天然氣開采過程的安全因素分析

韓景業

【摘 要】天然氣作為重要的低碳能源資源，在現在以及未來的能源開采中，對于天然氣開采和利用仍然是重中之重。本文介紹了天然氣采氣生產工藝，對天然氣開采過程的安全因素進行了較詳細的分析。

【關鍵詞】天然氣；開采；安全因素

能源開發存在一定的危險因素，尤其是天然氣的開發。由于天然氣是氣體能源，其開采的方式以及運輸方式都必須考慮周全，并且在很大程度上與其他方式不同。天然氣的采氣安全是目前的主要問題，并且直接影響著采氣的效率和質量。在運輸方面，由于氣體的原因，需要對天然氣進行壓縮處理，并且需要專門的運輸工具以及裝載設備等。在這些問題上，都是與天然氣的安全問題息息相關的。因此，在采氣的過程中不僅需要設備方面的安全，更需要人員方面的監督工作，從而保證其安全性。因此，對于采氣而言，人為的影響因素也在一定程度上決定著采氣的安全性。

1、天然氣采氣生產工藝介紹

集氣站采用天然氣加熱、節流、分分離、脫水、計量的流程對采集回來的天然氣進行處理。采用高壓集氣、多井加熱、天然氣發電等工藝。通過SCADA系統收集數據，并利用一點多址的方式將數據傳播到氣田調度中心，最終達到集中式管理的目的。從井口采集的高壓天然氣經采氣管道輸送到集氣站內，通過多井式加熱爐加熱已達到提高節流前天然氣溫度的目的，這樣可以避免節流之后天然氣溫度過低，而引起的水化物堵塞。天然氣經過加熱后通過針型閥進行節流，使壓力降到規定的標準值，此時再經過總閥門的合理分配之后，輸送到生產分離器或計量分離器，分離高壓天然氣中所含有的多種雜質，最后使用脫水撬將三甘醇與天然氣接觸，利用三甘醇的親水性將去除天然氣上的水分，最后生產出能夠供用戶使用的天然氣。

2、采氣安全中涉及的要點分析

2.1天然氣及甲醇安全性

天然氣中主要構成部分為低分子甲烷的氣體混合物，除此之外，還含有大量的硫化氫。未經處理的天然氣在自然狀態下呈無色無臭的氣態，并具有易燃的化學特性，并被國家安全部門歸位甲類火宅危險性物質。下面就對天然氣中幾種重要主要成分的安全特性進行分析。

（1）甲烷。甲烷是天然氣中最重要的構成部分物質，在常溫下呈氣態，比空氣要輕，且具有易燃易爆的特性，被歸類于甲類火宅危險性物質，在與空氣進行混合之后會產生具有爆炸危險性的混合物，在接觸熱源或明火時有可能會發生爆炸，甲烷燃燒后會產生氮化碳和二氧化碳。

（2）硫化氫。硫化氫也是天然氣的重要組成部分，它在自然狀態下是無色的，有臭雞蛋味，同時也具有易燃易爆的特性，和甲烷同樣屬于甲類火宅危險性物質。在與空氣相混合后能產生爆炸性混合物，在接觸熱源或明火時會發生爆炸，將其燃燒所產生的物質為氧化硫。除此之外，硫化氫還屬于劇毒類物質，它然后會生成二氧化硫，硫化氫和二氧化硫均具有毒性，不僅會導致鋼材等物質的腐蝕，更嚴重時會危害人體健康。

（3）甲醇。甲醇也被國家相關部門歸納為甲類危險性有毒物質。在與空氣進行混合之后會產生具有爆炸危險性的混合物，在接觸熱源或明火時有可能會發生爆炸。與甲烷和硫化氫不同的是，它的密度要比空氣更大，因此在較低處能擴散到非常遠的距離，且再次遇明火后會發生回燃現象。

2.2生產設備的安全性

在相關部門頒布的《石油化工企業實際防火規范》中對石油化工中設計的工藝設備進行了火災危險性分類，其中集氣站中的所有生產設備均為甲類火宅危險性工藝設備，這些設備的使用不當均可能會造成火災事故的發生。

2.3生產過程的安全性

對油氣進行集中輸是在不同的環境中進行作業的。它具備以下幾個特點：油田多、輸送線長、輸送線廣。除此之外，還具有易燃易爆、工藝繁瑣、壓力容器較多、生產間隔時間短、火災發生概率大等生產特性。在生產過程中，任何一個工序出現問題或者失誤，都會引起嚴重的火災事故，嚴重時還會引起人員傷亡，天然氣的化學特性是無色無味的，當它泄露在空氣中時不易被發現，因此引起火災的可能性較大。由于天然氣是易燃物質，若在常溫中于高溫明火接觸，極易產生燒燒現象并發生爆炸，同時釋放出大量的熱量。再者，由于天然氣的密度比空氣要小，一旦發生泄漏，它能在空氣中廣泛地發散，這樣容易引起大范圍的火災事故。最后，在天然氣的的集中生產過程中，需要通過加熱爐和重沸器等設備進行生產加工，這些設備都屬于明火裝置，這就進一步增加了生產過程中發生火災的可能性。

2.4天然氣開采過程安全隱患分析

天然氣開采的方式一般有兩種。第一種是通過鉆井，然后利用排水采氣法進行開采，從而獲得天然氣資源。第二種則是在海上利用液態分離法，將可燃冰與海水進行分離，從而獲得液體形態的天然氣。不管是采用那種形式的開采方式，其開采過程中都要注意以下幾點問題：

第一，開采設備一定要符合開采要求。鉆井設備需要經過監理工程師的檢驗以及監督才能夠進行開采作業。

第二，排水采氣是一種比較方便安全的采氣方式，但是需要對水壓以及地下的氣壓等進行測量，從而保證排水采氣的正常工作。此外，對于存儲的設備而言，需要進行負壓處理，方便天然氣能夠順利進入管道。

2.5天然氣運輸的安全隱患分析

天然氣由于是氣體能源，所以在使用之前需要進行液化處理。液化之后，需要將液化的天然氣進行封裝，然后通過運輸貨車進行運輸。在運輸的過程中，需要注意以下幾點安全問題：

天然氣的儲存設備一定要滿足高壓測定系數。也就是說，天然氣由于經過了液化處理，其壓力比較大。因此，需要保證天然氣的存儲設備一定要是抗高壓的。

在運輸的過程中，需要保證其運輸的穩定性。高溫天氣以及大風天氣不宜進行運輸，主要原因在于會影響液態天然氣的物理性質，從而造成危險。

2.6人為因素對采氣的安全影響

對于一項工程而言，其工程監督是必須的，天然氣的開采也同樣如此。在采氣工程中，一定要擁有第三方的監理機構。需要注意的是，監理機構一定要是第三方的機構，這樣才能夠在最大程度上保證其工程質量。對于采氣安全隱患，在上文中已經做了具體分析。因此，對于監理人員而言，需要做到的就是要把采氣以及運輸的過程中容易出現疏漏的細節進行強調并加以監督。尤其是開采的過程中，采用的排水采氣的方式。其中，對水壓的控制以及氣體的儲存設備都要進行嚴格的審查，保證在開采的過程中不出現任何泄漏以及水壓不足的問題。此外，在運輸的過程中，一定要保證其天然氣進行液化處理。液化是需要將氣體經過高壓處理，從而使其形成液體狀態。因此，對于監理工程師而言，需要對高壓設備進行壓力的控制管理，并保證高壓存儲設備是合格的。在高壓存儲罐的表面，一定要經過危險標志的注明處理。

3、結語

采氣作業通常情況下要保證采氣的安全性。安全第一的理念必然應該存在于能源生產的過程中。在天然氣的采集過程中，涉及了天然氣甲醇安全性、生產工藝安全性、生產過程安全性等多種安全要素。采集工作者應加強在天然氣集中生產過程中的安全預防措施，避免在生產過程中由于氣體泄漏，設備故障等事故而引起的火災和爆炸事件。任何一個工作環節的操作失誤都可能導致危險的發生，本文通過對天然氣采氣過程中可能涉及到的安全要素進行分析，對采氣工作人員的日常工作敲下了深刻的警鐘。

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