第一章安全绪论

主讲人:俞志东俞志东(注册平安工程师)油气管道平安工程油气管道平安工程油气储运专业第一节：课程基本内容一、课程目标：油气管道平安工程是油气储运专业限选课程，课程主要目标是培育学生在油气储运实际工作中分析和解决有关平安方面问题的实力。二、内容支配绪论：油气管道平安主要内容其次章：油气管道及油罐火灾事故分析第三章：油气管道平安的危害因素第三章：油气管道的腐蚀和防腐第四章：油气管道运行的平安第五章：输气管道运行的平安第六章：油气管道风险评价与风险管理第七章：油气管道的完整性管理第八章：油气管道事故应急预案三、油气管道平安工程预修课程油库设计与管理；输油管道设计与管理；油气集输；工程热力学；四、参考资料：1、参考书籍(1)宇德明，易燃、易爆、有毒化学品储运过程定量风险评价，中国铁道出版社(2)严大凡，翁永基，董绍华编著，油气长输管道风险评价与完整性管理，北京：化学工业出版社，2005.6(3)吴宗之，危急评价方法及应用，北京：冶金工业出版社，2001.6(4)石油工业动火平安规程SYT5858-2004(5)刘诗飞，重大危急源辨识及危害后果分析，北京：化学工业出版社，2004.5伴随着中国经济的快速腾飞和石油工业的蓬勃发展，目前中国油气骨干管道里程已突破7万公里。管道运输已成为继马路、铁路、水运和航空之后第5大交通运输方式，担当着我国70%的原油和99%的自然气的运输。”随着中国油气管线建设的不断加快，到2020年全国油气管网里程将达到20万公里，基本实现全国骨干线联网。“管道输送具有占地少、损耗少、成本低、输量大、快捷便利等优点，但也有管线长、跨区域多、沿途地质状况和自然环境困难多变，对管材质量、施工质量、监控水平、平安保障性要求高等特点。”1.1油气输送管道特点长距离输油(气)管道除了具有管径大、输送距离长、工作压力高、输油(气)量大和长年连续运行的特点外，还具有如下的特点：没有备用管路，停输时间过长，还有可能造成重大的凝管事故。管道事故抢修作业的难度很大。油气管道常见事故

管道生产中常见的主要事故，依据其特点可分为五类：油气泄漏事故、憋压事故、凝管事故、火灾爆炸事故、电气事故、设备事故。油气泄漏事故输油(气)生产中，石油或自然气由管道或设备中漏出，造成环境污染和经济损失的事故称为油气泄漏事故。易发部位和缘由为：管道干线腐蚀穿孔、管道焊缝裂开、阀门跑油(冻裂或阀门误操作)、油罐溢罐、设备(管道)密封损坏、管道断裂(自然灾难或材质问题)、管道人为破坏等。憋压事故输油泵在正常运行中，由于出口管线上阀门的阀板突然脱落、倒错流程、误将出口管线上某一阀门关死、管线清蜡时清管器卡阻、蜡堵、操作不平稳时引起的水击、油品粘度太高阻力增大、输量太小时管线初凝等都能造成憋压，严峻时会将泵体密封面、法兰接口、阀门垫片等处憋漏，甚至将管线憋爆，造成跑油事故。凝管事故输油生产中由于各种缘由导致的原油粘度增大而失去流淌性，被迫停止生产运行的事故称为凝管事故。管道凝管事故主要发生于：投产初期油源不足，又无反输工艺流程；运行管道处理其他事故或接受间歇输油工艺使停输时间超过允许停输时间；管道输量低于允许最低输量，且输送温度偏低，热处理或加降凝剂试验技术不成熟或与加热输送工艺交替方法不当；长期不清管的含蜡原油管道，在清管中发生蜡堵。火灾爆炸事故石油蒸气和自然气同空气混合达到确定浓度时，遇明火则发生火灾或爆炸，原油罐火灾还会产生沸溢和喷溅现象。油气管线发生火灾能造成生产设施的严峻破坏，危及人身平安。易发火灾的事故地点有：输油设备与工作间(加热炉、油泵房)、电气设施、罐区储罐、自然气清管站等。电气事故电气事故指输油电气系统的设备损坏和人身伤亡事故。常见的电气事故多发生在变电所设备的检修、维护中。易发事故有：电机烧瓦、油开关油质失效合闸爆炸、变电所带负荷合闸、修理触电死亡等。设备事故设备事故指输油(气)生产中，由于各种缘由造成的输油(气)主要设备损坏。简洁损坏设备的事故有：锅炉烧干、加热炉爆炸、油罐抽瘪、阀门憋压或冻裂、输油机泵(燃气轮机)故障、设备超负荷运转等。2.1油储系统危急性分析易燃性依据《常用危急化学品的分类及标记》(GB13690-92)和《石油化工企业设计防火规范》(GB56160-92(1998年局部修订))，油库中油品属于中闪点易燃液体，甲B类火灾危急性物质。油蒸气与空气混合，易形成爆炸性混合物，遇氧化剂会引起燃烧爆炸。在确定能量的作用下，油品会发生猛烈燃烧。一旦燃烧产生，就呈现出燃烧温度高、辐射热强的特点。因此，避开各种火源的接触及超自燃点的暴露是预防燃烧事故的重要手段。易爆性所谓爆炸性是物质发生特别快速的物理或化学变更的一种形式。通常用爆炸极限表示油品爆炸的危急性。以下是几种油品的爆炸极限油品名称浓度爆炸极限/%(体积)温度爆炸极限下限上限下限上限车用汽油航空汽油喷漆燃料煤油柴油溶剂油1.41.41.40.60.61.47.67.57.58.06.56.0-38-3440-8-486易蒸发性液体表面气化的现象叫蒸发。物质要蒸发的这种固有趋势称为蒸发性，或挥发性。蒸发性是轻质油品在储运中最重要的危急特性之一。它与油品的密度、饱和蒸气压亲密相关。在环境温度下，汽油蒸发最快，煤油和柴油次之，润滑油最慢。油品蒸发受气温、油品温度、油品表面积、表面空气流速、表面压力和油品密度的制约。对于油库平安来说，在相同条件下，蒸发性大的油品蒸发损失就大，火灾的危急性也就越大，形成气阻、气蚀的可能性也大。而且油气比空气重，易于在作业场所及低洼、通风不良的地方漂移积聚，这种潜在的担忧全因素，对油库的防火平安影响极大。易泄露、扩散性油品的装卸、储运作业都是在压力状态下进行的，在生产的过程中，简洁发生泄漏事故。油品一旦泄漏，在环境温度下将由液相变为气相，体积急剧膨胀，并与空气混合，向四周扩散。易积聚性在常温、常压条件下，油蒸气比重比空气重，因此一旦泄漏，简洁滞留在地表、水沟、下水道、电缆沟及凹坑低洼处，并贴着地面，沿下风向扩散到远处，延绵不断，结果在预想不到的地方遇火而引起大面积的爆炸或火灾事故。易产生静电的危急性油品在运输、输转、灌装、调和等作业过程中，不行避开的发生搅拌、沉降、过滤、摇摆、冲击、喷射、飞溅、发泡以及流淌等接触分别的相对运动而产生静电。由于油品本身的不导电性，因此简洁造成静电积聚。当静电集聚到确定程度，电压足够高时，就可能在薄弱环节跳火放电，引起火灾、爆炸事故。受热易膨胀性油品与其它物质一样，具有热胀冷缩的特点。受热后，温度上升，体积膨胀，若容器灌装过满，管道输油后不刚好排空，又无泄压装置，便会导致容器和管件的损坏。另一方面，由于温度降低、体积收缩、容器内出现负压，也会使容器变形损坏。毒性油品的毒害性，因其组成的烃类不同而不同。不饱和烃、芳香烃的毒害性比烷烃大；易蒸发的油品毒害性比不易蒸发的油品大；含4乙基铅汽油的危害比不含4乙基铅汽油大。油品对人的毒害性，一是烃类蒸汽，即汽油；二是汽油中加入的4乙基铅。毒害性最大的是轻质油品，特殊是汽油。因汽油中含有不少芳香烃和不饱和烃，且蒸发性强。渗透性油品是一种渗透性很强的液体物质。总体来说，轻质油品与重质油品相比，渗透性强，如在油罐、输油管道腐蚀穿孔，漏油如不能刚好发觉，渗入地下的油品成为不行忽视的危急因素。发生沸溢或喷溅危急性油品在燃烧过程中，极易发生沸溢或喷溅(仅重质油具有此特点)。而成品油库中储存的油品都是轻质油品，所以成品油库中的油品不具有此危急性。易受杂质的侵害性油品中含有硫化氢及水分等杂质，这些杂质对罐体内钢板产生腐蚀作用，严峻时会产生氢鼓包现象，从而降低罐体的平安性能，也是事故隐患之一。2.2油库事故数据分析

事故类型统计油库事故分为着火爆炸、油品流失、油品变质、设备损坏和其他等五类事故。着火爆炸和油品流失两类事故739例，占70.4%。其中着火爆炸事故445例，占42.4%；油品流失294例，占28.0%.类型着火爆炸油品流失油品变质设备损坏其他合计案例数44529419562541050%42.428.018.65.95.13.1危急源辨识原理与方法广义的危急源是指危急的根源，包括危急载体和事故隐患。狭义的危急源是指可能造成人员死亡、损害、职业病、财产损失、环境破坏或其他损失的根源和状态。危急源是事故发生的根本缘由。若从能量释放的角度分析，危急源可理解为系统存在的可能发生意外能量释放的危急物质。重大危急源我国在GB18218-2000标准中将重大危急源定义为长期地或临时地生产、加工、搬运、运用或贮存危急物质，且危急物质的数量等于或超过临界量的单元。单元指一个(套)生产装置、设施或场所；或属与同一个工厂的且边缘距离小于500m的几个(套)生产装置、设施或场所。临界量是指对于某种或某类危急物质规定的数量。单物质的临界量可干脆查表(GB18218-2000)；多种物质用加权值计算。

危急源分类依据事故致因的能量意外释放理论，事故是能量或危急物质的意外释放，作用于人体的过量的能量或干扰人体与外界能量交换的危急物质是造成人员损害的干脆缘由。于是，系统中存在的、可能发生意外释放的能量或危急物质被称作第一类危急源。导致屏蔽措施失效或破坏的各种担忧全因素称作其次类危急源，它包括人、物、环境三方面的问题，环境是指开放的人--机(物)工作系统的外部环境。第一类和其次类危急源导致事故发生的事务链3.2危急源风险评价方法定量计算每一种危急源所带来的风险：D=LEC式中D——风险值。L——发生事故可能性大小。E——暴露于危急环境的频繁程度。C——发生事故产生的后果。事故发生的可能性（L）

经验分数值事故发生的可能性10完全可以预料6相当可能3可能，但不经常1可能性小，完全意外0.5很不可能，可以设想0.2极不可能0.1实际不可能暴露于危急环境的频繁程度（E）经验分数值频繁程度10连续暴露6每天工作时间内暴露3每周一次，或偶尔暴露2每月一次暴露1每年几次暴露0.5非常罕见地暴露发生事故产生的后果（C）

经验分数值事故后果100大灾难，许多人死亡40灾难，数人死亡15非常严重，一人死亡7严重，重伤3重大，致残1引人注目，不利于基本的安全要求风险等级的划分（D）

D值风险程度危险等级＞320极其危险，不能继续作业Ⅴ160～320高度危险，需立即整改Ⅳ70～160显著危险，需要整改Ⅲ20～70一般危险，需要注意Ⅱ＜20稍有危险，可以接受Ⅰ危急源风险值表从上表可以看出，泵房密闭，并且存在大量可燃介质，简洁引起重大事故，是重大危急源，须要马上进行整改。而其他作业区和工作，危急程度相应较小。序号危险源因素LECD风险程度1原油罐区131545一般危险2泵房161590显著危险3原油装卸区16742一般危险3.3火灾爆炸危急指数评价为了客观地评价油库的平安性,接受DOW(道)化学公司火灾爆炸指数评价法来确定物质、设备及工艺装置等存在的潜在危急性,定量计算火灾爆炸可能导致的危害程度和停产损失,是一种有效的手段。通过评价火灾爆炸指数，可以确定危急场所的火灾、爆炸危急性的程度；找出可能导致事故发生及扩大灾情的设备；将潜在的火灾、爆炸危急性纳入平安管理。危急度的初期评价进行火灾、爆炸危急指数评价的第一步是确定评价单元。单元是工程或装置的一个独立部分，与其他部分保持确定的距离，并用防火墙、防爆墙、防护堤等与其它部分隔开。通常，在不增加危急性潜能的状况下，可把危急潜能类似的单元归并为一个较大的单元一并计算。火灾、爆炸危急指数（F&EI）按下式计算：F&EI=F3×MF式中：F1—一般工艺危急系数；F2—特殊工艺危急系数；F3—工艺单元危急系数，F3=F1×F2；MF—物质系数；物质系数（MF）是一个最基础的数值，用来表述物质在由燃烧或其它化学反应引起的火灾、爆炸中所释放能量大小的内在特性。求出火灾、爆炸危急指数后，按表确定其火灾、爆炸危急等级。危急等级的划分如表所示：F&EI值1—6061—9697—127128—158＞158危险等级最轻较轻中等高极高火灾、爆炸危急指数分析计算程序地点：油库单元序号：一主要设备：原油罐区物质名称原油1、物质系数MF162、一般工艺危险性物质系数范围采用危险系数基本系数1.001.00A、放热化学反应0.3~0.40B、吸热反应0.20~0.40C、物料处理与输送0.25~1.050.85D、密闭式或室内工艺0.25~0.90E、通道0.20~0.35F、排放和泄露控制0.25~0.500.50一般工艺危险数系（F1）2.353、特殊工艺危险系数危险系数范围采用危险系数基本系数1.001.00A、毒性物质0.20~0.800.20B、负压（<500mmHg）0.50C、易燃范围内惰性------唯惰性化------0.501、罐装易燃液体0.500.502、过程失常或吹扫故障0.303、一直在燃烧范围内0.80D、粉尘爆炸0.25~2.000.16E、压力F、低温0.20~0.30G、易燃及不稳定物质的重量1、工艺中的液体及气体1.22、贮存中的液体及气体3、贮存中的可燃固体及工艺中的粉尘H、腐蚀与磨蚀0.10~0.750.20I、泄露——接头和填料0.10~1.500.30J、使用明火设备K、热油热交换系统0.15~1.15L、转动设备0.50特殊工艺危险系数（F2）3.56工艺单元危险系数（F1×F2=F3）8.37火灾、爆炸指数（F3×MF=F＆EI）133.9火灾、爆炸危险等级IV（高）单元补偿后危急指数的计算依据补偿系数的取值原则，从工艺限制、物质隔离和防火措施三个方面进行地点：油库单元一1、工艺控制安全补偿系数补偿系数范围采用补偿系数A、应急电源0.980.98B、冷却装置0.97~0.990.98C、抑爆装置0.84~0.98D、紧急切断装置0.96~0.990.99E、计算机控制0.93~0.990.98F、惰性气体保护0.91~0.99G、操作规程/程序0.91~0.980.92H、化学活泼性物质检查0.91~0.980.98I、其它工艺危险分析0.91~0.980.98工艺控制安全补偿系数C1值0.822、物质隔离安全补偿系数A、遥控阀0.96~0.980.98B、卸料/排空装置0.96~0.98C、排放系统0.91~0.97D、联锁装置0.980.98物质隔离安全补偿系数C2值0.963、防火设施安全补偿系数A、泄漏检测装置0.94~0.98B、结构钢0.95~0.980.97C、消防水供应系统0.94~0.970.97D、特殊灭火系统0.91E、洒水灭火系统0.74~0.97F、水幕0.97~0.98G、泡沫灭火装置0.92~0.970.94H、手提式灭火器材/喷水枪0.93~0.980.98I、电缆防护0.94~0.98防火设施安全补偿系统C3值0.87安全措施总补偿系数C=C1×C2×C30.69补偿火灾、爆炸危险指数（F＆EI）’=F＆EI×C92.4补偿火灾、爆炸危险等级II(较轻)危急指数评价结果分析单元号单元名称初期危险指数评价补偿危险指数评价F＆EI危险程度(F＆EI)’危险程度1原油罐区133.9高92.4较轻2原油装卸区133.9高93.7较轻3原油泵房133.9高90.7较轻危急指数评价结果分析计算结果表明，这三个评价单元的危急等级为“高”，补偿计算结果表明，全部单元的危急等级都降为“较低”级别。说明油库所评价单元在实行平安措施和预防手段的条件下，危急等级大大降低，达到可以接受的程度。2.4世界石油化工87起特大事故比率

装置次数所占比例罐区1618.4油船66.9乙烯78乙烯加工89.2烷基化66.9加氢78催化气分78焦化44.6溶剂脱沥青33.45蒸馏33.45聚乙烯等塑料910橡胶11.1天然气输送89.2合成氨11.1电厂11.14.1平安管理体系的构建在我国石油化工行业的大型企业借鉴国际同行业的平安管理方法，在企业内部实施了健康、平安和环境管理体系（HSE）。在我国交通行业，交通运输部要求国内的危急化学品航运公司依据国际海事组织的《国际船舶平安运营和防止污染管理规则》（简称ISM规则），对500吨级以上的油品船舶、化学品船舶、气体运输船舶实施平安管理体系并取得认证。2001年12月中国标准化委员会正式颁布了国家标准GB/T28001-2001《职业健康平安管理体系规范》，使得我国职业健康平安管理体系标准化全面、正规化地绽开。现代职业健康平安管理体系是以系统平安的思想为基础，通常包含4个方面内容，有平安输入，平安过程，平安输出和平安反馈。管理的核心是系统中导致事故的根源——危急源，强调通过危急源识别、平安风险评价和风险限制来达到削减事故的目的。平安管理体系的系统模式管理体系的框架

4.2HSE管理体系实施步骤

健康、平安与环境管理体系简称为HSE管理体系，或简洁地用HSEMS（HealthSafetyandEnvironmentManagementSystem)表示。HSEMS是近几年出现的国际石油自然气工业通行的管理体系。它集各国同行管理阅历之大成，体现当今石油自然气企业在大城市环境下的规范运作，突出了预防为主、领导承诺、全员参与、持续改进的科学管理思想，是石油自然气工业实现现代管理，走向国际大市场的准行证。健康、平安与环境管理体系的形成和发展是石油勘探开发多年管理工作阅历积累的成果，它体现了完整的一体化管理思想。HSE管理体系实施步骤一、学习标准、培训人员企业在建立HSE管理体系之前，应结合集团公司颁布的10个HSE系列标准，开展两个层次的教化培训工作。1．组织对岗位工人的宣扬教化。2．组织对领