摘要：通過對油田注汽鍋爐天然氣流程及配套安全裝置的研究、檢測和分析，找出現(xiàn)有流程和裝置的漏洞和不足之處，提出相應完善有利于安全生產監(jiān)測監(jiān)控的有效方法，即增設注汽鍋爐瓦口中部天然氣濃度監(jiān)控裝置和廠房內可燃氣體濃度可視化裝置兩部分措施。

關鍵詞：注汽鍋爐 天然氣濃度 可視裝置

1 研究背景

注汽鍋爐即濕蒸汽發(fā)生器是稠油熱采工藝技術中的核心組成部分，其主要作用是將經聯(lián)合站處理的軟化水加熱成干度75%左右的飽和濕蒸汽，以十幾兆帕的壓力通過注汽井口注入油層，降低稠油的粘度，增加油層的熱量，增強稠油的流動性。

現(xiàn)階段，遼河油田的注汽鍋爐大部分以燃燒天然氣為主。天然氣作為注汽鍋爐燃料，相對燃油更加清潔環(huán)保，運行時易操作易管理。但天然氣本身是無色氣體，揮發(fā)性強，有毒且易燃易爆，在使用時安全措施相對要更加全面合理。

經調查研究分析，現(xiàn)今注汽鍋爐的燃氣系統(tǒng)主要存在以下安全漏洞和隱患：

①天然氣從室外管線進入廠房，經球閥、減壓閥、流量計和兩個燃氣電動閥（包括燃氣檢漏裝置）之后進入主燃流程燃燒，檢漏裝置只檢測鍋爐啟爐時電動閥附近的天然氣是否泄露，無法檢測膨脹管和瓦口連接處到燃燒器末端的濃度，更無法檢測爐膛是否有天然氣殘余，以及是否可能接近爆炸極限。

②天然氣泄露狀況只能通過電動閥附近的檢漏裝置獲得，僅一道工藝截取并不保險，安全性不夠，且操作人員無法實時監(jiān)測天然氣濃度值，不能完全達到安全性目視化管理的要求。

③鍋爐廠房內燃燒器附近設有天然氣報警裝置，通過探頭檢測可燃氣體濃度，達到設定報警值后將報警信號傳送到報警器。但探頭數目有限，且距離燃氣流程各種法蘭閥門等易泄露連接處較遠，不能及時有效的檢測到泄露狀況。

2 增設天然氣報警及可視裝置的研究

2.1 燃燒器報警可視裝置的應用。注汽鍋爐啟爐時，天燃氣先經引燃流程進入點火槍，通過火花塞點燃引燃火后，燃氣電動閥開啟，天然氣經減壓閥至膨脹管，之后進入燃燒器部分。為檢測天然氣濃度，增強完善啟爐時安全性，避免鍋爐閃爆事故的發(fā)生，需在瓦口處天然氣出口前增設天然氣檢測裝置，即通過外掛檢測分析裝置引出檢測探頭至燃燒器尾部天然氣出口以前，并在操作盤內增設模塊及配置相應的啟動、停止程序。

此報警系統(tǒng)僅在啟爐時應用，具體運行過程如下：鍋爐啟動時，前吹掃到點火程序器運行以前，特別是風門關閉的一段時間，天然氣檢測裝置靈敏的檢測出膨脹管到天然氣出口之間是否有可燃氣體存在，并精確的檢測出其濃度，將數據通過顯示器體現(xiàn)出來。當探頭檢測到有可燃氣體存在并達到設定報警值，檢測器將信號傳輸給操作盤，執(zhí)行相應的報警程序和不點火程序。此時，需要操作人員檢查燃氣流程，確定漏點，保證安全。如果瓦口處無可燃氣體存在，執(zhí)行相應的點火程序，在引燃火點燃以前，報警器自動停止運行，以防止電動閥正常啟動后天然氣進入燃燒器造成報警器報警停爐或點火失敗。點火以前，燃燒器附近的天燃氣濃度皆可通過可視化裝置顯示出來，操作人員便于隨時觀測天然氣濃度。

2.2 燃氣流程易泄露處增設可燃氣體檢測探頭。天然氣通過管線進入廠房后到燃燒器，裸露在環(huán)境中的連接法蘭約有15處，在法蘭處安裝天燃氣濃度檢測的探頭，將各探頭檢測的氣體信號匯總到分析裝置，并通過一個匯總顯示裝置體現(xiàn)出來，巡檢人員在正常巡檢時可以通過屏幕上顯示的數據確定哪個環(huán)節(jié)是否有燃氣泄露及其濃度值的大小，如果有高于設定值會產生報警。巡檢人員通過巡檢發(fā)現(xiàn)有可燃氣體泄露時，需立即停爐，并緊固或重新安裝連接裝置，保證鍋爐安全運行。

3 小結

3.1 在燃燒器瓦口附近增設天然氣檢測裝置，有助于操作人員隨時監(jiān)測啟爐前燃燒器內部的可燃氣體狀況，有燃氣泄露時能做到不啟爐不點火，保障了啟爐操作的安全進行，避免了閃爆事故的發(fā)生。

3.2 在燃氣總程各連接處增設天然氣檢測微型探頭，有助于靈敏且及時的掌握可燃氣體泄露狀況，防止廠房內員工因巡檢或維修設備時中毒現(xiàn)象的發(fā)生。

3.3 在注汽鍋爐內外兩大部分增設天然氣檢測裝置并配備可燃氣體濃度可視化效果，有助于操作人員和巡檢人員隨時掌握天然氣流程一系列裝置的密封密閉狀況，保障了注汽運行人員與設備的安全。

參考文獻：

[1]王志文，高忠白，邱清宇.壓力容器安全技術及事故分析[M].北京：中國勞動出版社，1993.

[2]劉繼和，孫素鳳.注汽鍋爐（第三版）[M].北京：石油工業(yè)出版社.

[3]李元章.燃氣鍋爐燃燒自動控制裝置常見故障及處理[J].工業(yè)鍋爐，1999.