天然气处理厂运行安全保障措施探讨

夏昊

摘要

本文通过对天然气处理厂运行过程中涉及的自动控制系统、安全运行设施保障、安全运行管理制度、人员配置等几方面进行探讨分析，从而进一步确立天然气处理厂安全运行相应的安全管控措施，保障天然气处理厂安全平稳运转。

关键词：天然气处理厂；安全运行；自动控制系统；安全设施；安全制度

一、天然气处理厂安全运行系统保障分析

1.1安全自动控制技术

结合苏里格气田特征，天然气处理厂应用DCS控制系统，通过DCS完成天然气才处理厂生产的全过程监控及处理厂紧急停车，火焰监测报警等操作。DCS主要由以下几部分构成，分别为PCS控制站，ESD控制站，FGS控制站。这些部分集成一个中心控制室。

1.2系统功能简介

（1）PCS控制站

PCS控制站主要采集集配气区、增压装置区、脱油脱水装置、闪蒸分离区、凝析油稳定装置、甲醇回收装置、污水处理装置、供水站、空氮站等设施的生产运行参数，接收天然气压缩机组、丙烷制冷系统等自配套监控系统的运行参数，建立天然气处理厂统一的生产数据库及管理数据库；另外进行多动画动态模拟，实时显示生产系统中各类参数曲线变化；最后集合数据信息打印出各类生产报表。

（2）ESD控制站

ESD控制主要是紧急控制系统，起作用是进一步实现装置等各类设备的紧急停车，起到连锁保护的作用。在天然气处理厂生产运行中，我们将ESD设置为三级，分别为全厂、装置、设备。根据生产运行情况采取相应的紧急停车操作。

（3）FGS控制站

FGS控制主要是对全厂可燃性气体泄漏及火灾的集中监测报警。并将监测信号发送至ESD控制站，从而实现与ESD控制站的联动。例如在可能发生可燃气体泄漏的地方如油罐区、甲醇和凝析油泵房，集配气区、脱油脱水装置、凝析油稳定装置、甲醇回收装置，增压站和装车栈桥，放空分液区等附近，设置的红外可燃气体检测变送器，实时监视可燃气体泄漏情况；在主装置区域，如集配气区，增压站区、脱油脱水区等区域设置实时火灾监视。中心控制室的FGS控制站采集各可燃气体检测变送器、火焰探测器、火灾报警及联动控制系统传输来的数据，建立动态数据库。当有报警信号时，能准确地切换到相应画面，显示出报警部位、报警性质、消防设备状态等，具有语音及图像进行操作提示功能。

1.3系统特点

（1）DCS系统

DCS又被称作分布式控制系统，也可以称为集散控制系统。DCS是计算机技术与自动控制及互联网络的结合产物。

DCS应用多个控制器对天然气处理厂生产过程实施多点控制，控制器之间利用网络连接，从而实现数据交换。数据的收集及传达依靠计算机操作站进行。因此我们把DCS的主要特点归结为分散控制集中管理。

（2）FGS系统

FGS系统的简介我们在上小节已经进行了介绍，那么我们知道FGS系统的控制核心就是高性能的PLC。通过现场的火焰探测器，感烟探头，感温探头，手动火灾报警按钮，灭火系统，可燃气探测器等组成完整的火灾和气体泄漏报警控制系统。

（3）ESD

我们将ESD统称为紧急停车系统，该系统是经过专门机构认证的。是具有一定的安全等级，通过降低生产过程中的风险的安全保护系统。

ESD系统不仅能够响应生产过程因超过安全极限带来的风险，而且能够监测和处理自身的故障，从而按照预定的条件和程序，使生产过程处于安全状态，确保人员、设备和周边环境的安全。^[1]紧急停车系统按照安全独立原则要求，独立于SCADA系统，其安全级别高于SCADA系统。

二、天然气处理厂安全运行设施保障分析

2.1火炬放空设施保障

天然气处理厂建设依照《石油天然气工程设计防火规范》建立火炬及放空系统，设置高低压放空系统，高压放空系统主要用于处理厂干线及骨架管网系统的紧急停车放空；低压放空主要用于停工检修时系统内的余气和工厂事故状态低压气放空（包括燃料气系统，凝析油稳定装置的闪蒸气，甲醇再生装置的闪蒸气和不凝气）。

2.2阀门及安全附件

（1）电动阀、气动阀的选择

结合气动阀门及电动阀门特点，选择阀门安装位置。在处理厂进、出站管路，装置进出口等位置安装气动紧急截断阀，而在放空管线上使用的阀门为电动阀。

（2）气动切断阀单作用、双作用的选择

气动切断阀单双作用的主要区别在于，单作用切断阀是弹簧复位，在阀门动作过程中需要气源供应，关闭阀门时排除气缸仪表风。因此仪表供应为关键，若失去仪表风该类单作用气动阀随之会关闭、而双作用关闭开启都需要仪表风供应，若失去仪表风，阀门将无法操作。

2.3UPS电源保障

UPS电源保证是为了保障ESD系统的正常运作。ESD控制系统失电后会导致阀门动作，恢复至初始状态。因此设立UPS电源保障尤为重要。UPS是能够实现两路电源之间不间断地相互切换的电气装置，并将电网上的各种扰动与控制系统隔离开来，给系统持续的供给平稳的工作电压，保证控制系统的工作所需，并在外电切断以后，继续保持蓄电池对外供电一段时间。

三、天然气处理厂安全运行制度保障分析

（1）岗位标准作业程序

进一步规范岗位管理及岗位操作员工的标准操作流程有利于天然气处理厂安全平稳运行。实现岗位标准化操作，标准化管理。结合现有HSE管理平台，对岗位责任具体、细化，对管理要求补充、统一，开发、应用“岗位标准作业程序”。

（2）建立健全治理制度

进一步制定晚上安全隐患治理制度，主要从隐患发现，隐患立案，隐患治理措施，检查验收，隐患消除几方面出发形成一套完整的处理厂安全隐患管理措施，从而确保天然气处理厂平稳运行。

（3）深化全员风险辨识，注重隐患治理实效

一方面进一步增强天然气处理厂各级管理人员及技术人员对生产运行过程中的危害辨识能力，并定期组织进行风险评价工作，培养全员安全意识，结合其他厂危害辨识和风险评价工作的经验和不足，推动天然气处理厂风险辨识工作有序、实效开展。另一方面通过案例讲解，互动讨论，现场模拟教学促使全员认识到安全辨识工作的重要性，转变安全工作态度及观念，保障天然气处理厂生产运行安全平稳。

总结

本文通过对天然气处理厂安全平稳运行进行分析，从安全保障系统，安全保障措施，安全保障制度三方面出发，简要探讨分析了几方面的措施。并对部分系统进行了介绍。提出了与天然气处理厂安全运行相适应的一系列安全措施，为今后更多的安全保障措施的提出提供了大致思路。

参考文献

[1]李映霞，张国栋，陆艳萍.DCS在天然气处理装置中的应用[J].石油化工自动化，2009，9(4)：77-80.

[2]署恒木，潘秀珍，魏升龙，杨远，宋作苓.天然气处理装置放空系统结构分析与管卡布置[J].石油与化工设备，2013，9.

[3]冯娟.天然气处理厂量化风险评价[J].石油化工安全环保技术，2008，24.