1、第三章、油气田地面工程安全技术Surface Engineering of Oil fields and Gas fields Oil-Gasfield Surface Engineering主讲人：汪跃龙汪跃龙 博士博士 西安石油大学自动化系 2019.113.1 油气集输 安全概述3.2 油气集输站的地质安全 说明（地质灾害类型、工程选址、灾害预防、灾害防治措施 ）3.3 油气集输站的防火防爆措施 说明 3.4 油气集输站的消防设计 防火堤设计 冷却喷淋系统3.5 油气集输站的火灾探测系统设计 说明 地面工程建设 土木 吊装 说明3.6 油气集输站的安全检修 重点（重点：机电设备检修 油气
2、集输站检修作业的主要内容、危险危害因素、预防与控制措施）3.7 储罐安全检查、清罐作业安全 管道维修 停输作业 不停输作业3.8 事故案例-某集输站（联合站）检修窒息伤亡事故 3.1 油气田地面工程安全概述三、油气田地面工程安全技术 一、油气田地面工程在建设投资中，地面工程约占油田开发总费用的3040%气田约占气田总投资的6070%油气集输与矿场加工（油气集输）工程（含井场工程）油气田采出水处理工程供排水工程注水（注水、注气、注聚）工程供电工程（电网工程）道路工程通信工程消防工程油气田地面工程包括二、油气井井口装置采油树采油树井口二、油气井井口装置采油树一般结构二、油气井井口装置KZ35/65
3、型高压注水井口装置 主要技术参数：1.公称通径：65mm 2.公称压力：35MPa 3.连接形式：卡箍连接 4.底法兰螺纹：5-1/2”、7”CSCT 5.油管螺纹：2-7/8”、3”UPTBG 6.规范等级：PSL1 7.工作温度：-29121注水井口装置二、油气井井口装置采气树二、油气井井口装置采气树二、油气井井口装置采油树与井口法兰连接油管头采气树 剖面图新疆油田风城作业区风城采油站二、油气井井口装置 抽油机及其安装、维护、检修胜利油田垦东胜利油田垦东12海油陆采井组平台海油陆采井组平台 二、油气井井口装置 抽油机及其安装、维护、检修-加热集输流程油井去集油管网4321伴热集输流程油气井
4、井口至 计量站的集输工艺多相混输多相混输三、油气集输系统的工作流程油井产物多相混输气液分离液体气体原油脱水原油稳定污水处理外排油田注水站矿场原油库或首站外输稳定石油气轻烃回收外销回注净化轻烃回收干气输气首站外销轻烃产品外销油井产物集 中处 理 站计量站进站阀组 计 量分 离 器气体计量液体计量计量站二级布站流程计 量 站气 液分 离气 体 液 体计量加压接转站集 中处 理 站计 量 站联合站三级布站流程三、油气集输系统的工艺流程大庆油田总外输计量站多井口选择流量计量装置单井口多相流流量计量稠油掺蒸汽集输流程半海半陆式集输流程油气集输站沙漠中的油气集输站原油外输泵房天然气集输站中石化西北油田分公
5、司塔河采油一廠 新疆维吾尔自治区库车县塔里木乡塔河油田12区 2009.9长庆油气联合站模型长庆油气联合站模型 永宁采油厂野山联合站西峰油田 西二联合站大庆油田公司采油四厂三矿杏三联合站建于1968年10月，管理各类机泵64台、容器41座，设有生产岗位8个四、油气集输中的安全问题油气集输站的地质安全问题 （地质灾害类型、工程选址、灾害预防、灾害防治措施 ）油气集输站的防火防爆问题与措施油气集输站的建设与建设过程安全问题油气集输站的检修安全问题（重点：机电设备检修 油气集输站检修作业的主要内容、危险危害因素、预防与控制措施）储罐的安全检查 清罐作业安全问题与措施3.2 油气集输站的地质安全 油气
6、集输站的地质安全问题 （地质灾害类型：山洪泥石流、崩塌、滑坡、塌陷、地面沉降、地震 工程选址：避 灾害预防：灾害防治措施：治理3.3 油气集输站的防火防爆措施 火灾爆炸的必要条件 措施 1：减少易燃易爆物的聚集、暴露 2：消除点火源 电、静电、明火 3：易燃易爆物与O2隔离 4：限制扩大的措施 防火堤设计 5：灭火息爆措施 石油工程防爆技术.pptx3.4 油气集输站建设过程中的安全问题 油气集输站的建设过程 土工作业过程的安全问题与安全措施 基础施工作业过程的安全问题与安全措施 设备吊装作业过程的安全问题与安全措施 设备调试过程的安全问题与安全措施 装置试运行的安全问题与安全措施 装置投用的
7、安全问题与安全措施3.5 油气集输站的安全检修 油气集输站检修作业的主要内容 机电设备检修、管道检修、防腐、储罐检查、储罐清洗、储罐维修 危险危害因素分析 预防与控制措施集输站的换热器的维修 集输站的换热器的维修 管道敷设现场 胜利油田滨南集输大队2009.9管道的电气焊施工现场 胜利油田滨南集输大队2009.9管道的电气焊施工现场 胜利油田滨南集输大队2009.9焊接输油管 吴起采油厂 2019.8安全监护人员正在对容器进行可燃气体测量 2019.10 河南油田采油一厂集输大队净化站2019.10 河南油田采油一厂集输大队净化站 储罐内部检查 2019.10 河南油田采油一厂集输大队净化站
8、清罐、清管 2019.10 河南油田采油一厂集输大队净化站 阀门检修2019.12 塔河采油二厂轻烃站 脱硫装置区塔顶回流罐出口管线调压阀实施改造机泵检修（压缩机）活塞缸、连杆、轴瓦2019.3 河南油田采油一厂集输大队塔二联 高压注水泵 2019.11 机泵检修（螺杆泵）塔河采油二厂 2019.3陆梁油田 天然气压缩机检修2019.8.5 机泵检修（泵）检泵（听）2019.12 塔河采油二厂火炬隐患点排查、整治专项活动2019.12.6，95米高的脱硫装置塔架式火炬检查西北油田分公司塔河采油二厂轻烃站金陵石化 重催装置检修现场 2009.10.13延长油矿 抽油机检修井口 检修3.7 储罐的
9、安全检修 储罐检查 外观检查、腐蚀状况检测、泄漏检查 罐底沉降与变形检查、倾斜与局部应力集中检查、内部设备检查 清罐作业 作业目的、事故特点、危险源、安全措施 储罐维修作业 用火管理、作业组织、事故预防措施储罐检验常用到的标准国外标准：America Petroleum InstituteAPI650-焊接石油储罐，API653-储罐检验、维修、改造和重建 API575-现有常压和低压储罐的检验指南和方法 API577-焊接检验和冶金 API571-影响炼油工业固定设备的损伤机理 API651-地上石油储罐的阴极保护 API652-地上石油储罐罐底衬里 ASME V-无损检测 ASME IX-
10、焊接和钎接评定标准储罐检验的分类储罐检验分为外部检验和内部检验，外部检验是指罐内贮存有介质的情况下，对罐的各个部位/部件进行检验；内部检验为罐内的介质清空之后，对罐的各个部位/部件进行检验，内部检验过程中，检验人员需要进入罐内。外部检验和内部检验所用的检验工具/方法和检验部位/部件有很大的不同，但是有部分内容是相同的。1.1外部检验为储罐运行中检验外部检验为储罐运行中检验，包含如下检验项目：磁泄漏(MFL)对罐底板腐蚀状况进行扫查例行检验通常业主可以自己进行，频次要求约每月一次。目视检验由专业检验员对储罐外面的各个构件进行外观检验（按API653的检验清单），要求约5年一次。声发射使用声发射仪
11、检测罐底板内外活性缺陷的情况，属于定性检查。超声波罐壁测厚使用爬行器（带UT测厚仪）从罐底一直爬到顶，每隔定长取点测厚。每个罐依据罐体大小，或业主的要求，决定爬行条数。对于不锈钢或有保温层的储罐，则需人工测量。沉降观测使用全站仪对罐周边的观测点进行观测，得出沉降数据。1.2内部检验为开罐检验，内部检验为开罐检验，包含如下检验项目：目视检测由专业检验员按API653的检验清单对罐体内外的各个构件进行检验。底板背面腐蚀状况检测罐底漏磁扫描（MFL），配以常规超声波检测或相控阵检测技术（对于障碍区域和问题区域）。焊缝无损检测罐壁板与底板内外角焊缝、罐底板搭接/对接焊缝、修补焊缝以及接管连接到罐壁角焊
12、缝等的磁粉检测或渗透检测。外部边缘板的超声波测厚。尺寸测量罐壁不圆度和垂直度的测定。真空箱检测底板的焊缝真空检测。沉降观测使用全站仪对罐周边及罐底板上的观测点进行观测，得出沉降数据。泄漏点的检查（已发生泄漏的罐）。储罐底板腐蚀程度检测 2019.11罐体垂直度测量 2009.5罐壁焊缝磁粉检测 2009.5 罐壁厚度测量 2009.52019.12.19 储罐检测 仪征输油站13#储罐 10万方100方液化气储罐罐内检查 山东威海特检院 2019.92000M3球形储罐 焊缝检测 2009.11 滨州超声检测 2009.8 磁粉检测磁粉检测储罐检验的目的旨在通过定期的检验，及时发现储罐已经劣化
13、的部件或部位,降低事故发生的风险，通过建议业主及时采取维修措施，以最小的代价，确保储罐安全地运行，并延长储罐使用寿命。储罐检验分为外部检验和内部检验，外部检验是指罐内贮存有介质的情况下，对罐的各个部位/部件进行检验；内部检验为罐内的介质清空之后，对罐的各个部位/部件进行检验，内部检验过程中，检验人员需要进入罐内。外部检验和内部检验所用的检验工具/方法和检验部位/部件有很大的不同，但是有部分内容是相同的。清罐作业2019.11牙哈装车站南站1号原油储罐机械清洗作业 原油储罐人工清洗作业 安全措施原油储罐人工清洗作业 准备进罐原油储罐人工清洗作业 准备进罐原油储罐人工清洗作业 清理出的渣油、污泥原
14、油储罐人工清洗作业 出罐休息原油储罐人工清洗作业输油罐的清罐作业是集脏、累、险、急为一体的艰苦作业 油罐发生渗漏或其他损坏，需进行倒空检查或动火修理时，一般程序是对倒空后的油罐进行 清洗，并排除罐内的油气，然后进行检验施工。在洗罐、排气和施工期间存在着很大的火灾、爆炸危险性，必须严格要求，严密防范措施。一定要按照有关的安全操纵规程进行操纵。特别要留意清罐作业与检验动火作业的防火防爆。、当油罐及作业场所的可燃气浓度超过爆炸下限的20%时，其四周35米范围内应列为爆炸危险场所。、禁止在雷雨天进行储罐清洗作业，禁止进罐职员使用氧气呼吸器。、清罐工作职员不准着化纤衣服，不准使用化纤绳索和化纤纱头。、引
15、进储罐的气管、水管、蒸汽管线及其喷嘴等的金属部分以及用于排除的管子和软管等，都应作好可靠的接地。禁止采用喷嘴喷射蒸汽，或从罐顶插进胶管淋水。、清洗储罐所使用的工具，必须选用碰撞时不会产生火花的金属或着防爆工具类、木制品类等。清罐作业违犯规程油罐爆炸案例分析清罐作业违犯规程油罐爆炸案例分析一、一、事故经过2019年12月13日，湖南某油库对一座5000m3覆土油罐进行清罐准备工作，油库主任、副主任、仓储股长等人在没有顶水排净罐内底油的情况下，就拆开油罐人孔，罐内油气外泄充满罐通道，而此时他们不按规定对油气浓度进行检测和分析，就使用防爆性能不完好的鼓风机在管道内通风，导致发生爆炸，覆土罐顶和钢罐顶
16、被炸开塌陷，罐内残油烧尽。事故中烧伤4人，烧毁5000m3钢罐一座，烧损90号汽油42.5t。二、事故原因 1.这是一起典型的违章指挥、违章操作导致的责任事故，没有执行油罐清洗安全技术规程。2.不进行油气浓度检测，设备又不防爆，是事故发生的间接原因，但也反映出油库对安全工作的漠视。三、事故教训 1.清罐作业必须严格执行油罐清洗安全技术规程，拆除人孔前必须顶水置换，作业前必须办理工作票，进行油气浓度检测，现场的设备必须防爆、防撞击产生火花。2.提高管理的责任心和安全意识，提高管理人员的科学管理水平，杜绝“三违”现象。3.1 油田地面工程安全概述3.2 油气集输站的地质安全 （地质灾害类型、工程选
17、址、灾害预防、灾害防治措施 ）3.3 油气集输站的防火防爆措施3.4 油气集输站的消防设计3.5 油气集输站的火灾探测系统设计3.6 油气集输站的安全检修（重点：机电设备检修 油气集输站检修作业的主要内容、危险危害因素、预防与控制措施）3.7 储罐安全检查、清罐作业安全3.8 事故案例-某集输站（联合站）检修窒息伤亡事故 思考题分析油气场站建设施工过程中的主要危险源分析原油管线维修作业过程的主要危险源分析油气集输站机泵检修作业的危险危害因素 油气集输站油气储罐检查的主要内容油气集输站油气储罐检查的主要内容 油气集输站储罐清洗作业安全问题与安全措施油气集输站储罐清洗作业安全问题与安全措施简略说明油气集输的一般工艺流程说明采油井井口装置的结构和作用 常压油罐焊接维修的一般安全措施 场站建设过程中设备吊装一般安全措施 简略说明 油罐清洗作业安全规程 要点。
