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1、天然气安全知识培训课件动力作业部燃气作业区天然气的物理性质天然气的主要成份为甲烷，无色、无味、比空气 轻、不易察觉，具有较强的扩散性，极易引起燃烧和 爆炸。迁钢所使用的天然气是经过加臭处理的，所以有刺 鼻的臭味。甲烷，属低等毒性物质。 空气中甲烷浓度过高能 使人窒息，当空气中甲烷达到25%30%时，可引起头 痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速等 ，甚至产生窒息、昏迷。长期接 触可出现神经衰弱综合症。天然气是以甲烷为主要成分的多种物质组成的混合 物，大致有以下主要成分。1.烷烃 烷烃是天然气的主要成分，一般含量 为85%-98%。2.烯烃 烯烃在天然气中以微量存在，主要为 乙烯、丙烯、
2、丁烯等。3.环烷烃 在天然气中含量很少，一般为环戊烷 、环己烷等4.芳香烃 是一种不饱和的环状烃类。在天然气 中可能存在的芳香烃有苯、甲苯、二甲苯和三甲苯。5.非烃类 主要包括氮气、二氧化碳、硫化氢、 氢气、氦气、水蒸气。天然气成分天然气的爆炸极限较宽是4%15%，爆炸下限较低， 逸散的天然气和空气混合，浓度达到爆炸下限时， 遇明火、高热就会发生爆炸。天然气的危害性1.易爆性火焰传播速度将超过音速而达到1000m/s 4000m/s，局部压力可达到8MPa。以6.4MPa管线为例：输气管道或相关设施发 生腐蚀穿孔泄漏，气体扩散遇火源发生蒸气云爆炸 ，最大爆炸TNT当量可达2283.8kg，最大
3、的致死半 径79.4m，最大重伤半径107.1m，最大轻伤半径 218.9m,50%玻璃破碎距离为1337.9m 。u以6.4MPa管道为例：半径370米半径926米半径3000- 5000米水试压中毒区域扩散区域疏散区域天然气的密度比空气小（天然气分子量 平均16，空气平均29），泄露后不易留在低 凹处，有较好的扩散性。2.易扩散性空气天然气3.毒性天然气属低毒物质，主要成分为甲烷。空气中 甲烷浓度达到25%30%时，可引起头痛、头晕、乏 力、注意力不集中、呼吸和心脏加速、精神动作故 障等，甚至产生窒息、昏迷。长期接触天然气可出 现神经衰弱综合症。4.腐蚀性天然气中含有大量酸性气体，主要有硫
4、 化氢（H2S）、二氧化碳（CO2）等组分，可以 造成对金属的腐蚀。天然气含水时腐蚀程度 更严重因为CO2溶于水后形成H2C03，对金属的 腐蚀性比较强。天然气水合物的危害天然气水合物一旦形成后，它与金属结合牢固， 会减少管道的流通面积，产生节流，加速水合物的进 一步形成，进而造成管道、阀门等设备的堵塞，严重 影响管道的安全运行。水合物在一定的温度和压力条件下，含水天然气可生成白色致密的结晶固体，称为天然气水合物。水合物是 一种不稳定的化合物，是采输气 中经常遇到的一个难题之一。天然气水合物的形成条件1.气体处于水汽的饱和或过饱和状态并存在游 离水。2.有足够高的压力和足够低的温度。3.天然气
5、流速和方向改变也是形成天然气水合 物的辅助条件。天然气水合物的预防主要采取以下方法：1.天然气进入输气管道之前应进行充分脱水，是天 然气水露点低于管线周围介质最低温度5-7，这是最 根本的方法。2.天然气进入输气管道时进行监督、检测，防止水 及污物的进入。3.添加化学反应剂，吸收天然气的水分，降低天然 气的水露点。4.在输气管道的天然气入口处安装除液器。5.调压阀、分离器、除液器等易产生冰堵部位加电 伴热或水加热。天然气净化脱水1.低温分离脱水高压天然气经过节流膨胀造成低温，使水分离出 来。2.固体干燥吸附脱水利用多孔性的固体干燥吸附天然气中的水蒸气。3.液体吸收脱水常用的吸附剂有二甘醇、三甘
6、醇等，在吸收塔中 吸附剂与天然气接触，吸水后稀释，进入再生塔中蒸 发出水分，天然气被脱水干燥。输气管道干燥干燥剂法 此种方法适用高浓度干燥剂置换 管道中的试压水。真空干燥法 此方法有除水和干燥两个阶段。除 水阶段用空气吹扫或发送清管器置换管道中的存水； 干燥阶段采用真空泵从管道的一端抽气，在管道内形 成负压使水分蒸发并随着气体排出管道超干空气法 在管道的干燥阶段将深度脱水的超 干空气（水露点在-5070）注入管道，吸收管道 中的残水使管道干燥。天然气管道水合物堵塞的处理1.准确判断冰堵的位置2.关闭冰堵上下有阀门的截断阀并进行放空,或 者利用热源对冰堵位置进行加热,破坏水合物形成的 条件进行解
7、堵。3.在冰堵点的高处或上游处注缓解剂。如甲醇、 丙三醇等。4.利用热源加热天然气，提高天然气的温度，破 坏水合物形成的条件。管道的腐蚀控制一.防腐材料的性能选择1、良好的绝缘性 2、防腐蚀层应具有一定的耐阴极剥离强度的能 力。3、要有足够的机械强度。4、有良好的的稳定性 耐大气老化性能好，化 学稳定性好，耐水性好，有足够的耐热性，耐低温性 能好。5.防腐层破损后易于修复。防腐层大修一、操作步骤1.确定大修段落 根据完整可靠的检测和调查资 料，确定大修段落2.选择大修材料 大修材料的各项技术指标应符 合规范要求，要有质检合格证。3.择优录用施工队伍 要择优录用施工队伍，未 作过大修工程的施工队
8、伍要通过百米试验段的考核。4.质量检查 宜实施第三方质检形式，作好质量 控制点的检查，检查标准按规范执行。二、技术要求1.严格按照审定的施工方案和相关规定进行施工 。2.大修施工中要注意安全保护，对违反安全操作 规定的作法要坚决制止。在对腐蚀坑的补焊过程中尤 其要注意安全。3.大修施工中要注意环境因素对施工质量的影响 ，对温度、湿度均要有特殊要求。阀门的基础知识阀门安装在各种管理系统中，用于控制管路中介 质的压力、流量及流向等。阀门的损坏或误操作，往往直接影响天然气管道 的安全生产，甚至造成重大事故。因此，了解各种阀 门的结构、特点及使用范围，掌握其操作和维护方法 ，是操作安全生产平稳输气的重
9、要环节。阀门可定义为截断、接通流体通道或改变流向、 流量及压力值的装置。阀门的主要功能为：接通或截断流体通路；调节 流量；防止倒流；调节压力；释放过剩的压力。常用的分类方法有以下几种：1.按结构特征分截止阀 关闭件沿阀座中心线移动。闸板阀 关闭件沿垂直于阀座中心线移动。球阀（旋塞阀） 关闭件是球或锥塞，围绕本体 的中心线旋转。旋启阀 关闭件围绕阀座外的轴旋转。蝶阀 关闭件是圆盘，它围绕阀座内的轴旋转。阀门的分类2.按用途分开断用 用来切断或接通管路介质。如截止阀、闸阀、 球阀、旋塞阀等。调节用 用来调节介质的压力和流量。如减压阀、调 节阀等。分配用 用来改变介质的流向，起分配介质的作用。如 三
10、通旋塞、三通截止阀等。止回阀 用来防止介质倒流。如止回阀也称单向阀。安全阀 在介质压力超过规定数值时，用来排放多余介 质，以保证管路系统及设备的安全。如安全阀、事故阀等 。其他特殊用途 如疏水阀、放空阀、排污阀等。3.按驱动方式分手动 借助手轮、手柄、杠杆、链轮、齿轮、 涡轮等，由人力来驱动。电动 借助电机、电磁力来驱动。气动 借助压缩气体来驱动。液动 借助水、油等液体传递外力来驱动。4.按压力分真空阀 绝对压力98.07kPa的阀门。低压阀 公称压力PN1569.06kPa的阀门。中压阀 公称压力PN2451.66-6276.26kPa的阀 门。高压阀 公称压力PN9806.65-78453
11、.2kPa的阀 门。超高压阀 公称压力PN98066.5kPa的阀门。5.按介质温度分普通阀门 适用于介质温度-40 450的阀门 。高温阀门 适用于介质温度450 600的阀门 。耐热阀门 适用于介质温度600以上的阀门。低温阀门 适用于介质温度-40 -70 的阀门 。深冷阀门 适用于介质温度-70 -196的阀门 。超低温阀门 适用于介质温度-196以下的阀门 。6.按公称通径分小口径阀门 公称通径DN40mm的阀门。中口径阀门 公称通径DN50300mm的阀门。大口径阀门 公称通径DN3501200mm的阀门。特大口径阀门 公称通径DN1400mm的阀门。输气站场常用阀门1.闸板阀闸板
12、阀（简称闸阀）是截断阀类的一种，用来接 通或截断管路中的介质。闸阀的特点：（1）.流体阻力小 因为闸阀阀体内部介质通 道是直通的，介质流经闸阀时不改变其流动方向，所 以流体阻力小。（2）.启动力矩小 因为闸阀启闭式闸板运动方 向与介质流动方向垂直，与截止阀相比，闸阀的启闭 较省力。（3）.介质流动方向不受限制 介质可以从闸 阀两侧任意方向流过，均能达到使用的目的，更适用 于介质的流动方向可能改变的管路中。（4）.结构长度较短 因为闸阀的闸板是垂直 置于阀体内的。而截止阀阀瓣是水平置于阀体内的， 因而结构长度比截止阀短。（5）.密封性能好 全开时密封面受冲蚀较小 。（6）.密封面易损伤 启闭时闸
13、板与阀座相接 触的两密封面之间有相对摩擦，易损伤，影响密封性 能与使用寿命。（7）.启闭时间长，高度大 由于闸阀启闭时须 全开或者全关，闸板形成大，开启需要一定的空间， 外形尺寸高。（8).结构复杂零件较多，制造与维修较困难，成 本比截止阀高。闸阀操作注意事项（1）.带手轮或手柄开关的阀门，顺时针转动为关 、逆时针转动为开；其他带执行机构的阀门开关操作 按说明书进行。（2）.开关时，用力要稳、要均匀，不能采取冲击 方式开关阀门。（3）.闸阀不能作节流用，必须全关或全开，不允 许半开或半关。（4）.闸阀全开后，应将手轮回转12圈。（5）.操作中不能用身体正对手轮或阀杆。2.球阀球体绕垂直于通道的
14、轴线旋转而启闭通道的阀门。球阀的特点（1）.中、小口径球阀结构较简单，体积较小， 重量较轻。（2）.流体阻力小，各类阀门中球阀的流体阻力 最小。这是因为全开时阀体通道、球体通道和连接管 道的截面积相等，并成直线相通。（3）.启闭迅速、方便，介质流动方向不受限制 。（4）.启闭力矩比旋塞阀小。（5）.密封性能较好，这是因为球阀密封圈材料 多采用塑料，摩擦系数较小；球阀全开时密封面不受 会到介质的冲蚀。球阀的缺点是：球体加工和研磨较困难。球阀操作注意事项（1）.球阀不能作节流用，必须全开或全关，不 允许半开或半关。（2）.操作前应检查球阀开关位置、执行机构各 部位是否完好灵敏、密封性能、流程切换是
15、否正确等 。（3）.当球阀需要紧急关闭时，动作应尽快完成 ，以免球阀前后形成较大压差后还未关闭阀室。（4）.开关操作时，一定要平衡球阀前后两端压力 和泄去密封圈压力后，才能进行，开关完成后及时向 密封圈充压，严禁在阀前后存在压差下强行操作。（5）.对于利用管道气压作为密封动力源的球阀， 当管线处理事故后，仍处于关闭状态的阀门，应对密 封气源进行调整、控制，以保证球阀的继续密封。3.截止阀截止阀的特点：（1）.截止阀的密封是通过密封座圈与阀杆上的阀 瓣以锥面和平面紧压来实现的，锥面密封多用于小口 径阀，平面密封多用于大口径阀。（2）.截止阀的传动形式有手轮、齿轮、电动、 气动等形式。（3）.按阀
16、内流体流动方向截止阀分为直通式、 直流式、角式三种。4.止回阀用于限制流体单向流动，防止倒流的阀叫止回阀 或单项阀。分为升降式和旋启式止回阀。场站设计要求现场布置、间距和设备安装方位应采用统一标准 。在对现有系统进行改造和扩建时，场站系统设计应 与已建系统保持一致。场站的设计至少应满足以下要求：（1）系统中的所有构件的尺寸选择应保证性能最 优，所有设备应能满足作用运行工况。（2）整个系统的设计应满足设计工况范围（压力 、温度、密度、粘度、质量和流速）。要保证单体设 备和整个系统的灵活性，设备和相连管道应满足极端 工况要求。（3）对新建、改扩建新系统或设施，应考虑操作 、维护的便捷性和未来的设施扩建，包括所有仪表、 阀门、阀执行机构，双
