原油脱水站火灾危险性分析及对策

油田地面站生产中所涉及到的主要是原油和天然气，为易燃易爆品，工艺过程高温高压，生产过程危险性很高，生产中如果稍有不慎，就可能发生火灾、爆炸事故，给企业和社会带来巨大的损失。因此做好油田地面站的防火工作是一项非常重要的工作，要按照《消防法》及国家相应的规范落实消防责任制，并根据自身企业的实际情况，制定一套切实可行、操作性强的防火措施。脱水站是油气集输三级布站工艺的最后环节，在油田地面生产中担负着极其重要的任务。

1　原油脱水的常用术语

乳状液的破坏称破乳。原油乳状液的破乳过程是由分散水滴相互接近结合在一起、界面膜破裂、水滴合并粒径增大、在油相中沉降分离等一系列环节组成，常称为水滴的聚结和沉降。由于分散相的界面膜有较高机械强度阻止水滴的合并沉降，所以原油乳状液破乳的关键是破坏油水界面膜，使水滴聚结和沉降。

2　原油脱水的基本原理

原油脱水包括脱除原油中的游离水和乳化水。各种常见脱水方法的共同点是，创造良好条件使油水依靠密度差和所受重力不同而分层。原油脱水前，应尽可能脱除原油内析出的溶解气，否则气体的析出和在原油内上浮、以及气泡吸附水滴将严重干扰水滴的沉降，降低脱水质量。

原油脱水的常用方法有：化学破乳剂、重力沉降、加热、等，在生产实践中，经常综合应用上述脱水方法以求得最好脱水效果和最低脱水成本。

2.1化学破乳剂

破乳剂较乳化剂有更高的活性，使破乳剂能迅速地穿过乳状液外相分散到油水界面上，替换或中和乳化剂，降低乳化水滴的界面张力和界面膜强度。这不仅可以破坏已经形成的原油乳状液，还可以防止油水混合物进一步乳化，起到降低油水混合物粘度和加速油水分离的作用。破乳剂能消除水滴间的静电斥力，使水滴絮凝；有聚结作用，即能破坏乳化水滴的界面膜，使水滴合并、粒径增大，在原油内沉降、油水分层；能润湿固体，防止固体粉末乳化剂构成的界面膜阻碍水滴聚结。粘土、硫化铁、钻井泥浆等固体颗粒具有亲水性，破乳剂能把这些固体乳化剂从油水界面拉入水滴内；沥青质和高熔点蜡晶等具有亲油性，破乳剂能让其离开油水界面进入原油内。

2.2加热

提高油水混合物的温度能加速乳状液破乳和油水分离，因而油田也常用加热法对油水乳状液进行处理促使油水分层。但加热也对原油处理带来许多负面影响：加热使原油轻组分挥发，密度增大、体积缩小，还对安全生产带来潜在危险；原油生产成本上升；加热使生产设备增加，除炉子外还需燃料系统及控制系统等；加热炉火管的局部过热点容易结焦。油田使用的加热炉有直接和间接式加热炉两类。直接加热炉有管式加热炉、液套式加热炉、内火筒加热炉等多种形式，其特点是火管直接与受热油水混合物接触，传热效率高、燃料耗量少。间接式加热炉由壳体、火管和通过流体的管束等主要部件组成。火管的热量通过容器内的水浴(或热媒)间接地传至在管束内流动的原油乳状液。因水浴温度较均匀，乳状液温度总低于水浴温度，故避免了管束的局部过热并减少了盐和水垢的沉积。

3　原油脱水的工艺流程

3.1流程功能

接收计量间或阀组间来油；进行油、气、水分离；含水油经外输泵输送至脱水站；含油污水经掺水(热洗)炉加热后，再经掺水(热洗)泵输送至井口；天然气经除油器净化后自压外输至脱水站；加破乳剂、防垢剂；采暖、伴热。

3.2主要技术参数

计量间来油进站压力：0.15－0.2MPa；计量间来油进站温度：高于凝固点3℃～5℃；掺水出站温度：70℃；掺水出站压力：2.0Mpa；热洗出站温度：80℃；热洗出站压力：5.5MPa；单井平均掺水量：0.6m3／h(口)；三合一装置沉降时间：15－30min；加热装置加热效率：≥83％；破乳剂投放量：20mg／1防垢剂投放量：10mg／l；洗井时间：4h；洗井强度：7.5m3／(h・g)

4　原油脱水站火灾危险性分析及对策

4.1脱水站的火灾危险性

脱水站的火灾危险性主要集中在加热炉、加热炉高温高压易出现局部高温，而高温会加速零部件的腐蚀和结垢，液体流量很小或者停流时，使液体汽化、烧毁，原油内的含盐水常引起金属管路和运输设备的结垢与腐蚀，泥砂等固体杂质使泵、管路和其他设备产生激烈的机械磨损，易发生火灾。在常压蒸馏过程中，原油要加热到350℃左右。因为水的分子量仅为18，而原油常压蒸馏时气化部分的平均分子量为200-250，单位质量的水汽化后的体积比同质量原油气化后的体积大十多倍。因而，原油含水不仅加大塔内气体线速度，影响原油处理量，严重时还会出现冲塔现象，直接影响蒸馏产品的质量。若原油含水不均匀，还将引起塔内压力的突然升高，甚至造成超压爆炸事故。

4.2加强消防安全工作的对策

(1)采用常温集油，脱水站加热炉负荷降低，在工艺进行当中采用间接式加热炉由壳体、火管和通过流体的管束等主要部件组成。火管的热量通过容器内的水浴(或热媒)间接地传至在管束内流动的原油乳状液。因水浴温度较为均匀，乳状液温度总低于水浴温度，故避免了管束的局部过热并减少了盐和水垢的沉积。工艺管线发生事故时，管束内的油水乳状液不直接和明火接触，安全性好。火管、流体管束安装在壳体内，并制成可拆卸式，便于清理、检查和更换。

(2)规范质量行为，确保质量体系有效运行。日常管理单位要进一步健全完善项目管理、质量管理、技术管理组织机构，各岗位要设专职人员，发挥施工过程中的管理作用。工艺管线管理中心将定期检查，对相关组织机构设置不到位、人员不落实、体系不畅通的单位，采取通报批评、经济处罚和扣除企业信誉分等方式进行严格考核。严格按照油田公司地面工程质量和技术管理实施细则的要求，各单位必须建立并执行设备进场检验制度；加强工序质量管理，落实施工质量三检制，达到自检、互检、专检记录齐全准确的要求。

(3)加强消防安全培训，提高防火意识。原油脱水站涉及到电焊、气焊等高温高压岗位，稍有操作不慎就会发生火灾事故，针对作业人员进入新的岗位前，应当从保障职工的安全与健康，防止火灾、爆炸事故的发生，以及安全生产的有关要求和各类型新建、扩建和改造工程项目的设计、施工与验收，以及现有设施的维护、检修和管理等多个方面进行教育培训。未经教育培训或者教育培训考核不合格的人员，不得上岗作业。管理层人员要接受消防法规与消防安全意思的教育培训，要充分认识到防火工作的重要性，从而提升企业的消防安全管理水平，确保企业生产安全。