2014安全工程师《生产技术》讲义:油气田事故的主要类型

第五节　油气田事故的主要类型

　　一、石油天然气的危险性

　　(一)石油

　　石油是一种黄色乃至黑色、有绿色荧光的稠厚性油状液体。

　　(二)天然气

　　天然气是从油气藏中开采出的可燃气体，其主要成分为气体烷烃 非烷烃气体有氮气、硫化氢、一氧化碳、二氧化碳、水、氧、氢和微量的惰性气体，这些气体与烷烃组成互相不起化学反应的混合物。

　　二、火灾

　　火灾(燃烧)是可燃物与氧化剂结合，并释放出能量的化学反应，释放出能量中的一部分用来维持其反应。

　　(一)燃烧的形式

　　燃烧是可燃物质与氧或氧化剂化合时发生的一种伴有放热和发光的激烈氧化反应。由于可燃物质可以是气体、液体或固体，所以它们的燃烧形式是多种多样的。

　　(二)燃烧条件

　　燃烧必须同时具备3个条件，即：

　　(1)有可燃物质存在;

　　(2)有助燃物质存在，常见者为空气、氧气等;

　　(3)有能导致燃烧的能源即点火源，如撞击、摩擦、明火、静电火花、雷电等。

　　(三)闪点

　　可燃液体的表面都有一定量的蒸气存在，蒸气的浓度取决于液体的温度。可燃液体的蒸气与空气所组成的混合物遇明火时产生闪燃，引起闪燃的最低温度称为闪点。

　　(四)引燃温度

　　引燃温度是指物质(不论是固态、液态或气态)在没有外部火花或火焰的条件下，能自动引燃和继续燃烧的最低温度。

　　(五)石油的燃烧速度

　　液体燃料的燃烧速度有2种表示方法：①以每平方米面积上1小时烧掉液体的质量表示，称为液体燃烧的质量速度;②以l小时(或1分钟)烧掉液体层的高度来表示，称为液体燃烧的直线速度。

　　(六)天然气的燃烧速度

　　天然气的燃烧不需要像固体、液体那样经过熔化、蒸发等过程，所以燃烧速度很快。气体燃烧分混合燃烧和扩散燃烧，通常情况下混合燃烧速度高于扩散燃烧速度。

　　(七)燃烧温度

　　燃烧温度实质上就是火焰温度。因为可燃物质燃烧所产生的热量是在火焰燃烧区域内析出的，因而火焰温度也就是燃烧温度。

　　三、爆炸

　　爆炸是物质发生非常迅速的物理或化学变化的一种形式。这种变化在瞬间放出大量能量，使其周围压力发生急剧的突变，同时产生巨大的声响。

　　(一)爆炸极限

　　可燃气体或液体蒸气与空气的混合物，在一定的浓度范围内，遇有火源才能发生爆炸。这个遇有火源能发生爆炸的浓度范围，称为爆炸浓度极限，通常用体积百分数来表示。其中遇火源能发生爆炸的最低浓度称为爆炸浓度下限，而能够发生爆炸的最高浓度称为爆炸浓度上限。

　　(二)爆炸的类型

　　石油天然气爆炸可分为物理性爆炸和化学性爆炸。

　　(三)爆炸的过程

　　爆炸虽然发生予瞬间，但它还是存在一个发生过程。以化学性爆炸中爆炸性混合物爆炸为例，其发生过程大体分为3个阶段：

　　1.爆炸性混合物的形成阶段

　　2.连锁反应阶段

　　3.完成爆炸阶段

　　四、井喷

　　在我国石油行业中，井喷定义为：地层流体(油、气或水)流入井内并引起井内流体喷出钻台面的现象。井喷不会突然发生，在其最终发生之前往往伴随井喷序列事件发生，通常要经历下面几个阶段：

　　(一)溢流阶段

　　(二)井涌阶段

　　(三)井喷阶段