下載本文檔
版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
海上油氣生產平臺硫化氫氣體泄漏風險評估
0總結氫氯仿氣體是一種有毒氣體,對人類健康和生命的危害程度為142mg。1重要的硫氣體擴散理論和分析1.1硫化氫氣體擴散影響因素硫化氫氣體在大氣中的擴散受諸多因素影響,根據(jù)不同的環(huán)境條件和實際情況,可選擇多種擴散模型進行計算分析式中:ρ(x,y,z,H)為當排放源高度為H時,坐標為(x,y,z)空間點的氣體質量濃度;Q為排放源強度;u為平均風速,即環(huán)境風速;σ由式(1)~式(3)可知,影響硫化氫氣體在大氣中擴散的參數(shù)主要分為如下幾類:(1)排放源參數(shù),包括源強度、幾何高度、孔口直徑、氣體溫度、氣體速度;(2)環(huán)境參數(shù)(氣象參數(shù)),包括平均風速、環(huán)境溫度、大氣穩(wěn)定度(σ1.2設備釋放工況優(yōu)化海上油氣生產平臺上的硫化氫氣體擴散主要考慮如下3個場景:平臺火炬熄滅產生的氣體擴散;平臺冷放空產生的氣體擴散;管道和設備泄漏產生的氣體擴散。在正常情況下,平臺上多余的天然氣或系統(tǒng)緊急釋放的天然氣進入火炬進行燃燒,當火炬由于故障熄滅時,硫化氫氣體將與多余氣體一起通過火炬頭釋放至大氣中?;鹁嫦绠a生的氣體擴散須考慮連續(xù)釋放工況、安全閥(PressureSafetyValve,PSV)釋放工況和應急泄壓閥(BlowDownValve,BDV)釋放工況。連續(xù)釋放工況是指持續(xù)數(shù)小時以上的釋放,該工況考慮主工藝流程出現(xiàn)故障,部分設備的天然氣需通過火炬放空。比如當天然氣生產平臺上的閃蒸氣壓縮機出現(xiàn)故障時,分離器分離出的閃蒸天然氣需通過火炬放空。PSV釋放工況考慮在平臺發(fā)生火災或者設備發(fā)生堵塞后,設備或者管線內壓力增加,PSV啟動釋放氣體進入火炬。BDV釋放工況考慮當設置BDV的設備在緊急情況下啟動時,降低設備內的壓力,保證設備不會發(fā)生超壓破壞。在上述3種工況下應分別計算釋放的硫化氫氣體質量濃度和總質量,按照硫化氫氣體釋放質量濃度最高、總質量最大的工況進行計算分析。冷放空用于釋放平臺上低壓或常壓工藝設備內的天然氣或閃蒸氣。工藝物流中的硫化氫氣體也會隨著天然氣從冷放空釋放。在通常情況下,冷放空作為釋放源是間歇的,在放空量較大的情況下會持續(xù)一段時間。部分海上油氣生產平臺上存在連續(xù)放空工況。以冷放空作為釋放源的硫化氫氣體擴散模擬與火炬熄滅工況類似,其重點在于放空工況的識別和放空量的確定。管道和設備泄漏場景考慮的是在工藝流程中含硫化氫氣體的設備或管道由破裂導致的硫化氫氣體泄漏。設備管道的泄漏場景導致的氣體擴散與泄漏孔徑大小、泄漏點位置、泄漏方向、周邊設備布置、氣象條件等密切相關。根據(jù)目前行業(yè)的成熟做法,泄漏孔徑大小可分為小孔徑、中孔徑、大孔徑和全破裂等4個工況,不同工況可采用對應的孔徑進行描述。泄漏點位置和泄漏方向需根據(jù)具體情況進行優(yōu)化??紤]的原則是保證工況的代表性以及模擬計算時間和成本的可接受性。1.3氣體擴散分析實踐感受點是指硫化氫氣體的存在可能帶來嚴重后果的地方。在分析計算過程中,感受點以該位置的空間坐標進行標識。感受點選擇的重要原則是硫化氫氣體的存在是否會對人員的操作、逃生和生活帶來危害和影響。根據(jù)海上油氣生產設施硫化氫氣體擴散分析實踐,推薦選擇如下地點作為感受點:(1)火炬(冷放空)臂的根部,在火炬或冷放空釋放場景下,該感受點是平臺上距離釋放源最近的點,若該感受點處的計算質量濃度可接受,則平臺上所有點的質量濃度不會超標;(2)起重機操作室,考慮硫化氫氣體的存在對起重機操作人員的影響;(3)中控室、生活樓的通風或空調吸氣口,考慮硫化氫氣體進入有人房間的風險;(4)救生艇集合區(qū),考慮硫化氫氣體對人員撤離的影響;(5)直升機甲板,與集合區(qū)類似,考慮硫化氫氣體對人員撤離的影響;(6)釋放源附近的逃生通道;(7)其他距離釋放源較近的設備、操作平臺等。在單次分析計算中,上述感受點并不需要全部進行計算,具體的感受點選擇需根據(jù)實際需求、項目特點等進行篩選和甄別。1.4影響標準硫化氫氣體對人體有害的質量濃度為142.0mg/m1.5分析點的相對位置存在硫化氫氣體泄漏風險的設施在設計階段須充分考慮硫化氫氣體的特性和危害。硫化氫氣體質量濃度擴散分析結果在海洋平臺上應用主要有如下幾方面:(1)指導海上油氣生產平臺的總體布置。根據(jù)各感受點的硫化氫氣體質量濃度大小可指導調整平臺上釋放源和各感受點的相對位置,保證各感受點的硫化氫氣體暴露風險在可接受水平之下。(2)用于海上油氣生產平臺上硫化氫氣體泄漏風險評估的輸入。硫化氫氣體擴散分析可提供泄漏源、泄漏量、影響范圍和質量濃度分布,為硫化氫氣體泄漏后果評估提供依據(jù)。(3)指導硫化氫氣體探頭布置。根據(jù)不同區(qū)域硫化氫氣體質量濃度分布,優(yōu)化硫化氫氣體探頭布置,避免探頭過多造成浪費或者探頭過少導致探測失敗。(4)指導個人防護用品的配備與使用。規(guī)范要求對于不同的硫化氫氣體暴露質量濃度需要配備不同種類的呼吸防護用品。根據(jù)硫化氫氣體質量濃度分布,可預測不同區(qū)域的人員潛在暴露質量濃度,從而選擇合適的個人防護用品。(5)指導海上油氣生產平臺應急響應程序編制和操作程序編制。硫化氫氣體質量濃度的分布、持續(xù)時間、各感受點可能的質量濃度等是平臺應急響應程序和日常操作程序編制的重要輸入。2分析致密氣體擴散2.1直升機甲板物流該項目是一個無人井口平臺,平臺上有15個井口,設置直升機甲板,如圖1所示。平臺物流通過海底管道輸送至附近平臺進行處理后外輸。在平臺物流中硫化氫氣體的體積分數(shù)為0.67%(9500mg/m2.2尾氣氣體擴散分析硫化氫氣體擴散分析采用行業(yè)內的成熟商業(yè)軟件PHAST7.11。對平臺生產系統(tǒng)進行分析和識別,硫化氫氣體影響最大的場景是在火炬熄滅工況下,工藝系統(tǒng)BDV放空和PSV釋放產生的氣體擴散。在火炬燃燒工況下,由于硫化氫氣體全部燃燒,因此不再考慮火炬燃燒尾氣的氣體擴散分析。該平臺為無人平臺,沒有生活樓,設置直升機甲板。據(jù)此確定分析的感受點如下:(1)火炬臂根部;(2)火炬臂附近的逃生通道;(3)直升機甲板;(4)直升機甲板上部空間(考慮直升機高度所占的空間,選擇直升機甲板以上27m);(5)起重機操作室。在確定甲板上的感受點坐標時,考慮人員高度,增加垂直坐標2m。各感受點的相對位置如圖2所示。對于無人平臺,硫化氫氣體擴散分析的主要應用是指導硫化氫氣體探頭布置。確定硫化氫氣體擴散分析的質量濃度標準為14.2mg/m環(huán)境數(shù)據(jù)如風速、風向、氣溫、濕度等根據(jù)項目的基礎數(shù)據(jù)選取。風向選擇吹向感受點的風向。氣體組分根據(jù)生產平臺上的物料平衡數(shù)據(jù)確定。2.3平臺包絡線增設硫化氫氣體濃度軟件模擬計算結果如圖3和圖4所示。圖3和圖4中曲線包絡線表示質量濃度為14.2mg/m計算結果表明,在模擬計算的條件下,平臺上不會出現(xiàn)硫化氫氣體質量濃度超過14.2mg/m2.4不同風速下大氣穩(wěn)定度對計算結果的影響根據(jù)當?shù)貧庀髼l件的統(tǒng)計數(shù)據(jù),風速和大氣穩(wěn)定度的選擇具有不確定性。其他參數(shù)如泄漏點位置、排放源強度等可根據(jù)項目設計參數(shù)進行確定。因此,有必要對風速和大氣穩(wěn)定度對計算結果的影響進行模擬計算和分析。根據(jù)國際通行標準,大氣穩(wěn)定度分為A、B、C、D、F等5個等級,穩(wěn)定度依次升高。穩(wěn)定度越低,對其他擴散越有利。選擇2m/s、5m/s和10m/s等3個風速條件和D、F這2個大氣穩(wěn)定度等級。根據(jù)工程實踐,將上述5個參數(shù)組合成3種計算工況:風速2m/s,穩(wěn)定度F(2F);風速5m/s,穩(wěn)定度D(5D);風速10m/s,穩(wěn)定度D(10D)。3種計算工況的模擬結果如圖5~圖7所示。計算結果表明,風速和大氣穩(wěn)定度對計算結果影響較大。風速降低,大氣穩(wěn)定度增加,氣體擴散的距離增加(由1200m增加至5300m),氣團高度降低(由100m降低至60m)。在大氣穩(wěn)定度相同的條件下,風速增加對擴散結果影響不顯著。但是在最不利的氣象環(huán)境條件(2F)下,氣團的高度高于平臺上的所有感受點,平臺上的硫化氫氣體質量濃度滿足要求,不需要額外的防護措施。3硫化氫氣體擴散分析場景選擇硫化氫氣體是對人員有毒的氣體,對人員健康有害的濃度較低。在海上油氣生產平臺上由于空間限制,硫化氫氣體發(fā)生泄漏后的影響更加嚴重。對存在硫化氫氣體泄漏風險的海上石油生產平臺進行硫化氫氣體擴散分析,對于硫化氫氣體泄漏風險評估、平臺總體布置、硫化氫氣體探測、個人防護設備配置等具有指導和借鑒意義。在氣體擴散分析理論的指導下,采取合理假設,簡化模擬分析的場景和工況,在保證滿足
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 一的變調練習題
- 二零二五年度重型吊車安全責任及運輸合同3篇
- 壓瘡的預防及護理課件
- 射箭游戲-數(shù)學
- 2024年浙江宇翔職業(yè)技術學院高職單招職業(yè)適應性測試歷年參考題庫含答案解析
- 2024年濟源職業(yè)技術學院高職單招職業(yè)適應性測試歷年參考題庫含答案解析
- 《科幻小說賞析與寫作》 課件 -第三章 “太空歌劇”的探索與開拓-《2001太空漫游》
- 2024年河南工業(yè)貿易職業(yè)學院高職單招職業(yè)技能測驗歷年參考題庫(頻考版)含答案解析
- 二零二五年租賃權轉讓及配套設備協(xié)議范本3篇
- 2024年滄州職業(yè)技術學院高職單招語文歷年參考題庫含答案解析
- 公共英語三級英語PETS3備考指導
- 期末試卷(試題)-2024-2025學年滬教版三年級上冊數(shù)學
- 八年級語文寒假作業(yè)
- 2024數(shù)據(jù)分類分級指南第1部分:醫(yī)療健康
- 化學-貴州省三市(貴陽、六盤水、銅仁)2024年高三年級適應性考試(二) 試題和答案
- 校服服務方案投標方案
- 中建幕墻工程管理指南
- 《2024-2030年中國文創(chuàng)產品行業(yè)競爭格局分析及投資發(fā)展研究報告》
- T-CAME 59-2023 醫(yī)院消毒供應中心建設與運行管理標準
- 2024年4月自考00612日本文學選讀試題
- 無人機駕駛培訓班合作協(xié)議
評論
0/150
提交評論