含硫天然氣開發的安全防控

中石油西南油氣田川東北氣礦 趙星淋 中石油西南油氣田物資分公司 高立洪 中石油渤海石油裝備制造有限公司遼河鉆采裝備分公司 張放丨文、圖

開發天然氣過程中，往往天然氣含有較高的硫份具有較大腐蝕能力，并可致人員中毒，因此天然氣泄漏事故會對人身安全以及自然環境造成很大影響。由于含硫天然氣的危險特征，必須對其開發過程中存在的各類風險因素進行科學有效的識別，并建立相應的安全管理體系，以確保作業安全。

開發過程中存在的問題

有毒物質導致開發風險提高

含硫天然氣中含有硫化氫、二氧化碳等物質，硫化氫是一種有毒氣體，人體在硫化氫的環境中會出現呼吸困難的現象，吸入量過多還會導致死亡。國內多數的天然氣田處于人口眾多的地區，如果發生泄漏將造成巨大的經濟損失和人員傷亡情況。因此，必須對含硫天然氣開發過程中的風險危害進行判斷，科學合理地對其評估，并制定完善的應急措施。

侵蝕致管網運行維護難度提高

開采出來的含硫天然氣中主要有水分、硫化氫和二氧化碳，在輸送管道中會形成酸性環境，侵蝕集輸管道和相關的處理設施，所以輸送含硫天然氣的管道應進行防腐蝕處理，加強對管道的運行維護力度。

天然氣集輸管道

同時，由于含硫天然氣會對輸送管道和相關設施造成侵蝕，還可能導致管道泄漏而引發安全事故，所以管道和處理設施的耐腐蝕材料選取和加工質量必須滿足惡劣條件下的有效運行。必須加強對天然氣開采及輸送過程中的監管和運行維護人員業務能力方面的培訓，保證其具備充足的理論知識和熟練的技術能力，在發生緊急事件時可以有效應對。

風險因素判斷和評估方法

天然氣中的硫化氫成分所具備的有毒性質和腐蝕能力是開發過程中最重要的風險因素。如果天然氣田處于地勢相對較低的地區，一旦發生天然氣泄漏事故，含硫氣體會在低處匯集，如該區域人口較多，會給緊急事件的處理帶來較大困難，所以，天然氣開發過程中所處的外部條件也是需要重點考慮的因素。

安全評估流程

對含硫天然氣田開發過程進行安全評估應該結合生產實際，關鍵對安全設計是否符合使用要求、存在的風險概率和可能造成的損失、緊急事件發生后的應急處理程序和措施進行安全評估。

安全評估辦法

一般采用風洞模擬法、檢查表法、類比研究法、風險矩陣等來進行安全評估，須建立含硫天然氣開發全過程的風險因素數據庫，并制定好針對風險因素的處理辦法。

1.應用檢查表法來進行統計和評估

集輸管道內腐蝕檢測評價圖

對于含硫天然氣進行開發過程中的安全設計是否符合使用要求方面，應用檢查表法來進行統計和評估，參照相關行業標準對含硫天然氣工程項目安全設計的每一項內容進行符合性檢查，所開發地區內各種設施間的距離、開采流程安全防護、各種配套的保護設備以及防腐蝕辦法等是評價的關鍵部分。

2.建立風險因素數據庫

對國內外含硫天然氣開發過程人員中毒事件的原因進行整體性科學分析，把各種風險因素和可能對環境造成的破壞等納入數據庫內。

3.風險矩陣分析

對含硫天然氣開發可能產生的危害和發生概率利用風險矩陣分析，對整個開發過程中存在的各種風險因素進行判斷，并確定處理辦法。

4.利用風洞實進行數據仿真

模擬硫天然氣泄漏后有害物質彌散的基本順序，并以此作為集輸管道上的相關控制閥門設置、應急疏散區域設計和劃分、天然氣放空火炬布置的參考。

5.定量風險評估

對含硫天然氣開采系統失效的可能性及其后果和影響大小進行評估，對不同的風險進行比較，確定工程項目是否應該繼續進行，同時制定出減小風險的辦法。

集輸管道防腐蝕管理

含硫天然氣田具備酸性的特征，會對集輸管道和相關設施造成侵蝕，影響整個系統的穩定性和安全性，保證集輸管道的完整性管理可以有效應對該類問題。這主要包括3方面工作：

1.管道腐蝕情況進行檢測分析

在含硫天然氣田開采利用過程中，對集輸管道完整性影響最大的是管道內壁的腐蝕情況，應加強檢測，系統評估管道內壁的具體腐蝕情況，對無法實現有效檢測的問題提出解決措施。

2.對集輸管道進行有效評估

對象包括集輸管道缺陷，集輸管道剩余使用年限預計、集輸管道所用材料。

3.準確檢測評估

場站區域內的集輸管道鋪設于地下的情況較為復雜，因此首先要創新管道內腐蝕探測技術，再利用超聲波、射線等非接觸式檢測技術，做好場站管道腐蝕情況的準確檢測評估。

應急演練現場

安全管理措施及建議

1.完善應急管理制度

應制定好針對含硫天然氣田各種安全問題的風險管理體系，制定科學有效、切合實際的防范手段，增強管理人員的理論知識?？偨Y國內外氣田事故的相關教訓，制定風險應對計劃，對不同安全等級的氣井，采用不同的管理方法。完善應急管理制度，在出現緊急事件時能及時有效處理。

2.成立共同的應緊管理領導小組

應讓各部門建立起協同的應急管理機制，與具備天然氣安全管理能力的企業或部門達到協議，以便在緊急事件發生時,能實現資源的有效配置。此外，成立共同的應緊管理領導小組以保證有效指揮調度。平時則要加強雙方溝通，注重應急演練，不斷提升雙方應急處理方面的配合能力。

3.建立應急保障團隊

保證應急資源的有效性，并能實現隨時調用