天然氣及其處理過(guò)程產(chǎn)品都是易燃、易爆物質(zhì)，故主要危險(xiǎn)有害因素是火災(zāi)、爆炸事故，同時(shí)也存在毒性、噪聲、高溫或低溫、機(jī)械傷害和高空墜落等職業(yè)危害。本節(jié)僅重點(diǎn)介紹生產(chǎn)過(guò)程火災(zāi)、爆炸和噪聲等危險(xiǎn)有害因素與防護(hù)。
1.天然氣火災(zāi)爆炸因素
天然氣及其處理過(guò)程產(chǎn)品均為易燃、易爆物質(zhì)，只要存在空氣（或氧氣）等助燃物及火源，就可燃燒甚至爆炸。
天然氣處理過(guò)程一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸事故，不僅直接損失巨大，而且對(duì)周圍環(huán)境和公共安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅，危害程度極大。設(shè)計(jì)不合理、施工質(zhì)量、外力破壞、違章作業(yè)、設(shè)備和設(shè)施質(zhì)量、腐蝕等原因，都可能引起設(shè)備、機(jī)械、管線、閥門、儀器儀表等出現(xiàn)泄漏。泄漏的天然氣及其凝液等遇雷擊火、電氣或靜電火花、機(jī)動(dòng)車排煙噴火、明火或其他散發(fā)火時(shí)，將會(huì)引發(fā)火災(zāi)事故。如果氣體濃度達(dá)到爆炸極限，還將發(fā)生爆炸事故。
天然氣處理過(guò)程中存在的導(dǎo)致火災(zāi)爆炸的因素主要如下；
（1）管線和壓力容器破裂、泄漏引發(fā)火災(zāi)爆炸。
天然氣處理過(guò)程中的管線和壓力容器，在運(yùn)行時(shí)可能因竄氣、超壓、腐蝕、選材不當(dāng)和制造缺陷等導(dǎo)致破裂和泄漏，如遇火源即可發(fā)生火災(zāi)爆炸。
（2）靜電火花引起火災(zāi)爆炸。
火災(zāi)爆炸是靜電火花引發(fā)的最為嚴(yán)重的危害。靜電電量雖然不大，但因其電壓很高而容易發(fā)生火花放電。如果所在場(chǎng)所存在天然氣與空氣形成的爆炸性混合物，即可由靜電火花引起火災(zāi)爆炸。當(dāng)帶靜電的人體接近接地體，或接地體的人體接近帶靜電物體時(shí)，都可能發(fā)生放電火花，引發(fā)火災(zāi)爆炸。
（3）電氣設(shè)備開(kāi)關(guān)電火花引起火災(zāi)爆炸。
電氣設(shè)備高電壓火花放電、短時(shí)間的弧光放電、接觸點(diǎn)上微小火花放電等都是引發(fā)火災(zāi)爆炸的火源。
（4）點(diǎn)火、熄火和回火引起爆炸。
加熱爐點(diǎn)火前未徹底吹掃，或因點(diǎn)火工具不可靠以及直接利用爐膛高溫引燃燃料氣可能引起點(diǎn)火爆炸；緊急停電及燃料氣系統(tǒng)波動(dòng)，可能引起熄火爆炸；硫磺回收裝置反應(yīng)爐（燃燒爐）回火可能引起酸氣系統(tǒng)回火爆炸；火炬系統(tǒng)回火可能引起放空系統(tǒng)爆炸。
（5）動(dòng)火作業(yè)引起火災(zāi)爆炸。
在廠區(qū)或裝置區(qū)有天然氣存在的區(qū)域進(jìn)行動(dòng)火作業(yè)時(shí)，特別是在對(duì)介質(zhì)為天然氣或其凝液的設(shè)備、管線進(jìn)行焊割施工時(shí)，當(dāng)置換不徹底或有關(guān)閥門未關(guān)死、周圍存在有泄漏的天然氣，以及其他區(qū)域的天然氣竄入焊割施工的動(dòng)火區(qū)等，極易引發(fā)火災(zāi)爆炸。
（6）硫化鐵自燃引發(fā)火災(zāi)爆炸。
鋼材中的鐵元素可與天然氣中的H2S反應(yīng)生成極易自燃的硫化鐵（或硫化亞鐵）。硫化鐵的自燃屬于自熱氧化自燃類型，即在常溫下發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，如不及時(shí)散發(fā)掉，則將聚積起來(lái)使堆積的硫化鐵溫度上升，達(dá)到其自燃點(diǎn)以上，就會(huì)劇烈燃燒，并引燃周圍易燃、易爆物質(zhì)發(fā)生火災(zāi)甚至爆炸事故。
（7）碰撞和摩擦火花引起火災(zāi)爆炸。
在天然氣處理過(guò)程中，有時(shí)會(huì)因金屬物體與金屬物體之間碰撞摩擦產(chǎn)生火花，導(dǎo)致火災(zāi)爆炸。
2. 天然氣火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性特征
天然氣的主要組分甲烷屬于易燃易爆氣體，甲B類火災(zāi)危險(xiǎn)性，爆炸極限為5.3%～15%（體積分?jǐn)?shù)），最小點(diǎn)火能僅為0.28mJ，燃燒速度快，燃燒熱值高（889.5kJ/mol，或33440kJ/m3），對(duì)空氣的相對(duì)密度為0.55，擴(kuò)散系數(shù)為0.196，極易燃燒、爆炸，且擴(kuò)散能力強(qiáng)，火勢(shì)蔓延迅速。
因此，設(shè)備和管線中的天然氣一旦出現(xiàn)泄漏并遇火源，火災(zāi)爆炸將會(huì)同時(shí)發(fā)生，火焰?zhèn)鞑ニ俣葘⑦_(dá)到1000～4000m/s，局部爆燃?jí)毫蛇_(dá)8MPa，甚至更高，因而破壞力很強(qiáng)，事故通常難以控制和施救。所以，天然氣處理過(guò)程中最嚴(yán)重的危險(xiǎn)是火災(zāi)和爆炸，它會(huì)出現(xiàn)在每一處天然氣可能泄漏的區(qū)域；其次的危險(xiǎn)是壓力容器的物理爆炸。
由此可知，預(yù)防天然氣火災(zāi)爆炸事故發(fā)生的關(guān)鍵是清除火源和防止形成爆炸性混合物。
3. 天然氣火災(zāi)爆炸事故如何預(yù)防、防護(hù)
為了確保天然氣處理裝置安全可靠運(yùn)行，必須從設(shè)計(jì)、施工、投產(chǎn)試運(yùn)、日常運(yùn)行管理及維修等各個(gè)環(huán)節(jié)切實(shí)抓好安全工作，嚴(yán)格遵守有關(guān)安全規(guī)范和安全管理規(guī)定。
（1）設(shè)計(jì)控制
實(shí)踐證明，確保工程設(shè)計(jì)質(zhì)量是控制事故的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為此：①嚴(yán)格遵循國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證設(shè)計(jì)質(zhì)量；②采用技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、成熟可靠、節(jié)能環(huán)保的工藝：技術(shù)、設(shè)備、材料；③設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮設(shè)置火災(zāi)及氣體檢測(cè)系統(tǒng)（FGS）、電視安全監(jiān)視系統(tǒng)以及獨(dú)立的安全儀表系統(tǒng)（SIS），后者即緊急停車（ESD）和安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，其中，安全儀表系統(tǒng)系完成異常工況或重大事故狀況時(shí)安全聯(lián)鎖保護(hù)，并實(shí)現(xiàn)全廠、某一裝置或設(shè)備的緊急停車，火災(zāi)及氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)完成全廠可燃?xì)怏w泄漏和火災(zāi)監(jiān)測(cè)，在中心控制室實(shí)現(xiàn)集中報(bào)警，并向安全儀表系統(tǒng)或自動(dòng)消防滅火系統(tǒng)發(fā)送聯(lián)鎖保護(hù)信號(hào)；④自行設(shè)計(jì)的容器材質(zhì)應(yīng)正確合理，并有明確的制造、檢驗(yàn)和驗(yàn)收要求，以確保設(shè)備制造質(zhì)量；⑤外購(gòu)設(shè)備、機(jī)械應(yīng)有技術(shù)規(guī)格書(shū)，對(duì)其設(shè)計(jì)參數(shù)、制造標(biāo)準(zhǔn)、承擔(dān)責(zé)任、供貨范圍、技術(shù)指標(biāo)、監(jiān)造驗(yàn)收等提出明確要求；⑥按照國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局有關(guān)天然氣處理廠建設(shè)項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)《安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇》的要求編寫(xiě)《安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇》。
（2）施工控制
施工中應(yīng)通過(guò)以下幾方面控制質(zhì)量：①嚴(yán)格按照國(guó)家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定施工，確保工程建設(shè)優(yōu)質(zhì)、高效和安全；②選擇施工經(jīng)驗(yàn)、組織管理能力強(qiáng)、技術(shù)水平高的施工單位施工；③建立質(zhì)量目標(biāo)，健全質(zhì)量管理體系，切實(shí)執(zhí)行設(shè)計(jì)文件，確保施工全過(guò)程始終在規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求下控制；④采用質(zhì)量可靠、性能穩(wěn)定的設(shè)備、材料，認(rèn)真進(jìn)行檢驗(yàn)、驗(yàn)收及建立質(zhì)量檔案；⑤嚴(yán)格按照技術(shù)要求在容器制造過(guò)程進(jìn)行監(jiān)造、檢驗(yàn)及驗(yàn)收；⑥通過(guò)階段驗(yàn)收、竣工驗(yàn)收、技術(shù)資料整理、文件檔案建立實(shí)現(xiàn)施工事后質(zhì)量控制。
（3） 生產(chǎn)管理
安全為了生產(chǎn)，生產(chǎn)必須安全。為此應(yīng)該做到：①?gòu)?qiáng)化安全管理，建立健全各項(xiàng)規(guī)章制度和消防組織，管理和作業(yè)人員要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的崗位安全培訓(xùn)，并經(jīng)考試方可持證上崗；②切實(shí)做好生產(chǎn)過(guò)程的巡查、維護(hù)和檢修工作；③對(duì)于火災(zāi)爆炸等危險(xiǎn)危害事故必須制定科學(xué)、合理而且針對(duì)性強(qiáng)的應(yīng)急預(yù)案，并認(rèn)真做好事故應(yīng)急預(yù)案的演練工作；④嚴(yán)格執(zhí)行用火管理規(guī)定和要求。
