天然氣及其處理過程產(chǎn)品都是易燃、易爆物質(zhì)，故主要危險有害因素是火災(zāi)、爆炸事故，同時也存在毒性、噪聲、高溫或低溫、機械傷害和高空墜落等職業(yè)危害。本節(jié)僅重點介紹生產(chǎn)過程火災(zāi)、爆炸和噪聲等危險有害因素與防護。
1.天然氣火災(zāi)爆炸因素
天然氣及其處理過程產(chǎn)品均為易燃、易爆物質(zhì)，只要存在空氣（或氧氣）等助燃物及火源，就可燃燒甚至爆炸。
天然氣處理過程一旦發(fā)生火災(zāi)爆炸事故，不僅直接損失巨大，而且對周圍環(huán)境和公共安全構(gòu)成嚴重威脅，危害程度極大。設(shè)計不合理、施工質(zhì)量、外力破壞、違章作業(yè)、設(shè)備和設(shè)施質(zhì)量、腐蝕等原因，都可能引起設(shè)備、機械、管線、閥門、儀器儀表等出現(xiàn)泄漏。泄漏的天然氣及其凝液等遇雷擊火、電氣或靜電火花、機動車排煙噴火、明火或其他散發(fā)火時，將會引發(fā)火災(zāi)事故。如果氣體濃度達到爆炸極限，還將發(fā)生爆炸事故。
天然氣處理過程中存在的導(dǎo)致火災(zāi)爆炸的因素主要如下；
（1）管線和壓力容器破裂、泄漏引發(fā)火災(zāi)爆炸。
天然氣處理過程中的管線和壓力容器，在運行時可能因竄氣、超壓、腐蝕、選材不當(dāng)和制造缺陷等導(dǎo)致破裂和泄漏，如遇火源即可發(fā)生火災(zāi)爆炸。
（2）靜電火花引起火災(zāi)爆炸。
火災(zāi)爆炸是靜電火花引發(fā)的最為嚴重的危害。靜電電量雖然不大，但因其電壓很高而容易發(fā)生火花放電。如果所在場所存在天然氣與空氣形成的爆炸性混合物，即可由靜電火花引起火災(zāi)爆炸。當(dāng)帶靜電的人體接近接地體，或接地體的人體接近帶靜電物體時，都可能發(fā)生放電火花，引發(fā)火災(zāi)爆炸。
（3）電氣設(shè)備開關(guān)電火花引起火災(zāi)爆炸。
電氣設(shè)備高電壓火花放電、短時間的弧光放電、接觸點上微小火花放電等都是引發(fā)火災(zāi)爆炸的火源。
（4）點火、熄火和回火引起爆炸。
加熱爐點火前未徹底吹掃，或因點火工具不可靠以及直接利用爐膛高溫引燃燃料氣可能引起點火爆炸；緊急停電及燃料氣系統(tǒng)波動，可能引起熄火爆炸；硫磺回收裝置反應(yīng)爐（燃燒爐）回火可能引起酸氣系統(tǒng)回火爆炸；火炬系統(tǒng)回火可能引起放空系統(tǒng)爆炸。
（5）動火作業(yè)引起火災(zāi)爆炸。
在廠區(qū)或裝置區(qū)有天然氣存在的區(qū)域進行動火作業(yè)時，特別是在對介質(zhì)為天然氣或其凝液的設(shè)備、管線進行焊割施工時，當(dāng)置換不徹底或有關(guān)閥門未關(guān)死、周圍存在有泄漏的天然氣，以及其他區(qū)域的天然氣竄入焊割施工的動火區(qū)等，極易引發(fā)火災(zāi)爆炸。
（6）硫化鐵自燃引發(fā)火災(zāi)爆炸。
鋼材中的鐵元素可與天然氣中的H2S反應(yīng)生成極易自燃的硫化鐵（或硫化亞鐵）。硫化鐵的自燃屬于自熱氧化自燃類型，即在常溫下發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，如不及時散發(fā)掉，則將聚積起來使堆積的硫化鐵溫度上升，達到其自燃點以上，就會劇烈燃燒，并引燃周圍易燃、易爆物質(zhì)發(fā)生火災(zāi)甚至爆炸事故。
（7）碰撞和摩擦火花引起火災(zāi)爆炸。
在天然氣處理過程中，有時會因金屬物體與金屬物體之間碰撞摩擦產(chǎn)生火花，導(dǎo)致火災(zāi)爆炸。
2. 天然氣火災(zāi)爆炸危險性特征
天然氣的主要組分甲烷屬于易燃易爆氣體，甲B類火災(zāi)危險性，爆炸極限為5.3%～15%（體積分數(shù)），最小點火能僅為0.28mJ，燃燒速度快，燃燒熱值高（889.5kJ/mol，或33440kJ/m3），對空氣的相對密度為0.55，擴散系數(shù)為0.196，極易燃燒、爆炸，且擴散能力強，火勢蔓延迅速。
因此，設(shè)備和管線中的天然氣一旦出現(xiàn)泄漏并遇火源，火災(zāi)爆炸將會同時發(fā)生，火焰?zhèn)鞑ニ俣葘⑦_到1000～4000m/s，局部爆燃壓力可達8MPa，甚至更高，因而破壞力很強，事故通常難以控制和施救。所以，天然氣處理過程中最嚴重的危險是火災(zāi)和爆炸，它會出現(xiàn)在每一處天然氣可能泄漏的區(qū)域；其次的危險是壓力容器的物理爆炸。
由此可知，預(yù)防天然氣火災(zāi)爆炸事故發(fā)生的關(guān)鍵是清除火源和防止形成爆炸性混合物。
3. 天然氣火災(zāi)爆炸事故如何預(yù)防、防護
為了確保天然氣處理裝置安全可靠運行，必須從設(shè)計、施工、投產(chǎn)試運、日常運行管理及維修等各個環(huán)節(jié)切實抓好安全工作，嚴格遵守有關(guān)安全規(guī)范和安全管理規(guī)定。
（1）設(shè)計控制
實踐證明，確保工程設(shè)計質(zhì)量是控制事故的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為此：①嚴格遵循國家、行業(yè)標(biāo)準和規(guī)范進行設(shè)計，保證設(shè)計質(zhì)量；②采用技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、成熟可靠、節(jié)能環(huán)保的工藝：技術(shù)、設(shè)備、材料；③設(shè)計中應(yīng)考慮設(shè)置火災(zāi)及氣體檢測系統(tǒng)（FGS）、電視安全監(jiān)視系統(tǒng)以及獨立的安全儀表系統(tǒng)（SIS），后者即緊急停車（ESD）和安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，其中，安全儀表系統(tǒng)系完成異常工況或重大事故狀況時安全聯(lián)鎖保護，并實現(xiàn)全廠、某一裝置或設(shè)備的緊急停車，火災(zāi)及氣體監(jiān)測系統(tǒng)完成全廠可燃氣體泄漏和火災(zāi)監(jiān)測，在中心控制室實現(xiàn)集中報警，并向安全儀表系統(tǒng)或自動消防滅火系統(tǒng)發(fā)送聯(lián)鎖保護信號；④自行設(shè)計的容器材質(zhì)應(yīng)正確合理，并有明確的制造、檢驗和驗收要求，以確保設(shè)備制造質(zhì)量；⑤外購設(shè)備、機械應(yīng)有技術(shù)規(guī)格書，對其設(shè)計參數(shù)、制造標(biāo)準、承擔(dān)責(zé)任、供貨范圍、技術(shù)指標(biāo)、監(jiān)造驗收等提出明確要求；⑥按照國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局有關(guān)天然氣處理廠建設(shè)項目初步設(shè)計《安全設(shè)施設(shè)計專篇》的要求編寫《安全設(shè)施設(shè)計專篇》。
（2）施工控制
施工中應(yīng)通過以下幾方面控制質(zhì)量：①嚴格按照國家、行業(yè)標(biāo)準和規(guī)定施工，確保工程建設(shè)優(yōu)質(zhì)、高效和安全；②選擇施工經(jīng)驗、組織管理能力強、技術(shù)水平高的施工單位施工；③建立質(zhì)量目標(biāo)，健全質(zhì)量管理體系，切實執(zhí)行設(shè)計文件，確保施工全過程始終在規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準和要求下控制；④采用質(zhì)量可靠、性能穩(wěn)定的設(shè)備、材料，認真進行檢驗、驗收及建立質(zhì)量檔案；⑤嚴格按照技術(shù)要求在容器制造過程進行監(jiān)造、檢驗及驗收；⑥通過階段驗收、竣工驗收、技術(shù)資料整理、文件檔案建立實現(xiàn)施工事后質(zhì)量控制。
（3） 生產(chǎn)管理
安全為了生產(chǎn)，生產(chǎn)必須安全。為此應(yīng)該做到：①強化安全管理，建立健全各項規(guī)章制度和消防組織，管理和作業(yè)人員要經(jīng)過嚴格的崗位安全培訓(xùn)，并經(jīng)考試方可持證上崗；②切實做好生產(chǎn)過程的巡查、維護和檢修工作；③對于火災(zāi)爆炸等危險危害事故必須制定科學(xué)、合理而且針對性強的應(yīng)急預(yù)案，并認真做好事故應(yīng)急預(yù)案的演練工作；④嚴格執(zhí)行用火管理規(guī)定和要求。
