【摘 要】在天然气生产过程中，天然气泄漏是引发人员中毒、火灾、爆炸事故的主要因素，而对天然气生产所进行有毒、有害气体检测，是防止因天然气泄漏而导致二次事故或次生事故产生的主要方法。本文针对重庆气矿“三高”气井的特点，通过分析天然气生产场站气体检测仪配置使用现状和故障原因，提出了相应的气体检测仪安全配置对策。
【关键词】天然气泄漏;气体检测仪;现状;对策
“三高 ”气井是指压力高(压力超过 35MPa)、高产量 (日产气大于20×108m3)、高硫化氢(硫化氢含量大于 30g/m3)气井[1-2]。 针对“三高”气井开采面临的严峻安全形势，结合天然气生产现场高压、密闭输送，易发生泄漏的特点，重庆气矿在天然气生产场所设置固定式气体检测装置，为相关生产作业人员配发便携式气体检测仪，用以对生产场所可能发生的天然气泄漏状况进行监测和防范[3-6]。 通过对重庆气矿“三高气井”气体检测仪配置现状及对策研究，提出了天然气场站气体检测仪安全配置标准， 可以有效地提高作业场站安全配置装备利用率，从而达到场站安全配置合理有效的目标，实现减少资源浪费，优化配置的目的，并具有全面推广应用价值。
1.重庆气矿“三高”气井气体检测仪配置使用现状
1.1 配置使用调研
近期，针对重庆气矿“三高”气井气体检测仪配置使用现状开展专项调研，调研发现：重庆气矿所辖各作业区硫化氢含量大于 30g/m3、压力超过 35Mpa、 日产气大于 20×108m3的气井作业场站共有 212 台固定式气体检测仪和 137 台便携式气体检测仪分别出现故障，分别占实际检查总数的 59.6%和 29.7%。
1.2 故障情况统计
传感器(探头)失效，是造成气矿气体检测仪故障的主要原因。 因传感器(探头)失效而导致的气体检测仪显示故障、量程故障、度数不稳定、响应时间慢等占整个故障情况的 82.5%(固定式：97%;便携式：68%)。 按照工作原理不同进行划分，便携式气体检测仪中扩散式故障率占 80%，而固定式气体检测仪中催化燃烧式(可燃气体)故障率占90%。
1.3 故障原因分析
通过对重庆气矿“三高”气井气体检测仪的技术检查和故障分析，造成故障的原因主要有以下几个方面：(1)超过使用年限。故障仪表的传感器(探头)已超出气体检测仪的传感器使用年限。催化燃烧式和电化学式传感器的使用年限大多在 2～3 年，而重庆气矿现场配置使用的大部分固定式气体检测仪都是在 2003 年安装并投入使用的。 (2)校准和检测工作滞后。 目前具备强制检定的单位较少，而且重庆市范围尚无专业检定单位，加之缺乏必要的现场检测手段和器材，以至重庆气矿对气体检测仪进行定期校准和检测工作处于滞后状态。 (3)维护保养困难。 重庆气矿目前在役的气体检测仪涉及 10 种类型 26 种不同型号产品，而设备通用性差，相关配件维修技术要求较高，关键部件(如：传感器)依靠进口，这给重庆气矿气体检测仪相应的维护保养工作造成了极大的困难。
2.气体检测仪安全配置研究
2.1 气体检测仪的配置要求
气体检测仪的选择，应由工作场所待测气体种类决定。 在甲烷和其它毒性较小的烷烃类气体居多的情况下， 由于 LEL 检测仪具有原理简单、应用较广、维修和校准方便等特点，应优先考虑。 在硫化氢等可引起催化元件中毒气体存在，尤其是可能存在缺氧的或可燃气浓度可能超过 LEL 的情况下，应选择红外传感器。 若工作场所存在多种有毒、有害气体，则应选择一个标准的多种气体复合式检测仪。如果有机有毒有害气体(如芳香烃、卤代烃、醚、醇等)居多，则应选择光离子化检测仪[7-8]。 对于“三高”气井等生产场所，应选择安装固定式硫化氢监测仪。
2.2 各种检测装置的比选
2.2.1 固定式和便携式。 在开放的场合(比如敞开的工作环境)，使用随身佩戴的便携式气体检测仪可以连续、实时、准确地显示现场的有毒、有害气体浓度，同时实现振动警报，为员工健康和安全提供具体的指导。 鉴于天然气生产场站大多为开放式空间，建议尽量配置便携式气体检测仪。
2.2.2 扩散式和泵吸式。 在进入密闭空间之前，应当使用泵吸式仪器在空间的外面检测内部的有毒气体浓度，而在进入空间之后则可以使用扩散式仪器保护工人自身的安全。
3.气体检测仪的配置标准及建议
针对气体检测仪在重庆气矿“三高”气井配置使用现状，在故障统计和故障原因分析的基础上， 结合气体检测仪安全配置研究结论，提出以下配置建议以实现科学、合理的天然气生产场站安全配置：
3.1 鉴于天然气生产场站大多为开放式空间， 建议尽量配置便携式气体检测仪。对便携式气体检测仪的配置数量、类型及标准界定，如表 1 所示。
3.2 对于目前重庆气矿所辖 “三高 ”气井等生产场所 ，应安装固定式硫化氢监测仪，固定探头应安装在高压区，油气采样区、排污放空区，油水罐区等易泄漏区域;其余天然气生产场站，除增压机厂房内安装的固定式气体检测仪需进行定期维护外， 其它均可以拆除或者停用。
3.3 为减少资源浪费，最终实现优化配置，建议在今后的场站建设过程中，不再安装固定式可燃气体检测报警装置(密闭空间除外)。
3.4 针对重庆气矿气体检测仪故障多的特点， 定期对气体检测仪进行检查，加强相应的维修保养工作。
4.结语
4.1 本文在重庆气矿“三高”气井气体检测仪配置使用现状调研的基础上，进行了气体检测仪故障统计和故障原因分析，认为造成故障的原因主要包括超过使用年限、校准和检测工作停滞、和维护保养困难等方面。
4.2 本文从固定式和便携式对比、扩散式和泵吸式对比、传感器选择和固定式气体检测仪配置等方面，对气体检测仪安全配置开展了相应的研究。
4.3 本文针对气体检测仪在重庆气矿 “三高 ”气井配置使用现状 ，在故障统计和故障原因分析的基础上，结合气体检测仪安全配置研究结论，提出合理、有效的安全配置建议。
【参考文献】
[1]赵金洲.我国高含 H2S/CO2气藏安全高效开发钻采的关键问题[J].天然气工业,2007,27(2):141-144.
[2]洪志琼.四川盆地东部气田天然气泄漏现状研究[J].中国环境监测，2004，20(6)：55-59.
[3]李文英，刘明礼，钟卫等. 输气场站天然气泄漏检测及分析[J].天然气工业 ，2005，25(6)：119-121.
[4]洪志琼. 重庆市天然气集输系统甲烷泄漏现状调查 [J]. 重庆环境科学 ，2000，22(5)：69-71
[5]丁信伟,王淑兰,徐国庆.可燃及毒性气体泄漏扩散研究综述[J].化学工业与工程,1999,16(2):118-122.
[6]李又绿，姚安林，李永杰. 天然气管道泄漏扩散模型研究 [J]. 天然气工业 ，2004，24(8)：102-104.
[7]蔡杰.如何选择和使用好气体检测仪[J].信息技术，2005，(6)：14-17.
[8]吴军贵.天然气泄漏和气站站址选择 [J].能源技术，2003，24(1)：17-18.
作者简介：陈克勤，1981年毕业于重庆石油学校(现重庆科技学院)，主要从事天然气地面建设、天然气开采等技术和安全管理工作，现任中国石油西南油气田公司重庆气矿安全副总监。
