為保障居民生活及企業(yè)生產(chǎn)需要,加強天然氣生產(chǎn)、輸配、儲存、使用過程中面對突發(fā)事件的管道切割作業(yè)應(yīng)急處理,在發(fā)生天然氣、燃氣突發(fā)事件管道切割作業(yè)中,以快速、積極、有序、有效地控制突發(fā)事件發(fā)展,將損失減少至可控范圍,并加強現(xiàn)場管控,以防止次生傷害事故的發(fā)生。
天然氣及燃氣管道搶修,應(yīng)當將主要危險源進行識別,并根據(jù)相關(guān)預(yù)案做出相應(yīng)的人員組織、設(shè)備清單等必要方案,并上報上級領(lǐng)導(dǎo)審批。
燃氣管道雙機并切,有效縮短施工時長,提高管道切割效率
1.危險源辨識
在管道搶修作業(yè)過程中,主要危險源在于管道介質(zhì)的泄漏,并對這些介質(zhì)進行分類:
2.天然氣
2.1主要成分為甲烷;
2.2熱值約為35.53~37.62MJ/m;
2.3天然氣比重為0.56;
2.4爆炸極限為5~15%。
天然氣主要成分烷烴,其中甲烷占絕大多數(shù),另有少量的乙烷、丙烷和丁烷,此外一般有硫化氫、二氧化碳、氮和水汽和少量一氧化碳及微量的稀有氣體,如氦和氬等。天然氣在送到最終用戶之前,為助于泄漏檢測,還要用硫醇、四氫噻吩等來給天然氣添加氣味。
天燃氣充分燃燒后生成的物質(zhì)為CO2+H2O,如未充分燃燒則生成的物質(zhì)為CO+H2O,則對人體有害。
在管道切割作業(yè)中,應(yīng)當穿著防靜電防護服及壓縮空氣面具,以防止次生傷害的發(fā)生。
燃氣管道防爆切割作業(yè),大小頭切改施工現(xiàn)場
3.空混氣(液化石油氣和空氣的混合物)
3.1主要成分為C3和C4;
3.2熱值約為50.16MJ/m;
3.3空混氣比重為1.40;
3.4爆炸極限為3.5~16.8%(體積比)。
液化石油氣(簡稱液化氣)是石油在提煉汽油、煤油、柴油、重油等油品過程中剩下的一種石油尾氣,通過一定程序,對石油尾氣加以回收利用,采取加壓的措施,使其變成液體,裝在受壓容器內(nèi),液化氣的名稱即由此而來。它的主要成分有乙烯、乙烷、丙烯、丙烷和丁烷等,在氣瓶內(nèi)呈液態(tài)狀,一旦流出會汽化成比原體積大約二百五十倍的可燃氣體,并極易擴散,遇到明火就會燃燒或爆炸。
4.煤氣
4.1是以煤為原料加工制得的含有可燃組分的氣體。根據(jù)加工方法、煤氣性質(zhì)和用途分為:煤氣化得到的水煤氣、半水煤氣、空氣煤氣(或稱發(fā)生爐煤氣),這些煤氣的發(fā)熱值較低,故又統(tǒng)稱為低熱值煤氣;煤干餾法中焦化得到的氣體稱為焦爐煤氣,屬于中熱值煤氣,可供城市作民用燃料。煤氣中的主要成分是一氧化碳和氫氣。
4.2將水蒸汽通過熾熱的煤層可制得較潔凈的水煤氣,現(xiàn)象為火焰騰起更高,而且變?yōu)榈{色,其化學(xué)方程式為:
C+H2O=高溫=CO+H2
因為一氧化碳和氫氣均為無色無味的氣體,通常煤氣被人為特意摻入少量難聞的氣體,一般是甲硫醇或其他物質(zhì),目的是為了當煤氣泄漏時能聞到并及時發(fā)現(xiàn)。
4.3而天然氣和水也可以制造煤氣,其化學(xué)方程式為:
CH4+H2O=CO+3H2
煤氣中含有一氧化碳,是劇毒物質(zhì),分子量為28.0101。其物理性質(zhì)上,一氧化碳的熔點為-205攝氏度,難溶于水(20攝氏度時在水中的溶解度為0.002838g,不易被液化和固化。在化學(xué)性質(zhì)上,一氧化碳既有還原性,又有氧化性。高濃度時能使人出現(xiàn)不同程度中毒癥狀,危害人體的腦、心、肝臟、肺及其他組織。
在管道切割作業(yè)中,管道切割作業(yè)人員應(yīng)當穿戴防護服及密閉壓縮空氣面具,有效防止次生傷害的發(fā)生。
國家級石油、燃氣干線搶修維護現(xiàn)場
5.硫化氫
5.1在地勢較低或密閉空間或不通風(fēng)的管廊或管井中進行作業(yè)時,還應(yīng)當注意硫化氫氣體對人體的傷害以及爆炸事故帶來的傷害。
5.2硫化氫是無色、劇毒、酸性氣體。具有特殊的臭雞蛋味道,是強烈的神經(jīng)毒素,對人體粘膜有強烈的刺激作用。它能溶于水,其溶解比例為1:2.6,在0攝氏度時,1摩爾水能溶解2.6摩爾左右的硫化氫,其水溶液被稱為氫硫酸,是一種弱酸,當其受熱或被攪動時,硫化氫從水中逸出。人體吸入后,導(dǎo)致呼吸道發(fā)炎、肺水腫,并伴有頭痛、胸部痛及呼吸困難,引起呼吸驟停,造成電擊樣死亡。
5.3硫化氫具有可燃性,燃燒率僅為86%,燃燒時產(chǎn)生藍色火焰,并產(chǎn)生有毒的二氧化硫氣體。其分子式為:
2H2S+3O2=2SO2+2H2O
若空氣不足或溫度較低時,生氣游離態(tài)的硫和水。
5.4爆炸極限:4.3%-46%。
5.5因此,密閉的管道井下作業(yè)時,應(yīng)嚴格按照《先鋒管道危險介質(zhì)管道切割流程》辦法來制定相應(yīng)的前期采樣作業(yè)。
5.6采樣時,應(yīng)佩戴適用的防毒面具,采樣人員應(yīng)站在上風(fēng)向,并有專人監(jiān)護,在采樣過程中,井蓋或手閥應(yīng)緩慢打開,不得使用金屬器具敲打井蓋或閥門,以免產(chǎn)生火花造成爆炸事故。
5.7進入含有硫化氫氣體的管井或作業(yè)坑內(nèi)進行管道切割時,應(yīng)當對操作空間進行吹掃、置換、加盲板、采樣分析合格后辦理進入管道及設(shè)備容器安全作業(yè)票后,才能進入作業(yè)。
a.施工前制定詳細的施工方案;
b.作業(yè)人員經(jīng)過安全技術(shù)培訓(xùn);
c.佩戴適用的防毒面具,攜帶好安全帶(繩);
d.進設(shè)備容器作業(yè)前,必須作好采樣分析;
e.作業(yè)時間不宜過長,一般不超過30分鐘;
f.施工過程中必須有專人監(jiān)護,必要時應(yīng)用醫(yī)務(wù)人員在現(xiàn)場;
g.采用強制通風(fēng)或自然通風(fēng),保證氧含量大于20%。
以上是燃氣管道切割作業(yè)中部分危險源辨識,其它還有氫氣、烴類等危險物質(zhì)及危險源在管道切割作業(yè)中的防范施工方案,請關(guān)注先鋒管道帶壓開孔百家號,這些文獻將在以后的文章中進行詳細闡述。
燃氣管線切割后焊接施工現(xiàn)場
總之,燃氣管道在進行管道切割施工作業(yè)中存在許多危險源,只有在前期認真分析的基礎(chǔ)上才能做出更加完備和詳細的施工方案、設(shè)備選型等。在管道防爆切割作業(yè)中,首選機械冷切割技術(shù)的自爬式防爆切管機,相比其它如水切割設(shè)備具有更強的便攜性和安全性(不帶靜電)、環(huán)保要求和更高的障礙通過性(300mm間隙)。
雖然管道切割搶修作業(yè)中存在著很多危險源,但在做好相應(yīng)的切割方案和應(yīng)急預(yù)案后,這些風(fēng)險就可以得到有效的管理和控制,不斷提高管道切割效率,降低管道切割作業(yè)中次生傷害發(fā)生的幾率。