1 主要危险、有害因素辨识与分析
1.1 主要物料危险、有害因素分析
集气站在生产过程中涉及到的危险有害物质主要有天然气、凝析油、甲醇等。
1.2 生产运行期间危险有害因素分析
气井、进站管汇、分离设施、计量设施、天然气压缩机、管道和污水罐等处理、储存、输送的为天然气和凝析油等, 在增压集气站注入的甲醇也属于火灾危险性物质。由于这些物质都具有易燃、易爆的特性, 决定了集气站在生产运行期间具有较大的火灾、爆炸危险。
1.3 自然环境危害因素分析
雷击、暴雨、风沙等, 对集气站生产系统安全带来影响。
1.4 社会环境危险因素分析
包括人为环境影响安全生产, 以及天然气属于易燃易爆, 因高压输送、集气站分散等原因导致集输系统本身影响安全生产。
2 BOW-TI E分析
BOW-TIE分析方法将危险事件与事故的演化过程分为三个部分, 即导致事件发生的原因, 控制系统失效的原因以及事故后果控制与缓和措施。从安全管理以及安全控制的角度, 这三个部分又细分为5种维护措施, 即危险点源控制, 预防、探测、控制以及灾害缓和措施。根据集气站生产运行以及安全系统的设置特点, 将从泄漏事件预防能力、探测及报警系统能力、泄漏事件应急处理能力和消防系统能力这四个方面针对泄漏事件的安全系统进行分析。
2.1 泄漏事件预防能力分析
根据集气站生产工艺以及设备布置的特点, 将集气站划分为进站区、分离器区、压缩机区、自用气及计量外输区、污水罐区、生活区总共6个区域, 以下将从中控及工艺控制措施、巡检、作业控制措施和库存要求这4个方面对6个区域的危险事件预防能力进行分析。
(1) 进站区:进站区主要进站干管、电动球阀、放空调节阀及其配件组成, 其主要功能是对采气干管来气进行接收, 并具有放空功能。接收后进入分离器。
(2) 分离器区:在巡检期间注意检查分离器区管线和装置的保温和伴热。
(3) 压缩机区:鉴于压缩机是整个集气站生产过程中非常重要的工艺设备, 因此在冬季安排人员专门负责压缩机的巡检工作, 且每天安排数次巡检, 能够有效的预防压缩机突然出现的故障而影响站场的安全生产。
(4) 自用气及计量、外输区:在巡检时对关断阀氮气瓶压力和气源管线的检查, 确保中控对关断阀远程控制功能持续可用。
(5) 污水罐区:增加对污油罐出口电动球阀的阀位以及保温、伴热的检查。
(6) 生活区:除必要的日常巡检外, 应每个月启动一次, 并带载运行, 试验发电机的功能是否完好, 确保在必要时由天然气发电机供电的可靠性。另外, 在巡检时还应关注生活区内的消防装置的数量是否齐全、铅封是否完好、压力指示是否正常。
(7) 最低库存要求:为确保集气站的安全生产, 除在生产过程中加强对站内设备、装置的巡检外, 还应储存必要的一些备品备件, 用于设备和装置的紧急维修和定期更换。
(8) 门禁系统:集气站大门口设有门禁系统, 经常上站进行巡检和维护工作的人员使用刷卡的方式进入站内, 对于外来和非本单位人员需经过门禁系统的身份确认才能够进入, 可以有效的避免外来人员进入站内而带来的安全隐患。
2.2 探测及报警系统能力分析
集气站内在天然气易泄漏、积聚处设置可燃气体浓度检测探头, 监测可燃气体的浓度, 并在中心处理站的中控室内集中显示、报警。
(1) 探头覆盖布局:集气站区域和装置附近均设置可燃气体浓度检测探头, 为了加强探头探测可燃气体的能力, 建议为探头增加集气罩。根据相关经验宜采用电离烟探测器加紫外/红外线火焰探测器组合的方式。
(2) 在线仪表探测:对工艺流程上的仪表进行伴热保温。
(3) 视频监控系统:站内视频监控摄像头能够有效的对站内的情况进行视屏监控。
2.3 泄漏事件控制能力分析
当天然气泄漏事件发生, 应立即启动危险事件应急处理程序, 采取紧急措施, 消除危险事件, 避免更为严重的后果发生。
(1) 工艺控制能力分析:建议定期进行演习, 使人员熟悉处理应急突发事件的工作步骤和各自的应急岗位职责, 设备隔绝程度满足泄漏事件发生时的切断功能要求。
(2) 应急计划合理性分析:根据集气站内装置、生产工艺以及危险物质的特点编制抢险方案等, 较全面的包括集气站可能发生的各类危险事件, 在各应急预案和处理措施中明确各自的职责、执行程序。同时在应急预案中考虑应急事件对周围社会环境产生的影响, 建立与当地政府建立联合处理应急突发事件的机制。
2.4 消防系统能力分析
集气站内设置的灭火器材, 加强日常的演习, 保障通讯和道路畅通, 确保在发生火灾后消防车辆和人员及时到位。
3 结语
3.1 集气站安全保护层分析认为基本过程控制系统、关键报警与人员干预、安全仪表系统和物理保护着几个层次是保障集气站安全生产的首要环节, 且这几个保护层均与工艺仪控系统有关, 为集气站后续的生产和改造提供参考。
3.2 采用BOW-TIE方法针对天然气泄漏事件从预防、探测和控制这几个方面进行分析, 并对预防系统、探测系统和控制系统提出了相应措施。
摘要：本文是基于“井口-集气站-处理厂”这一生产流程中工艺和仪表控制系统进行的, 重点分析这一流程中的集气站, 在充分对数字化集气站调研的基础上, 通过集气站安全保护层分析、工艺危险与可操作性分析和泄漏事件BOW-TIE分析, 以发现数字化集气站的工艺生产装置和自控系统可能存在的安全隐患, 提出切实可行的安全对策措施, 确保数字化集气站安全有效的运行。
关键词：数字化,安全保护层,BOW-TIE,危险与可操作性