城市天然气管道半定量风险评估方法研究.doc

本文由yxjcczu贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 第 巧 卷 第 期 年 月 一 中 国 安 全 生 产 科 学 技 术 反血 万 一 一 毛沈 盯 以拓 文 章编 号 仪犯 一 巧 城 市 天 然 气 管道 半定 量 风 险 评 估 方 法 研 究 柳红 卫 广 东 省 安 全 科学技术研究 所 广 州 , 肠 摘 , 要 以 实现 天 然气管道 风 险评 估 资 源 的 合理 分 配 确定 天 然 气 管 道 定 量 风 险评估 的重 点 为 目 , , 标 改进燃气管道风 险评估 方法 的 肯特模 型 探求城市天然 气管道 的 半定 量风 险评估方 法 分析 了 城市埋 地 天 然 气管道 失效 可 能性与 失 效后果 的 影 响 因 子 并研 究其 评分 标 准 分别给 出 了 城市 天 然气 管道失 效可 能性与失效 后果 的 等级划 分标 准 并 运 用 半定 量 风 险矩 阵进 行燃气 管道 单元 的风 , , 险初步排序 以 确定 高风 险管道单元 对 城市 天 然气 管道 进 行 半 定 量 风 险评 估 可 为 识别 管 道 沿 线 , , 高风 险后 果 区 域 风 险动态 排序 风 险预 警 及 制定 事故 应 急 预案 等提 供科 学 依据 和 方 法 指导 具有 , 、 、 重要 的工 程 应 用价值 中 图分 类 号 。 关键 词 城市 天 然 气管道 半定 量风 险评 估 风 险矩 阵 文 献标识 码 灿 止 甲皿川 加 视 对 一 里沈写 团比 址 双姆山闭 加 加口 皿加 吐邵 场能 阮现 由旧 以石 黝晓 统 田 己 毛沈 坛 。 留 , 伽恻纳 叱 肠加 , 灿 脚 , , 明 抑 斑烈 电功 山 , 祖 , 玲 泪 出 允月 司 胖 以 , 彻 仆 , 邵 训比讹 坦苗 一 卿朋 一 记 别, 犯 拙 山 咖 画 , 沙 曲 跳而 阴 协 胖 州画 伴 哭 一 , , 加 飞 如飞 印 , 明叨 洲 详 , 洲 别洲芝抬 朋 切面 肠 , , 找如 邵 止四 灿 甲即 来 了 复杂 的公众 安全 间 题 对 于 大量 在 役 在 建 或 拟 , 、 前言 天 然 气 的广 泛 使用为 工 业 建 设 与人 民生 活 带来 了便利 但 因其 具有 易燃 易 爆 等危险特性 同时也 带 , , 建 的城市燃气管 网 政府 主 管部 门 燃气 管 道 公 司 乃 , 、 至沿 线 居 民 对 管 道 的 风 险 水 平 都 会 给 予 高 度 的 关 注 。 随着 燃气管 道 的老 化 腐蚀 的加 剧 地 面 交 通 道 、 , , 、 、 路 的增 长 管 线 周 边 区 域 人 口 聚 居 程 度 等 相 关 因 素 的改 变 燃气 管道 的风 险也 将 不 断 变化 构建 一 种有 收稿 日期 拓一 一 解 效 合理 的风 险评 估机制 是持续提 高城 市燃 气 管 道 , 、 安全 管 理 水平 的重 要 途 径 。 第 期 中 国安 全 生 产科 学 技 术 险 的 大 小 而 仅在 相 关 的 对 比判 断 上 具 有意义 , 。 城 市 天 然 气 管道 半 定 风 险 评估 方 法 尽 管 各 燃 气 管 道 系 统 在 失 效原 因 的 历 史 事 城市 天 然 气管道 单 元 风 险是 其失效 可 能性 与 失 及 早 分 析各 选 定 管 道 单 元 效后 果 的综合 体 现 一 , 故记 录 方 面 因 腐蚀 第 三 方 损害 设 计 误操 作 造成 , 、 、 、 事 故 的 比 例 并不相 同 但考虑 其 通用 性 在 与 失 效 可 , , 的风 险 等 级 初 步 进 行 风 险排序 可 确 定进一 步 定 量 分析 的重 点 单 元 有 利 于 在 燃 气 管 道 工 程 设 计 施 , , , 能性 相 关 的 各 类 指 数 中 均 给予相 同 的 权 重 即 四 类 , , 、 指 数分 值 范 围都取 为 。一 分 。 。 工 运 行 管 理 方 面 制 定 针 对性 的 预 防与控 制 措 施 、 、 。 本方 法 适 用 于 埋地钢 制城市 高压 次 高压 天 然气管道 的半 定 量 风 险评 估 , , 、 城 市 天 然 气 管 道 半 定 量 风 险评估 流 程 见 图 要 原 理 与适 用 条 件 如 下 半 定量风 险 等级 失 效可 能性 等级 失效 后 果 等级 , 其主 对 于 长 输 管 道 非金 、 、 属 埋地 天然 气 管 道 因为 在 管 道材质 检 测方式 以 及 运 行 管 理等方 面 的 差 异 需 对 一 些 相 关 因 子 的 评 分 标 准 进行 适 当调整后 才 能参 照 采 用 , 。 失 效可 能性 等 级 半定 半定 风 险 因子 分 析 失 效可 能 性 因子 、 、 、 一 , 指数和 腐蚀 指数 第三 方 损 害指 数 误操作 作 指数 人 口 密度 度 分值 失效 可 能性 与腐 蚀 第 三 方 损 害 设计 误操 作 四 方 面 因 素有 关 仁 以 四 类 指 数 之 和 表示 失 效 可 能性 大 小 。 从 设 计 施 工 资料 、 运 行 管 理 记录 、 与操 作 人 员 访 谈 中搜集 的 数 据 腐蚀 指数 埋地 钢制 天 然 气 管 道 的腐 蚀 危害 主 要 来 源 于 内 图 半定 风 险 评估 流 程 一 本方 法 是 在 肯 特 法 模 型 。 适 当改进形 成 足 之处 。 , 的基 础 上 进 行 , , 腐蚀 和 外腐 蚀 两 方 面 、 、 。 其 中 内腐 蚀 与 燃 气 特 性 及 , , 。 肯特 法 虽 有 很 多 优 点 但 也 有 些 不 。 管 道 内部 防 护情 况有 关 外 腐 蚀 因 素较 为复 杂 一 般 与 阴极 保 护 防腐 层 土 壤 特 性 周 边 其 它 埋 地 金 属 、 如 该 法 评 价 所 得 的 相 对 风 险 系 数越 高 其 采用 半 定 量 评分 方法 分值并 不 代 表 绝 对 风 衰 , 风 险越小 这 与通 常 习 惯 不一 致 分布 管 地 电位 测 试 方 法 等 因 素 有 关 分 标 准见 表 。 、 。 腐 蚀 指 数评 腐蚀指数 评 分 标 准 指数 类别 项 目 分值范 围 、 取值 因 素 输送 燃 气 介质 及 其 内含微 量水 硫化氢 等杂质对管 道 的腐蚀 严 重 程度 管 内涂层 运 行及管 内监控方式 等 根据阴极保 护 方式 效果及检 测 维 护 情况 取 值 包夜层 的选 用 方 式及 保护效果 施 工 质量 检查 及缺陷修补 情况 根据土 壤成分 电阻 率 声 值评 分 即 管道投人 运 行的年限 一般 以埋地 燃气管道周 围约 米范 围 内其 他 金属 管道 的数量 以 及 相 应 的保 、 、 、 、 管道 内 产 品腐蚀 腐蚀 管道 内防护 阴极 保 护 包覆层状况 土 壤腐蚀 系统 运 行年 限 、 一 、 腐蚀 , 指 数 埋 地金 其他 金属 属 腐蚀 交 流 感应 电流 机械腐蚀 管地 电 位测 试桩 密 间隔检 测 护 缓解措施 和 监控水 平 进行取值 与 埋 地 燃气管道周 围约 别刃 米 范 围 内交流 电设 施 及 其 预 防保护措施 相 关 主要 考虑应力 腐蚀开裂 造成 的 危害 与管 道 运 行压力 土 壤 及 产 品 等环 境 因 素 与测试 桩 布 置 间距 测试时 间间 隔相 关 运 用 密间隔检 测 方式几 乎 可 发 现 所有 的 区 域 性 干 扰 或 潜 在 的腐 蚀 活 动 与该 , 、 、 , 方 法 的采 用及 检 测时 间间 隔有关 合计 备 注 可 基 本参 照 肯特法 取值 和土 壤 腐蚀 。 。 对 于 埋地燃 气 管道 因为未考虑 大气腐蚀 故 将该 小 项 分 值 分 配 到 阴极 保护 包覆层 状 况 , , 、 中 国安 全 生 产 科 学 技 术 第 卷 第 三 方损 害指 数 管道埋地深 度 沿 线 地 面 活 动水平 地 面 设 施 布 置 公众 教 育 程度 与方 式 运 营方 巡查 情 况 等 因 素 可 影 响 第 三 方 损 害 指 数 其评分标 准 见 表 , 、 设 计 指数 场 、 、 设计 指 数 与 管 道安全 系数 系统 安全 系数设计 、 , 、 、 、 水压 试验情 况 土 壤 移动 可 能性 等 因 素有 关 其 评 分 。 标准见 表 第 三 方损 容指数 评 分标 准 取值 因 素 表 指数类别 项 目 分值 范 围 一 覆 盖层 最小 深度 活动程度 地 面 设施 为 埋设 深 度 覆盖层 性 质 是 否 设有警告标志带等 主要 根据 管道 沿 线人 口 密 度 地 区 等级 建设 活 动情 况 进 行取值 、 、 、 、 一 地 面设施设 置及 其 与 周 围的 交通道 路 沟渠 防护 栏杆或树 木 的布置情 况 包括 宣 传广告 对沿线 居 民 社 区 的定 期 教 育 与 访 问 与有关 的 地方官 员 建设 、 、 、 第 三 方损 害 指数 场 、 、 公共教 育 公 司 的会 晤 情况 一 管道用地 标 志 巡 线频 率 合计 备 注 可 基本 参 照 肯特法 取 值 频率 。 。 , 与标志 的设 置 点 数 量 与布 置 清晰度 等相 关 管 道巡查 方式与频 率 、 其中 因国内基本 尚未 建 立 直 呼 系统 故将 该 小 项 分值 分 配 到 公 共 教 育 管道 用 地 标 志 和 巡 线 , 、 表 指 数类 别 项 目 设 计 指数评分 标 准 分值 范 围 分值 二 取值 因 素 实 际 壁 厚 需要壁 厚 一 、 管道 安全 系数 系统安全 系 数 一 分值 二 设 计 压 力 外 部应 力 一 设计指 数 疲劳 系 统水压 试 验 土 壤移动 使用 期 限 内的疲劳循 环 次数 如燃气 压 缩 机 启动 交 通 车辆 通 过 及 其产 生 的 与试 验压力 值 试 验 时间间隔有 关 管道 埋 设 区 域 的地质 条 件 发 生 地质移动 沉 降 塌 方 的可 能性 高低 、 、 、 、 合计 备注 可 基 本参 照 肯特法取 值 。 其 中 对 于 燃 气管道 忽 略水击 潜在危害影响 故将 管道安全系数 系 统安 全系 数稍作 调 整 , , , 。 、 。 即 指最 大允 许操 作压力 误操 作 指 数 包 括 设计 施 工 运 行 维 护 工 作 中 可 能存 在 的 、 、 、 燃气 泄漏 取 值 准则 天 然 气 主 要 成 分 甲 烷 的 分 子 量 , 为 , 故其 泄漏 分值 介 于 人 口 密度分值 一 分之 间 。 误 操 作 影 响 因 素 其评分标 准 见 表 , 。 失 效 可 能性 等级划 分 燃 气管 道沿 线 区 域 内人 口 密 度 及 其邻 近 程度是 、 腐 蚀 指数 第 三 方 损害 指 数 设 计 指 数 与误操 作 指数 之 和 介 于 , 、 判 定 风 险 高低 的重 要 因 素 。 因而 可 依 据 城镇 燃 气 一 分之 间 。 计 算 上 述 指数 之 和 。 设计 规范 中心 两 侧 各 , 犯 一 年版 , , 以 管 道 敷设 地 , 的 大 小 并 依 据表 进 行 等 级划 分 、 区 等级划分为基 础 进 行 人 口 密度评分 即 以沿 管道 半 定最 失效后 果 因 子 范 围 内 任意 划分 为 , 长并 失 效后 果 与燃 气 泄 漏 管道 沿 线地 区 人 口 密 度 和 燃气 危 害 特 性 相 关 卜 以 三 类 分 值 之 积 , 能包 括 最 多供 人居住 的独 立 建筑 物 的 数 量 为划 分 依 据 利用 插人法进 行 较 为 精确 的人 口 密 度评分 其 评 表示 失 效 后 果严 重 程 度大 小 燃气 泄漏分 值 。 分标 准见 表 。 影 响 燃 气 云 团 所 产 生 的 风 险与诸 多 因 素 相 关 、 、 、 、 , 燃气危害分 值 几 对 于 埋 地 城 市 天 然 气 管 道来 说 因 天 然 气 经 过 , 如 气 候条 件 地形 产 品 化学性 质 泄 漏 时 间 泄漏孔 净 化 处 理 后 其 硫 化 物 含量 极少 而 且 甲烷 属 于一 种 , , 大小 燃气 压 力 泄漏 减 压 效 应 、 、 。 参 照 肯 特法规定 的 纯 窒 息性 气 体 故 主 要 考 虑 天 然 气 在 该 类 区 域 潜 在 , 第 期 。 中 国安 全 生 产科 学 技 术 火联 合 会 可有 二 。 的 急剧 危 害 、 标准 二 提 供 的 甲烷气 体 相 关数 据 二 。 , 急 剧 危 害 的 主 要 影 响 因 素包 括 介 质 的 可 燃 性 反应性 和 毒性 二 故 天 然 气 危 害分 值 伪 短 时接 触 。 根 据全 美 防 表 误操作指数评分 标 准 指数 类别 危 险识别 达到 人 分值 范 围 一 取 值 因素 采用 相 关评 价 方法 进行危险 识 别 的 充分性 及 证据 正 常 或异 常情 况 下 管道 系统 超 压 的可 能 性 相应 的 安 全 保 护装 置 及 措施 安 全保 护装 置 与远 程监 测 控制措施 加臭 系 统运行 监 测 、 、 的可 能性 一 设计 安 全系统 材料选择 检查 检验 材料 连接 。 施工 回 她山 填 。 一 、 一 管道 材 料选择 及 安 装 更 换 的管理文件 的完整程 度 及 应 用 效 果 对 整 个 设计 过 程 是否 实施 了 切 实 的监控 和 检 查 、 一 检验人 员 资格 施 工 检验记 录 施 工 监督 的各 方 面 工 作 现场 材料 管理部门是 否 采 取 了 适 当的措施保证材料 的正 确使用 、 、 一 与 管段 的连 接施 工 方 法 焊接 质 量 的检验 比例及 质 量 有 关 、 一 施 工 期 间 管道 回填 支撑方式 是 否 妥当 不 会伤 及 管 道 涂层 或 造成应 力集 中 , 搬运 包覆 层 工艺 规 程 一 较 长 的管道 在敷设 前 和 施 工 过 程 中 是 否 采 用 了正 确 的 搬 运 及 贮 存 方式 减 少 在 此 过 程 中造 成 的应力影 响 , , 一 施 工过程 中 包 援层 是 否 得 到 了 良好 的保 护 是否 制定并有效实施 管道 运 行操 作规 程 如管道 启停规程 压缩 机 操作规程 管 道用 , 、 , 、 一 地 维护规程 阀门维护规 程 安全 装置检 查及 校验 规程 参数变化管理规 程 等 、 、 、 误操作 指数 乓 叹讲 。 远程监控 及数 据采 集 系 统 可 用 于 各 站 点 的 运行 数据 压 力 流 量 温 度 及 产 品组 分等 传输 也 包括 调 度 中心 发 给各 站 点 远 程 控制 阀门 压 缩 机 的 信 号 实 现 系 , 、 、 、 , 统 的 自诊 断 泄 漏检测 瞬变特性 分析等 设 置 的 以讲 。 系 统 是 否 可 实现 上 述 主 , 、 、 要 功能是 取 值 的关键 安全计 划 运行 一 主要针 对 管 道公 司 的 安全管理 体 系及 确实 的 运 行 记 录 持 续 改进情 况 专 职 安 、 、 全管理人 员 的配 置 员 工 参与安 全 管理 策划 的证 据 等 包括定期检 查 日 常检 查 的 内容 记 录 及 问 题落 实 情 况 等 方 面 如 泄 漏 检 测 密 、 、 、 , 、 检查 间隔 检测 包覆层 检 查 穿 越段 检 查 人 口 密度 调 查 埋 地深 度检查 等 、 、 、 、 分值 二 测试有 效性 、 检测 的系 统 量 、 、 距 上 次测 试 的时间 , 、 培训 机 械 失误预 防措 施 文件编制 维护 计划 、 针 对 培 训 文 件 培 训 内容 考 核 记 录 等评分 培 训 内 容 一 般 包 括 产 品 特 性 管 材 应 力 知 识 腐蚀 控 制 与操作 检 查 维 护 应 急处 置 岗位 操作 规程 定期 再 培训 等 针对带双 重测量 系 统 的 三 通 阀 闭 锁 装 置 键锁 定 指 令 程 序 计 算机许 可 关 键 、 、 、 、 、 、 、 、 、 器 械仪表 的标 志 等 方 面取值 是否 建 立 了一 套支持 全部 书 面 资料或数据库 的有效程 序 依据有关 的政 策法 规 工 业 标 准 运 行历史记 录 制定 日 常 维 护 的 详 细 计 划 并 根 据运 行状 况 适 时 调 整 , 、 、 , , 维 护规 程 合计 备 注 可 基本 参照 肯特 法 取 值 。 制定涉及 修理 和 日 常维护 的专业性 维护规 程 如 焊 接规 程 并 加 强 培 训 与 检 查 , , , 确保 有效实施 运 行 环 节中 因未考虑操作人 员 的毒 品 检 查 故将该小项分值增 加到培 训 , , 。 中 国 安 全 生 产 科 学 技 术 表 第 卷 失效可 能 性 等级 划分 标 准 失 效可能 性等级级别 可 能性 程 度 相 当可 能 可能性较小 不太可 能 极 不 可能 几 乎不 可 能 指数 和 感 城 印 印 续 月。 感 簇 川刀 表 人 口 密 度评分 标 准 地区 等级 四 三 一级 二 分值范 围 一 评分标 准 户数 鉴 , 。 最 小为 。 , 户 数为 时取 至 最 实 际 运 用 时 将 各 管 段 单 元 的 最 终 风 险 计 算分值 进 , 大 中间值 则采 用 插人 法 评分 户数 同上采 用 插人法评分 户数 则加 及 , 行 比 较 并根 据 风 险等 级进 行初步排 序 从 而 可 选定 , , 风 险等 级 较 高 的 单 元 针 对 性 地 进 一 步 开 展 定 量 风 , 或距 人员 聚集 的室 外 场所 卯 。 险评 估 。 米 内敷设 管线 的 区 域 , 户 数 每增加 户 分 直 至 最 大分 值 若 管道周 边 处 处 以 上 则 取最大分值 , 结束语 本文 提 出 的城 市 天 然 气 埋 地 管 道半 定 量 风 叩 米范 围 内 的 人 员 聚 集 室 外 场 所 为 地上 地区 取 。 层 及 以 上 建 筑 物 普 遍 且 占多数 的 根 据 建筑实 际 密集 程 度 评分 最 高 , 险评 估方 法 适 用 于 拟 建 在 建 或 在役 的天 然 气管 道 工 程 的 初 期 风 险评 估 可 达 到 识 别 管 道 沿 线高 风 险 后 果 区 域 风 险动 态 排 序 风 险 预 警 策 划 事故 应 急 方案及 指 导 管 道 运 营 改 建 维 护 等 安 全管 理 工 作 民 的 生 命 财产安 全息 息相 关 、 , , 、 分 、 、 、 、 、 。 失效 后 果 等级 划 分 燃 气 泄 漏 人 口 密度 与燃 气 危 害分 值 之 积 介 于 一 、 天 然 气 管 网 的 运 行 管 理 状 况 与 沿线 区 域 人 。 分之 间 。 计算 上 述 分值 之 积 。 的 大小