天然气长输管线泄漏爆燃事故处置研究
主要内容:近年来,我国油气输送管线、城市燃气管网等基础设施建设不断加快,然而因其本身的高风险,也带来很多安全问题,油气管线爆燃事故的发生更暴露出油气管网应急处置方面存在的诸多问题。为切实提高此类突发事件应急处置能力和联动水平,对天然气长输管线基本情况、危险特性、应急处置、注意事项及事故案例进行重点介绍及分析,供消防救援队伍及相关联动单位处置同类事故时参考借鉴。
关键词:天然气长输管线 泄漏 爆燃 消防救援
1天然气长输管线站场构成
天然气长输管道是连接气田净化处理厂与城市门站之间的输气管道,进一步将天然气供给工业或民用用户,由首站、分输站、阴极保护站、清管站、增压站、末站(即城市门站)、储气库以及阀室组成。据统计,我国长输天然气管线总里程已超过75000km,为长距离、大直径输送管道,一般管径在400mm以上,输送距离从上百公里至几千公里不等,输送压力一般在4.0~6.0MPa。
2天然气长输管线事故类型划分及原因分析
3事故处置类型及对策
总体作战纲领:1)关闭上下游阀室站截止阀。2)采取气相稀释、分隔的战术,禁止可能存在的一切点火源。3)现场稀释冷却,全程监护监测,不得盲目作业。
工艺处置措施:1)关闭上下游阀门,2)紧急排压(ESD紧急放空、火炬泄压),3)封堵止漏,4)引流控烧,5)氮气惰化,6)氮气抑制,7)氮气窒息;
消防处置措施:1)安全转移,2)稀释分隔,3)强制冷却,4)泡沫覆盖,5)干粉灭火,6)多剂联用,7)工程抢险,8)泄压堵漏。
常见注氮流程:1)转运足额液氮罐;2)连接液氮罐与低温汽化器;3)连接汽化器与管道间波纹管:气态氮气通过管路连接到阀室专用预留口进入干线管道主管线;4)现场工艺安全确认后,启动氮气注入程序;5)巡查氮气注入系统密封情况;6)用红外测温仪监测氮气连接管线温度情况;7)氮气置换作业完成后,对管道及周边地区天然气含量进行检测。
3.1灾情类型:火灾
3.1.1工艺处置
1)停止进出气作业(关闭上下游阀门);
2)对管线进行注氮惰化保护;
3)紧急排压(ESD紧急放空、火炬泄压)。
3.1.2消防处置
1)针对天然气管道做好控火燃烧、强制冷却、干粉灭火、多剂联用的处置手段及准备。
2)针对站场设备事故,如过滤分离器、加热炉、电气设备等发生故障时,应第一时间合理运用安防设施。
3.2灾情类型:泄漏
3.2.1工艺处置
1)关闭上下游阀门,停止进出气作业。
2)全程监测可燃气体浓度,确保处置区天然气浓度1%以下。
3.2.3消防处置
1)采取惰性气体(如氮气)、强制通风或注水等方式,对进入暗沟、管涵内的泄漏气进行驱散。
2)采取水幕隔离、水雾稀释的方式,降低爆炸浓度,隔绝火源。
3)实施警戒,禁止火源,并对泄漏区域进行稀释。
4)若天然气泄漏量较大,立即组织人员撤离。
4事故案例剖析
1)2008年12月23日晚12点,宁波洪塘工业新区杭甬线天然气管道1号~2号阀室间一条直径813mm的主要管道表面因施工时不慎被挖破,突然爆裂,顿时发生巨大爆炸。此类事故处置要则在于管道破裂引发起火后,工艺处置优先,阀室应立刻自动或手动关闭干线阀门,阻断气源;并联动公安、消防以及管道业主单位(浙江省天然气开发有限公司)赶赴现场处置。施工前,应当对施工地段的天然气管道设施进行标识,做好必要的保护措施。
2)2014年11月19日9时,北京市通州区因施工造成天然气管道泄漏起火,北京消防总队调集200余名指战员赶赴现场处置,确保10余万居民正常用气。灾害处置经过:第一阶段,快速反应,到场及时,第一时间警戒疏散,第一时间调集联动部门到场协助处置;第二阶段,实时监测,扩大警戒,部门联动协同配合,确定关阀减压前“稳定燃烧,包围控制,实时监测,稀释驱散,全力抑爆”的作战方针;第三阶段,开盖排气,关阀降压,置换余气,科学决策合理处置,监测到管道内压力下降到0.05MPa,满足带气抢修作业条件;第四阶段,现场看护,积极配合,协助完成管道抢修,防止大型机械新挖坑道发生塌方和坑道内仍有余气造成火灾爆炸。
5结语
天然气管道是国家经济的大动脉,但管道又属于危险源,一旦发生泄漏事故,易燃易爆的高压天然气迅速扩散,将对沿线生产生活造成巨大危害。做好天然气长输管道事故的预防和控制不仅需要建立行之有效的管理机制和体系,从源头杜绝燃气长输管道泄漏事故发生,而且还需要管道单位建立安全应急救援体系[5],更需要消防救援队伍安全专业处置,最大程度减少事故造成的损失。同时,建议消防救援队伍掌握各类燃气场站的工艺流程、防控底线以及设计理念,制定作战信息卡及预案,高度重视,认真摸排,持之以恒地做好辖区的灭火救援准备。