚴(yán)格操作規(guī)程，正確使用操作工具；限時或限劑量操作；采用有效的屏蔽防護(hù)。放射防護(hù)應(yīng)執(zhí)行《放射衛(wèi)生防護(hù)基本標(biāo)準(zhǔn)》。放射源源庫管理及放射源的運(yùn)輸、儲存、保管工作應(yīng)按照國務(wù)院頒發(fā)的《放射源同位素與射線裝置放射保護(hù)條例》、《放射工作人員健康管理規(guī)定》，以及SY6332—1997《油(氣)田測井用密封型放射源庫安全技術(shù)要求》、SY8131—1987《放射性測井安全防護(hù)》的規(guī)定進(jìn)行。放射性測井工作人員應(yīng)持有“放射工作人員證”。第六十頁，共321頁。放射源一旦丟失或失去屏蔽層保護(hù)，將會產(chǎn)生一個相當(dāng)大的輻射區(qū)，使人員及環(huán)境受到無法估量的傷害。增強(qiáng)用源人員的安全技術(shù)素質(zhì)和責(zé)任心，并從技術(shù)裝備上(如應(yīng)用放射源預(yù)控裝置)解決防護(hù)和防丟源問題，才能真正杜絕放射源對人員及環(huán)境的危害。第六十一頁，共321頁。井壁取心特別是氣井射孔時，一定要對爆炸物品的儲存和運(yùn)輸進(jìn)行嚴(yán)格管理，從事取心、射孔施工的人員必須經(jīng)過安全教育和培訓(xùn)，持證上崗，并嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程。爆炸物品的儲存、運(yùn)輸、管理、使用應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行SY5436—1998《石油射孔和井壁取心用爆炸物品的儲存、運(yùn)輸和使用規(guī)定》。為減少乃至杜絕爆炸器材安全事故的發(fā)生，首先要使用安全性能高的雷管，其次是采用射孔安全避爆系統(tǒng)。第六十二頁，共321頁。

(4)鉆遇硫化氫的安全防護(hù)。根據(jù)目前的勘探開發(fā)資料，確定地層天然氣中是否含有硫化氫，并根據(jù)硫化氫的含量提出相應(yīng)的對策措施。即使地層中不含硫化氫，但在滾動勘探、開發(fā)過程中不可預(yù)見因素較多，不能完全排除會鉆遇含硫化氫氣層的可能性，如果沒有有效的控制，容易發(fā)生惡性事故。了解有關(guān)硫化氫的基本知識，掌握鉆遇硫化氫的安全防護(hù)與應(yīng)急處理技術(shù)，是對鉆井作業(yè)人員的一項(xiàng)突出要求。應(yīng)按照現(xiàn)行石油標(biāo)準(zhǔn)SY5087—2004《含硫油氣田安全鉆井推薦做法》的規(guī)定進(jìn)行鉆井設(shè)計(jì)、材質(zhì)選擇、井場及鉆機(jī)設(shè)備布置、硫化氫的監(jiān)測、井控裝置的安裝，以及鉆井施工。第六十三頁，共321頁。

4)鉆井、完井工程設(shè)計(jì)安全評價及要求在鉆井、完井施工過程中，存在著眾多的危險(xiǎn)因素。油氣藏在地下，滾動勘探開發(fā)過程中不可預(yù)見的因素多，決定了鉆井是石油天然氣工程各項(xiàng)工作中一項(xiàng)相對高危的工作，鉆井過程中的事故發(fā)生頻率相對較高。因此，控制鉆井、完井工程的風(fēng)險(xiǎn)，除了加強(qiáng)施工過程中的安全管理外，首先必須從其安全設(shè)計(jì)入手。

(1)井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。井身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是油氣田開發(fā)勘探過程中極其重要的環(huán)節(jié)，是鉆井工程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，它直接關(guān)系到鉆井、完井、測試、試采等工程作業(yè)的安全、質(zhì)量、效率和成本。合理選擇氣田井身結(jié)構(gòu)，是保證氣田勘探開發(fā)安全的前提。第六十四頁，共321頁。產(chǎn)能建設(shè)項(xiàng)目宜在建設(shè)前期開發(fā)先導(dǎo)試驗(yàn)井，應(yīng)用試驗(yàn)地層壓力預(yù)測及檢測技術(shù)、優(yōu)化鉆井液技術(shù)、噴射鉆井技術(shù)、優(yōu)選參數(shù)鉆井技術(shù)、壓井控制技術(shù)、水平井工藝技術(shù)、平衡壓力固井技術(shù)、氣層保護(hù)技術(shù)等多項(xiàng)先進(jìn)的工程工藝技術(shù)，為氣田開發(fā)奠定良好的技術(shù)基礎(chǔ)。氣田鉆井、完井工程方案在選擇井身結(jié)構(gòu)時，應(yīng)以地層壓力剖面和破裂壓力剖面為依據(jù)，確定合理的工程設(shè)計(jì)參數(shù)；根據(jù)地區(qū)地層的特點(diǎn)，確定地層必封點(diǎn)，以避免井壁垮塌、井漏等井下復(fù)雜情況。第六十五頁，共321頁。氣田鉆井、完井工程方案在選擇井身結(jié)構(gòu)時，表層套管下深300m。如表層套管下深小于300m，則不符合《天然氣井工程安全技術(shù)規(guī)范》中“設(shè)計(jì)井深超過500m的氣井，表層套管一般下深300～500m”的要求，會給井控留下隱患。建議表層套管封固段應(yīng)大于300m，并封過疏松地層，下到致密巖層上，以提高井口承壓能力和井控能力，避免后續(xù)鉆進(jìn)時的上部漏失、垮塌等復(fù)雜情況。第六十六頁，共321頁。

(2)隨鉆地層壓力監(jiān)測與預(yù)測。鉆井設(shè)計(jì)應(yīng)增加隨鉆地層壓力監(jiān)測與預(yù)測的內(nèi)容。工程、地質(zhì)應(yīng)緊密結(jié)合，利用鉆井、錄井和測井等資料隨鉆監(jiān)測和預(yù)測地層壓力。

(3)鉆井液。鉆井液性能差，會引起井內(nèi)壓力失衡，誘發(fā)井涌、井噴。工程所選用的鉀銨基聚合物+屏蔽暫堵鉆井完井液，有利于提高井下安全及形成保護(hù)氣層。氣田鉆井、完井工程方案應(yīng)根據(jù)地層的特點(diǎn)，對鉆井液的分段維護(hù)和處理作出合理的設(shè)計(jì)。對易漏失井應(yīng)儲備同性能的鉆井液及堵漏材料。施工中應(yīng)根據(jù)隨鉆壓力監(jiān)測數(shù)據(jù)和實(shí)際情況及時調(diào)整鉆井液密度。第六十七頁，共321頁。

(4)井控裝置。氣田鉆井、完井工程方案可選擇額定工作壓力為35MPa的套管頭、雙閘板防噴器和環(huán)形防噴器。套管頭的壓力等級高于最高地層壓力(氣田地層壓力相當(dāng)于靜水柱壓力，3000m左右井深，井底壓力預(yù)測為30MPa)。氣井若需進(jìn)一步采取增產(chǎn)措施，套管頭的壓力級別應(yīng)能滿足壓力增高的需求。二開可采用35MPa雙閘板防噴器和環(huán)形防噴器，防噴器組合形式應(yīng)安全、合理，符合壓力和地層特點(diǎn)。施工中應(yīng)注意節(jié)流管匯、壓井管匯的壓力等級和組合形式要與全井防噴器相匹配。井控設(shè)備是實(shí)現(xiàn)安全鉆井的可靠保證，施工中要強(qiáng)化井控設(shè)備的管理，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。第六十八頁，共321頁。

(5)主要設(shè)備。遠(yuǎn)程控制臺必須具有兩種獨(dú)立的動力系統(tǒng)(如電動和手動)，用于控制防噴器，其蓄能器要有足夠的容積，以及充足的壓力和液壓油儲量。計(jì)量罐的體積不應(yīng)小于5m3，并宜配有備用離心泵，要配有在司鉆位置能讀數(shù)的液面指示計(jì)，以及時觀察溢流，發(fā)現(xiàn)井漏。應(yīng)在安全的位置設(shè)置應(yīng)急發(fā)電機(jī)，以便在井噴、著火、意外停電時主動力不能工作或在被迫停止工作的緊急情況下，對鉆臺、主發(fā)電區(qū)、指揮室、蓄能器的電動泵、空氣壓縮機(jī)等重要部位供電。若井場遠(yuǎn)離基地，要在現(xiàn)場儲備常用的備用閘板，準(zhǔn)備試壓泵用于井控系統(tǒng)的試壓，準(zhǔn)備用于現(xiàn)場修理、更換和維護(hù)防噴器的液壓扭矩扳手等。第六十九頁，共321頁。

(6)完井設(shè)計(jì)。目前，國內(nèi)氣田主要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或?qū)獠氐亩ㄐ哉J(rèn)識分析選擇完井方式和進(jìn)行完井設(shè)計(jì)。國內(nèi)一些氣田由于沒有關(guān)于完井方式各種因素影響程度的定量化判斷指標(biāo)，無系統(tǒng)化、科學(xué)化的完井方式選擇方法及完井設(shè)計(jì)方法，因此造成不少氣井因完井方式選擇不當(dāng)或設(shè)計(jì)不合理而導(dǎo)致出砂、井壁垮塌或套管被腐蝕破壞，嚴(yán)重影響了氣井的正常安全生產(chǎn)。建議氣田開發(fā)工程根據(jù)氣藏類型、氣層特征及合采等采氣工程要求，在定量化判斷的基礎(chǔ)上優(yōu)選完井方式，并進(jìn)行系統(tǒng)的完井設(shè)計(jì)。第七十頁，共321頁。

(7)固井設(shè)計(jì)。固井質(zhì)量的好壞，對天然氣安全生產(chǎn)起著十分重要的作用。若固井質(zhì)量差，可導(dǎo)致層間竄流、套管腐蝕加快，甚至導(dǎo)致井口周圍竄漏或者井噴。通過室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場固井情況的統(tǒng)計(jì)分析，氣田采用DZJ和GSJ兩種水泥漿體系作為開發(fā)井固井的主要水泥漿體系。這兩種體系都具有水泥漿體系早期強(qiáng)度高、API失水小、水泥漿體系稠化和凝結(jié)過渡時間短、流變性能好等特點(diǎn)，是防止油、氣、水竄，保護(hù)油氣層，提高固井質(zhì)量較為理想的水泥漿體系。第七十一頁，共321頁。氣田鉆井、完井工程方案應(yīng)對水泥漿體系進(jìn)行優(yōu)化，并對水泥漿體系進(jìn)行流變學(xué)計(jì)算。為了確保固井質(zhì)量，還應(yīng)采取以下措施：進(jìn)行氣井套管柱的強(qiáng)度、密封和腐蝕設(shè)計(jì)，氣井套管柱的強(qiáng)度應(yīng)滿足抗內(nèi)壓、外擠的要求，若采取壓裂等增產(chǎn)措施，還應(yīng)滿足壓裂壓力增加值和測井的要求；對于二氧化碳含量較高的氣井，在滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)系數(shù)的情況下，應(yīng)使用抗二氧化碳套管；固井施工前應(yīng)進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)；各層套管水泥漿均應(yīng)返至地面；氣井應(yīng)進(jìn)行密封設(shè)計(jì)。第七十二頁，共321頁。

2.采氣工程單元對氣田產(chǎn)能工程的采氣工程方案及采氣工程中射孔、采氣、壓裂改造等作業(yè)施工過程進(jìn)行安全評價。

1)概述為了便于評價，在報(bào)告書中應(yīng)對采氣工程的射孔工藝、壓裂工藝、采氣工藝予以介紹。第七十三頁，共321頁。

2)采氣工程施工安全評價及要求

(1)采氣。采氣井口是天然氣生產(chǎn)的源頭，也是天然氣安全生產(chǎn)的關(guān)鍵部位。井口一旦失控，不但會對地層產(chǎn)生嚴(yán)重破壞，使國家資源受到巨大損失，而且對地面的危害極大。一般波及范圍與井口壓力、風(fēng)速、風(fēng)向、周圍地形和建筑物、人員密集狀況及天然氣組分等因素有關(guān)。天然氣密度較小，在失控狀態(tài)下，井口壓力幾乎等于井底壓力，危害波及范圍可達(dá)幾公里。因此應(yīng)特別重視采氣井口安全。第七十四頁，共321頁。

(2)井下作業(yè)。井下作業(yè)內(nèi)容主要有氣井維修、氣井大修、氣層改造和試氣。防噴、防爆在井下作業(yè)施工中非常重要，應(yīng)防止防噴器失效和搶噴工具配件不全造成的井噴事故。井噴可引起井場著火、爆炸。井下作業(yè)是多工種協(xié)作施工，井下作業(yè)施工中，需要使用一些專門的機(jī)械設(shè)備，動力設(shè)備有通井機(jī)、修井機(jī)等，提升設(shè)備有井架、游動滑車、大鉤、鋼絲繩等，施工過程中危險(xiǎn)性較大。采氣工程單元危險(xiǎn)性分析匯總見表9-14。第七十五頁，共321頁。表9-14采氣工程單元危險(xiǎn)性分析匯總表第七十六頁，共321頁。第七十七頁，共321頁。通過以上分析可以看出：采氣生產(chǎn)及井下作業(yè)過程中存在的主要危險(xiǎn)為井噴、火災(zāi)、爆炸、物體打擊、機(jī)械傷害和高壓傷害等。其中，一旦發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故，將造成財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡，應(yīng)重點(diǎn)防范。第七十八頁，共321頁。

3)采氣工程設(shè)計(jì)安全評價及要求

(1)井口裝置。井口裝置關(guān)鍵部件見表9-15。表9-15井口裝置一覽表第七十九頁，共321頁。氣田地層破裂壓力較高，為40～60MPa，壓裂作業(yè)時開關(guān)井頻繁，容易出砂。試氣時選擇KQ600型或KQ700型井口裝置，可滿足壓裂作業(yè)壓力較高的要求。氣田上古生界地層壓力較低，均在30MPa以下，而采氣井開關(guān)不頻繁。對地層出砂少的氣井選用楔形閥井口裝置即可，否則，應(yīng)選用使用壽命長、密封可靠和自封效果好的平板閥。采氣井口裝置選擇CQ350型，其壓力適用范圍滿足氣田氣藏的最大井口壓力要求。氣田產(chǎn)出的天然氣中若不含硫化氫，采氣工程方案可不采用抗硫井口裝置。但對于天然氣中硫化氫和二氧化碳含量較高的氣井，應(yīng)考慮采用抗硫井口裝置。第八十頁，共321頁。

(2)生產(chǎn)管柱。生產(chǎn)管柱的選擇由氣井的產(chǎn)能、攜液能力，油管的規(guī)格、性能及成本等幾項(xiàng)因素綜合確定。采氣工程方案根據(jù)不同油管中氣流的壓力損失大小，應(yīng)用氣井生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)分析方法，同時利用攜液理論，確定生產(chǎn)管柱的尺寸：如果采用原試氣管柱進(jìn)行單層采氣，其生產(chǎn)管柱選擇62mm(外徑73mm)的油管，多層合采可采用50.7mm的油管。生產(chǎn)管柱的確定，應(yīng)從油井生產(chǎn)的優(yōu)化原則出發(fā)，還應(yīng)滿足增產(chǎn)措施和采氣期間其他工程作業(yè)(如生產(chǎn)測井等)對油管尺寸的要求。油管材質(zhì)的選擇應(yīng)根據(jù)氣井中的硫化氫、二氧化碳的含量來確定。第八十一頁，共321頁。

(3)水合物防治。冬季生產(chǎn)若不采取有效措施，地面管線部分將會生成水合物。而當(dāng)氣井產(chǎn)量較高，節(jié)流效應(yīng)引起的熱能損失較大時，即使在環(huán)境溫度較高的季節(jié)，也有可能形成水合物。若不采取適當(dāng)?shù)乃衔锓乐未胧瑫绊懻Ｉa(chǎn)施工，地面管線被水合物堵塞會造成設(shè)備、管道的憋壓爆破，引發(fā)惡性事故。第八十二頁，共321頁。采氣工程方案主要可采取三種方法來防止水合物的生成，即在地面管線中加熱、井下管柱加注水合物熱力學(xué)抑制劑和井下節(jié)流。采氣工程方案應(yīng)根據(jù)氣田各采氣層位形成水合物的條件，以及相鄰氣田天然氣井的實(shí)際生產(chǎn)情況，采用合理的預(yù)防和處理水合物措施，以對采氣生產(chǎn)起到有力的保證。水合物抑制劑采用甲醇，解堵快，效果好。甲醇雖具有毒性，但是若能保證加注過程在密閉裝置中進(jìn)行，并采取措施，則可防止甲醇泄漏。第八十三頁，共321頁。

3.管道單元管道單元包括各氣井到集氣站的單井采氣管線、集氣干線、注醇管道以及管道附屬設(shè)施。

1)概述為了便于評價分析，報(bào)告書中應(yīng)對工程單井集氣采用的集氣工藝，以及集氣管網(wǎng)的規(guī)格、材質(zhì)、敷設(shè)方式、腐蝕控制等進(jìn)行介紹。第八十四頁，共321頁。

2)危險(xiǎn)性分析工程采氣管道和集氣干線輸送的是天然氣，其火災(zāi)危險(xiǎn)性屬于甲類。天然氣在正常情況下是在密閉的管線中及密閉性良好的設(shè)備間輸送的，一旦帶壓的天然氣泄漏，就會在空氣中形成爆炸性氣體，遇火源會發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故。工程中，采氣管道、注醇管道、天然氣集氣干線的設(shè)計(jì)壓力高，天然氣和甲醇都易燃，如果高壓氣體泄漏到空間，即便是少量天然氣或甲醇蒸氣也易形成爆炸性混合氣體。同時高壓下發(fā)生爆炸的威力比常壓下大，后果也嚴(yán)重。天然氣在管道中帶壓運(yùn)行時，管道中聚集了大量的氣體壓縮能，一旦破裂，材料裂紋擴(kuò)展的速度極快，不易止裂，從而造成更多的天然氣或甲醇泄漏。第八十五頁，共321頁。另外，天然氣本身為烴類混合物，屬低毒性物質(zhì)。甲醇為Ⅲ級毒物，在一定量或濃度下與人員無防護(hù)的接觸，會產(chǎn)生中毒、窒息等危害。因此工程在運(yùn)行中的主要危險(xiǎn)為火災(zāi)、爆炸和中毒。管道單元預(yù)先危險(xiǎn)性分析匯總見表9-16。第八十六頁，共321頁。表9-16管道單元預(yù)先危險(xiǎn)性分析匯總表第八十七頁，共321頁。

3)蒸氣云爆炸定量計(jì)算集氣干線輸送的天然氣泄漏到空氣中，與空氣混合形成可燃性云霧，當(dāng)這種云霧的濃度處于爆炸范圍內(nèi)時，遇到火源將發(fā)生爆炸，產(chǎn)生沖擊波，對周圍的人員和設(shè)備造成一定的損傷和破壞。第八十八頁，共321頁。

(1)評價內(nèi)容。管道中的高壓天然氣泄漏到空間，易形成爆炸性混合氣體。而且高壓下發(fā)生爆炸的威力比常壓下大，后果也嚴(yán)重。由于地處沙漠，交通條件相對較差，從集氣站發(fā)現(xiàn)壓力異常，到采取措施成功降壓這段時間內(nèi)，天然氣很有可能已經(jīng)大量泄漏并積聚。天然氣大量泄漏后，若在地面形成一個蒸氣云團(tuán)，遇火源將發(fā)生爆炸事故，后果會十分嚴(yán)重。定量計(jì)算時，可把目的層的無阻流量作為泄漏量，并考慮泄漏時間較長，在靜小風(fēng)速情況下形成的蒸氣云發(fā)生爆炸時對周圍的影響。第八十九頁，共321頁。

(2)評價方法。①沖擊波超壓及沖量。在蒸氣云爆炸時，其沖擊波參數(shù)可以用下面的公式計(jì)算：ln(Ps/Pa)=-0.9126-1.5058lnR′+0.1675ln2R′-0.0320ln3R′(0.3≤R′≤12)(9-1)第九十頁，共321頁。ln(Is/E0)=-1.5666-10.8978lnR′-0.0096ln2R′-0.0323ln3R′(0.3≤R′≤12)(9-2)式中：Ps——沖擊波正向最大超壓，Pa；

is——沖擊波正向沖量，Pa·s；

Pa——大氣壓力(1.013×105Pa)；

R′——無量綱距離，按下式計(jì)算：(9-3)第九十一頁，共321頁。R——目標(biāo)到蒸氣云中心的距離，m；E0——爆炸源總能量(J)，按下式計(jì)算：E0=1.8aWQc(1.8為地面爆炸系數(shù))(9-4)a——蒸氣云當(dāng)量系數(shù)，這里取0.04；W——蒸氣云中對爆炸沖擊波有實(shí)際貢獻(xiàn)的燃料質(zhì)量，kg；Qc——燃料燃燒熱，J／kg。第九十二頁，共321頁。②人員傷害分區(qū)。估計(jì)爆炸可能造成的人員傷亡情況時，一種簡單也較為合理的預(yù)測程序是將危險(xiǎn)源周圍劃分為死亡區(qū)、重傷區(qū)、輕傷區(qū)和安全區(qū)?？筛鶕?jù)人員因爆炸而傷亡的概率不同，將爆炸危險(xiǎn)源周圍由里向外依次劃分為以下四個區(qū)域。第九十三頁，共321頁。死亡區(qū)：該區(qū)內(nèi)的人員如缺少防護(hù)，將被認(rèn)為將無一例外地遭受嚴(yán)重傷害或死亡，其內(nèi)徑為零，外徑記為R0.5，表示圓周處人員因沖擊波作用導(dǎo)致肺出血死亡的概率為50％。重傷區(qū)：該區(qū)內(nèi)的人員如缺少防護(hù)，則絕大多數(shù)將遭受嚴(yán)重傷害，極少數(shù)人將死亡或受輕傷。其內(nèi)徑就是死亡半徑R0.5，外徑記為Re0.5，代表該處人員因沖擊波作用而使耳膜破裂的概率為50％，它要求的沖擊波峰值超壓為44000Pa。第九十四頁，共321頁。輕傷區(qū)：該區(qū)內(nèi)的人員如缺少防護(hù)，則絕大多數(shù)人員將遭受輕微傷害，極少數(shù)人將受重傷或平安無事，死亡的可能性極小。該區(qū)內(nèi)徑為重傷半徑Re0.5，外徑記為Re0.01，表示外邊界處人員因沖擊波作用而導(dǎo)致耳膜破裂的概率為1％，它要求的沖擊波峰值超壓為17000Pa。安全區(qū)：該區(qū)的人員即使無防護(hù)，絕大多數(shù)人也不會受傷，死亡的概率幾乎為零。該區(qū)內(nèi)徑為Re0.01，外徑為無窮大。第九十五頁，共321頁。

(3)評價過程。①選取評價對象。選取集氣干線輸送的天然氣發(fā)生泄漏作為評價對象，評價其發(fā)生蒸氣云爆炸對人體的傷害程度。其中天然氣密度為0.56kg／m3，燃燒熱為18.61MJ／kg。假設(shè)建設(shè)產(chǎn)能為1×108m3／a，若集氣干線發(fā)生泄漏，1h后發(fā)生爆炸事故，則泄漏氣體體積約為35582.2m3，質(zhì)量約為22416.8kg。第九十六頁，共321頁。②死亡區(qū)域計(jì)算。死亡區(qū)外徑記為R0.5，它與爆炸量間的關(guān)系由下式確定：(9-5)式中：WTNT——源的TNT當(dāng)量(k)，按下式計(jì)算：(9-6)QTNT——TNT爆炸熱，可取為4.52×106J／kg。將天然氣燃燒熱18.61×106J／kg，質(zhì)量22416.8kg分別代入式(9-5)、式(9-6)中，得到死亡半徑R0.5為27m。第九十七頁，共321頁。③重傷區(qū)域計(jì)算。根據(jù)式(9-1)、式(9-3)和式(9-4)及重傷區(qū)的沖擊波超壓值(44000Pa)，確定蒸氣云爆炸形成沖擊波超壓時，人的重傷區(qū)域半徑Re0.5為63m。④輕傷區(qū)域計(jì)算。根據(jù)式(9-1)、式(9-3)和式(9-4)及輕傷區(qū)的沖擊波超壓值(17000Pa)，確定蒸氣云爆炸形成沖擊波超壓時，人的輕傷區(qū)域半徑Re0.01為124m。集氣干線蒸氣云爆炸的沖擊波超壓對人體的傷害情況見表9-17。第九十八頁，共321頁。表9-17集氣干線蒸氣云爆炸的沖擊波超壓對人體的傷害情況

第九十九頁，共321頁。

(4)評價結(jié)果。①從以上評價來看，集氣干線泄漏1h后，若發(fā)生蒸氣云爆炸著火事故，距泄漏點(diǎn)位置124m范圍內(nèi)的暴露人員和設(shè)施將會遭受不同程度的傷害或損傷。其中，距泄漏點(diǎn)位置27m范圍內(nèi)的暴露人員極可能因遭受蒸氣云爆炸沖擊波的巨大傷害而受重傷或死亡。②蒸氣云爆炸沖擊波的超壓不僅對人體產(chǎn)生傷害，對周圍的建(構(gòu))筑物及設(shè)備同樣會產(chǎn)生破壞力。③為防止或減輕天然氣爆炸的危害，在天然氣集輸過程中應(yīng)當(dāng)采取措施防止泄漏發(fā)生。第一百頁，共321頁。

4.站場單元站場單元包括新建集氣站和甲醇集中處理站。

1)概述為了便于評價分析，在評價報(bào)告書中應(yīng)對各站場的主要功能、規(guī)模、主要設(shè)置、生產(chǎn)流程分別進(jìn)行介紹。

2)危險(xiǎn)性分析站場單元的危險(xiǎn)危害主要有火災(zāi)、爆炸、中毒窒息、機(jī)械傷害、觸電等，其中最易于發(fā)生及危害最為嚴(yán)重的事故是火災(zāi)和爆炸。第一百零一頁，共321頁。

(1)可燃物質(zhì)泄漏引起的火災(zāi)、爆炸。若站內(nèi)管道、設(shè)備穿孔或破裂，將導(dǎo)致可燃物質(zhì)(天然氣或甲醇)泄漏。泄漏的可燃?xì)怏w(天然氣、甲醇蒸氣)遇點(diǎn)火源(明火、雷電、機(jī)械火花、靜電火花等)可引發(fā)火災(zāi)爆炸事故。第一百零二頁，共321頁。

(2)加熱爐爆炸。地面工程方案選擇水套爐加熱作為天然氣在氣溫度較低時的加熱方式。加熱爐盤管、煙管工作條件惡劣，加熱爐制造、安裝有缺陷，材質(zhì)、類別的選用不當(dāng)，加熱爐盤管、煙管破裂導(dǎo)致爐殼爆炸、爐管腐蝕、結(jié)垢，這些都將嚴(yán)重影響加熱爐的安全運(yùn)行。加熱爐熄火或重新點(diǎn)火，爐膛內(nèi)存在大量天然氣可導(dǎo)致加熱爐爆炸。防爆門、安全閥、壓力表等安全附件不齊全，或不能正常啟用，緊急放空管線堵塞等，可導(dǎo)致超壓爆炸。第一百零三頁，共321頁。

(3)換熱器爆炸。換熱器設(shè)計(jì)有缺陷、制造質(zhì)量差、焊接質(zhì)量差等導(dǎo)致泄漏或材料疲勞，零部件被破壞，大量甲醇溢出，發(fā)生爆炸；腐蝕使管束失效或嚴(yán)重泄漏，遇明火發(fā)生爆炸；違章操作、操作失誤、閥門關(guān)閉等引起超壓爆炸等。

(4)氨制冷機(jī)組爆炸。壓縮機(jī)安全裝置失靈，超壓、超溫、超速運(yùn)行，缺油、缺水運(yùn)行，出入口閥、法蘭泄漏導(dǎo)致制冷劑泄漏，潤滑油標(biāo)號不符合規(guī)定，積炭未及時清除，因長期超壓或超低溫運(yùn)行，缸套、活塞桿等疲勞破壞，壓縮機(jī)組、附屬設(shè)備、管路系統(tǒng)吹掃和置換未按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行等都可能導(dǎo)致壓縮機(jī)爆炸。第一百零四頁，共321頁。

(5)天然氣發(fā)電機(jī)組爆炸。進(jìn)氣管道泄漏，發(fā)電機(jī)氣缸、活塞桿曲軸等零部件損壞，積炭自燃等都可導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)爆炸或空間爆炸。

(6)壓力容器、管道物理爆炸。集氣站有計(jì)量分離器、油水分離器等一、二類壓力容器，以及天然氣管道和注醇管道等高壓管道。由于設(shè)計(jì)、施工存在缺陷，腐蝕嚴(yán)重，遭受雷擊或強(qiáng)烈日光曝曬，違章動火，安全泄放失效等原因，壓力容器、管道受力超過強(qiáng)度極限，發(fā)生物理爆炸。伴隨壓力容器、管道的物理爆炸，易燃易爆介質(zhì)大量泄漏，引發(fā)“二次火災(zāi)爆炸”。站場單元預(yù)先危險(xiǎn)性分析匯總見表9-18。第一百零五頁，共321頁。表9-18站場單元預(yù)先危險(xiǎn)性分析匯總表

第一百零六頁，共321頁。

3)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評價根據(jù)地面工程方案提供的有關(guān)資料數(shù)據(jù)，針對工程特點(diǎn)，采用美國《道化學(xué)公司火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評價方法》(第七版)，計(jì)算凝析油儲存區(qū)的火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)，劃分危險(xiǎn)等級，預(yù)測火災(zāi)、爆炸事故可能導(dǎo)致的實(shí)際危害及財(cái)產(chǎn)損失。選取表9-19中的各單元進(jìn)行定量評價，其評價結(jié)果可作為裝置采取安全對策措施的依據(jù)。第一百零七頁，共321頁。表9-19工藝單元第一百零八頁，共321頁。將700m3浮頂罐作為一個評價單元，預(yù)測其發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故可能導(dǎo)致的實(shí)際危害及損失。其火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評價過程如下：

(1)確定物質(zhì)系數(shù)。在火災(zāi)、爆炸指數(shù)計(jì)算和危險(xiǎn)性評價過程中，物質(zhì)系數(shù)MF是最基礎(chǔ)的數(shù)值，是表述物質(zhì)在由燃燒或其他化學(xué)反應(yīng)引起的火災(zāi)、爆炸過程中釋放的能量的大小的內(nèi)在特性。在美國《道化學(xué)公司火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評價方法》(第七版)附表中查得甲醇的物質(zhì)系數(shù)MF甲醇=16。第一百零九頁，共321頁。

(2)求取工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)。①一般工藝危險(xiǎn)性。一般工藝危險(xiǎn)基本系數(shù)為1.00。物料處理和輸送：根據(jù)《道化學(xué)公司火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評價方法》(第七版)，取甲醇潛在的火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)系數(shù)為0.85。排放和泄漏控制：設(shè)有防火堤以防止泄漏液流到其他區(qū)域，危險(xiǎn)系數(shù)取為0.50。則一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)F1=1.00+0.85+0.50=2.35。第一百一十頁，共321頁。②特殊工藝危險(xiǎn)性。特殊工藝危險(xiǎn)基本系數(shù)為1.00。毒性：根據(jù)《道化學(xué)公司火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評價方法》(第七版)，取甲醇毒性危險(xiǎn)系數(shù)為0.20。燃燒范圍或其附近操作：只有在儀表或裝置失靈時，儲罐才處于爆炸極限范圍內(nèi)，取系數(shù)為0.50。易燃及不穩(wěn)定物質(zhì)的量：通過計(jì)算儲罐總能量值，并根據(jù)《道化學(xué)公司火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評價方法》(第七版)，確定其危險(xiǎn)系數(shù)為1.20。第一百一十一頁，共321頁。腐蝕：儲罐內(nèi)部采取了防腐措施，根據(jù)類比工程，取設(shè)備腐蝕速率小于0.127mm／a，故取腐蝕系數(shù)為0.10。接頭和填料泄漏：假定儲罐、管道、閥門的接頭、填料連接處可能產(chǎn)生輕微泄漏，取泄漏系數(shù)為0.10。則特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)F2=1.00+0.20+0.50+1.20+0.10+0.10=3.10。第一百一十二頁，共321頁。③工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)。工藝單元危險(xiǎn)系數(shù)F3=F1×F2=2.35×3.10=7.30。④計(jì)算火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)(F&EI)。火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)用來估計(jì)生產(chǎn)過程中事故可能造成的破壞。儲罐的固有火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)F&EI=MF×F3=16×7.30=116.80表9-20是F&EI值與危險(xiǎn)等級之間的關(guān)系。根據(jù)F&EI可確定評價單元的火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)等級。由表9-20可知，甲醇儲罐的固有火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)等級為中等。第一百一十三頁，共321頁。表9-20

F&EI及危險(xiǎn)等級

其他單元的評價過程與此類似。通過定量分析，各單元火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評價結(jié)果見表9-21。第一百一十四頁，共321頁。表9-21各工藝單元火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評價結(jié)果第一百一十五頁，共321頁?；馂?zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評價結(jié)果表明，甲醇儲罐單元和凝析油儲罐單元固有的火災(zāi)、爆炸暴露區(qū)域半徑、暴露區(qū)域面積較大，在暴露區(qū)域內(nèi)的人員或建筑物都有可能受到傷害或破壞，因此必須避免其他設(shè)施布置在其火災(zāi)、爆炸暴露區(qū)域之內(nèi)。為保證甲醇回收處理站的安全運(yùn)行，必須加強(qiáng)罐區(qū)的安全管理，采取可靠的安全防護(hù)措施，并確保各項(xiàng)安全措施有效，如：安裝可燃?xì)怏w檢測器，采用防火涂料，保證消防水壓力及用量，設(shè)置泡沫滅火系統(tǒng)，配備與火災(zāi)危險(xiǎn)相適應(yīng)的手提或移動式滅火器等。第一百一十六頁，共321頁。

5.生產(chǎn)輔助設(shè)施單元生產(chǎn)輔助設(shè)施單元包括氣田產(chǎn)能開發(fā)工程的供配電系統(tǒng)，防雷、防靜電系統(tǒng)，照明設(shè)施，給排水系統(tǒng)，消防系統(tǒng)，通信系統(tǒng)等。

1)概述為了便于評價分析，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況和開發(fā)方案，在安全評價報(bào)告書中對氣田產(chǎn)能開發(fā)工程的電源現(xiàn)狀、供配電方案、給排水及消防方案、站場消防設(shè)置、通信系統(tǒng)等進(jìn)行介紹。第一百一十七頁，共321頁。2)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)環(huán)境區(qū)域劃分根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)GB50058—1992《火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》和SY／T0025—1995《石油設(shè)施電氣裝置場所分類》的有關(guān)要求，對工程應(yīng)進(jìn)行爆炸性氣體環(huán)境危險(xiǎn)區(qū)域劃分，并對危險(xiǎn)區(qū)域的電力設(shè)計(jì)提出要求。爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的劃分應(yīng)按釋放源級別和通風(fēng)條件確定。工程集氣站主要生產(chǎn)裝置正常運(yùn)行時不可能出現(xiàn)爆炸性氣體混合物，為第二級釋放源。裝置露天放置。

(1)罐區(qū)防爆區(qū)域劃分。工程站、場罐區(qū)儲存物質(zhì)主要為凝析油、甲醇和燃料柴油，這些物質(zhì)都重于空氣。罐區(qū)防爆區(qū)域劃分如圖9-1所示。第一百一十八頁，共321頁。圖9-1浮頂儲罐區(qū)防爆區(qū)域劃分圖第一百一十九頁，共321頁。

(2)主要生產(chǎn)裝置區(qū)防爆區(qū)域劃分。集氣站主要生產(chǎn)裝置為計(jì)量分離裝置，其防爆區(qū)域劃分如圖9-2所示。圖9-2集氣站主要生產(chǎn)裝置區(qū)防爆區(qū)域劃分圖第一百二十頁，共321頁。

3)電力設(shè)計(jì)及防雷設(shè)計(jì)要求

(1)電力設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)爆炸危險(xiǎn)區(qū)域的分區(qū)選用相應(yīng)的防爆電氣設(shè)備。爆炸性氣體環(huán)境內(nèi)設(shè)置的防爆電氣設(shè)備，必須是符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。爆炸性氣體環(huán)境內(nèi)不宜采用攜帶式電氣設(shè)備。

(2)防雷設(shè)計(jì)。①建(構(gòu))筑物的防雷分類。甲醇、凝析油及其他甲乙類液體儲罐區(qū)具有1區(qū)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境，為第一類防雷建筑物。該工程集氣站、甲醇集中處理站工藝裝置區(qū)具有2區(qū)爆炸危險(xiǎn)環(huán)境，這些生產(chǎn)裝置為第二類防雷建筑物。第一百二十一頁，共321頁。②防雷措施。氣田開發(fā)方案地面工程部分中，各集氣站可設(shè)30m高避雷針1座，站內(nèi)工藝裝置區(qū)內(nèi)金屬設(shè)備及金屬管道設(shè)防雷防靜電接地裝置?？刂剖椅蓓斣O(shè)避雷帶防雷保護(hù)，在控制室遭受直接雷擊或附近遭雷擊的情況下，為防止線路和設(shè)備產(chǎn)生過電流和過電壓，可采取安全、適用的防雷擊電磁脈沖措施。此外，根據(jù)《建筑防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求：第一類防雷建筑物應(yīng)裝設(shè)獨(dú)立的避雷針或架空避雷線(網(wǎng))。因此甲醇、凝析油及其他甲乙類液體儲罐應(yīng)設(shè)防雷防靜電接地裝置。第一百二十二頁，共321頁。

4)消防設(shè)置安全評價根據(jù)工程集氣站危險(xiǎn)源的特性，配備一定數(shù)量的手提式干粉滅火器、推車式干粉滅火器和其他滅火設(shè)施，基本可滿足消防要求。甲醇集中處理站設(shè)有甲醇及凝析油儲罐，儲存數(shù)量較大，構(gòu)成重大危險(xiǎn)源。由火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評價可知，甲醇集中處理站甲醇和凝析油火災(zāi)爆炸影響范圍較大，如果出現(xiàn)火災(zāi)事故，可能殃及其他功能區(qū)。由于火災(zāi)危險(xiǎn)性大，儲罐除了采取設(shè)置必要的安全裝置、保證防火間距等措施外，消防冷卻設(shè)施的配備尤為重要。因此，在儲罐區(qū)的設(shè)計(jì)中，消防設(shè)計(jì)就成為重中之重，必須引起設(shè)計(jì)人員的高度重視。以下就甲醇集中處理站的消防設(shè)計(jì)進(jìn)行分析評價。第一百二十三頁，共321頁。

(1)消防系統(tǒng)的分類。消防系統(tǒng)可分為以下兩類。①水消防系統(tǒng)。水消防系統(tǒng)在可燃液體儲罐區(qū)消防中的主要作用是對著火罐、鄰近罐進(jìn)行冷卻。該系統(tǒng)的消防水源有三種：一是外部的給水管網(wǎng)；二是天然水源；三是自備消防水池。由于可燃液體儲罐區(qū)的火災(zāi)危險(xiǎn)性大，涉及范圍廣，根據(jù)該工程遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)，周邊沒有可以依托的供水設(shè)施的實(shí)際情況，以及消防主管部門的通常要求，消防水源采用自備消防水池(罐)儲水。采用自備消防水池(罐)的水消防系統(tǒng)組成見圖9-3。第一百二十四頁，共321頁。圖9-3水消防系統(tǒng)組成第一百二十五頁，共321頁。②泡沫消防系統(tǒng)。空氣泡沫消防設(shè)施對可燃液體儲罐能起到良好的滅火效果，該系統(tǒng)設(shè)施簡單，操作方便，投資和日常費(fèi)用都比較低。根據(jù)《原油和天然氣工程設(shè)計(jì)防火規(guī)范》，工程宜設(shè)置移動式低倍數(shù)泡沫消防系統(tǒng)。甲醇為水溶性液體，甲醇儲罐必須注意使用抗溶性泡沫滅火劑。第一百二十六頁，共321頁。

(2)甲醇集中處理站罐區(qū)消防系統(tǒng)。①冷卻方式的選擇。采用固定冷卻方式，罐區(qū)的水消防設(shè)施除消防水池外，還應(yīng)包括管道系統(tǒng)及閥門等附件。但是，從規(guī)范規(guī)定的供水強(qiáng)度來看，采用固定冷卻方式的供水強(qiáng)度比采用移動式水槍冷卻方式??；移動式水槍冷卻水的壓力要求高，不易操作；火災(zāi)時罐體附近溫度高，熱輻射強(qiáng)，消防人員不易靠近；移動式消防系統(tǒng)，消防人員勞動強(qiáng)度大。地面工程方案可采用固定式消防冷卻水系統(tǒng)。第一百二十七頁，共321頁。②消防系統(tǒng)供水壓力形式選擇。泡沫消防系統(tǒng)目前均采用臨時高壓系統(tǒng)，即消防的臨時開啟泡沫滅火設(shè)備，向儲罐供給泡沫混合液。高壓給水系統(tǒng)雖然安全可靠，但系統(tǒng)組成復(fù)雜，維護(hù)費(fèi)用高，投資大。低壓給水系統(tǒng)消防時必須借助消防車或機(jī)動消防泵對消防管網(wǎng)進(jìn)行臨時加壓，該系統(tǒng)安全性差，操作麻煩，勞動強(qiáng)度大。臨時高壓給水系統(tǒng)不但能在短時間內(nèi)供給系統(tǒng)所需要的消防水流量和消防水壓，安全性能較好，而且該系統(tǒng)投資少，操作方便，維護(hù)費(fèi)用低。從各方面來看，臨時高壓給水系統(tǒng)都比較合適，建議甲醇集中處理站采用臨時高壓給水系統(tǒng)。第一百二十八頁，共321頁。

(3)主要消防設(shè)備選擇。①消防水泵。根據(jù)消防流量和壓力的要求，綜合分析目前各類水泵的供水性能，選用揚(yáng)程、流量易滿足要求的水泵。②泡沫滅火設(shè)備。泡沫滅火設(shè)備是泡沫消防過程中最主要的設(shè)備之一，滅火設(shè)備的形式直接影響滅火的效果。按壓力形式，滅火設(shè)備分為常壓式和壓力式兩種。壓力式價格高、投資大；常壓式除價格低外，還有流程簡單、操作方便、日常維護(hù)費(fèi)低等優(yōu)點(diǎn)，建議選用常壓式泡沫滅火設(shè)備。第一百二十九頁，共321頁。③消防泵房、水池。可燃液體儲罐區(qū)的消防冷卻水泵應(yīng)采用自灌式進(jìn)水。為了達(dá)到自灌式進(jìn)水，同時為了施工方便，降低工程造價，消防水池可采用半地下式的鋼筋混凝土水池。消防水池和生產(chǎn)、生活用水水池合并時，應(yīng)有確保消防水不做他用的技術(shù)措施。另外，消防水池還應(yīng)有防凍措施。消防泵房內(nèi)應(yīng)設(shè)備用泵，備用泵和工作泵應(yīng)采用同型號泵，以便互為備用，方便操作，便于維修。第一百三十頁，共321頁。

(4)消防站。從氣田的長遠(yuǎn)發(fā)展出發(fā)，可以考慮在站場布置集中、靠近主要公路、交通方便的地段，以及火災(zāi)危險(xiǎn)性較大的站場附近設(shè)置消防站，這有利于從整體上提高氣田產(chǎn)能建設(shè)工程的消防救援能力。隨著氣田開發(fā)的逐步進(jìn)行，消防站消防車輛、通信設(shè)備以及人員配置亦應(yīng)隨之逐步配套、完善，確保在氣田開發(fā)的整個過程中，火災(zāi)都能被及時發(fā)現(xiàn)和及時處理。第一百三十一頁，共321頁。9.1.6安全對策措施工程設(shè)計(jì)方案在鉆井、完井工程設(shè)計(jì)，采氣工程設(shè)計(jì)，集輸流程，設(shè)備選型，管材選用，自動化控制，防腐，供配電，消防，給排水，防雷，抗震，通訊等各方面都應(yīng)進(jìn)行較為充分的考慮，能較為有效地控制鉆井、采氣、集輸各個環(huán)節(jié)中的危險(xiǎn)因素。為了維持整個系統(tǒng)長期正常、平穩(wěn)運(yùn)行，應(yīng)在設(shè)計(jì)、施工和生產(chǎn)管理中考慮以下安全對策措施。第一百三十二頁，共321頁。

1)管道線路及站場選址

(1)管道工程和站場工程應(yīng)按當(dāng)?shù)氐卣鹆叶仍O(shè)防。

(2)集輸管