道化學評價方法在多相流試驗環路中的應用

胡延超

摘 要：多相流試驗環路一旦發生油氣泄漏，可能造成火災爆炸等事故，本文選用道化學（DOW）火災爆炸危險指數評價方法對試驗環路進行分析并提出了幾點安全對策措施及建議，為有關單位提供參考。

關鍵詞：多相流；道化學；環路；安全對策措施

1.研究背景

油氣試驗環路的數量和規模與日俱增，同時試驗壓力也不斷增高，例如美國TULSA FAL水合物環路試驗壓力最高為15.8MPa，而中國石油大學（北京）水合物環路的試驗壓力最高可達15MPa。[1]本文對多相流水合物環道的技術指標與主要工藝流程等進行總結和分析，對其工藝過程提出了幾點安全對策措施及建議。

2.工藝流程簡介

多相流環路系統主要包括介質供應系統、介質循環系統、測試環道系統和其他配套系統（自控系統、消防給排水等）等幾大功能板塊。

3.系統固有危險特性

多相流試驗環路試驗介質主要有天然氣以及原油、凝析油等，此類物品屬于易燃易爆物質，試驗環路一旦發生事故，可能引起較為嚴重的火災爆炸事故。

4. 道化學（DOW）火災、爆炸危險指數評價方法分析

4.1 選取評價單元

根據危險度評價的結果，對試驗環路運用道化學評價法進行分析。

4.2 物質系數（MF）

據評價指南的規定，應選取火災危險性較大或儲運量較大的物質作為代表性物質，故上述各個評價子單元的代表物質均選定為天然氣（環路存在主要危險物質為原油和天然氣選擇危險程度較高的天然氣作為本評價項目的危險物質），從煤炭工業出版社出版的《安全評價》書中，查出天然氣的物質系數MF為21。

根據道化學火災爆炸危險指數法對試驗環路的危險性進行評估，結果如下表所示：

計算結果表明，在沒有采取任何安全措施之前，環路的F&EI危險等級為“中等”。

4.3 安全措施補償系數

此項系數主要包括：1、工藝控制系數；2、物質隔離補償系數；3、防火設施補償系數；4、安全措施補償系數取值

經計算，多相流環路的安全措施補償系數數值：0.64。

由此可得，修正后的火災、爆炸危險指數及暴露半徑、暴露面積按下表所示：

4.4 單元火災、爆炸危險性綜合評價結論及分析

通過以上計算可以看出，多相流環路具有較大的火災、爆炸危險性，其火災、爆炸指數F&EI為105，火災、爆炸危險暴露半徑26.9m，火災、爆炸危險暴露區域2272.1m2，F&EI危險等級為“中等”。但當采取一定的安全措施后，修正后火災、爆炸指數F&EI？C可降低至67.2，補償后的危險等級可降為“較輕”。

5.小結

綜上所述，多相流試驗環路采用的試驗介質多為易燃易爆物質，且試驗壓力較高，同時，依據火災爆炸危險指數評價法對多相流試驗環路進行了風險分析，得出其F&EI危險等級為“中等”。但當采取一定的安全措施后，補償的危險等級可降為“較輕”。

因此，在設計、施工等階段必須保證各種安全防護措施有效、到位，在日常工作運行中，操作人員須嚴格按照操作規程進行操作，加強安全管理，整個系統的火災、爆炸危險則可在可控制的范圍內。

參考文獻：

[1]李文慶，于達，吳海浩，等.高壓水合物/蠟沉積實驗環路的設計與建設[J].實驗室研究與探索，2011，30（12）：13-16.

[2]王顯政主編；《安全評價》[M].煤炭工業出版社，2005.