长输管道安全评价

长输管道安全评价 4 长输管道安全评价

4.1 介质泄漏危害程度评价 4.2 火灾、爆炸危险程度评价 4.3 管道风险程度评价 4.4 安全管理评价

4.6 工程建设项目符合性评价 4.7 作业条件危险性评价 5 长输管道监控技术 5.1 长输管道SCADA系统 5.2 长输管道地理信息系统 5.3 长输管道泄漏监测系统 5.4 长输管道腐蚀检测系统 5.5 长输管道完整性评价 6 劳动安全卫生对策措施 6.1 长输管道管理对策措施 6.2 管道与周围设施的安全要求 6.3 油站（库）及油罐安全对策措施

6.4 天然气站（库）及仿制储罐安全对策措施 6.5 装卸系统安全对策措施

6.6 输油泵、压缩机组安全对策措施 6.7 加热炉安全对策措施

6.8 防雷、防静电及电气防火安全对策措施 6.9 长输管道保护对策措施 6.1 检修及抢修安全对策措施

6.11 重大危险源安全管理对策措施 6.12 劳动卫生对策措施 4.8 职业卫生危害程度评价 7应急救援预案

5.6 长输管道事故应急救援预案 4.5 事故应急救援预案评价

1 引发燃气管网事故的原因 从大量管道事故分析报告的统计结果可知，导致管道泄漏的原因很多，主要有内腐蚀、外腐蚀、施工损伤、焊接缺陷、街头缺陷、第三方破坏、超压、焊接缺陷和腐蚀。进一步将这些因素归结为四方面：第三方破坏、腐蚀破坏、设计缺陷、认为误操作。 表 燃气管网事故的原因统计数据表 事故次数，次 占总事故的百分比 事故类别 中国 美国 俄罗斯 中国 美国 俄罗斯 外腐蚀 21 248 4.77 300 43.23 39.9 内腐蚀 46 52 1 第三方破6 3144 127 4.2 60.46 16.9 坏 管材 19 1319 100 12.26 25.37 13.3 施工 41 65 26.45 8.6 焊接 81 10.8 误操作 22 2.9 设备 17 2.3 其他 22 437 40 14.19 8.4 5.3

燃气管网事故原因分析

2 肯特评分法

肯特评分法是W.Kent Muhlbauer提成的对管网进行风险分析的指数评分法，并且建立了管网风险评价的基本模型。利用其评分系统对管道安全状况进行评判，被广泛用于各类油气管网的评价。评分系统如下：

肯特评分法系统简图

肯特评分法把天然气管道失效可能因素分为四类：第三方破坏、腐蚀、设计和误操作。四类失效原因总的最高分400分，每类均为100分，总评分在0-400分之间。这四类失效原因还可再细分为多项指标。在评分过程中，一般采用每项指数中的相关分值来表示事件发生的可能性。 这种评分法可能增添管线风险的各种环境、条件等赋予分值，分值来自于以往事故统计资料与操作人员的经验。某项的得分值所反应的是该项参数相对于其他各项的相对重要程度，高分值意味着具有更大的重要性，更普遍和更具有灾难性事故往往更重要。事故发生概率和危害程度都会影响该分值。事故的维护程度听过泄漏冲击指数表示。该法最大优势是包含大量的信息，但缺点是主观性强。

由于该法评分时人的主观性难免，建议参评人员制定出评定规范，如下表：

1．危险源辨识

对欧洲和美国天然气管道事故统计表明天然气管道破裂的主要原因有外部干扰、材料缺陷、腐蚀、地表移动等。管道破裂后导致大量天然气泄漏，如果立即遇到点火源，则在破裂处形成喷射火焰，产生热辐射；如果泄漏一段时间后再遇到点火源，则会发生爆炸或闪燃，同时在泄漏口持续喷射燃烧；如果泄漏的天然气在无的空气中扩散，则可能发生蒸气云爆炸，这种爆炸的冲击波衰减迅速，造成的破坏较小。如果管道周围有建筑物，泄漏的天然气进入建筑内部，则可能发生空间内的爆炸。这种爆炸的破坏性较强，往往导致建筑物倒塌。天然气管道事故链如图l所示。

天然气管道事故主要有喷射火焰、蒸气云爆炸、有限空间爆炸和闪火4种可能的类型。由于天然气的浮力作用，在地面形成持续蒸气云而发生闪火的可能性非常小。敞开空间的蒸气云爆炸由于其冲击波较小，事故的破坏性较小。在天然气管道事故中能产生较严重后果的主要是喷

射火焰和有限空间爆炸，其中喷射火焰热辐射的危害半径远大于爆炸冲击波的危害半径H】。因此在事故后果分析中可以只考虑最严重的一种情况，即喷射火焰的热辐射作用。 2．事故率

天然气管道的事故率用每年单位长度管线发生事故的次数表示，表1是西欧天然气管道的事故率统计[3]。我国天然气管道由于缺乏比较系统详细的统计资料，还没

有类似表1根据事故原因和孑L尺寸的事故率统计数据。

表1欧洲天然气管道事故率统计(1970—1998年)

注：小孔指孔直径小于2 cm。中孔指孔直径介于2 cm与管道直径之间，大孔指管道完全断裂或

孔直径大于管道直径。

必须注意，天然气管道的事故率并不是固定不变的，它受土壤、表面涂层、阴极保护、使用时间、地埋深度、人口密度等因素的影响。

天然气是以气态在输气管道内流动，一旦泄漏，该气体则可与空气混合形成天然气—空气预混气云，当该气云达到燃爆极限时，如遇火源就会发生燃爆。可燃云团发生燃烧后可能出现以下一些不同的燃烧状态：①若在孔口立即点燃，使不断从裂口泄漏出天然气在设备泄漏口形成定常扩散燃烧，并形成稳态火焰，即喷射火；②如果延迟点燃，天然气就会在空气中形成大规模的气云燃烧，从而导致火球火灾或者是蒸气云爆炸事故。如果在扩散的过程中没有点火源，可燃气云则在风的流动作用下，不断地被稀释而使其低于燃烧爆炸下限而安全扩散。天然气管道泄露后果事故分析图如图5-1所示。本文依据事故树对天然气管道发生泄漏后所产生的喷射火、火球以及蒸气云爆炸事故的物理模型以及危害评价依次做以分析。 图

(1)

火灾伤害准则 当天然气管道发生泄漏，遇明火点燃，形成喷射火或火球事故产生燃烧热辐射，在危险距离内的人会受到热辐射伤害，常见的热破坏准则可以归纳为：热通量准则、热剂量准则、热通量—热剂量准则、热通量—时间准则和热剂量—时间准则。这里的热剂量是热通量与热通量作用时间的乘积。

① q 准则

热通量准则是以热通量作为衡量目标是否被破坏的参数，当目标接受到的热通量大于或等于引起目标破坏所需的临界热通量时，目标被破坏，热通量准则的适用范围为：热通量作用的时间比目标达到热平衡所需要的时间长，即稳态火灾，即本课题中的喷射火破坏模型。

②Q 准则

热剂量准则以目标接收到的热剂量作为目标是否被破坏的参数，当目标接收 到的热剂量大于或者等于目标破坏的临界热剂量时，目标被破坏。热剂量准则的 适应范围为：作用于目标的热通量持续时间非常短，导致目标接收到的热量来不 及散失掉，即瞬态火灾，即本课题中的火球破坏模型。