1、井下作业危害因素识别及安全技术探讨石油化工安全环保技术蠢2009 年第 25 卷第 3 期PETR0CHEMICALSAFETYANDENVIR0NMENTALPROTECTIONTECHNOLOGY事故分析与预防井下作业危害因素识别及安全技术探讨王承辉,何胜强,冯伟,滕锦利(1.长庆油田公司第一采油厂,陕西延安 716000;2.长庆油田公司第一采油技术服务处,陕西延安 716000;3.长庆油田公司,陕西西安 710000)摘要:遵循科学性,系统性,综合性和适用性的原则,运用科学的评价方法 ,紧密结合修井作业生产实际,对修井作业全过程的危险,有害因素进行详细识别,系统阐述了修井作业的安全生
2、产技术,为修井作业安全生产提供技术支持.关键词:石油开采;井下作业;危害因素;安全技术危险因素是指对人造成伤亡或对物造成突发性损害的因素,有害因素是指能影响人的身体健康,导致疾病或对物造成慢性损害的因素,二者并不加以区分而统称为危险,有害因素.修井作业是指为了确保油水井正常生产而采取的一系列增产措施,其主要分为进行日常维护,各类增产措施施工,包括酸化,压裂,清防垢,分隔注等措施,以及油水井大修作业,施工流程如下:上修井动力一现场布置一起钻一措施作业(大修)一下钻完井作业.1 危险,有害因素的分类危险有害因素的分类方法多种多样,常用的按“ 导致事故的直接原因“,“参照事故类别“和“职业健康的方法
3、“ 进行分类 .参照企业职工伤亡事故分类(GB64411986),综合考虑起因物,引起事故的诱因,致害物,伤害方式等,将井下作业现场危险有害因素分为 20 类.主要有:物体打击,车辆伤害,机械伤害,起重伤害,触电伤害,淹溺,灼烫,火灾,高处坠落,坍塌,冒顶片帮,透水,放炮,火药爆炸,瓦斯爆炸,锅炉爆炸,容器爆炸,其它爆炸,中毒和窒息,其它伤害.2 修井作业现场危险,有害因素参照企业职工伤亡事故分类(GB64411986),通过对石油开采修井作业现场风险的识别,修井作业现场主要存在 l3 类危险,有害因素.2.1 物体打击(1)施工准备过程和完井阶段翻转驴头时所用的工具从高空跌落;(2)起下钻上
4、, 卸油管杆扣时液压钳扭矩过大,底钳打滑造成人员受伤;(3)洗井过程中高压弯头连接不好造成高空落物,导致人员伤亡.2.2 车辆伤害(1)车辆行驶过程中,可能发生碰撞,导致人员伤亡;(2)车辆行驶过程中,车上物体掉落,造成他人伤亡;(3)修井车在山区道路上行驶,压跨路基,侧翻造成人员伤亡.2.3 机械伤害(1)操作或者维修液压钳时发生绞手事故,可能造成人员的受伤;(2)修井过程中车辆传动系统可能造成人员受伤.2.4 起重伤害(1)吊装油管及措施用的水罐等,由于挂钩,收稿日期:20090311.作者简介:王承辉,男,毕业于大庆石油学院石油工程专业,现在长庆油田公司第一采油厂安全环保科从事工业安全管
5、理工作,国家注册安全工程师._一石工毒全环保捷女 2009 年第 25 卷第 3 期吊索,吊钩,吊臂及钢丝绳意外断裂,吊物突然落下,造成人员伤亡;(2)吊装时吊车位置不当,吊物在地面受力不均匀,斜拉斜吊,突然运动致人伤亡;(3)吊装时,吊车位置不当 ,吊臂活动范围上空有高压线触电,造成操作人员及相关人员触电伤亡;(4)起下钻过程油管杆过程中,由于上顶下砸,大绳断脱,单吊环起钻,油管杆吊卡,吊卡销子,吊环等的保险装置失效,高空落物造成人员伤亡.2.5 触电伤害(1)拆装井场照明电路,可能造成人员灼伤或触电伤亡事故;(2)雷雨季节野外作业可能造成人员电击伤亡.2.6 灼烫(1)刺洗油管杆时,高温水
6、蒸气造成人员烫伤;(2)酸化等作业中强酸,强碱可能引起人体的化学灼伤等人员伤害事故.2.7 火灾(1)井喷失控造成油气聚集引发火灾;(2)冲砂,放喷 ,射孔,爆燃后可燃气体弥漫在井场,造成井场火灾.2.8 高处坠落(1)穿大绳或者处理井架钢丝绳跳槽等时,发生人员高空坠落等事故,造成人员伤亡;(2)施工准备过程和完井阶段翻转驴头时人员从高空跌落.2.9 坍塌立,放井架,起下钻过程中,发生井架受外力变形,倒塌,造成人员伤亡;2.10 火药爆炸组装爆炸弹时发生地面爆炸,造成人员伤亡.2.11 容器爆炸(1)井筒试压时,由于管线,闸门防喷器等问题,可能造成高压系统元器件发生爆裂,造成人员伤亡;(2)压
7、裂酸化过程中,由于超压保护装置设置不当,保护失效,控制系统失灵及压力等级不合理等其它因素,出现高压管线,井口破裂,造成人员伤亡.2.12 中毒和窒息(1)伴生气含有的 CO 气体和爆燃,射孔后产生的 CO 气体造成人员中毒伤亡;(2)伴生气含有的 Hs 和酸化作业产生的Hs 气体造成人员中毒伤亡.2.13 其它伤害(1)施工人员从大罐上滑倒,跌落,可能造成人员受伤;(2)施工人员上下各种车辆时滑跌,坠落等,可能造成人员受伤.3 修井现场安全生产技术3.1 物体打击安全技术修井现场物体打击主要分为 2 类,一是高空作业使用的工具掉落,二是起下钻上,卸油管杆扣时液压钳扭矩过大,底钳打滑造成人员受伤
8、.3.1.1 防高空落物安全技术措施(1)高空落物的原因分析.修井现场施工过程存在的高空作业,是高空落物产生的主要原因.(2)高空落物安全技术措施.凡高空使用的工具,用具上井架时必须要在身上拴牢尾绳,工作时拴在井架上,工作完后禁止向下抛弃.高空作业时要防止往下掉东西.高空作业以及处理故障时,坠落范围内严禁站人.洗井过程中高压弯头连接牢靠,并用棕绳将水龙带,高压弯头绑好后悬挂在吊环上,防止因为震动等造成高压弯头和水龙带脱开,坠落.3.1.2 液压钳底钳打滑液压钳是油田修井作业上卸油管螺纹的专用设备,属于开口型动力钳,主要由主钳和背钳组合而成.(1)液压钳底钳打滑原因分析.液压钳底钳打滑主要是由于
9、机件磨损造成的,如液压钳牙片磨损,磨擦片磨损,磨擦片制动力不足,滚轮,坡板磨损均可能造成液压钳底钳打滑.另外装配不合理和制动弹簧疲劳,制动力不够,也是造成液压钳底钳打滑的原因.2009 年第 25 卷第 3 期王承辉等.井下作业危害因素识别及安全技术探讨谢(2)液压钳安全技术措施.a)液压钳尾绳是目前预防底钳打滑最有效的方法.安装方法是用钢丝绳将液压钳和井架连接起来,在两者之间预留一定的活动距离,以保证正常使用要求,同时作业人员应根据上,卸扣时液压钳的运动趋势,选择站立位置,人员必须站立在液压钳运动方向的反方向并且尽量远离液压钳旋转区域.一般要求尾绳拉力应能承受 20KN 负荷,安装时尾绳应与
10、动力钳尾部反转方向保持垂直,从而保证操作者的安全.b)及时清理和调整液压钳是提高液压钳摩擦力,防止底钳打滑的另一方法.上,卸扣前检查钳牙是否被油污,铁锈等杂物充填,有碍卡紧时,必须及时清除.上扣时液压系统压力调整应低于 10MPa,直到上不动为止.钳口应调整合适,钳牙合格不打滑.c)加强对液压钳的维护保养,采用新技术,提高液压钳安全性能.目前,各生产厂商也在改进产品设计,提高液压钳本质安全系数.主要有三种方式:一是配备手动换向阀溢流系统,既可以控制动力钳上卸扣油管的扭力,又能起到液压系统过载保护作用.二是配备扭矩控制系统,当扭矩达到设定值时,动力钳自动停转,由无线联系的扭矩仪显示,记录扭矩值,
11、并发出警报信号.三是将液压钳钳牙由弧形改为 V 形,改善夹持不同管径时的包角,控制油管螺纹旋紧扭矩值时更准确可靠一.3.2 防车辆伤害安全技术措施加强对车辆检查的保养力度,定期维修保养,严格落实车辆进出场检验制度,要将车辆刹车,转向等关键部位列入进出场检验项目中,按照设备的技术标准,制定检验项目和标准,并严格组织落实.加强驾驶员的法律法规,规章制度的教育,严格执行道路交通安全法,文明驾驶,杜绝无证驾车,酒后驾车,疲劳驾车和超速行驶等违章行为.利用 GPS 实时监控系统和路查路检等手段,严格组织落实,坚决把车速降下来.落实高温汛期,雨雪天气安全行车措施,掌握不同条件,不同季节行车规律,正确驾驶,
12、并限制车辆行驶速度.汛期行驶要配备铁锨,掩木,拖车绳套等应急物品,雨雪天气还要配备防滑链等防滑设施.长途行车,应定时停车检查休息,严禁疲劳驾车.车辆上加装防护栏,存放的各种工具用品应该摆放整齐,防止意外掉下.3.3 机械伤害3.3.1 液压钳绞手(1)液压钳绞手事故原因.液压钳绞手事故产生的主要原因是液压钳正常运转过程中操作人员将手误深入液压钳旋转的开口内部,或者液压钳停止运转或维修时,由于操作失误造成液压钳突然运转绞手.(2)防止液压钳绞手事故的安全技术措施.给液压钳主钳安装自动开合式安全门,起安全保护作用,防止液压钳在运转过程中手不正常进入旋转部位.停用期间或现场检修时,要摘掉液压钳动力,
13、防止操作失误造成液压钳突然旋转.操作人员默契配合,精力集中,防止误操作.3.3.2 防车辆传动系统伤害安全技术(1)车辆传动系统伤害产生的原因.传动轴安全防护设施设计不合理或缺失是车辆传动系统伤害的主要原因.(2)车辆传动系统机械伤害安全技术.实现本质安全技术措施,使人员难以接近机器的危险部位,或者使用安全装置,使接近这些危险部位不会导致伤害发生.消除设备产生危险的原因,减少接触机器的危险部件的次数.安装保护装置或使用警示标志.通过培训提高人员辨别危险,避免伤害的能力和自觉性.采用个人防护装备,给人员提供保护,避免事故伤害.3.4 起重伤害3.4.1 起重事故原因井下作业现场起重设备主要有汽车
14、吊和修井机.发生起重事故的主要原因是吊索,吊钩,吊臂等意外断裂,以及修井机在起下钻过程油管杆过程中,由于上顶下砸,大绳断脱,单吊环起钻,油管杆吊卡,吊卡销子,吊环等的保险装置失效,高空落物造成人员伤亡.另外由于起重机具与线路导线等的安全距离不够,导致的人员触电事故也是常见的一种起重事故.3.4.2 防起重事故安全技术措施工作前必须观察清楚吊装作业区域是否有电线横跨,起重机具与线路导线等的距离是否能够满足安全生产要求.起重设备与电线等安全距离全堡垫壅 2009 年第 25 卷第 3 期达不到要求,不能施工.同时必须检查各操作装置是否正常,钢丝绳是否符合安全规定,制动器,液压装置和安全装置是否齐全
15、和灵敏可靠,关键承压部位是否存在隐患,严禁机件带病运行.在松软地面上工作的吊车,修井机,应在使用前将地面垫平,压实.机身必须固定平稳,支撑必须安放牢固.起吊和立放井架要指定专门的指挥人员,操作人员要听从指挥人员的信号指挥.操作前,必须先鸣喇叭,如发现指挥手势不清或错误时,不能盲目执行.工作中,司机对任何人发出的紧急停车信号必须立即停车,待消除不安全因素后方可继续工作.起吊和提升过程必须严格按照操作规程,平稳操作,对于吊车要严格落实“十不吊“.3.5 防触电安全技术措施加强对各种电气设备,用电设施和电气线路的检查,特别是对低压照明设施,野营房,井架电路和移动电动工具等设施进行严格检查,要严格按照
16、“ 三相五线制“ 和“一机,一闸,一保护“的要求安装和使用,临时用电应实行许可证制度,操作人员要持证上岗,严禁使用非绝缘工具进行带电作业.雷暴时,人员应尽量减少在户外或野外逗留,应尽量离开小山,小丘,隆起的小道,尽量离开河边,铁丝网,金属晾衣绳以及旗杆,井架,烟囱,孤独的树木等,人员应进入值班车内防雷.3.6 防灼烫安全技术措施防止高温蒸汽灼烫事故的安全技术措施主要是防止蒸汽管线断裂以及防止刺枪意外脱手.因此,刺洗油管杆时首先要检查刺枪管线是否破裂,接头是否链接可靠.刺枪头部必须有防止蒸气返出档环,刺油管时枪头必须扶正,作业人员紧握枪把,防止刺枪弹出.刺洗油管杆过程中,遇到管线爆裂或刺枪脱手,
17、应先停炉,压力降低后才能进行处理.防止化学药品灼伤事故发生的主要技术措施是防止配药过程化学药品飞溅以及挤药过程中管线发生刺漏.因此,在配药过程中作业人员要穿戴好防酸手套,搅拌的时候要平稳,对于易挥发的化学药品要佩戴好面部护具,挤药管线连接好后进行试压,做到不刺不漏.3.7 防止火灾的安全技术措施修井现场防止火灾的安全技术措施主要是为了减少现场可燃物的产生,消除着火源.井控是减少作业现场可燃物的最有效的安全技术,其实质就是压力平衡控制,可以有效的防范井喷造成作业现场油气聚集,减少可燃物产生.因此,在作业过程中要认真执行井控各项管理制度,落实井控控制措施.作业场所要加强作业现场的火源和可燃物的管理,严格落实防火防爆制度.同时要配齐各种消防器材,落实防火防爆措施,对现场不满足消防间距的明火要坚决进行关闭,不符合消防间距的加热炉也必须关掉,并做降
