普光氣田集輸系統(tǒng)安全控制與應(yīng)急管理

摘 要

摘要:我國(guó)高含硫氣田大規(guī)模開(kāi)發(fā)尚屬首次,缺乏成熟配套的安全控制技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和管理體系,安全生產(chǎn)和應(yīng)急處置面臨一系列技術(shù)難題。普光氣田硫化氫含量高、壓力高、集輸系統(tǒng)點(diǎn)

摘要:我國(guó)高含硫氣田大規(guī)模開(kāi)發(fā)尚屬首次,缺乏成熟配套的安全控制技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和管理體系,安全生產(chǎn)和應(yīng)急處置面臨一系列技術(shù)難題。普光氣田硫化氫含量高、壓力高、集輸系統(tǒng)點(diǎn)多線(xiàn)長(zhǎng),泄漏監(jiān)測(cè)與安全控制要求高,同時(shí)由于地形復(fù)雜,人口密集,應(yīng)急處置和應(yīng)急疏散難度大。為此,①通過(guò)建立含硫天然氣泄漏山地?cái)U(kuò)散模型,對(duì)不同生產(chǎn)區(qū)域的安全防護(hù)距離進(jìn)行了優(yōu)化,確定了我國(guó)高含硫氣田的安全防護(hù)距離;集成紅外、激光、電化學(xué)和無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè),形成了平面布局、立體布防、全方位的天然氣泄漏多元監(jiān)測(cè)體系;優(yōu)化氣井、集輸、凈化、外輸緊急關(guān)斷系統(tǒng)的邏輯關(guān)系,創(chuàng)建了大型高含硫氣田上下游一體化的4級(jí)聯(lián)鎖關(guān)斷系統(tǒng)。②應(yīng)用含硫天然氣泄漏山地?cái)U(kuò)散模型劃分應(yīng)急區(qū)域,建設(shè)了最大規(guī)模的緊急疏散通訊系統(tǒng),通過(guò)應(yīng)急疏散能力評(píng)估對(duì)應(yīng)急道路進(jìn)行了優(yōu)化,研發(fā)了山地消防坦克和遠(yuǎn)程點(diǎn)火等裝備,建立了完整的應(yīng)急處置、人員疏散與應(yīng)急救援體系,形成了復(fù)雜山地高含硫氣田大規(guī)模應(yīng)急疏散與救援技術(shù)。這些措施為該氣田綠色、高效開(kāi)發(fā)提供了安全保障。
關(guān)鍵詞:普光氣田;高含硫天然氣;天然氣泄漏;泄漏監(jiān)測(cè);緊急關(guān)斷;安全控制;應(yīng)急疏散;應(yīng)急管理
    普光氣田天然氣中的硫化氫含量高達(dá)15%,二氧化碳含量為8%左右,是典型的高含硫酸性氣田,也是目前國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的硫化氫含量最高的天然氣田。
    普光氣田采用濕氣集輸工藝,集輸系統(tǒng)地形復(fù)雜、點(diǎn)多面廣,泄漏風(fēng)險(xiǎn)大[1],準(zhǔn)確快速監(jiān)測(cè)難度大。一旦某個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)生重大泄漏或應(yīng)急事故,對(duì)上、下游的生產(chǎn)都會(huì)產(chǎn)生影響,因而從氣井生產(chǎn)、管道集輸、凈化處理到天然氣外輸?shù)母鱾€(gè)環(huán)節(jié)都要求具有安全可靠的快速響應(yīng)和聯(lián)鎖關(guān)斷機(jī)制[2]。而且普光氣田地處川東北山區(qū),地形險(xiǎn)峻,相對(duì)高差最大近1000m,人口稠密,應(yīng)急救援難度很大。因此,安全控制和應(yīng)急管理措施成為氣田開(kāi)發(fā)的重中之重。
1 安全控制措施
1.1 天然氣泄漏擴(kuò)散模擬及防護(hù)距離優(yōu)化
1.1.1復(fù)雜地形條件高含硫天然氣泄漏擴(kuò)散模擬[3]
    應(yīng)用三維數(shù)字高程模型、非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分、非線(xiàn)性擬合等理論,真實(shí)再現(xiàn)普光復(fù)雜地形,建立了硫化氫山地?cái)U(kuò)散模型,模擬復(fù)雜山地高含硫天然氣泄漏擴(kuò)散規(guī)律。采用有色煙霧釋放和六氟化硫(SF6)擴(kuò)散示蹤兩種實(shí)驗(yàn)手段,對(duì)復(fù)雜山地硫化氫泄漏進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)模擬實(shí)驗(yàn),同時(shí)對(duì)擴(kuò)散模型進(jìn)行驗(yàn)證。共進(jìn)行10組煙霧釋放實(shí)驗(yàn),記錄影像150min;5組六氟化硫釋放實(shí)驗(yàn),收集六氟化硫數(shù)據(jù)165組。誤差分析表明,模型與實(shí)測(cè)結(jié)果誤差小于±15%。
    研究表明,在復(fù)雜地形影響下,硫化氫泄漏擴(kuò)散具有顯著的不確定性,主要表現(xiàn)為:向有利于氣體運(yùn)動(dòng)和聚集的地形環(huán)境擴(kuò)散,如:平緩坡地、山澗、山谷、河谷等;沿下風(fēng)向分布,在泄漏口周邊下風(fēng)向臨近區(qū)域形成穩(wěn)定危害區(qū)域,遠(yuǎn)離泄漏口后,在山前、低洼處、氣流通道等易形成危害區(qū)域;山體阻擋時(shí),順風(fēng)逆坡而上,在山體正面形成大面積堆積,危害嚴(yán)重;在“U”形山谷大量蓄積,難以擴(kuò)散,進(jìn)而產(chǎn)生持續(xù)和大面積危害。
1.1.2硫化氫防護(hù)距離優(yōu)化
    采用高含硫天然氣泄漏山地?cái)U(kuò)散模型,結(jié)合硫化氫毒理學(xué)分析,分別計(jì)算出集輸管道、集氣站和凈化廠(chǎng)發(fā)生天然氣泄漏的毒性負(fù)荷和1000ppm(硫化氫濃度1ppm=1.5mg/m3,下同)瞬間致死濃度硫化氫煙羽擴(kuò)散距離,以此為參考建立硫化氫安全防護(hù)距離。
   模擬結(jié)果表明:
    1) 集輸管道發(fā)生高含硫天然氣泄漏時(shí),1000ppm硫化氫煙羽最遠(yuǎn)擴(kuò)散距離為11Om。綜合考慮泄漏監(jiān)測(cè)、緊急關(guān)斷等安全保障和應(yīng)急處置措施,同時(shí)參考加拿大EUB標(biāo)準(zhǔn),將安全防護(hù)距離確定為100m。
    2) 集氣站發(fā)生高含硫天然氣泄漏時(shí),1000ppm硫化氫煙羽最遠(yuǎn)擴(kuò)散距離為286m。氣井井口和井下同時(shí)安裝了安全閥,具有遠(yuǎn)程關(guān)斷、火災(zāi)易熔塞自動(dòng)關(guān)斷、高低壓限壓關(guān)斷等多重關(guān)斷措施,同時(shí)考慮單井產(chǎn)量高,人口密集,地形復(fù)雜等因素,將安全防護(hù)距離確定為300m。
3) 凈化廠(chǎng)發(fā)生高含硫天然氣泄漏時(shí),1000ppm硫化氫煙羽最遠(yuǎn)擴(kuò)散距離為401m??紤]到凈化廠(chǎng)有6套聯(lián)合裝置,凈化處理規(guī)模大,為降低安全風(fēng)險(xiǎn),將凈化廠(chǎng)安全防護(hù)距離擴(kuò)大到800m。
投料試車(chē)前,在地方政府的大力支持下,對(duì)于設(shè)防距離內(nèi)的2603戶(hù)民居全部拆遷,并在管線(xiàn)、站場(chǎng)、凈化廠(chǎng)周邊安全距離處設(shè)置了界樁,起提示和警告作用。
1.2 天然氣泄漏多元監(jiān)測(cè)技術(shù)
1.2.1集氣站場(chǎng)泄漏監(jiān)測(cè)技術(shù)
高含硫天然氣的劇毒性和易燃易爆特性對(duì)泄漏的準(zhǔn)確、及時(shí)監(jiān)測(cè)提出了很高的要求。為提高:泄漏監(jiān)測(cè)的可靠性,在不同的生產(chǎn)裝置區(qū)分別采用硫化氫、可燃?xì)怏w等監(jiān)測(cè)手段進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。根據(jù)天然氣泄漏擴(kuò)散模擬結(jié)果[3]對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的泄漏監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化配置。泄漏監(jiān)測(cè)布點(diǎn)原則主要有3點(diǎn):①根據(jù)HAZOP分析和LEAK軟件泄漏頻率計(jì)算結(jié)果,綜合考慮氣候條件,確定布點(diǎn)方案;②根據(jù)工藝流程、裝置設(shè)備以及人員活動(dòng)頻率確定布點(diǎn)方案;③根據(jù)特殊地段特點(diǎn),借鑒國(guó)外泄漏監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn),確定布點(diǎn)方案。
根據(jù)站場(chǎng)工藝流程特點(diǎn),結(jié)合監(jiān)測(cè)儀器特性,在井口、分離器、加熱爐等區(qū)域設(shè)置硫化氫探測(cè)器和可燃?xì)怏w探測(cè)器,構(gòu)建立體監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)硫化氫比空氣重的特性,硫化氫探測(cè)器貼近地面安裝,并可按要求設(shè)定報(bào)警值。可燃?xì)怏w探測(cè)器利用紅外光聲原理探測(cè)甲烷濃度。此外還安裝了火焰探測(cè)、視頻監(jiān)控以及報(bào)警裝置。監(jiān)測(cè)信號(hào)同步遠(yuǎn)傳到站控室、中控室、119調(diào)度中心和應(yīng)急指揮中心。
1.2.2閥室泄漏監(jiān)測(cè)技術(shù)
    在管道截?cái)嚅y室配置電子防爆管單元,監(jiān)測(cè)管線(xiàn)的壓力變化并推斷管線(xiàn)是否存在泄漏,根據(jù)電子防爆管單元的壓降速率報(bào)警。同時(shí)還安裝了硫化氫氣體探測(cè)器、可燃?xì)怏w探測(cè)器、狀態(tài)指示燈和報(bào)警系統(tǒng),報(bào)警狀態(tài)直接傳送給中控室。
1.2.3隧道泄漏監(jiān)測(cè)技術(shù)
    在集輸管道隧道兩端設(shè)置電化學(xué)式有毒氣體探測(cè)器和開(kāi)路式、紅外吸收補(bǔ)償式可燃?xì)怏w探測(cè)器,并安裝狀態(tài)指示燈實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警。此外,在隧道內(nèi)還安裝了新開(kāi)發(fā)研制的激光監(jiān)測(cè)裝置[4],同時(shí)監(jiān)測(cè)甲烷和硫化氫兩種氣體的泄漏,監(jiān)測(cè)距離達(dá)到1km,監(jiān)測(cè)靈敏度20ppm,實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離監(jiān)測(cè)和微量泄漏預(yù)警。
    普光氣田集輸系統(tǒng)共設(shè)置各類(lèi)泄漏監(jiān)測(cè)裝置900余套,其中在黃家?guī)r隧道、眼梁隧道等5條隧道中安裝了激光監(jiān)測(cè)裝置。
1.2.4無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)技術(shù)
    針對(duì)氣田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)中的氣井放噴作業(yè)、檢維修、應(yīng)急救援與疏散等特殊狀況,利用無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程多點(diǎn)布控技術(shù),建立區(qū)域監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),跟蹤監(jiān)測(cè)天然氣、硫化氫,以及大氣中的二氧化硫、氧氣等含量,為確定安全區(qū)域、指導(dǎo)疏散撤離、保障人員安全提供決策依據(jù)。該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由兩臺(tái)主機(jī)和16臺(tái)終端組成。一臺(tái)主機(jī)用于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè),另一臺(tái)用于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸,各終端監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)奖O(jiān)控站,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。無(wú)線(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)半徑達(dá)4km,可一次同時(shí)布設(shè)32個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。
1.3 自動(dòng)控制與聯(lián)鎖關(guān)斷
1.3.1 SCADA自動(dòng)控制系統(tǒng)
    普光氣田集輸系統(tǒng)采用SCADA(Suppervisory Control And Data Acquisition System)自動(dòng)控制系.統(tǒng),它將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、工業(yè)控制技術(shù)和通信技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起,既具有強(qiáng)大的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)控功能,又具有極強(qiáng)的組網(wǎng)通信能力,是自動(dòng)化領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的重要系統(tǒng)之一。
    SCADA系統(tǒng)采用冗余光纖環(huán)網(wǎng)作為主干網(wǎng),5.8G無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)為備用。整個(gè)SCADA系統(tǒng)分為3大部分:過(guò)程控制系統(tǒng)(PCS)、安全儀表系統(tǒng)(SIS)以及中心數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。在每一個(gè)控制節(jié)點(diǎn)(站場(chǎng)和閥室)均分別設(shè)置兩套子系統(tǒng):即過(guò)程控制系統(tǒng)(PCS)和安全儀表系統(tǒng)(SIS),作為一個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),掛在相同的光纖通信子網(wǎng)及5.8G無(wú)線(xiàn)備用網(wǎng)絡(luò)上,分別對(duì)應(yīng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)服務(wù)器和中心安全儀表系統(tǒng)上傳或下載數(shù)據(jù)。其中PCS主要負(fù)責(zé)正常的工藝流程控制和監(jiān)視,SIS則負(fù)責(zé)對(duì)超出PCS控制范圍的工藝控制對(duì)象進(jìn)行相應(yīng)的聯(lián)鎖保護(hù)。
1.3.2上下游聯(lián)鎖關(guān)斷系統(tǒng)
    普光氣田根據(jù)生產(chǎn)流程可分為3大系統(tǒng),即集輸系統(tǒng)(含井口控制系統(tǒng))、凈化處理系統(tǒng)和天然氣外輸系統(tǒng)。這3大系統(tǒng)有各自獨(dú)立的安全控制體系:集輸系統(tǒng)采用SCADA+SIS,凈化廠(chǎng)采用DCS+SIS系統(tǒng),普光輸氣首站采用SCS+緊急關(guān)斷(ESD)系統(tǒng)[2]。3大系統(tǒng)中任意一個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)重大泄漏或應(yīng)急事故,都將直接威脅到上(下)游的安全[5],因此要求3大系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖關(guān)斷,而且要求響應(yīng)及時(shí),關(guān)斷可靠。為此,按全氣田、單線(xiàn)、單站、單元設(shè)備劃分區(qū)域,實(shí)行4級(jí)聯(lián)鎖。通過(guò)優(yōu)化控制邏輯、優(yōu)選系統(tǒng)互聯(lián)技術(shù),整合3大控制系統(tǒng),形成集輸、凈化及外輸管道的聯(lián)鎖關(guān)斷,創(chuàng)建了大型高含硫氣田上下游一體化的4級(jí)聯(lián)鎖關(guān)斷系統(tǒng)。當(dāng)任何一個(gè)系統(tǒng)發(fā)生一級(jí)關(guān)斷時(shí),上下游的其他幾個(gè)系統(tǒng)能自動(dòng)觸發(fā)一級(jí)關(guān)斷,如切斷閥門(mén)、關(guān)閉井口等,上下游各部分通過(guò)聯(lián)鎖進(jìn)行控制,從而大大提高了系統(tǒng)的安全性。
    全氣田聯(lián)鎖控制緊急關(guān)斷邏輯共分為4級(jí):
    ESD-1:一級(jí)關(guān)斷為最高級(jí)別,該級(jí)別關(guān)斷為全氣田關(guān)斷(包括井場(chǎng)、集輸、凈化和外輸)。其處理分為兩種方式:緊急關(guān)斷并保壓、緊急關(guān)斷并放火炬。此級(jí)關(guān)斷觸發(fā)全氣田站場(chǎng)的ESD-1級(jí)關(guān)斷。
    ESD-2:支線(xiàn)關(guān)斷或區(qū)域聯(lián)合裝置級(jí)關(guān)斷。此級(jí)關(guān)斷觸發(fā)此支線(xiàn)沿線(xiàn)站場(chǎng)的ESD-2級(jí)關(guān)斷。主要由以下原因觸發(fā):輸氣支線(xiàn)爆管泄漏;線(xiàn)路閥室火災(zāi)或氣體大量泄漏;手動(dòng)觸發(fā)。
    ESD-3:?jiǎn)握娟P(guān)斷。分兩種情況:ESD-3級(jí)泄壓關(guān)斷和ESD-3級(jí)保壓關(guān)斷。
    ESD-4:?jiǎn)卧P(guān)斷(站場(chǎng)3級(jí))。此級(jí)別關(guān)斷應(yīng)由操作人員確認(rèn)報(bào)警后,自動(dòng)觸發(fā),切斷相關(guān)工藝單元,視具體邏輯啟動(dòng)局部放空。
    普光氣田在投產(chǎn)試運(yùn)過(guò)程中曾3次觸發(fā)一級(jí)關(guān)斷,其可靠性得到了充分的驗(yàn)證,同時(shí)為普光氣田的應(yīng)急處置和搶修提供了實(shí)戰(zhàn)演練的機(jī)會(huì)。
2 應(yīng)急管理措施
2.1 復(fù)雜山地大型高含硫氣田應(yīng)急疏散通訊系統(tǒng)
    根據(jù)硫化氫含量和緊急切斷閥(ESDV)間距,應(yīng)用含硫天然氣泄漏山地?cái)U(kuò)散模型研究確定通訊覆蓋范圍,并根據(jù)地形地貌和人口分布,確定廣播點(diǎn)數(shù)量與位置,在普光氣田各站場(chǎng)、輸氣管道沿線(xiàn)1.5km,凈化廠(chǎng)圍墻外2km危險(xiǎn)范圍內(nèi)建立了世界上最大規(guī)模的緊急疏散廣播系統(tǒng)。廣播系統(tǒng)采用800M數(shù)字集群+5.8G微波通訊系統(tǒng)。通過(guò)研發(fā)任意區(qū)域、任意組合的分區(qū)廣播技術(shù),實(shí)現(xiàn)指定區(qū)域廣播通訊。研發(fā)了應(yīng)急廣播的實(shí)時(shí)自檢技術(shù),確保系統(tǒng)完好;研發(fā)的集群電話(huà)強(qiáng)插廣播技術(shù),實(shí)現(xiàn)了緊急狀態(tài)下的及時(shí)廣播。應(yīng)急疏散廣播系統(tǒng)共設(shè)置6個(gè)基站、287個(gè)廣播點(diǎn),范圍達(dá)140km2,覆蓋6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)23村,6萬(wàn)多人口。
2.2 應(yīng)急疏散能力評(píng)估與道路優(yōu)化[6]
    根據(jù)不同疏散路徑、人口密度、居民的年齡和性別、運(yùn)行速度、疏散時(shí)間以及硫化氫擴(kuò)散規(guī)律等影響因素,對(duì)普光地區(qū)居民行走速度進(jìn)行實(shí)地測(cè)試,運(yùn)用步行人流模擬(BuildingEXODUS)等軟件對(duì)普光氣田應(yīng)急疏散能力進(jìn)行評(píng)估研究。根據(jù)疏散評(píng)估結(jié)果,優(yōu)化了應(yīng)急道路。
    在人口密集區(qū)域,根據(jù)廠(chǎng)(站)、集氣干線(xiàn)分布情況修建了應(yīng)急主干道。對(duì)居住在場(chǎng)站、管道周邊的居民從居住點(diǎn)到應(yīng)急集合點(diǎn)修建了應(yīng)急便道。優(yōu)化后的應(yīng)急道路呈網(wǎng)狀和枝狀分布,各種道路相互貫通,便于突發(fā)事件情況下人員疏散。普光主體共修建了6條應(yīng)急主干道,道路總長(zhǎng)約65km;96條支干道,道路總長(zhǎng)約86km。通過(guò)企地應(yīng)急演練,應(yīng)急疏散快速有序,應(yīng)急疏散道路滿(mǎn)足需要。
2.3 應(yīng)急預(yù)案體系
    結(jié)合該氣田實(shí)際,制訂了分公司、廠(chǎng)、車(chē)間3級(jí)應(yīng)急預(yù)案:①分公司級(jí)包括1個(gè)綜合預(yù)案和9個(gè)專(zhuān)項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案;②廠(chǎng)級(jí)(采氣廠(chǎng)、凈化廠(chǎng))分別包括1個(gè)綜合預(yù)案和8個(gè)專(zhuān)項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案;③車(chē)間級(jí)包括應(yīng)急處置方案345個(gè)(采氣區(qū)202個(gè)、凈化廠(chǎng)車(chē)間143個(gè))。至此,普光氣田初步形成了“一點(diǎn)一案、一事一案”,“橫向到邊、縱向到底”的應(yīng)急預(yù)案體系,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)高含硫氣田應(yīng)急管理的空白。
2.4 應(yīng)急指揮系統(tǒng)
    普光氣田成立了以生產(chǎn)調(diào)度為中心的分公司、廠(chǎng)兩級(jí)應(yīng)急指揮系統(tǒng)。采氣廠(chǎng)、凈化廠(chǎng)生產(chǎn)調(diào)度室分別配備4名專(zhuān)職應(yīng)急管理工程師,以及應(yīng)急救援中心119調(diào)度室值班人員,實(shí)行24h監(jiān)管。
2.5 企地應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制
    建立三級(jí)企地應(yīng)急聯(lián)動(dòng)機(jī)制,即:分公司與宣漢縣的一級(jí)應(yīng)急疏散聯(lián)動(dòng);廠(chǎng)與鄉(xiāng)鎮(zhèn)的二級(jí)應(yīng)急疏散聯(lián)動(dòng);站與村的三級(jí)應(yīng)急疏散聯(lián)動(dòng)。重點(diǎn)針對(duì)凈化廠(chǎng)周邊群眾在突發(fā)事故時(shí)能夠在最短時(shí)間內(nèi)有序、高效撤離至安全區(qū)域,最大限度地降低事故后果。與普光鎮(zhèn)和土主鄉(xiāng)成立了廠(chǎng)鎮(zhèn)應(yīng)急聯(lián)動(dòng)指揮部,與村聯(lián)合成立村社應(yīng)急聯(lián)動(dòng)小組,制訂了應(yīng)急聯(lián)動(dòng)程序和處置方案。
    同時(shí)采取多種形式的安全教育:對(duì)凈化廠(chǎng)周邊1500m以?xún)?nèi)居民發(fā)放《應(yīng)急知識(shí)宣傳冊(cè)》、《安全告知書(shū)》;對(duì)普光鎮(zhèn)、土主鄉(xiāng)組織開(kāi)展群眾教育,開(kāi)展應(yīng)急培訓(xùn);對(duì)應(yīng)急聯(lián)動(dòng)指揮人員進(jìn)行應(yīng)急疏散方案培訓(xùn);定期組織疏散演練,使居民掌握應(yīng)急狀態(tài)下的逃生方法等。
2.6 應(yīng)急救援裝備
    為有效應(yīng)對(duì)高含硫氣田各類(lèi)突發(fā)事故,提高應(yīng)急救援效率,保證救援作業(yè)順利實(shí)施,根據(jù)高含硫天然氣特性和當(dāng)?shù)靥囟ǖ牡匦螚l件,研發(fā)并配備了大量應(yīng)急救援專(zhuān)用裝備。
2.6.1山地消防坦克
    選用國(guó)產(chǎn)59式主戰(zhàn)坦克底盤(pán)研發(fā)了山地消防坦克,可翻越0.5m障礙物,跨越2m寬壕溝,裝備氣體探測(cè)儀、氧氣呼吸器、軍用車(chē)載喉頭無(wú)線(xiàn)對(duì)講系統(tǒng)、數(shù)碼溫控噴淋啟動(dòng)裝置等裝備。具有防爆炸、防撞擊、防高溫、防坍塌等性能,加之完善的隔熱、噴淋降溫保護(hù)措施,可實(shí)現(xiàn)近距離滅火或穿越火場(chǎng)。消防坦克頂部裝有大口徑車(chē)載水炮,既可打出水柱也可打出泡沫。同時(shí)配備液壓式清障鏟,依靠520馬力(1馬力=735.499W)坦克發(fā)動(dòng)機(jī)提供的巨大動(dòng)力,可撞擊、推鏟、拉拽各種障礙物,確保在各種復(fù)雜條件下接近火場(chǎng)滅火或?yàn)閾岆U(xiǎn)處置開(kāi)辟救援通道。
2.6.2渦噴消防車(chē)
    針對(duì)硫化氫氣體不易逸散的特點(diǎn),研發(fā)了第一代強(qiáng)風(fēng)搶險(xiǎn)車(chē)。該車(chē)安裝液壓軸流式風(fēng)機(jī),并在排煙通風(fēng)機(jī)四周安裝了水霧滅火系統(tǒng),是集通風(fēng)、排煙、除塵、滅火、改變風(fēng)向等功能于一身的多功能全遙控機(jī)器人,可以在距離100m范圍內(nèi),對(duì)車(chē)輛和強(qiáng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行遙控操作,極大地滿(mǎn)足了火場(chǎng)特別是硫化氫泄漏區(qū)域、隧道、地鐵或石油化工場(chǎng)所的消防救援需要。2009年研發(fā)了強(qiáng)風(fēng)車(chē)的第二代車(chē)品——渦噴消防車(chē)。該車(chē)功能更為強(qiáng)大,利用渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生高速氣流作為載體,將滅火劑撞擊成霧狀的顆粒,以巨大動(dòng)能,遠(yuǎn)距離、高強(qiáng)度、大范圍地噴出直接滅火,提高滅火效率。噴射水霧流有效距離大于等于80m,出口風(fēng)速70m處達(dá)到18m/s(相當(dāng)于10級(jí)大風(fēng)),出口風(fēng)量80m處約為116×104m3/h。該車(chē)可以實(shí)現(xiàn)正壓送風(fēng),改變方向,迅速冷卻降溫,稀釋有毒有害氣體,保護(hù)搶險(xiǎn)人員人身安全,同時(shí)具有防化洗消作用,利用渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)噴口噴出的燃?xì)飧邷?、高速射流,?duì)受污染物體表面連續(xù)噴吹清洗。
2.6.3遠(yuǎn)程點(diǎn)火裝置
   為解決鉆井井噴、酸壓放噴過(guò)程中可能發(fā)生點(diǎn)火失效的問(wèn)題,先后嘗試使用弓弩、信號(hào)發(fā)射器等實(shí)施遠(yuǎn)程點(diǎn)火,但因無(wú)法準(zhǔn)確點(diǎn)火而放棄。最終選擇了軍用火焰噴射器改進(jìn)方案,并研發(fā)了遠(yuǎn)程點(diǎn)火裝置。該點(diǎn)火裝置射程約60m,火焰溫度2000℃,并可在100m范圍內(nèi)進(jìn)行遙控。
3 認(rèn)識(shí)與建議
    1) 普光氣田建立了完善的安全控制技術(shù),對(duì)不同生產(chǎn)區(qū)域的安全防護(hù)距離進(jìn)行了優(yōu)化,確定了我國(guó)高含硫氣田的安全防護(hù)距離;集成多種監(jiān)測(cè)手段,形成了平面布局、立體布防、全方位的多元監(jiān)測(cè)體系;在國(guó)際上首次創(chuàng)建了上下游一體化的4級(jí)聯(lián)鎖關(guān)斷系統(tǒng)。
    2) 建設(shè)了世界上最大規(guī)模的緊急疏散廣播系統(tǒng),通過(guò)應(yīng)急疏散能力評(píng)估對(duì)應(yīng)急道路進(jìn)行了優(yōu)化,研發(fā)了山地消防坦克和遠(yuǎn)程點(diǎn)火等裝備,建立了完整的應(yīng)急處置、人員疏散與應(yīng)急救援體系,形成了復(fù)雜山地高含硫氣田大規(guī)模應(yīng)急疏散與救援技術(shù),填補(bǔ)了我國(guó)高含硫氣田應(yīng)急管理技術(shù)的空白,能滿(mǎn)足和應(yīng)對(duì)高含硫氣田安全生產(chǎn)和應(yīng)急管理需要。
    3) 普光氣田的安全控制和應(yīng)急管理技術(shù)達(dá)到世界領(lǐng)先水平。但在生產(chǎn)運(yùn)行階段,安全控制技術(shù)還需要進(jìn)一步完善。首先,隨著生產(chǎn)的運(yùn)行,集輸系統(tǒng)出現(xiàn)不同程度的積液和硫沉積,因此應(yīng)加強(qiáng)對(duì)積液和硫沉積的預(yù)防與控制,降低系統(tǒng)的安全風(fēng)險(xiǎn)。其次,要有計(jì)劃地開(kāi)展集輸管道內(nèi)檢測(cè)、氫脆腐蝕監(jiān)測(cè)、缺陷無(wú)損檢測(cè)以及管道安全性評(píng)價(jià)技術(shù)研究。此外,要對(duì)關(guān)斷系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造,進(jìn)一步優(yōu)化聯(lián)鎖關(guān)斷邏輯。
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(本文作者:王壽平1 龔金海2 劉德緒2 王曉霖2 王勇2 1.中國(guó)石化股份有限公司中原油田分公司;2.中國(guó)石化集團(tuán)中原石油勘探局勘察設(shè)計(jì)研究院)