2014安全工程師《生產(chǎn)技術(shù)》講義:油氣田事故的主要類型

第五節(jié)　油氣田事故的主要類型

　　一、石油天然氣的危險(xiǎn)性

　　(一)石油

　　石油是一種黃色乃至黑色、有綠色熒光的稠厚性油狀液體。

　　(二)天然氣

　　天然氣是從油氣藏中開采出的可燃?xì)怏w，其主要成分為氣體烷烴 非烷烴氣體有氮?dú)?、硫化氫、一氧化碳、二氧化碳、水、氧、氫和微量的惰性氣體，這些氣體與烷烴組成互相不起化學(xué)反應(yīng)的混合物。

　　二、火災(zāi)

　　火災(zāi)(燃燒)是可燃物與氧化劑結(jié)合，并釋放出能量的化學(xué)反應(yīng)，釋放出能量中的一部分用來維持其反應(yīng)。

　　(一)燃燒的形式

　　燃燒是可燃物質(zhì)與氧或氧化劑化合時(shí)發(fā)生的一種伴有放熱和發(fā)光的激烈氧化反應(yīng)。由于可燃物質(zhì)可以是氣體、液體或固體，所以它們的燃燒形式是多種多樣的。

　　(二)燃燒條件

　　燃燒必須同時(shí)具備3個(gè)條件，即：

　　(1)有可燃物質(zhì)存在;

　　(2)有助燃物質(zhì)存在，常見者為空氣、氧氣等;

　　(3)有能導(dǎo)致燃燒的能源即點(diǎn)火源，如撞擊、摩擦、明火、靜電火花、雷電等。

　　(三)閃點(diǎn)

　　可燃液體的表面都有一定量的蒸氣存在，蒸氣的濃度取決于液體的溫度?？扇家后w的蒸氣與空氣所組成的混合物遇明火時(shí)產(chǎn)生閃燃，引起閃燃的最低溫度稱為閃點(diǎn)。

　　(四)引燃溫度

　　引燃溫度是指物質(zhì)(不論是固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài))在沒有外部火花或火焰的條件下，能自動(dòng)引燃和繼續(xù)燃燒的最低溫度。

　　(五)石油的燃燒速度

　　液體燃料的燃燒速度有2種表示方法：①以每平方米面積上1小時(shí)燒掉液體的質(zhì)量表示，稱為液體燃燒的質(zhì)量速度;②以l小時(shí)(或1分鐘)燒掉液體層的高度來表示，稱為液體燃燒的直線速度。

　　(六)天然氣的燃燒速度

　　天然氣的燃燒不需要像固體、液體那樣經(jīng)過熔化、蒸發(fā)等過程，所以燃燒速度很快。氣體燃燒分混合燃燒和擴(kuò)散燃燒，通常情況下混合燃燒速度高于擴(kuò)散燃燒速度。

　　(七)燃燒溫度

　　燃燒溫度實(shí)質(zhì)上就是火焰溫度。因?yàn)榭扇嘉镔|(zhì)燃燒所產(chǎn)生的熱量是在火焰燃燒區(qū)域內(nèi)析出的，因而火焰溫度也就是燃燒溫度。

　　三、爆炸

　　爆炸是物質(zhì)發(fā)生非常迅速的物理或化學(xué)變化的一種形式。這種變化在瞬間放出大量能量，使其周圍壓力發(fā)生急劇的突變，同時(shí)產(chǎn)生巨大的聲響。

　　(一)爆炸極限

　　可燃?xì)怏w或液體蒸氣與空氣的混合物，在一定的濃度范圍內(nèi)，遇有火源才能發(fā)生爆炸。這個(gè)遇有火源能發(fā)生爆炸的濃度范圍，稱為爆炸濃度極限，通常用體積百分?jǐn)?shù)來表示。其中遇火源能發(fā)生爆炸的最低濃度稱為爆炸濃度下限，而能夠發(fā)生爆炸的最高濃度稱為爆炸濃度上限。

　　(二)爆炸的類型

　　石油天然氣爆炸可分為物理性爆炸和化學(xué)性爆炸。

　　(三)爆炸的過程

　　爆炸雖然發(fā)生予瞬間，但它還是存在一個(gè)發(fā)生過程。以化學(xué)性爆炸中爆炸性混合物爆炸為例，其發(fā)生過程大體分為3個(gè)階段：

　　1.爆炸性混合物的形成階段

　　2.連鎖反應(yīng)階段

　　3.完成爆炸階段

　　四、井噴

　　在我國石油行業(yè)中，井噴定義為：地層流體(油、氣或水)流入井內(nèi)并引起井內(nèi)流體噴出鉆臺(tái)面的現(xiàn)象。井噴不會(huì)突然發(fā)生，在其最終發(fā)生之前往往伴隨井噴序列事件發(fā)生，通常要經(jīng)歷下面幾個(gè)階段：

　　(一)溢流階段

　　(二)井涌階段

　　(三)井噴階段