天然气输气管道的环境风险评价石油HSE

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天然气输气管道的环境风险评价

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天然气输气管道的环境风险评价

天然气输气管道的环境风险评价

摘要

从井中采出的气要经过集输管线来运输，实现不同程度的加工进行外输给各个地方运用（西气东送），但管线有长有短，对于长输管道而言，管线分布密集，工艺复杂，天然气泄漏时有发生，容易引起火灾爆炸事故，导致严重的设备损毁和人员伤亡。因此，我们要采用一种安全系数高的方法来评价，常用错误树分析法来分析，它是分析大型复杂系统安全性与可靠性的一种较好的方法.本文中利用该方法对管线进行了失效分析. 通过考虑引起管线失效的主要原因: 泄漏、穿孔、断裂以及其他造成泄漏和断裂的主要因素, 建立了管线失效的故障树., 并求出了管线的失效概率和基本事件的概率重要度和临界重要度. 从定性与定量两方面探讨了引起管线失效的基本原因. 通过对系统的故障树分析发现, 引起管线失效的主要原因是第三方破坏、腐蚀、误操作和材料缺陷等, 并提出了相应的改进措施，使之能安全有效的运行。

关键词: 错误树分析 油气管线 失效原因

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天然气输气管道的环境风险评价

1、天然气管道的危害

1.1管道的危害有哪些

天然气是一种多组分的混合气体，主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体，如氦和氩等，因此，它是一种危险性的物质，在管道运输中是密闭的，如有不甚，会造成很大的事故，若气中含有硫化氢等有毒气体，在管路中泄露出来，对环境有很大的危险，也使百姓中毒；若泄露管道中的气体遇到明火，很容易发生爆炸，造成管线设备的破坏和人员的伤亡；若管道在地下泄露，对土囊污染很严重、使正常的输气受到影响等等。

1.2管道风险评价的重要性

天然气管道是一种危险源，由于天然气中含有硫化氢气体，这是一种有毒物质，很容易造成人员中毒，再加上管道的破坏，使气从中溢出，一遇到火，产生爆炸，后果很严重。对此我们要全面进行评价，尤其硫化氢的含量、钢质材料、以及腐蚀速率。及时发现问题及时解决掉，使管道能处于安全输气的状态。

2、环境风险评价方法

2.1评价工作流程

按评价进程大体可纷为三个简短： 工程分析 及危害 因子识别 工程分析及危害因子识别包括分析管道工程输送能力、介质、压力、场站设置、安全保护装置及应急保护措施的设置等情况，分析识别存在的危害因素。 资料的调查与分析包括管线附近的环境敏感 点调查、工程类笔法调查和天然气管线时间的长短。

环境风险评价:采用设当的计算模设，计算出管线附近一定范围内人、物所承受的危害风险，这些风险包括：由于管道、压力容器（汇管、分离器）爆炸产生的冲击危害、天然气着火产生的热辐射危害、释放出含硫天然气造成的中毒危害等。

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资料调查 与分析 环境风险 评价 提出有关措施 天然气输气管道的环境风险评价

提出相关措施;根据相关的评价方法，对应实施相应的保护措施，使之达到安全可靠运行。

2.2天然气管道事故分析

最常用的是错误树分析法，错误树分析法(FTA ) 是一种图形演绎法, 是故障事件在一定条件下的逻辑推理方法[1 ]. 其理论基础是集合论、概率论、图论及数理统计. 它把系统不希望出现的事件作为故障树的顶事件, 用规定的逻辑符号自上而下分析导致顶事件发生的所有可能的直接因素及其相互间的逻辑关系, 并由此逐步深入分析, 直到找出事故的基本原因, 即故障树的基本事件为止. 故障树的分析包括定性分析和定量分析两部分, 其最终目的不完全是为了得到顶事件的发生概率, 更重要的是通过故障树分析找出系统的薄弱环节, 提高系统的安全性和可靠性.如下图所示： 管道泄漏，穿孔和破裂 天然气释放

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着火 管道内压瞬间泄放 气喷射扩散 气喷射扩散 可爆炸云团 燃烧 点燃 地面物体弹性危害 气扩散 混合物爆炸 热辐射危害 硫化氢中毒 冲击波危害 天然气输气管道的环境风险评价

天然气管道事故通常是指造成天然气从管道内释放并影响正常输气的意外事件。当出现事故时，天然气集输管道积场站所属高压容器释放出的天然气可能带来下列危害：天然气若立即着火即产生燃烧热辐射，在危险距离内的人会受到热辐射伤害；天然气未立即着火可形成爆炸气体云团，遇到明火会发生爆炸，在危险距离以内，人会受到爆炸冲击波的伤害，建筑物会受到损害；若天然气中含硫化氢超过300ppm时可能会导致漏点附近人员中毒。

2.3主要危害评价计算

运用《工业危害评价技术》指标可得以下公式：

2.3.1 喷射扩散

??y?y2?c?cmexp??b12? u?uexp?b?2? mx2?x2???式中：

c,u----------分别为点（x,y）处喷射物的浓度（kg/m3）和喷射速度(m/s)

cm,um---------喷射点（0,0）处喷射物的最大浓度和最大速度

x,y---------计算点到喷射点的轴线距离和垂直距离，m

2.3.2热辐射

dudud?I?K1 2k1b2

q?TEF式中：

b1d1k1?0.32jst b1?b2d2I,du---------火焰长度和喷射口直径，m

d1,d2-------分别指大气下的气体密度和在喷射点处的密度 b1,b2--------同湍流喷射扩散模式

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