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1、2019/10/19,1,集输专业 HSE 技术,2019/10/19,2,本篇首先从油气集输工程安全技术方面简要介绍了油气集输主要内容及安全生产特点、石油及天然气的危险性、油气集输（脱水）与储存、原油稳定装置、锅炉、压力容器与压力管道以及污水生产安全技术和油气集输的消防安全管理等知识；然后简要介绍了基层HSE技术，从岗位危害识别与风险控制技术、危险、危害因素控制及事故预防措施、油气集输环境保护与清洁生产、安全装备和设备安全附件与防护用品的使用和维护、安全心理学与事故致因理论、油气集输基层应急处置技术、现场急救与紧急逃生技术。,简 介,2019/10/19,3,目录,第一章 油气集输安全技术
2、第一节 油气集输主要内容及安全特点 第二节 石油及天然气的危险性 第二章 危害识别技术,2019/10/19,4,第一章 油气集输安全技术,第一节 油气集输主要内容及安全特点 一、油气集输的主要内容 1、分井计量：测出单井产物中的原油、天然气、采出水的产量，为监测油藏开发动态提供依据。 2、集油、集气：将分井计量后的油气水混合物汇集送到油气水分离站，或将含水原油、天然气汇集，分别送到原油脱水站（联合站）及天然气集气站场（压气站）。 3、油、气、水分离：将油气水混合物在一定压力条件下，经几次分离成液体和不同压力等级、不同组分的天然气；将液体分离成低含水原油及游离水；必要时分离出固体杂质，以便进一
3、步处理。 4、原油脱水：将乳化原油破乳、沉降、分离，使原油含水率符合出矿原油标准。,2019/10/19,5,第一章 油气集输安全技术,第一节 油气集输主要内容及安全特点 一、油气集输的主要内容 5、原油稳定：将原油中的易挥发组分脱出，使原油饱和蒸汽压符合矿原油标准，降低原油蒸发损耗。 6、原油储存：将出矿原油盛装在常压储罐中，保持原油生产与销售的平衡。 7、天然气脱水：脱除天然气中的饮和水，使其在管线压力输送时，露点低于周围介质温度（5以上），以免在输送过程中析出游离水和形成水合物。 8、天然气轻烃回收：脱除天然气中的烃液，使其在管线输送时烃液不被析出；或专门回收天然气中的烃液后，再进一步分
4、离成单一或混合组分和作为产品。 9、输油、输气：将出矿原油、天然气、液化石油气、轻质油经计量后，利用管道经过加压（泵或压缩机）或加热输送给用户。 10、油田采出水处理：利用物理法、化学法及生物法等方法对采出水进行处理，使得处理后水质达到注入水或其他相应水质标准。,2019/10/19,6,第一章 油气集输安全技术,第一节 油气集输主要内容及安全特点 二、油气集输安全生产特点 1、系统生产的连续性 油气集输，是油田从事石油、天然气工业生产的主体。一般油气站库、原油中转站、轻烃站，大口径输油、输气管道等都属于集输系统的范畴，它们分布在油田各个区域，比较分散，在安全管理上难度比较大。而且，由于这些站
5、库的生产储存设施、设备比较集中，生产介质易燃易爆，因此，集输生产现场分散、设备集中、工艺技术复杂、生产连续性强及火灾危险性大等特点，构成了一个庞大、复杂而危险的集输储运系统。在这个系统中，任一环节出现故障或发生事故，都有可能造成全线停输，甚至会影响到整个油田的生产。因此，生产中必须保证系统处于正常状态，以保持系统生产的连续性。,2019/10/19,7,第一章 油气集输安全技术,第一节 油气集输主要内容及安全特点 二、油气集输安全生产特点 2、工艺技术的复杂性 随着油田生产建设的不断发展，新设备、新装置、新工艺等生产技术不断的引进。由于设备、装置、仪表等自动化程度的提高，使得系统内的工艺技术条
6、件也变的十分复杂，各种数据、报表、技术参数的控制与要求都非常严格，生产中任一环节出现问题，或操作工人监控、操作不到位，都会造成系统的全面停产，而且还可能引起设备、装置的严重损坏，甚至引发火灾爆炸事故。,2019/10/19,8,第一章 油气集输安全技术,第一节 油气集输主要内容及安全特点 二、油气集输安全生产特点 3、生产介质的歇脚燃易爆性 油气集输生产的主业是原油、天然气的生产与然输，所加工、储存的主要产品是原油、天然气、轻质油，这些产品都具有易燃、易爆、易蒸发的特性，有的还具有易积聚、不易扩散的特点。生产中如果可燃蒸气或气体与空气混合后，很容易形成燃烧性混合物或爆炸性混合物，遇到火源便可引
7、起火灾、爆炸事故的发生。,总之，生产过程的连续性、工艺技术的复杂性、生产介质的易燃易爆性，是油田集输系统的三大生产特点，这些特点都给油男集输生产的安全带来了一定的负面影响。,2019/10/19,9,第一章 油气集输安全技术,第一节 油气集输主要内容及安全特点 三、油、气、水集输处理主要过程示意图,2019/10/19,10,第一章 油气集输安全技术,第一节 油气集输主要内容及安全特点 三、油、气、水集输处理主要过程示意图 图31 5 喷射型分散气浮选装置图油井三相分离器原油缓冲罐原油原油提升泵原油加热炉原油稳定塔原油外输泵原油流量计外输炼油厂储油罐机 泵加热炉天然气除油器天然气用户污水沉降罐
8、污水缓冲罐污水提升泵污水过滤罐净化污水罐注水泵配水间注水井,2019/10/19,11,第一章 油气集输安全技术,第二节 石油及天然气的危险性 一、石油、天然气的易燃性 （一）石油的易燃性 石油的多种碳氢化合物混合组成的可燃性液体。化学组成一般为碳83%87%，氢10%14%，其他硫、氧、氮三种元素约1%4%。不同油田生产的原油所含轻质成分和重质成分的比例不同，其性质差别也较大。一般情况下原油具有以下特性：颜色多是黑色或深棕色，少数为暗绿色、赤色和黄色，并有一些特气味。原油中所含的胶质和沥青质越多，颜色越深，其油品特有的气味越浓；含的硫化物、氮化物越多，则气味越臭。原油的相对密度和凝固点与原油
9、的组分有关，重组分多的原油密度大，轻组分多的原油密度小；原油中含蜡量越多，凝固点越高。,2019/10/19,12,第一章 油气集输安全技术,第二节 石油及天然气的危险性 一、石油、天然气的易燃性 （一）石油的易燃性 石油在一定温度条件下可以燃烧。通常，石油遇热后会蒸发产生易燃性油蒸气，这种油蒸气与空气混合会形成燃烧性混合物。当这种混合物达到一定浓度时，遇有火源便可燃烧，石油的这种燃烧称作蒸发燃烧。蒸发燃烧不同于一般可燃气体的燃烧，它有着独特的燃烧方式。蒸发燃烧时液体的本身并没有燃烧，它燃烧的只是由液体蒸发后产生的可燃蒸气。它的燃烧过程是，当可燃蒸气着火后，液体的温度会不断升高，因此，便进一步
10、加热了可燃液体的表面，从面加速了液体中油蒸气的再次蒸发，促使燃烧继续燃烧继续保持或蔓延扩大。,石油及其产品属于易燃、可燃性物质，有着很大的火灾危险性。闪点、燃点和自燃点是衡量它们易燃性的三个基本条件。,2019/10/19,13,第一章 油气集输安全技术,第二节 石油及天然气的危险性 一、石油、天然气的易燃性 （一）石油的易燃性 1、闪点 在一定条件下，油品遇热加温后，轻组分便开始蒸发产生油蒸气，并与周围空气混合形成混合物，当油蒸气达到一定浓度时，给以火种，油蒸气开始闪燃，尔后即可熄灭。这种促使油蒸气瞬间闪燃而即可熄灭的最低温度，称为该油品的闪点。闪点越低，该油品的易燃性越大。 2、燃点 在一
11、定条件下，当油品加热到一定温度后，给以火种，便开始延续性的着火燃烧，这种促使油蒸气持续燃烧的最低温度称为该油品的燃点（着火点）。燃点越低，该油品的火灾危险性越大。 3、自燃点 在一定条件下，当油品温度升高到一定程度，在外界并无火源的情况下，油品在空气中会自行引燃和持续燃烧,这种促使油品自行燃烧的最低温度称为该油品的自燃点。,2019/10/19,14,表3-1是原油和油田集输生产中经常使用的几种油品在空气中的闪点与自燃点。,石油的闪点、燃点和自燃点比起其他一般可燃性物质都要低。因此，杜绝现场的“跑、冒、滴、漏”，实现装置、工艺设备的密闭化生产，强化生产装置的安全可靠性，对于油气集输乃至整个石油
12、化工业行业的安全生产十分重要。生产中，我们可以根据石油产品的这些特性，准确制定运行方案，做到安全生产。 石油及其产品除了具有闪点、燃点和自燃点比较低的特性外，在石油生产储运过程中，与安全运行密切相关的其他性质还有：密度、粘度、凝固点、静止蒸发量和流动蒸发量、燃烧速度、燃烧温度和原油的沸溢爆喷性等。石油的这些特性，其他相关书中已有介绍，本节只根据油田集输生产特点，简要介绍一下原油的沸溢性。,2019/10/19,15,我们都知道，原油和重质油在长时间着火燃烧时容易产生沸溢、爆喷现象，尤其是储存在储罐里的油品，着火后甚至会从储罐中猛烈地喷出，形成巨大火柱，这种现象是受“热波”的影响所造成的。所谓热
13、波，是因为石油及其产品是多种烃类的混合物，油品燃烧时，液体表面的轻馏分首先被燃烧掉，而剩下的重馏分则逐渐下沉，在重馏分下沉的同时，也把大量的热量带到了储罐的底部，从而使油品逐层地向深部加热而形成热波。油罐中被加温后的热油与冷油的结合面称为“热波面”，热波面处的原油温度可达149316，热波的传播速度约为30127cm/h。当热波面与原油中乳状水滴相遇或到达原油罐底水层时，水将会被加热汽化，并形成非常粘的泡沫。形成的泡沫促使油品体积急剧膨胀，而后以很大的压力冲至油面，把着火油品体积急剧膨胀，使燃烧的油品大量外溢，造成大面积地面火灾。由此可见，石油的沸溢、爆喷这一特性，会给企业的安全生产及灭火工作
14、造成相当大的困难。,2019/10/19,16,第一章 油气集输安全技术,第二节 石油及天然气的危险性 一、石油、天然气的易燃性 （二）天然气的易燃性 天然气主要成分是气态烃类，还含有少量非烃气体。天然气的烃类物质主要是甲烷 ，一般气层气中甲烷含量约占天然气总体积的90%以上，而油田伴生气中甲烷含量一般占天然气总体积的80%90%，其次是乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷等。天然气的非烃类物质有硫化氢、二氧化碳、氢气、氮气以及少量的硫醇、硫醚、二硫化碳等有机硫化物。经过油田脱油、脱水处理后的伴生气和气层气中，甲烷含量均在90%以上，通常这种天然气称为干气。而没有经过脱油、脱水处理，乙烷
15、、丙烷以上烷烃成分和水分含量在10%以上的天然气称为湿气。 可燃性气体的燃烧分为混合燃烧和扩散燃烧两种形式。混合燃烧是可燃性气体预先与空气混合后发生的燃烧。这种燃烧反应迅速，着火温度高，火焰传播速度极快。以气化后的液化石油气为例，它的燃烧速度可高达3000m/s，通常的爆炸反应便属于这一类。扩散燃烧是可燃性气体从容器或管道中泄漏后，与周围空气接触，由可燃性气体的燃烧组分与空气中的氧分子相互扩散，形成边混合边稳定燃烧的现象。扩散燃烧较混合燃烧的危险性要小的多，但是，由于燃烧造成周围温度的急剧升高，极易导致其他容器设备因高温热辐射而引起爆炸。 石油与天然气的性质决定了它们易燃易爆的危险性。尽管它们
16、的危险程度各有差异，但是在实际生产、储运过程中，我们还是应当对这些危险性进行认真的分析与对待。,2019/10/19,17,第一章 油气集输安全技术,第二节 石油及天然气的危险性 二、石油、天然气的易爆性 石油、天然气都属易燃易爆物质。石油蒸气或天然气按一定比例比空气（或氧气）混合，达到爆炸浓度范围时，遇火就会爆炸。石油、天然气有关组分与空气混合时的爆作极限见表。 可燃气体的爆炸是在瞬间（千分之一或万分之一秒）产生高温高压的燃烧过程。爆炸波速可达20003000m/s，具有强大的破坏力。破坏力的大小取决于气体与空气混合浓度和起始压力。如不同浓度的油蒸气，在密闭容器中，当起始压力为0MPa（表压）时，爆炸产生的压力为0.060.8MPa；当起始压力为0.8MPa（表压）时，爆炸产生的压力可达0.56MPa。天然气在大口径输气管线里与空气混合发生爆炸时，火焰传播速度将超过音速，达到10004000m/s，这时局部压力可高达8Mpa或更高一些，从而破坏力更大。,2019/10/19,18,石油、天然气的爆炸极限，就是石油蒸气和天然气与空气混合与火发生爆炸的浓
