浅谈压缩机厂房的防火及防爆

【摘要】天然气长输管道输送天然气目前是最可靠最经济的输送方式，而大型天然气压缩机房则是输送大动脉上的心脏，大型天然气压缩机房设计中防火、防爆的设计则是事关生命财产安全的一项重要工作。

【关键词】压缩机厂房、防火防爆设计

引言

天然气的主要成分（易燃易爆），压缩机房的火灾危险性，及压缩机厂房中的钢架、支撑、楼板和梁柱等主要构件耐火等级；压缩机房中外包型防火涂料的缺点，选用薄型和超薄型钢结构防火涂料的优点及对防火涂料满足的要求。压缩机厂房采用形式，及承重结构选用方式；设置必要的泄压设施及满足泄压面积；泄压面积计算公式的分析；厂房地面的选用；厂房设置地沟的措施。

一、天然气压缩机组的组成

机组主要由：发动机、压缩机、压力容器、燃料气系统、自控系统、冷却系统、润滑系统、启动系统等组成，这些设备通过连接组合成一个整体，压缩机设有敏锐的传感报警停机装置。一旦某个系统出现异常传感器将感应到的信号发送到ECM当中，由ECM对接收到的数据和系统设定参数进行对比分析，最后发出报警或者停机信号，迫使设备停止运行，从而保证了设备安全。

发动机通过联轴器和压缩机相连，带动压缩机组作往复活塞式运动从而实现对气体的压缩，其中压力容器主要起到过滤、洗涤和缓冲作用。自控系统作为整个系统的监控和信息传输，确保了整个系统能够安全运行。冷却系统主要采用了防冻液完成对发动机、压缩机需要冷却的部位进行降温，以保证整个系统温度在正常范围。整个系统能否正常运行主要的就是润滑是否良好，如果润滑不良将造成设备内部严重磨损，甚至抱轴。启动系统作为设备运行的初始动力也影响设备能否顺利启动并运行的原因之一。

设备，其作用给天然气增压。

因天然气具有易燃、易爆的特性，其主要风险是天然气泄漏和空气进入压缩系统引起的燃爆风险以及超压引起的物理性爆炸。

当压缩机润滑油出现供油量不足、曲轴箱中的油面高度降低时，会引起润滑不良，油温升高，导致烧瓦、卡活塞等事故。如果加的过多，运转时会有过多的机油串入燃烧室，造成积碳，还会使设备不能正常工作。

另外，水质的达标与否对压缩机组的安全运行有着长期的影响，水质不良将造成机身、缸体、管道等的腐蚀和堵塞，严重时还会导致设备报废。

二、增压站生产设备设施及环境

（1）增压站的核心设备是天然气压缩机及附带燃气发动机、空冷器等；

（2）附属设备有为增压站压缩机大修安装天车、消防水管线及消火栓、可燃气检测仪、视频监控摄像头、照明设施、轴流风机等其他辅助设施；

（3）厂房采用彩钢瓦钢梁棚室结构；

（4）增压站设备维护可能使用到的设备，施工单位使用的发电机、起重机、运输车辆；专业维修用的电焊机、气焊；外来参观人员携带的照相机、摄像机等。

2.2 增压站人员及主要工作活动

（1）增压站固有的生产值班和管理人员，外来检查参观人员，进场施工人员，专业维检修作业人员，新来员工或实习人员及外来设备调试人员等；

（2） 主要的工作活动包括：岗位巡检、流程切换、设备启（停）机操作；设备维护、定期检查，维检修作业；灭火、抢险救灾等。

三、增压站天然气压缩机风险识别

3.3.1 天然气压缩机系统火灾

天然气泄漏和原动机产生电火花（明火）是压缩机发生火灾、爆炸事故的重要原因。压缩机系统火灾危险性表现为以下几个方面：

（1）易形成爆炸性混合物

天然气通过缸体连接处、吸排气阀门、轴封处、设备和管道的法兰、焊口和密封等缺陷部位泄漏，设备局部腐蚀穿孔、疲劳断裂或压缩机房通风不良，油气积聚，以及上游来物料较脏或过滤器未及时清理，使过滤器憋卡，尤其泄漏，导致高压天然气喷出，与空气形成爆炸性气体混合物，遇火源引起空间的爆炸或火灾。

（2）点火源

违章作业（如使用明火、非防爆工具），不按规定穿戴防静电工作服、工作鞋等；压缩机装置未采取防静电措施或防静电措施有缺陷等；防爆灯具、开关、电气设施选型错误或接线不符合规范。内燃机驱动压缩机，内燃机排气管未设隔热层，出口处无防火罩；当排气管穿过屋顶时，其管口距离屋顶高度不够；当穿过侧墙时，排气方向朝向散发油气或有爆炸性危险的场所。

（3）设备内温度超高

天然气经压缩后温度会迅速提高，如果设备内冷却系统不能有效地运行，会使润滑油黏度降低，失去润滑作用，使设备的运行部件摩擦加剧，进一步造成设备内温度超高；同时高温能使冷却水（冷却液） 发生聚合、分解以致自燃引起火灾。

（4）误操作

操作人员会因受心理、生理或情绪等方面的影响出现操作失误。例如压缩机装置启运前，未置换工艺流程内的空气；压缩机发生事故需紧急停车时，操作人员因紧张而未能及时关闭进气阀，也会造成供气设备的超压，最终导致爆炸。另外，压缩机的出口被人为关闭或未及时清洗的异物堵塞都有可能造成憋压，导致压缩机发生物理性爆炸。

（5）设备缺陷

设备缺陷或故障产生于设计、制造、安装、运行和检修等各个环节，主要是由于材质及制造工艺不良所致。例如安全阀堵塞或损坏而失灵，超压部分得不到及时泄放导致的爆炸；压力或温度显示仪表出现读数差错或显示失真时引发的误操作导致的爆炸；压缩机的受压部件机械强度本身不符合要求或因水浊、腐蚀性介质等腐蚀，使其强度下降，在正常的操作压力下也能够引发物理性爆炸。

四、各项管理制度健全，措施落实到位

（a）天然气压缩机本体及附带各类设备资料齐全完整，各类维保、大修记录填写认真规范；

（b）岗位人员经过培训，持证上岗（压力容器操作证），能按照岗位标准作业程序启（停）压缩机，胜任天然气压缩机维修保养现场监护工作；

（c）压缩机建立定期验漏、紧固地脚螺栓、防雷接地检测、可燃气体报警仪标定、压缩机附带压力容器定期检测、震动检测、压缩机连锁报警停机、安全附件定期校验、油品检测、视频监控、维护保养制度，措施落实到位；

（d）维保单位资质能力、手续齐全，签订安全合同、维保协议，维保合同履行到位；

（e）制定具体维保人员管理制度，经安全培训、业务技能考试合格；

（f）新压缩机投运，应进行氮气置换，经检测氧气浓度低于2%，方可进气调试；

（g）根据不同层面员工需求，制定全年压缩机培训计划，按计划开展培训；

（h）建立外来人员、维保人员管理制度，进入增压站所有人员劳保齐全，戴隔音耳罩；

（i）应急消防器材配置到位，定期检查，处理厂消防通道畅通，应急门完好，应急库物资储备充足，就近处理厂消防队随时处于待命状态；

（j）轴流风机、窗户等通风设施完好，视频监控摄像头能全部覆盖增压站每台压缩机，中控室DCS 操作平台能实现压缩机远程停机；

（k）开展了增压站风险辨识，制定详细的天然气压缩机房火灾、爆炸应急预案，并定期开展演练。

五、结论

因此加强处理厂天然气压缩机安全管理，确保关键核心设备正常，是保障苏里格气田安全生产的重要环节，只有保障健康、安全环境，才能实现和谐、稳定的发展目标。

参考文献

[1] GB50183-2004.石油天然气设计防火规范[S] .

[2] SY6320-2008.陆上油气田油气集输安[S] .

[3] GB/T-20322-2006.石油及天然气工业用往复压缩机[S].

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