道化学评价方法在多相流试验环路中的应用

胡延超

摘 要：多相流试验环路一旦发生油气泄漏，可能造成火灾爆炸等事故，本文选用道化学（DOW）火灾爆炸危险指数评价方法对试验环路进行分析并提出了几点安全对策措施及建议，为有关单位提供参考。

关键词：多相流；道化学；环路；安全对策措施

1.研究背景

油气试验环路的数量和规模与日俱增，同时试验压力也不断增高，例如美国TULSA FAL水合物环路试验压力最高为15.8MPa，而中国石油大学（北京）水合物环路的试验压力最高可达15MPa。[1]本文对多相流水合物环道的技术指标与主要工艺流程等进行总结和分析，对其工艺过程提出了几点安全对策措施及建议。

2.工艺流程简介

多相流环路系统主要包括介质供应系统、介质循环系统、测试环道系统和其他配套系统（自控系统、消防给排水等）等几大功能板块。

3.系统固有危险特性

多相流试验环路试验介质主要有天然气以及原油、凝析油等，此类物品属于易燃易爆物质，试验环路一旦发生事故，可能引起较为严重的火灾爆炸事故。

4. 道化学（DOW）火灾、爆炸危险指数评价方法分析

4.1 选取评价单元

根据危险度评价的结果，对试验环路运用道化学评价法进行分析。

4.2 物质系数（MF）

据评价指南的规定，应选取火灾危险性较大或储运量较大的物质作为代表性物质，故上述各个评价子单元的代表物质均选定为天然气（环路存在主要危险物质为原油和天然气选择危险程度较高的天然气作为本评价项目的危险物质），从煤炭工业出版社出版的《安全评价》书中，查出天然气的物质系数MF为21。

根据道化学火灾爆炸危险指数法对试验环路的危险性进行评估，结果如下表所示：

计算结果表明，在没有采取任何安全措施之前，环路的F&EI危险等级为“中等”。

4.3 安全措施补偿系数

此项系数主要包括：1、工艺控制系数；2、物質隔离补偿系数；3、防火设施补偿系数；4、安全措施补偿系数取值

经计算，多相流环路的安全措施补偿系数数值：0.64。

由此可得，修正后的火灾、爆炸危险指数及暴露半径、暴露面积按下表所示：

4.4 单元火灾、爆炸危险性综合评价结论及分析

通过以上计算可以看出，多相流环路具有较大的火灾、爆炸危险性，其火灾、爆炸指数F&EI为105，火灾、爆炸危险暴露半径26.9m，火灾、爆炸危险暴露区域2272.1m2，F&EI危险等级为“中等”。但当采取一定的安全措施后，修正后火灾、爆炸指数F&EI？C可降低至67.2，补偿后的危险等级可降为“较轻”。

5.小结

综上所述，多相流试验环路采用的试验介质多为易燃易爆物质，且试验压力较高，同时，依据火灾爆炸危险指数评价法对多相流试验环路进行了风险分析，得出其F&EI危险等级为“中等”。但当采取一定的安全措施后，补偿的危险等级可降为“较轻”。

因此，在设计、施工等阶段必须保证各种安全防护措施有效、到位，在日常工作运行中，操作人员须严格按照操作规程进行操作，加强安全管理，整个系统的火灾、爆炸危险则可在可控制的范围内。

参考文献：

[1]李文庆，于达，吴海浩，等.高压水合物/蜡沉积实验环路的设计与建设[J].实验室研究与探索，2011，30（12）：13-16.

[2]王显政主编；《安全评价》[M].煤炭工业出版社，2005.