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標題: 《油氣儲運概論》第八章儲運安全技術.ppt [打印本頁]

作者: darren 時間: 2012-3-17 10:40
標題: 《油氣儲運概論》第八章儲運安全技術.ppt
8  儲運安全技術
8.1  集輸系統的安全技術
         天然氣集輸系統是一個承壓系統，天然氣介質易燃、易爆，有的氣田采出的天然氣還含有腐蝕性和毒性都很強的H2S，這些因素給天然氣集輸的安全生產和人身安全帶來危險。因此，天然氣集輸系統的建設和操作管理要特別樹立安全生產的觀念，根據集輸系統的特點采取各種有效的安全技術措施。

8.1.1 防火與防爆技術
         天然氣的主要成分是甲烷，還含有一些乙烷、丙烷、丁烷等較重的烴類，從地層采出的未經處理的含硫天然氣還含有毒性很大的硫化氫氣體。甲烷、乙烷等烴類及硫化氫氣體都是易燃物質，與空氣以一定比例混合后會形成爆炸性的氣體混合物。

1、燃燒及燃燒速度
         燃燒是一種同時有熱和光發生的強烈氧化反應。燃燒必需具備如下條件：
(1)有可燃物質；
(2)有助燃物質(氧或氧化劑)；
(3)能導致著火的火源，如明火、靜電火花、灼熱物體等。

         氣體的燃燒不需要象液體那樣經歷蒸發的過程，所以燃燒速度很快。氣體的燃燒性能常以火焰傳播速度來衡量，一些可燃氣體與空氣的混合物在25.4mm直徑的管道中火焰傳播速度的試驗數據見表8-1。

   2、可燃物質的自燃
   1）自燃點
         可燃物質在沒有明火火源的情況下，在有助燃物質的環境中能自行著火燃燒的最低溫度，稱為自燃點。表8-2列出了幾種物質在空氣中的自燃點。

   影響可燃物質自燃點的因素很多。壓力對自燃點有很大的影響，壓力愈高，則自燃點愈低。如苯在1atm時自燃點為680℃，在10atm下為590℃，在25atm下為490℃。可燃氣體與空氣混合物的自燃點隨其組成而變化，當混合物的組成符合燃燒的化學理論計算量時自燃點最低。混合氣體中氧濃度增高，也將使自燃點降低。催化劑的存在對液體和氣體的自燃點都會有影響，此外，容器的直徑與容積在一定程度上也影響物質的自燃點。

  2）可燃物質的自燃
   某些可燃物質的自燃點很低，在常溫下就能發生自燃。與常溫空氣接觸就能著火的物質有黃磷、磷化氫、鐵的硫化物等，這類物質最為危險。現以硫化鐵為例說明如下。

   干燥的鐵的硫化物(FeS、Fe2S3等)極易自燃，自燃時，其主要反應如下：

         含硫氣田的集輸管道和站場設備中，存在著不少因腐蝕而產生的硫化鐵。如果設備或管道打開而不采取適當措施，干燥的硫化鐵與空氣接觸，便能發生自燃，如有天然氣存在，還有可能發生爆炸事故。

   預防硫化鐵的自燃，采取的措施有：
（1）在打開可能積聚有硫化鐵的容器前，應噴水使硫化鐵處于潤濕狀態；
（2）定期清管和清洗設備，除去管道、設備內的硫化鐵；
（3)減緩或防止金屬設備的腐蝕，以減少或防止硫化鐵的生成。

   3、爆炸性混合物
   可燃氣體以一定比例與空氣均勻混合后若遇火源，氣體混合物的瞬間快速燃燒會引起爆炸，該氣體混合物稱為爆炸性混合物。

1）爆炸極限
   可燃氣體與空氣構成的混合物，并不是在任何混合比例之下都是可燃或可爆的，而且混合的比例不同，火焰蔓延的速度也不同。濃度低于某一極限或高于某一極限，火焰便不能蔓延。可燃氣體在空氣中剛足以使火焰蔓延的最低濃度，稱為該氣體的爆炸下限；同樣，剛足以使火焰蔓延的最高濃度，稱為爆炸上限。爆炸極限一般用可燃氣體在混合物中的體積百分數來表示。

   爆炸極限在防火、防爆上具有重要意義，為保證生產的安全，必須避免所處理的氣體達到爆炸極限范圍之內。表8-3列出了幾種氣體在一般情況下的爆炸極限。

   2）爆炸極限的主要影響因素
   爆炸極限不是固定的數值，而是隨一些因素而變化的，影響爆炸極限的主要因素有混合物的原始溫度、壓力，惰性氣體的含量，容器的大小等。
（1)原始溫度
   混合物的原始溫度愈高，則爆炸極限的范圍愈大，即下限降低而上限增高。這是由于混合物溫度增高，加快了燃燒速度的結果。這樣，原來不燃或不爆的混合物，由于溫度升高就變成可燃可爆了。

（2)原始壓力
   混合物的原始壓力對爆炸極限有很大影響。一般情況下，當壓力增加時，爆炸極限的范圍擴大，并且上限隨壓力變化很顯著。這是由于在增壓情況下，物質分子間距離更為接近，使燃燒反應更容易進行，圖8—1說明了壓力對甲烷爆炸極限的影響。相反，在減壓情況下，爆炸極限的范圍隨壓力的減小而縮小。

  （3)惰性介質
   混合物中加入惰性氣體，爆炸極限的范圍會縮小。當惰性氣體達到一定濃度時，可以完全避免混合物發生爆炸。這是由于惰性氣體的加人使可燃物分子與氧分子隔離，在它們之間形成不燃的“障礙物”。圖8-2表示含甲烷的混合物中加入惰性氣體對爆炸極限的影響。

   由圖可見，混合物中惰性氣體增加，對上限的影響較之對下限更為顯著，因為惰性氣體濃度加大，表示氧的濃度相對減小，而在上限時氧的濃度已經很小，故惰性氣體濃度稍為增加一點，即產生很大影響，使爆炸上限急劇下降。

（4)容器
   容器的材料和尺寸對爆炸極限也有影響。在管道中進行的氣體混合物爆炸實驗表明，管道直徑愈小，爆炸極限的范圍也愈小。這可用器壁上的接觸效應和熱損失來加以解釋。
（5)點火源能量
   電火花的能量、火源與混合物的接觸時間的長短等，對爆炸極限都有一定的影響。如甲烷，對電壓為100V、電流強度為2A的電流產生的電火花，其爆炸極限的范圍為5.9％～13.6％，如用3A電流產生的電火花，則爆炸極限范圍擴大為5.85％～14.8％。

3）爆炸溫度與壓力
         氣體混合物爆炸后的最高溫度，可根據氣體和燃燒產物的焓值按熱量平衡的原理來計算。由于爆炸過程在瞬間完成，因此可不計熱量的損失。實際上，氣體混合物在密閉容器中的爆炸剛結束、系統處在最大爆炸壓力狀態時，爆炸中心和爆炸邊緣點的溫度是不同的。因此，計算的最高爆炸溫度可認為是一種平均值。

4、燃燒與爆炸的預防措施
   在生產中，防止火災與爆炸事故的基本原則是：
  (1)所處理的物質應避免處于足以發生燃燒或爆炸的危險狀態；
  (2)消除一切足以導致著火的火源。

   1）防止可燃可爆系統的形成
  (1)系統密閉與環境通風。
   系統密閉可使氣體或蒸氣不能泄漏，環境通風使泄漏出的可燃氣體不可能積聚。可燃氣體漏出或空氣進入充有可燃氣體的設備中，都可能導致事故發生，因此設備應保持密閉。設備本身及與它相連的一切管道，都不能有明顯的滲漏，在投產前或定期檢查時應按規定進行試壓及嚴密性試驗；操作壓力必須加以控制，防止超壓。

   設備很難保證百分之百的絕對不泄漏，因此有必要采取通風的方法防止可燃性氣體在車間內積聚。在設置通風系統時，應注意密度較大的氣體或蒸氣在低洼處積聚。通風設施的電氣部分應按要求采用防爆型的。

  (2)充惰性氣體。
   在可燃氣體與空氣的混合物中加入足夠量的惰性氣體，可以達到消除爆炸可能性的目的。在工業上常用的惰性氣體有氮、二氧化碳、水蒸氣。在開工前及停工后，用惰性氣體對系統進行吹掃或置換，以防止事故的發生。
  (3)遵守安全操作規程與加強科學管理。
   應根據工藝介質的易燃易爆特性，制定安全操作規程和管理制度并嚴格遵守。

2）火源的消除
   引起燃燒爆炸的火源一般有明火、摩擦與撞擊產生的火花、電氣設備或靜電放電火花等。為消除火源，采取的措施有：
   (1)建立嚴格的動火制度，未經許可不得在生產區使用明火或進行焊接作業。
   (2)防止摩擦與撞擊產生火花。如敲擊設備或管道應使用由銅、鋁等材料制成的不發生火花的工具；在傾倒易燃液體時，為防止鐵桶與金屬設備撞擊產生火花，應在其接觸部位覆以不發生火花的材料。

《油氣儲運概論》第八章儲運安全技術.ppt (3.1 MB, 下載次數: 138, 售價: 3 金幣)

作者: dzy2006 時間: 2012-3-20 07:44
謝謝樓主分享！

作者: chuyun205 時間: 2012-3-20 08:05
不知道是啥東東，有用不？

作者: 1320647 時間: 2012-4-19 15:39
好東西，謝謝分享

作者: lky975526742 時間: 2015-1-13 10:19
樓主，感謝，啊，我的金幣

作者: minjiyouqi 時間: 2017-8-28 12:42
謝謝分享，學習了！

作者: LItt 時間: 2022-5-31 14:42
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