探討高含硫化氫油田集輸系統(tǒng)安全運(yùn)行模式評價技術(shù)

李瑞卿 孫傳雁 孫 強(qiáng) 游寒冰

（長慶油田第一采油廠，陜西 延安 716000）

一﹑概述

典型的含硫化氫X油田油井所觸及到的范圍以及奇特的處理位置，使之作為了高度環(huán)境敏感區(qū)塊。高容量的硫化氫引來了高生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。尤其是該井區(qū)所在地理方位奇特，對其環(huán)保安全工作給出了越來越高的條件。由于z集中處理站采出水屬氯化鈣型高礦化度中含有大量硫化氫，這種特性的水極易造成設(shè)備和管線的腐蝕。

二﹑z集中處理站油氣集輸工藝

單井產(chǎn)油進(jìn)儲油罐被z集中處理站的生產(chǎn)所采用，之后拉油到工藝集輸化的原油處理站。在井出口生產(chǎn)添加高效除硫化學(xué)劑，用來實(shí)現(xiàn)消除原油里硫化氫﹑確保安全生產(chǎn)的目標(biāo)。

該井區(qū)在2013年下半年，進(jìn)行了除硫化氫式閃蒸負(fù)壓現(xiàn)場工藝試驗(yàn)，試驗(yàn)過程如圖1所示，試驗(yàn)獲得了一定的成效，為集中除硫原油在z集中處理站建站以后給予了技能參照。

三﹑ 硫化氫在z集中處理站中系統(tǒng)集輸安全運(yùn)作評估

1硫化氫中毒人員事故樹說明。z集中處理站主要杜絕的生產(chǎn)事故是針對硫化氫人員中毒時的，探究運(yùn)用安全體系工程里常見的事故樹說明法，對硫化氫中毒人員的事故采取分析，從大部分出現(xiàn)硫化氫中毒的要素中尋找到重要的影響因素，并且在以后的生產(chǎn)流程中提供重點(diǎn)控制與關(guān)注，以至于預(yù)防該類事故的出現(xiàn)。

2含硫化氫集輸體系危險(xiǎn)性預(yù)測與分析。在生產(chǎn)過程中，依據(jù)z集中處理站現(xiàn)存的單鏈拉油集輸生產(chǎn)系統(tǒng)，最大的安全隱患就屬硫化氫氣體泄漏。探討結(jié)合現(xiàn)場的本質(zhì)狀況，對于硫化氫泄漏話題采取危險(xiǎn)性分析與預(yù)測。。經(jīng)過分析后，歸納出這種危險(xiǎn)出現(xiàn)的預(yù)防手段，從而杜絕硫化氫泄漏事故的出現(xiàn)。

3除硫化氫式閃蒸負(fù)壓工藝的風(fēng)險(xiǎn)評估。 原油除硫工藝在z集中處理站原有集中建站處理之后，將從除硫式單井化學(xué)轉(zhuǎn)化為除硫式閃蒸負(fù)壓工藝，因而對閃蒸負(fù)壓脫硫工藝采取風(fēng)險(xiǎn)評估。模糊數(shù)學(xué)綜合評價法是在系統(tǒng)安全工程中運(yùn)用的評價方式。在針對除硫化氫式的閃蒸負(fù)壓工藝實(shí)踐研究調(diào)查前提下，構(gòu)建起除硫風(fēng)險(xiǎn)工藝評估指標(biāo)系統(tǒng)。將其分成環(huán)境及消防安全風(fēng)險(xiǎn)﹑安全管理風(fēng)險(xiǎn)﹑工藝過程風(fēng)險(xiǎn)﹑人員安全風(fēng)險(xiǎn)﹑設(shè)備安全設(shè)備五大類。每一種也含有多數(shù)單項(xiàng)測評指標(biāo)。

圖1 負(fù)壓閃蒸除硫化氫工藝流程

3.1 構(gòu)建綜合模糊數(shù)學(xué)評估

（1）構(gòu)建評估因素集合。針對閃蒸脫硫和法脫硫的工藝要求﹑工藝環(huán)節(jié)﹑單元反應(yīng)﹑設(shè)施等的安保風(fēng)險(xiǎn)采取比較性模糊評估。（2）構(gòu)建評估標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)所要評估工具（脫硫工藝）的性質(zhì)，脫硫工藝風(fēng)險(xiǎn)評估等級分為5級：中等﹑危險(xiǎn)﹑較危險(xiǎn)﹑安全﹑較安全。（3）構(gòu)建評估矩陣。根據(jù)現(xiàn)場情況并結(jié)合模型，采取打分形式來確定評估矩陣。

3.2 綜合評估和單因素評估。脫硫工藝風(fēng)險(xiǎn)評估是多因素﹑多層次的全面評估，需要尋找到對脫硫工藝風(fēng)險(xiǎn)體系構(gòu)成重要影響的要素，以便在預(yù)防上，有的可以放矢。

3.3 負(fù)壓閃蒸除硫工藝風(fēng)險(xiǎn)系統(tǒng)。通過分析評價可知，采用負(fù)壓閃蒸脫硫工藝的風(fēng)險(xiǎn)程度屬于“中”級。

3.4 硫化氫采出水腐蝕因素分析與預(yù)測。安塞油田污水管道的腐蝕也符合金屬腐蝕的一般規(guī)律，結(jié)合化驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析排查，找到腐蝕嚴(yán)重的主要影響因素。在油田采出水中往往含有硫化氫，它一方面來自含硫油田伴生氣在水中的溶解，另一方面來自硫酸鹽還原菌的分解.硫化氫的危害并不來自它的弱酸性，而是在于s2-的存在將強(qiáng)烈促進(jìn)腐蝕作用，導(dǎo)致鋼材的局部腐蝕.濕硫化氫環(huán)境中產(chǎn)生的氫原子滲入到鋼的內(nèi)部，使鋼的脆性增加，在外加拉力應(yīng)力或殘余應(yīng)力作用下形成開裂，主要出現(xiàn)在高強(qiáng)度鋼或焊縫上。z站采出水中含硫25mg/l左右，屬于高含硫污水，對鋼材的腐蝕占主要部分，通過站內(nèi)儲罐保溫鐵皮的腐蝕程度也可以看出硫化氫在腐蝕因素中占主要作用。而形成孔蝕主要原因?yàn)榱蚧锏闹苯有曰瘜W(xué)腐蝕（成核），同時，分離不徹底致使水中溶有較多的硫元素，加之適宜的水溫又為硫酸鹽還原菌（srb）提供了良好的繁殖環(huán)境，產(chǎn)生了更多的s2-，加速了腐蝕。

結(jié)語

在z集中處理站中，通過對含硫化氫集輸油氣體系的危險(xiǎn)性分析﹑預(yù)測可知。通過對硫化氫中毒人員的事故樹說明可以看出，引發(fā)現(xiàn)場人員硫化氫中毒事故的主要因素是儲油罐閥門破裂﹑密封墊損壞﹑管線腐蝕﹑防護(hù)用具失效以及未正確運(yùn)用﹑硫化氫泄漏后未準(zhǔn)時避開等，在生產(chǎn)管理流程中需要給予重點(diǎn)掌控。

運(yùn)用綜合模糊數(shù)學(xué)評估法對脫硫式閃蒸負(fù)壓工藝的風(fēng)險(xiǎn)率實(shí)行評估，最后得出，脫硫式閃蒸負(fù)壓工藝的安全級別是中級級別。通過硫化氫采出水腐蝕因素分析，確定了硫化氫對腐蝕的主導(dǎo)影響和作用。

在安全系統(tǒng)工程應(yīng)用專業(yè)的說明方式中，通過對整區(qū)域油氣油田集輸體系實(shí)行安全評估，以至于真確掌控安全系統(tǒng)運(yùn)作的運(yùn)行參數(shù)與控制指標(biāo)，為安全生產(chǎn)管理化的油井給予了可參照的經(jīng)驗(yàn)。

[1]朱淵，陳國明.高含硫天然氣管道泄漏擴(kuò)散過程CFD建模[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2009（20）.