天然气站场排污池的工艺安全分析与建议

摘要：工艺设计中，在天然气输送过程中最高危险为由于天然气排放物料泄漏而引起各类事故。目前我国天然气运输企业开始了一系列的风险防范和控制措施，以有效地减少和防止天然气在运输过程中发生的泄漏。企业也是实施了严格的现场管理和施工过程质量与监督，建立了严格的现场巡线管理制度，采用了先进的生产技术和方法进行了定期的检测、对于管道的质量也进行了严谨操作、允许执照监督管理以及使用可靠的生产工艺和隔离规程等标准。由于对工艺安全性能的分析这一新理论和设计被引进到我国仅仅十几年的时间，早期工艺流程的设计仅仅是简单地符合了适用的设计规范，而且与之相关的技术流程性能风险未必会在设计中得到有效地控制，所以因此会造成一些事故。

关键词：天然气；站场；排污池；工艺安全；分析；建议

本文首先介绍了天然气站场的设计规范，以及参照国外设计标准如何开展设计工作。本文从天然气站场的工艺排污处理系统设计这一角度入手，分析了该排污处理系统设计过程中的缺陷和不足，运用风险分析的方法针对其造成危害原因进行了分析，提出改进措施，并由此说明了对天然气站场设计进行全面的工艺安全风险分析及其工艺风险防范控制的重要性。

1.天然气站场设计规范

天然气站场设计所处的位置很重要，需要能够充分满足对于天然气输送、分配等工艺需求，能够根据运输路线的走向而进行合理的工艺设计，保障工艺设计的科学性及经济原则。

在正确选择位置方面，要求对于地形与自然地质都有利的，避免被建立在软土、地表下沉等不良区域中。同时还严格规定了必须具备较高的自然地理与社会条件，供电、给水等条件比较为优越，与周围所有的公共建筑设施之间的空间距离均需要达到相关国家标准。在对作业渠道进行设计时，要求它们必须能充分地满足检修需求，并且必须能够将其连接至周围的道路。目前关于天然气站场的技术设备使用规范已经涵盖了很多个领域，在与其他建筑设备之间的安全距离上，要求必须达到国家标准，同时还需要符合法律规定。依照技术标准，天然气站场在设计运行过程中，应该充分考虑在一条线路上设置一个截断阀门以避免事故发生。

具体而言，一级地区的天然气管段最大距离控制在32km以上，二级地区的距离控制在24km以上，三级地区的距离控制在16km以上，四级地区的距离控制在8km以上。要求自动截断的阀门必须是选用完全焊接的球阀，能够直接经排水的清管器，如果阀门中发生了管路的破裂等事故，截断后的阀门就有可能够迅速进入正常运行的状态，并及时采取一些相应的处理措施。

2.国内外天然气站场排污系统设计标准

通过对查看国内外石油天然气工程的相关设计技术标准进行了解之后即可得知，若其中包括甲乙等同种类型的可燃性液体，宜考虑采用密闭式回收可燃性液体或在安全位置埋设凝固化焚烧坑。该技术标准仅是针对于清管后作业中的排污设施提供了相关技术要求，没有明确地针对天然气站场正常运营工作所需要的排污装置和设施而提出要求。《输气管道工程设计规范》50251—2015中第626条明确规定输气站所需要使用的废气和污液适当地集中，应根据各类污染源分别确定处理的地点、数目、物性参数等情况设计一套排水管道系统，排污管道最后一端应设置一个排污池或者一个排污罐。排污管线位置应该是设置在安全的地方。

通过与以上的标准进行分析我们可以看出，国内外的标准都是针对天然气站场的排污系统所提出的设计需求比较简便，且有所差别，在设计的实际操作中很轻松就能够达到其相应的设计标准。

3.排污池的工艺安全分析与建议

3.1排污池可能发生的工艺事故

天然气站场排污池均采取放置型盖板密闭式。如果在工作中突然地发生了一个手动式的排污阀门内部渗漏，手动式的排污阀门会因为操作中突然发生了一些故障导致无法打开或者关闭，自动式的排污阀门被控制系统丢掉或者是停止等情况时，大量的天然气就会直接通管道进入到每个排污阀门开口处的裂缝中外泄，在一定范围内就可能会对其形成具有爆破性的混合材料，产生火灾或者闪爆的风险。

3.2排污池的工艺安全分析

对于排污系统所采用的排污池装置和设计的技术安全性进行分析。

第一，手动阀门的内部渗漏比较常见，但是，阀门内部的渗漏一般泄漏量都相对来说是较少的。因此，由于阀门内部的渗漏而直接导致大量的天然气从其中流入到下游的排污池，这种情况发生概率也可以说是非常低，所以造成相应的危害和风险也可以说是不高的。第二，如果我们所使用的是一个手动式的排污阀门突然之间出现了一些损坏，例如在排污池中，阀门的一个把手被自动地脱开，打开后就无法完全进行关闭，则会导致天然气直接从这个阀门中流入到一个排污池中。第三，如果一个自动化的排污阀门本身就是通过对于液位的控制而实现的，若这个阀门自动控制单元的工作失效或者是说阀门本身就出现了故障，液位不能正常地控制阀门的工作和运转等，再加上在阀门需要正常地进行排污操作的情况时候，很多地方都可能还是因为没有人员在场值守，这样就很快导致阀门出现了大量的天然气经过阀门后直接输送到废水的排污池中。

3.3对设计排污池的工艺安全建议

根据以上对工艺安全的分析，提出以下相关的安全建议：

第一，如果不是因为需要频繁地进行排污，就没有必要选择自动化的排污系统。因为自动化的排污道路通常都是没有专业的人员在现场值守，一旦采用自动化排污阀门在正常工作的过程中控制系统就会出现失效或者是阀门本身发生了故障而导致无法正常关闭，就很有可能会导致引起天然气从阀门进入污水处理池中。若必须对一个完全自动化的排污系统和水泵进行相应的设计，则我们就应该将自动化的排污系统作为一个重要的关键设备来做，建立一个能够具有防护性的环境保护和维修方案，并且在进行设计的过程中还要充分考虑如何通过设置一个超低的液位检测和一个自动开关相互连锁的装置，避免大量的天然气直接从这个排污池中流出。第二，将有可能直接进入到该位置的天然气吸引到安全位置再次进行放空。采取这种的设计方法就需要先对其进行计算和确保放空管的长度和直径是否足够大，在一些极端的条件下也无疑会使得整个排污池内部产生一定的憋压，同时必须要求我们充分考虑到整个排污池放空管的位置和高度，避免废气进入整个放空管中被排除后在地面上形成一个具有爆炸性的混合物。

3.4排污罐的工艺安全分析

对排污系统所采用的排污罐设计的技术和工艺安全性进行分析，排污系统我们可以根据这些情况做出以下的判断：

第一，如果在排污管线或者是排污罐上设计了具有防水保护功能的隔断阀，这些防水保护隔断阀在装置之后被封堵后会直接导致整个排污管线或者是排污罐憋压，而这也会成为一种极其严重的安全隐患。第二，如果在排污罐中放空了管线的直径不够，当大量的高压气体从管道中进入到排污罐中，放空不及时，就可能会直接导致整个排污罐的压力增加，超过了它所可以承受的压力。第三，排污罐的压力安全阀上游有一个隔断阀，存在因对其的危害认识不足或者是人为操作失误而被自动关闭的情况，当这样的状况一旦出现，即使是高压的气体也会直接进入排污系统并且是憋压，就有可能会造成排污管线和排污罐的爆炸，并因此而导致严重的人员伤亡。

4.结语

目前从技术和工艺安全两个重要方面的角度考虑出发，对于天然气站场设计都存在着一些比较明显的优化和完善之处，应该充分考虑给其加以适当改善，避免因此而可能造成的天然气泄漏乃至爆炸等事故的发生。工艺安全数据分析只是一种确保企业工艺安全的方法和手段，并不是一个目的，只有通过全面的工艺分析，才能把风险控制到合理的范围，使本单位的站场工艺安全风险能够得到有效控制。