氮气在油气生产中的使用安全性问题研究

高淑颖（大庆装备制造集团油田专用产品制造分公司工业气体厂,黑龙江 大庆 163000）

氮气为一种有良好不燃性的惰性气体,其在油气生产中的应用非常广泛，但是由于氮气无法进行呼吸，很容易对人体造成危害，所以油气生产中因氮气造成的事故也时有发生。因此，探讨氮气在油气生产中使用的安全性措施，对推动油气生产企业的安全可持续发展有着重要的意义。

1 氮气的性质、作用及危害

1.1 氮气的性质及作用。氮气的物理性质：无色、无味和无毒的气体，体积约为大气总量78%，标况下密度为1.25g/L；不支持动物呼吸，并且难溶于水，常温常压时1体积水仅溶解0.02体积氮气；低温时为无色液体，温度更低时为白色的晶状固体，生产过程中主要采用黑色的钢瓶进行盛放。氮气的化学性质：化学性质不活泼，不支持燃烧，微溶于乙醇和水；常温时可以与锂发生反应，炽热状态下可以和氧、钙、镁、氢和钡等化合；可以用来合成氨，制取炸药、氰化物和硝酸等，填充高温计与灯泡，用作冷冻剂和保护剂等。

1.2 氮气使用时可能产生的危害。如果空气中的氮气含量超标，将会使人吸入氧气的分压下降，从而导致人因缺氧而出现窒息情况。如果吸入的氮气浓度较低，会使人感觉气短、胸闷和软弱无力，并出现烦躁、兴奋和神情恍惚，进而进入昏睡或者昏迷的状态；如果人体吸入的氮气浓度较高，则会使人因昏迷或者呼吸停止而死亡。

2 氮气在油气生产中的应用

2.1 保持压力方面的应用。2.2消防安全方面的应用。2.3钻井方面的应用。2.4修井方面的应用。

3 氮气在油气生产中使用的安全措施

3.1 氮气在施工焊接中的安全措施。油气生产企业在将氮气作为置换气体时，如果进行合理有效的管理控制，就可以顺利地进行施工焊接，保证焊接的效率和质量。在遇到特殊情况时，如果工作人员错误使用氮气或者操作失误，造成的后果也非常严重，如膨胀机出口管线的焊接存在问题，则会导致天然气出现泄漏，发生这种情况时，油气生产企业需要采取停产检修措施。因此，操作人员需要在焊接时避免混入氧气或者氢气等，以免发生爆炸或者焊接部位出现气孔，从而影响焊接质量或者埋下安全隐患。

3.2 氮气在生产现场中使用的安全措施。在油气生产的过程中，很多生产现场存在氮气与压缩空气等两种气源，前者可以作为置换气体，后者则可以作仪表风，为油气生产的自动控制系统提供动力。越接近生产设备的地方，氮气管线和压缩空气管线也越集中。由于这两种管线的管径比较接近，如果没有明显的标识或者工作人员出现疏忽，很容易将两者混淆，在操作出现失误时引发严重的安全事故。因此，油气生产企业需要采取合适的措施，确保氮气在生产现场使用中的安全性。一方面，油气生产企业需要对氮气管线和压缩空气管线进行明确标记，帮助工作人员正确区分两者，避免在工作中出现模糊不清的问题。另一方面，油气生产企业需要加强对工作人员的安全培训，提高操作人员的危险意识和责任意识，了解生产工艺和生产流程，加强安全知识培训，做好生产设备性能检查工作，遵照安全标准进行氮气的使用。

3.3 氮气在施工作业中的使用安全措施。以某原油生产厂三相分离器的生产改造为例，工作人员在利用氮气进行空气置换时，需要密切监测防空阀门，但是在充氮作业结束后，放空阀含氧量却仅在10%左右，空气替换的效果不佳。工作人员利用瓶装氮气进行空气置换，很容易使三相分离器中的含氧量达到标准。由此可知，氮气质量对施工作业的安全性与质量有着直接影响。如果工作人员在施工作业前，没有对氮气质量进行严格的检测，不仅无法达到预期的置换效果，而且对人力物力资源造成了严重浪费。因此，在施工作业前，工作人员需要了解施工要求，按照氮气使用的标准，认真检测氮气使用的各项指标，并选择合适的制氮设备，以保证氮气的质量满足施工要求。

4 结语

总之，在油气生产过程中，氮气不仅可以提高油气生产的质量与效率，而且可以促进生产技术的发展与革新，保障油气生产中的安全性。油气生产企业需要认识到氮气使用的重要性，加强氮气使用过程中的安全管理和控制，以降低油气生产过程中的风险，在保障工作人员人身安全的基础上，推动油气生产企业的健康可持续发展。

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