摘要：在研究期间主要分析了天然气净化厂危险因素识别和安全评价相关内容。以某天然气净化厂为例，采用模拟分析和定量评价分析等方法，对天然气净化厂的物质危险因素、生产运行期间的危险因素、自然灾害危险因素以及安全管理危险因素等进行具体分析。通过研究可知，天然气净化厂运行期间产生的危险物质包括天然气（CH4）、甲醇、三甘醇、甲基二乙醇胺和凝析油等物质，具有易燃易爆性、热膨胀性、易扩散性、可压缩性以及有毒性等特征，多数事故等级为Ⅲ级，少数事故等级为Ⅱ级。

　　关键词：天然气；净化厂；危险因素识别；安全评价

　　0引言
    

　　目前，我国的经济水平处于飞速发展的阶段，天然气需求量也随之逐渐攀升，天然气被广泛地应用在各个行业和人们的生活中，因此天然气工业发展速度日益加快[1]。在天然气生产处理过程中，天然气净化厂起到不可或缺的重要作用，通过脱硫操作、脱水操作以及硫磺回收操作等手段实现天然气的净化处理，但由于原料天然气中含有硫化物和二氧化碳等腐蚀性物质，会威胁到天然气净化厂的正常运行，在严重情况下还可能引发安全事故[2-3]。在此背景下，对天然气净化厂危险因素识别和安全评价进行研究具有显著的现实意义。

　　1天然气净化厂项目概述

　　以某天然气净化厂为例进行分析。净化厂主要包括净化厂和集气站两部分。为满足厂站运行对各项参数的需求，再建设一座天然气净化厂。净化厂中的净化系统处理能力为150×104 m3/d，年运行时间为8 000 h，同时设计工艺装置和辅助生产设施净化厂工艺流程情况如图1所示。

　　2天然气净化厂危险因素识别

　　2.1天然气净化厂物质危险因素识别

　　天然气净化厂运行期间主要气体为天然气（CH4），以甲醇、三甘醇、甲基二乙醇胺和凝析油等作为辅助气体。各项气体的危险等级情况见表1。上述危险物质具有易燃易爆性、热膨胀性、易扩散性、可压缩性以及有毒性等特征。

　　2.2天然气净化厂生产运行危险因素识别

　　依据企业工程相关规范，结合企业的实际运营经验及现场调研数据，本研究明确了天然气净化厂在生产与运营过程中所面临的主要危害。通过综合分析发现，设备损坏或失效导致的煤气泄漏、明火、静电、雷电火源等引发的火灾、爆炸与人员伤亡以及工艺设备破坏等，是引发天然气净化厂生产运行期间发生危险的核心因素之一[4-5]。在封闭空间内，特别是在大规模气体泄漏事件中，若未能及时进行通风或采取监护措施，将极易引发中毒、缺氧和窒息等意外事故。

　　2.3天然气净化厂自然灾害危险因素识别

　　通过参照相关规范和历年资料，本地区可能遭遇的自然灾害包括雷击、洪水、极端低温和地震等。

　　1）雷击：调查天气资料及访谈住户结果显示，闪电在该区域较为常见。针对工厂内部管线和设备，已采取多项防护措施。在缺乏保护的雷云下管线，易形成电场，导致放电现象，进而引发二次效应。

　　2）洪水：分析过去10余年的气象数据和住户调查表明，夏季强降雨易引发洪水，对电站地基稳定性和设施安全性构成威胁。

　　3）低温：依据历史实测数据，我国北方地区冬季温度可降至-30℃,可能导致设备冻胀和阀门结冰等问题发生，进而影响工艺设备的正常运行。严重情况下还可能引发设备冻裂、冻堵，甚至导致火灾和爆炸等重大事故。

　　4）地震：根据历史震害数据，净化厂所在地区曾发生约6级地震，地震发生突然，并引发地表运动。目前，尚无法精确预测地震强度，但地震烈度约为6度。

　　2.4天然气净化厂安全管理危险因素识别

　　总结石化企业生产实践，揭示了违规操作、违章指挥、操作不规范等风险点。检修操作失误和阀门误操作是违规操作的主要诱因，这主要归因于技术难度高、操作流程复杂、人员经验匮乏。健全安全组织、完善培训和应急预案以及强化制度、技术措施和隐患排查是确保净化厂安全运行的核心要素。鉴于净化厂需处理煤气、氢气等具有易燃易爆性的物质，对这些物质的安全性控制尤为关键。对设备运行状况的深入了解，对潜在意外事件的预判，以及相应的预防措施，是防止因管理不善导致数据损失，影响新员工对设备认知，进而引发生产工作失误的关键。

　　3天然气净化厂安全评价

　　3.1天然气泄漏事故后果模拟分析

　　对天然气净化厂发生天然气泄漏事故进行模拟分析，泄漏压力设计为6.8 MPa，泄漏时间为10 min，小型事故与中型事故的泄漏孔径差值为60 mm。具体情况见表2。

　　选取天然气泄漏10 min后的气体体积作为事故的可燃气体体积，其中，小型事故和中型事故对应的气体体积分别为0.197×103 m3和0.764×103 m3，相对密度为0.592 6，高燃烧热值为36.74 MJ/m3。

　　对不同条件下的蒸汽云爆炸事故损害半径分析，具体情况如图2所示。

　　通过图2中数据分析可知，在小型事故和中型事故中，蒸气云爆炸损害半径随着损害等级（泄漏半径）增加呈现出扩大趋势。

　　3.2定量评价分析

　　对天然气净化厂甲醇泄漏火灾和爆炸事故树进行定量分析后得出结论：甲醇泄漏及其后续扩散至爆炸极限是引发事故的核心因素。在防爆区域，应安装能够实时监测易燃气含量变化的探测器。

　　事故风险等级分别为违规操作＞管道腐蚀和穿孔＞管道结构断裂。在系统中的甲醇气体泄露浓度未达到爆炸事故临界值时，遇引燃源极易引发火灾和爆炸。

　　利用LEC评价方法对天然气净化厂事故发生情况进行评价分析，其中，L代表事故发生的可能性，E代表设备和人员处于事故环境的概率，C代表事故发生后可能产生的后果，D代表上述三项因素综合处理后的结果，即作业条件危险性。评价结果如下：

　　1）通过对天然气集中供气点的LEC评估，确定最大风险点为分离器阀门及法兰的渗漏，其危害等级被评为II级。此外，管道清管回收作业期间发生的H2S泄漏中毒事故的风险等级为III级。

　　2）在甲醇回收作业系统中，甲醇回收装置、蒸发冷凝器以及甲醇装料过程中的违规操作、管线腐蚀等因素引起的风险较高。此外，甲醇装载时的高空操作带来的高空坠落风险被评为II级，而在甲醇提取设备中，排气蒸气引发的灼伤风险则被评为III级。

　　3）对于污水处理系统的LEC评估显示，最危险的作业为减压阀反冲洗、污水卸车作业中的泄露引发的火灾，其风险等级为II级。其次，细过滤器清理含H2S污水泄漏导致的中毒，纤维球滤器反冲洗、机泵启停、倒灌作业时污水泄漏引发的毒性及火灾风险，均被评为Ⅲ级。

　　4结语

　　对天然气净化厂危险因素识别与安全评价研究具有重要的作用，能够为天然气净化厂安全管理提供一定参考。在研究期间以实际工程为例，采用多种方法进行具体研究。研究结果显示：

　　1）天然气净化厂运行期间产生的危险物质包括天然气（CH4）、甲醇、三甘醇、甲基二乙醇胺和凝析油等物质，具有易燃易爆性、热膨胀性、易扩散性、可压缩性以及有毒性等特征；

　　2）生产期间存在的危险因素包括火灾爆炸、物体打击或坠落、设备仪器爆炸以及车辆伤害等，自然灾害包括地震洪涝和雷电等，安全管理期间的危险因素包括安全操作不规范和违章操作等；

　　3）基于LEC评价方法得出结论，硫化氢泄漏事故等级为Ⅲ级，高空坠落事故等级为Ⅱ级，蒸气引发的灼伤风险事故等级为Ⅲ级，火灾事故等级为Ⅱ级，其余事故等级为Ⅲ级。

　参考文献

　　[1]宋珂，武玮，马泽宇，等.天然气净化厂工业管道安全屏障的综合评价方法[J].西北大学学报：自然科学版，2021，51（4）：11.

　　[2]杨文，张贵元，骆登茂，等.天然气净化厂内设备设施失效后果定量评价[J].中国特种设备安全，2023，39（S02）：32-37.

　　[3]吴鹏斌，崔吉宏，曹文全，等.高含硫天然气净化厂环境影响评价[J].化工环保，2022，42（5）：628-634.

　　[4]黄薪宇，纪文，周微，等.天然气净化厂低碳运行评价指标体系研究[J].中国石油和化工标准与质量，2023，43（7）：9-11.

　　[5]郑海波，冯雪.安全生产标准化建设在天然气净化厂的建立和实践[J].中国石油和化工标准与质量，2022，42（3）：4-5.