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[摘 要]近年来，天然气输气站场工艺设备管理问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了天然气站场风险原因以及主要系统控制，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就管道中的物体存在不安全的因素展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。
[关键词]天然气；输气站场；工艺设备；管理
中图分类号：TH138.23 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）35-0002-01
1 前言
在天然气工程实践中，输气站场的关键节点作用极为明显，如何更好地掌握天然气输气站场工艺设备管理方法，有助于更好地提升其运转效率，优化其运转效果。本文从介绍天然气站场风险的原因着手本课题的研究。
2 天然气站场风险原因分析
2.1 法兰间的泄漏造成法兰间泄漏的原因主要有以下几种。（1）密封垫片压紧力不足，法兰结合而粗燥，安装密封垫出现偏装，螺栓的松紧程度不一致，两个法兰的中心线位置发生位移。（2）由于脉冲流的设计不合理，没有采取减振措施或者是减振措施不符合要求而造成的管道振动，致使螺栓产生松动而造成了泄漏。（3）管道由于变形或者沉降现象的发生而导致的泄漏（4）在冷热季节交替时螺栓由于热胀冷缩而造成的缩短或伸长，从而导致泄漏现象的发生。（5）如果密封垫片的使用时间过长，由于垫片的材料老化容易出现塑性变形或者是回弹力下降的现象，这种情况也容易导致泄漏的出现。（6）天然气腐蚀造成泄漏，但这种情况并不是很常见，但由于垫片和法兰质量问题可能产生此种泄漏。
2.2 管道泄漏。管道产生泄漏现象的主要原因是未焊透、裂纹等焊接缺陷引起的，但是随着焊接技术的发展和施工质量以及检测手段的提高，这种焊接缺陷正在逐渐的减少。还有一种是由于管道被腐蚀而引起的泄漏现象，天然气站场管道引起腐蚀的原因很多，常见的有：周围的介质引起的腐蚀、应力引起的腐蚀、氧和水引起的腐蚀、硫和细菌引起的腐蚀以及氢引起的腐蚀。而这其中氢引起的腐蚀后果最为严重，其原因在于尽管目前脱除H2S的技术较高，但由于输送压力的提高，造成H2S的分压提高，从而使HIC更为突出，而且这种腐蚀由于前期迹象不明显，发展速度较快，一旦发生造成的损失和影响较大。
2.3 冲刷引起的泄漏。容易出现此类故障的部位流速比较快的弯管弯头处，由于在管道的加工过程中，对于冲压成型和冷煨、热煨成型的弯头，弯曲半径最大的一侧存在着加工减薄量。而且天然气的流速一般都比较快，在经过弯头的时候就会对管壁产生非常大的冲刷力，在这种力的作用下，管壁的金属会不断地被冲刷带走，这就导致了管壁逐渐的变薄，最后造成了泄漏的现象。对于下游站场的弯头，由于上游的硫化铁铁粉等杂质跟随着管线到达下游，这些杂质的存在，相当于磨料的作用，加速了磨损速度。
2.4 振动引起的泄漏。（1）管线内压力脉动引起管道的振动。气流的脉动是引起天然气管道振动的最主要的原因之一，在长输天然气管道上常用压缩机给天然气加压，压缩机周期性地、间歇性地进气和排气，结果引起管路内气流压力的脉动，当脉动气流在管线内传播碰到弯头、变径管、汇管以及盲板等時，管道系统受到周期性激振力，在激振力的作用下引起管道及其附屬设备的振动。（2）压缩机振动引起管线的振动。当压缩机工作时，由于活塞组存在往复惯性力及力矩的不平衡、旋转转惯性力及力矩的不平衡、连杆摆动惯性力的存在以及机器重心的周期性移动等各种复杂合力的作用，使压缩机工作时产生机械振动，从而引起和其相连的管道振动。（3）风力引起的振动当裸露的管子在受到风力时，会产生卡曼涡流效应，引起管子的振动。所谓卡曼涡流是指当流体垂直于管子流动时，在管子的背面将产生有规则的涡流，因而出现交替的横向力，称为卡曼涡流。
3 主要系统控制
场站设备由于在工作运行过程中，压力不均匀，产生的压力波动、疲劳腐蚀等，致使战场内的过滤设备，当过滤分离器的滤芯被堵时，压力变计失去作用，安全阀门就会发生故障，如果压力不能得到有效的释放，就会造成憋压或泄漏事故。战场计量、调压系统的设备和仪表较多，如果这些设备和仪表较多，就会出现失灵现象。战场过滤分离设备效果欠佳或失效，可能造成弯头薄或者击穿、阀门内漏、调压系统失效情况。
在工作过程中，站内控制系统还要受到天气的影响，尤其是下雨天或者雷雨季节，控制系统元件容易发生因为雷击损坏和强烈的信号干扰。
4 管道中的物体存在不安全的因素
天然气气体，在和管道接触后，容易发生一些化学反应，在加上管道中的一些固体废物，和粉尘等，这些固体物质可能会堵住分离器或排污管线，对设备造成了一定的磨损。固体废物中的硫化亚铁还可能对清管作业和设备的检修造成一定的危害，因此，一旦接触空气在常温条件下就可能迅速氧化燃烧。
根据天然气分输调压前后压力和温度情况，有些分输站设置加热炉。加热炉炉膛内易积聚泄漏的天然气，并形成爆炸性混合物。加热炉通风置换不良，点火时造成炉膛爆炸事故曾多次发生。另外，由于加热炉供热介质液位计失灵、液位自动调节及高低液位报警失灵或操作失误，将水烧干而又进行误操作突然加入冷水，极易引起炉体爆炸，对人员造成极大伤害。
站场内噪声也容易产生危害，噪声的主要来源是自燃气轮机压缩机组、调压系统、放空系统、清管系统等。燃气轮机压缩机组、调压系统钧噪声值比较大，操作人员每天接触此噪声，如果防护不当，可熊对操作人员听力造成一定的损伤；备用电源的燃气发电机在运行时、大量放空时的噪声都较大，如果防护不当，也可能对操作人员的听力造成伤害。
5 天然气输气站场安全管理
天然气输气站场在经过吹扫、试压、注氮置换之后进入站场的试运行阶段，而后就是正常运行。在运行阶段，主要的工作之一就是巡回检查，及时发现问题、分析并处理问题，确保输气站场的安全平稳运行。对输气站场进行巡回检查要定时、定点、定路线，操作人员在进行巡回检查时，应随身携带检查工具，沿着固定的检查线路和检查点认真检查。及时发现问题并及时分析解决问题。输气站主要目的是接受上游来气，给下一分输站输气，同时承担清管操作中的清管球的收发过程，是长输管线的一个中转。由于地处中大型城市边缘，它的另一个主要作用是站场上通过分离、调压和计量等过程向邻近城市供气，是长输管线的一个重要组成部分，同时也是一个长输管线的主要转折点。在长输管线中，由于管线路途遥远，穿越地带地形复杂，有很多突发事故，输气站主要责任除了输气站场管理外，还要负责长输管线的平时巡检、维护工作。安排巡线工巡查线路情况，并定期将线路情况上报调控中心。专线设计压力，属于高压，在管线的运行过程中，安全尤其重要。由于管线长，线路负责的缘故，给管理带来了麻烦。输气站场内的员工在平时中的工作就确保站场安全、输气正常，确保管线安全运行。在输气站场安全管理中，每一个分输站应该参考总公司的管理制度，根据自己站场的位置，周边环境，内部设备，人员配置情况，定建立自己的管理规范。
6 结束语
天然气输气站场工艺设备的系统性较强，在实际管理工作中的难度和要求较高，这就需要相关管理人员严格按照相关规程制度执行。同时，天然气输气站场工艺设备管理责任重大，安全任务极为繁重，因此要多措并举做好这些设备的管理与维护工作。
参考文献
[1] 朱智钊.浅谈安全评价[J].四川兵工学报.2016（10）：60-62.
[2] 施林圆，郑洁，李晶.四川输气站场风险评价研究[J].天然气工业.2017（01）：115-116.
[3] 吴赟，赵云胜，刘祖德.输气站场风险分析[J].安全与环境工程.2016（09）：88-89.
[关键词]天然气；输气站场；工艺设备；管理
中图分类号：TH138.23 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）35-0002-01
1 前言
在天然气工程实践中，输气站场的关键节点作用极为明显，如何更好地掌握天然气输气站场工艺设备管理方法，有助于更好地提升其运转效率，优化其运转效果。本文从介绍天然气站场风险的原因着手本课题的研究。
2 天然气站场风险原因分析
2.1 法兰间的泄漏造成法兰间泄漏的原因主要有以下几种。（1）密封垫片压紧力不足，法兰结合而粗燥，安装密封垫出现偏装，螺栓的松紧程度不一致，两个法兰的中心线位置发生位移。（2）由于脉冲流的设计不合理，没有采取减振措施或者是减振措施不符合要求而造成的管道振动，致使螺栓产生松动而造成了泄漏。（3）管道由于变形或者沉降现象的发生而导致的泄漏（4）在冷热季节交替时螺栓由于热胀冷缩而造成的缩短或伸长，从而导致泄漏现象的发生。（5）如果密封垫片的使用时间过长，由于垫片的材料老化容易出现塑性变形或者是回弹力下降的现象，这种情况也容易导致泄漏的出现。（6）天然气腐蚀造成泄漏，但这种情况并不是很常见，但由于垫片和法兰质量问题可能产生此种泄漏。
2.2 管道泄漏。管道产生泄漏现象的主要原因是未焊透、裂纹等焊接缺陷引起的，但是随着焊接技术的发展和施工质量以及检测手段的提高，这种焊接缺陷正在逐渐的减少。还有一种是由于管道被腐蚀而引起的泄漏现象，天然气站场管道引起腐蚀的原因很多，常见的有：周围的介质引起的腐蚀、应力引起的腐蚀、氧和水引起的腐蚀、硫和细菌引起的腐蚀以及氢引起的腐蚀。而这其中氢引起的腐蚀后果最为严重，其原因在于尽管目前脱除H2S的技术较高，但由于输送压力的提高，造成H2S的分压提高，从而使HIC更为突出，而且这种腐蚀由于前期迹象不明显，发展速度较快，一旦发生造成的损失和影响较大。
2.3 冲刷引起的泄漏。容易出现此类故障的部位流速比较快的弯管弯头处，由于在管道的加工过程中，对于冲压成型和冷煨、热煨成型的弯头，弯曲半径最大的一侧存在着加工减薄量。而且天然气的流速一般都比较快，在经过弯头的时候就会对管壁产生非常大的冲刷力，在这种力的作用下，管壁的金属会不断地被冲刷带走，这就导致了管壁逐渐的变薄，最后造成了泄漏的现象。对于下游站场的弯头，由于上游的硫化铁铁粉等杂质跟随着管线到达下游，这些杂质的存在，相当于磨料的作用，加速了磨损速度。
2.4 振动引起的泄漏。（1）管线内压力脉动引起管道的振动。气流的脉动是引起天然气管道振动的最主要的原因之一，在长输天然气管道上常用压缩机给天然气加压，压缩机周期性地、间歇性地进气和排气，结果引起管路内气流压力的脉动，当脉动气流在管线内传播碰到弯头、变径管、汇管以及盲板等時，管道系统受到周期性激振力，在激振力的作用下引起管道及其附屬设备的振动。（2）压缩机振动引起管线的振动。当压缩机工作时，由于活塞组存在往复惯性力及力矩的不平衡、旋转转惯性力及力矩的不平衡、连杆摆动惯性力的存在以及机器重心的周期性移动等各种复杂合力的作用，使压缩机工作时产生机械振动，从而引起和其相连的管道振动。（3）风力引起的振动当裸露的管子在受到风力时，会产生卡曼涡流效应，引起管子的振动。所谓卡曼涡流是指当流体垂直于管子流动时，在管子的背面将产生有规则的涡流，因而出现交替的横向力，称为卡曼涡流。
3 主要系统控制
场站设备由于在工作运行过程中，压力不均匀，产生的压力波动、疲劳腐蚀等，致使战场内的过滤设备，当过滤分离器的滤芯被堵时，压力变计失去作用，安全阀门就会发生故障，如果压力不能得到有效的释放，就会造成憋压或泄漏事故。战场计量、调压系统的设备和仪表较多，如果这些设备和仪表较多，就会出现失灵现象。战场过滤分离设备效果欠佳或失效，可能造成弯头薄或者击穿、阀门内漏、调压系统失效情况。
在工作过程中，站内控制系统还要受到天气的影响，尤其是下雨天或者雷雨季节，控制系统元件容易发生因为雷击损坏和强烈的信号干扰。
4 管道中的物体存在不安全的因素
天然气气体，在和管道接触后，容易发生一些化学反应，在加上管道中的一些固体废物，和粉尘等，这些固体物质可能会堵住分离器或排污管线，对设备造成了一定的磨损。固体废物中的硫化亚铁还可能对清管作业和设备的检修造成一定的危害，因此，一旦接触空气在常温条件下就可能迅速氧化燃烧。
根据天然气分输调压前后压力和温度情况，有些分输站设置加热炉。加热炉炉膛内易积聚泄漏的天然气，并形成爆炸性混合物。加热炉通风置换不良，点火时造成炉膛爆炸事故曾多次发生。另外，由于加热炉供热介质液位计失灵、液位自动调节及高低液位报警失灵或操作失误，将水烧干而又进行误操作突然加入冷水，极易引起炉体爆炸，对人员造成极大伤害。
站场内噪声也容易产生危害，噪声的主要来源是自燃气轮机压缩机组、调压系统、放空系统、清管系统等。燃气轮机压缩机组、调压系统钧噪声值比较大，操作人员每天接触此噪声，如果防护不当，可熊对操作人员听力造成一定的损伤；备用电源的燃气发电机在运行时、大量放空时的噪声都较大，如果防护不当，也可能对操作人员的听力造成伤害。
5 天然气输气站场安全管理
天然气输气站场在经过吹扫、试压、注氮置换之后进入站场的试运行阶段，而后就是正常运行。在运行阶段，主要的工作之一就是巡回检查，及时发现问题、分析并处理问题，确保输气站场的安全平稳运行。对输气站场进行巡回检查要定时、定点、定路线，操作人员在进行巡回检查时，应随身携带检查工具，沿着固定的检查线路和检查点认真检查。及时发现问题并及时分析解决问题。输气站主要目的是接受上游来气，给下一分输站输气，同时承担清管操作中的清管球的收发过程，是长输管线的一个中转。由于地处中大型城市边缘，它的另一个主要作用是站场上通过分离、调压和计量等过程向邻近城市供气，是长输管线的一个重要组成部分，同时也是一个长输管线的主要转折点。在长输管线中，由于管线路途遥远，穿越地带地形复杂，有很多突发事故，输气站主要责任除了输气站场管理外，还要负责长输管线的平时巡检、维护工作。安排巡线工巡查线路情况，并定期将线路情况上报调控中心。专线设计压力，属于高压，在管线的运行过程中，安全尤其重要。由于管线长，线路负责的缘故，给管理带来了麻烦。输气站场内的员工在平时中的工作就确保站场安全、输气正常，确保管线安全运行。在输气站场安全管理中，每一个分输站应该参考总公司的管理制度，根据自己站场的位置，周边环境，内部设备，人员配置情况，定建立自己的管理规范。
6 结束语
天然气输气站场工艺设备的系统性较强，在实际管理工作中的难度和要求较高，这就需要相关管理人员严格按照相关规程制度执行。同时，天然气输气站场工艺设备管理责任重大，安全任务极为繁重，因此要多措并举做好这些设备的管理与维护工作。
参考文献
[1] 朱智钊.浅谈安全评价[J].四川兵工学报.2016（10）：60-62.
[2] 施林圆，郑洁，李晶.四川输气站场风险评价研究[J].天然气工业.2017（01）：115-116.
[3] 吴赟，赵云胜，刘祖德.输气站场风险分析[J].安全与环境工程.2016（09）：88-89.