天然氣作為可然物質,只要存在氧氣等助燃物質和火源,就能燃燒,甚至引發(fā)火災爆炸。天然氣的開采利用過程中存在許多能導致天然氣火災爆炸的因素,歸結起來主要有以下幾種常見的因素:
1. 靜電引起的火災和爆炸
火災和爆炸是靜電危害中最為嚴重的危害。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。如果所在場所有天然氣與空氣形成爆炸性混合物,即可由靜電火花引起爆炸或火災。當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,都可能發(fā)生放電火花,導致爆炸或火災。
2. 碰撞摩擦引起的火災和爆炸
碰撞摩擦在天然氣的勘探、開發(fā)、采輸、使用過程中是不可避免的,主要是金屬物體與金屬物體之間的碰撞摩擦。碰撞摩擦極易產(chǎn)生火花,引起天然氣的爆炸燃燒,引發(fā)火災。
3. 動火作業(yè)引起的火災和爆炸
在有天然氣存在的區(qū)域實施動火作業(yè),可能導致天然氣的爆炸燃燒造成火災。特別是對天然氣管道進行焊割施工時,當置換不徹底或閥門未關死,漏氣,天然氣串入焊割施工的動火區(qū),極易引起火災爆炸。
4. 電器設備開關產(chǎn)生的電火花引起的火災和爆炸
高電壓的火花放電,當電極帶高壓電時,電極周圍的部分空氣被點擊穿,產(chǎn)生的電暈放電現(xiàn)象;短時的弧光放電,一般指在開閉回路、斷開配線、接觸不良、短路、漏電等情況下發(fā)生的極短時間的弧光放電;接觸點上的微小火花放電,一般指在自動控制用的繼電器接點上或在電動機的整流子或滑環(huán)等器件上,隨著接點的開閉而產(chǎn)生的小火花放電。
5. 天然氣井噴引起的火災和爆炸
在天然氣的開采過程中,井噴是常見的鉆井事故,而造成井噴事故的主要原因是違反操作規(guī)程或火源管理不善引起的。天然氣井噴火災主要有以下原因I
(1) 井噴時,井口的鐵件或井內鉆具與井架碰撞起火,或電器照明設備被氣流夾帶的巖屑碰壞起火。
(2) 忽視安全制度,在井場進行帶電作業(yè)或使用明火操作。
(3) 井口裝置不按規(guī)定安裝或使用失靈的設備,造成井口失控而發(fā)生爆炸起火。
(4) 因處置不當造成壓井破壞地層,引起四周冒氣著火。
(5) 雷擊起火。
6. 天然氣管道泄露和腐蝕引起的火災和爆炸
天然氣的運輸主要是通過管道進行運輸,因此天然氣長輸管道的安全運行也是天然氣開采的重要環(huán)節(jié)。由于長輸管道長年埋于地下,管道腐蝕泄漏和因腐蝕造成管道壁變薄造成管道承壓能力降低,在一定條件下會引起管道的爆炸燃燒,引發(fā)火災。破壞性施工也是造成管道爆炸的原因之一。因此加強管道的維護和檢測,及時發(fā)現(xiàn)管道泄漏和管道腐蝕情況,可減少或避免事故的發(fā)生。
7. 天然氣容器爆炸
在天然氣的開采、處理和加工過程中存在許多壓力容器,如分離器、壓力管道等容器。由于天然氣的可壓縮性和膨脹性,因此壓力容器的使用常常因操作不當導致容器壓力意外升高而發(fā)生分離器爆炸和火災事故。
8. 硫化鐵自燃引發(fā)內爆
鐵的硫腐蝕產(chǎn)物——硫化鐵(或硫化亞鐵)極易自燃。硫化鐵的自燃屬自熱氧化自燃類型,常溫下發(fā)生氧化反應產(chǎn)生熱量,這些熱量如果不能及時散發(fā)掉,則將聚積使堆積的硫化鐵溫度上升,到達其自燃點以上,就會劇烈地燃燒起來,并引燃硫磺等可燃物而發(fā)生火災,或引起可燃氣體爆炸。
9. 點火、熄火及回火爆炸
對要點火的爐子未進行徹底吹掃或因點火工具不可靠以及直接利用爐膛高溫引燃天然氣或酸氣的點火操作易引起爆炸;緊急停電及燃料氣系統(tǒng)波動,可能造成熄火,而熄火后未及時切斷燃料氣和空氣,則極易發(fā)生由爐膛高溫點燃的爆炸事故;硫磺回收裝置燃燒爐產(chǎn)生回火可能引起酸氣系統(tǒng)爆炸,火炬回火可能引起放空系統(tǒng)爆炸。