第六采气厂2020年安塞区区域新建单井管线及集气站扩建工程环境风险影响专题报告

环境风险影响专题报告建设单位：中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第六采气厂评价单位：太原核清环境工程设计有限公司2020年5月表4-12001年至今发生的与天然气有关的重大事故统计序号事故时间事故过程事故类型死亡人数12008.10.228时0分，中石油天然气运输公司海南分公司的一辆气罐车，过滤网发生堵塞，在海南三亚市澄迈县琼城汽车修理部进行维修过程中，由于缺氧一名修理工倒在罐内，其他人在施救过程中，不慎碰到气罐上方的380V电线，引爆气罐内残留的液化气，造成3人死亡，5人受伤。爆炸322008.07.104时30分，安徽合肥市由合肥建工集团承建的安徽中油洁能燃气有限公司合肥市龙塘天然气加气站工程，在挖孔桩井下施工时，发生不明气体中毒事故，造成3人死亡。中毒332007.07.0715时0分，中国冶金建设集团第八冶建设安装工程有限公司兰州分公司（建筑施工一级资质），承接安装兰州天然气管道工程，在天然气兰州东岗门站台外管线准备试压，安装试压接头时，1人被不明气体熏倒。随后又有2人下井施救，均被熏倒。这起事故共造成3人死亡，2人受伤。中毒342005.12.208时0分，陕西榆林市榆阳区西沙一住宅楼发生天然气泄露，造成21人中毒，其中7人死亡，14人轻伤。中毒752002.07.131时40分，辽宁营口市煤气公司渤海大街东段维修天然气管道过程中，发生火灾事故，当场死亡4人，轻伤4人。火灾562002.06.07长庆第一采气厂陕西靖边县乔沟湾集气管道主干线被一施工铲车挖出像胳膊一样粗的缺口，导致天然气大量泄漏，307国道交通中断达3h。通过紧急关闭泄漏点两侧管道阀门等手段，天然气才停止继续泄漏。泄露072006年1月20日西南某气田距工艺装置区约60m处，因￠720输气管线螺旋焊缝存在缺陷，在一定内压作用下管道被撕裂，导致天然气大量泄漏，泄漏的天然气携带硫化亚铁粉末从裂缝中喷射出来遇空气氧化自燃，引发泄漏天然气管外爆炸(第一次爆炸)，因第一次爆炸后的猛烈燃烧，使管内天然气产生相对负压，造成部分高热空气迅速回流管内与天然气混合，引发第二次爆炸。12时20分左右，距工艺装置区约63m处发生了第三次爆炸。当第一次爆炸发生后，集输站值班宿舍内的职工和家属，在逃生过程中恰遇第三爆炸点爆炸，导致多人伤亡。输气管理处在接到事故报告后，输气处调度室立即通知两集气站紧急关断干线截断球阀并进行放空。泄露引起火灾和爆炸事故104.2源项分析本扩建项目最大可信事故为拟新建管线天然气泄漏事故。天然气泄露事故见下图。图4-1拟建管线泄漏示意图4.2.1拟建管线泄漏事故概率根据有关统计资料，在我国以往的管道泄漏事件中，由外部人员或管道操作者导致的事故约占80%以上，而地震、洪水或滑坡等自然因素造成的事故只占20%以下。管道事故按破裂程度大小可以分为3类：针孔/裂纹（损坏处直径≤20mm）；穿孔（损坏处直径＞20mm，但小于管道直径）；断裂（损坏处直径等于管道直径）。各种事故发生的频率见表4-2。表4-2拟建管线泄漏事故发生频率单位：10-3次·km-1·a-1序号事故原因针孔/裂纹穿孔断裂总计1外部原因0.0730.1680.0950.3362带压开孔0.020.02/0.043腐蚀0.0880.001/0.0984施工缺陷和材料缺陷0.0730.0440.010.1275地移动0.010.020.020.0506其他0.0440.010.010.0647合计0.3080.2720.1350.7154.2.2事故源项计算⑴注醇管线泄漏甲醇属于易燃液体，根据《建设项目环境风险评价技术导则》（HJ/T169-2018）附录F液体泄露速率的方法计算，本项目中甲醇的泄漏量估算方法如下：液体泄漏速度采用柏努利方程计算：式中：Q0—液体的泄漏速度，kg/s；Cd—液体泄漏系数；此值常用0.6-0.64。A—裂口面积，m2；ρ—泄漏液体密度，kg/m3；P，P0—管线内介质压力及环境压力，Pa；h—裂口之上液位高度（23mm）甲醇泄漏由于管道腐蚀、机械破坏等导致。发生阀门完全破损及管道100%断裂的机会极少，评价按照管线截面断裂面积考虑，即裂口面积为0.03m2，选择参数及计算结果见表4-3。表4-3甲醇泄漏参数及结果表危险物质名称裂口面积m2泄漏系数管道内密度(kg/m3)管线内压力MPa环境压力MPa泄漏速度kg/s甲醇0.030.62790320.110.72经计算得出甲醇初始泄漏速率为Q0=10.72kg/s。⑵天然气泄漏量预测天然气泄漏速度QG按下式计算：式中：QG:气体泄漏速度，kg/s；P:管道内压力，Pa；Cd:气体泄漏系数，当裂口形状为圆形时取1.0，三角形时取0.95，长方形时取0.90；A:裂口面积，m2；M:分子量；R:气体常数，J/（mol·k）；TG:气体温度，K；Y:流出系数，对于临界流Y=1.0对于次临界流按下式计算：式中：P:管道内介质压力，Pa；P0:环境压力，Pa；y:气体的绝热指数（热容比），即定压热容CP与定容热容CV之比。本项目拟建管线长度总计14km，风险相对较小；泄漏计算参数和计算结果列于表15中。其中小孔泄露、穿孔泄露的泄露源强采用气体泄露速率公式计算，全管径断裂情况下的泄露源强按照管道内天然气在线量2.8t全部泄露考虑，泄露时间取20min。表4-4拟建管线泄漏计算参数及计算结果计算参数小孔泄漏穿孔泄漏全管径断裂管道内平均压力，MPa101010裂口直径，m0.020.040.2裂口面积，m20.0003140.0012560.0314气体泄漏系数1.01.01.0分子量，kg/mol0.0170.0170.017气体常数，J/（mol·k）8.3148.3148.314气体温度，K280.8280.8280.8流出系数1.01.01.0天然气泄漏速率，kg/s14.16956.676190.49由于上述计算是在一系列假设基础上模拟分析的，实际泄漏过程中压力、温度等因素都会随时间而发生变化，因此其实际泄漏速度也是动态变化的。天然气在常温常压下为气体，一旦泄漏到空气中会在常压下迅速蒸发，并扩散到大气中。4.3影响分析4.3.1大气环境风险事故分析⑴天然气管线泄漏事故对大气环境的影响分析天然气泄露时局部大气中总烃浓度可比正常情况高出数倍甚至数十倍，由于比重比空气轻，会很快散发，只会对近距离的大气环境造成短时间的影响。天然气泄漏时若遇到明火，引发的火灾事故可在短时间内产生大量的烟气。由于主要成分是甲烷，燃烧反应生成物主要是水和CO2，对大气环境影响较小。由于安全措施的设置，爆炸的几率很小，爆炸的瞬间，由于冲击波的冲击，土层被掀起，产生一定量的粉尘，对近距离的大气环境造成短时间的影响。⑵注醇管线泄露事故对大气环境的影响分析甲醇在发生泄漏时，因物料温度与环境温度基本相同，甲醇沸点为64.8℃，因此通常不会发生闪蒸和热量蒸发，泄漏后在其周围形成液池，而挥发主要原因是液池表面气流运动使液体蒸发，由于泄漏发生后液体流到土地上液面不断扩大，同时不断挥发并扩散转入大气，造成大气污染，但由于注醇管线内甲醇储量较小，只会对近距离的大气环境造成短时间的影响。4.3.2地表水环境风险事故分析天然气泄露不会影响周围的水体，而泄漏的甲醇一旦进入地表河流，将造成地表河流的污染，影响范围小到几公里大到几十公里。本项目管线内甲醇储量为1.728kg，储量较少，本项目甲醇管线穿越的地表水主要为冲沟，采用大开挖穿越，若甲醇管线破损导致甲醇泄漏到地表水体后，由于甲醇在水中的高溶解性，很快就被地表水稀释，许多种类的微生物都可以利用溶入水中低浓度的甲醇作为碳和生存能源的来源，而将甲醇降解。因此，本项目泄漏的少量甲醇可快速被水体内的微生物降解，对地表水环境影响较小。4.3.3地下水环境风险事故分析天然气泄露不会影响地下水，地下水环境风险事故主要是由于甲醇等泄漏对地下水产生影响。甲醇管线敷设区域均位于黄土梁峁区，包气带全为黄土层，厚度大于30m，黄土层经碾压后，其渗透系数很小，一般难以渗入到2m以下，因此，甲醇对潜水水质影响不大，项目所在区域地下水敏感程度属于不敏感，对地下水环境的影响较小。5、风险计算和评价风险值是风险评价表征量，包括事故的发生概率和事故的危害程度。定义为：风险的单位多采用“死亡/年”。安全和风险是相伴而生的，风险事故的发生频率不可能为零。对于社会公众而言最大可接受风险不应高于常见的风险值。在工业和其它活动中，各种风险水平及其可接受程度见表5-1。表5-1各种风险水平及其可接受程度风险值(死亡/a）危险性可接受程度10-3数量级操作危险性特别高，相当于人的自然死亡不可接受10-4数量级操作危险性中等必须立即采取措施改进10-5数量级与游泳事故和煤气中毒事故属同一量级人们对此关心，愿采取措施预防10-6数量级相当于地震和天灾的风险人们并不关心这类事故发生10-7～10-8数量级相当于陨石坠落伤人没有人愿为这种事故投资加以预防据《环境风险评价实用技术和方法》（胡二邦等，2000），设备容器一般破裂泄漏、爆炸的事故概率在1×10-5/a左右，低于石油化工行业风险统计值8.3×10-5/a。因此，通过采取风险防范措施，项目的风险水平可以接受。6、风险管理6.1风险防范措施6.1.1风险防范措施⑴施工阶段的事故防范措施①应该严格按照《输气管道工程设计规范》选择管道的壁厚及材料，选用合适的防腐层，精心测量土壤腐蚀控制参数并设计安装阴极保护系统；在公路等穿越点设置的标志、标识应清楚、明确，并保证其设置能从不同方向、不同角度均可看清；②合理选址选线。输气管线距离居民住户的距离应符合国家相关规范；③建立施工质量保证体系，严格执行焊接操作规程，焊接完成后应按照规范和设计要求进行无损检验，提高施工检验人员的水平，加强检验手段；④制定严格的规章制度，发现缺陷及时正确修补并做好记录；⑤进行压力试验，排除更多的存在于焊缝和母材的缺陷；⑥当管线经过地貌复杂、沟谷纵横、地形破碎地段，为了保护管道的安全和环境，应采取挡土墙、坡面防护、冲刷防护、滑坡错落整治、拦石网工程、换填渗水土和加强排水等相应的环保及水土保护措施；⑦选择有丰富经验的单位进行施工，并有优秀的第三方对其施工质量进行强有力的监督，减少施工误操作。⑵运行阶段的事故防范措施①定期清管，排除管内的积水和污物，以减轻管道内腐蚀；②定期测量管道壁厚，对管壁严重减薄管段及时更换，避免发生爆管事故；③定期检查管道安全保护系统，使管道在超压时能够得到安全处理，将危害影响范围减小到最低程度；④加大巡线频率，提高巡线的有效性，发现对管道安全有影响的行为，应及时制止、采取相应措施并向上级报告；⑤每年甲醇停注期间重新建压，排查隐患；采气井口及集气站均设置压力表，专人观察压力对比情况，有异常及时处理。⑶事故减缓措施①操作人员定期应进行安全培训，提高职工的安全意识，识别事故发生前的异常状态，并采取相应的措施；②完善现有事故应急预案，配备适当的管道抢修、灭火及人员抢救设备。6.1.2环境风险管理措施⑴制定应急操作规程，在规程中应说明发生火灾、爆炸、泄漏等事故时应采取的操作步骤。⑵做好日常安全检查，设备要定期检修理，发现问题及时采取补救措施。⑶加强各级干部、职工的风险意识和环境意识教育，增强安全、环保意识。建立健全各种规章制度、规程、将制度落实到实处，严格遵守，杜绝违章作业。⑷针对可能发生的事故类别和应急职责，编制环境污染事故应急预案。为检验应急预案的有效性、应急准备的完善性、应急响应能力的适应性和应急人员的协同性，应定时进行模拟应急响应演习。6.1.3其他建议建议建设单位购置事故应急监测设备。6.2事故应急处置6.2.1应急组织机构评价要求设立应急救援领导小组，全面负责应急救援指挥部门人员的组成、职责和分工，争取社会救援，保证应急救援所需经费以及事故调查报告和处理结果的上报。应急救援领导小组人员应包括生产经营单位主要负责人员，当地政府主管，以及公安、消防、卫生、环保、交通、质量技术监督等部门。6.2.2事故应急处置程序在发生突发性环境污染事故时，应急处置的首要工作是控制事故污染源和防止污染物扩散造成对周围人群、动植物的伤害，防止进一步污染环境。事故应急处置程序见图6-1。YYNN警情判断事故识别接警事件发生密切关注上报Y中心人员到位信息网络开通应急资源调配专业指挥到位应急启动扩大应急申请增援现场清理解除警戒事后处理事故调查教授行动事态控制应急恢复应急结束(关闭)Y人员互助工程抢修警戒与交管医疗救护人群疏散现场监测环境保护事故信息收集专家支持总结评审关闭图6-1事故处置程序示意图6.2.3处置原则⑴发生突发性环境事件后，应急救援人员首先抢救现场受伤人员，要及时把现场中毒、受伤人员救出现场。⑵在抢救受伤人员的同时，要及早切断危险源和堵塞泄漏点。及时把可能波及的危险源进行隔离封闭，控制事故的发展趋势。⑶坚持先自救的原则，及时把事故消灭在初发状态，但也要量力而行，无力自救时要及时报警，不能贻误救灾时机。⑷紧急撤离原则：参考《北美应急响应手册》中“危险化学品事故中事故区隔离和人员防护最低距离表”提供的数据分析，其中：大量泄漏指大包装（大于200升）泄漏或多个小包装同时泄漏；紧急隔离：事故发生点与四周的隔离距离；防护距离：在顺风向上人员防护最低距离。其它物质根据事故后果计算结果，最先撤离半致死浓度范围内人员，并想方设法保证在30min撤离超过IDLH浓度范围内人员。6.2.4应急处置措施当拟建管线某处有较大泄漏时，全线的流量及压降均发生变化，越接近漏气点的地方下降幅度越大；漏气点前段管道的流量比漏气以前增大，漏点后面管段流量则减少。若管线爆破、裂口，破裂处大量天然气外泄，使全线压力急剧下降。因流速增大，使管道、设备中气流的声响也增大。应采取以下措施：①正确分析判断突然事故发生管段的位置，用最快的办法切断管段上、下游的截断阀，放空破裂管段天然气，同时组织人力对天然气扩散危险区进行警戒，严格控制一切可能发生的火源，避免发生着火爆炸和蔓延扩大；②立即将事故简要报告上级主管领导、生产指挥系统，通知当地公安、消防部门加强防范措施；③组织抢修队伍迅速奔赴现场。在现场领导小组的统一组织指挥下，按照制定的抢修方案和安全技术措施，周密组织，分工负责，在确保安全的前提下进行抢修；④对一时不能恢复和维持正常输气生产时，应通知各用户。在停输后应利用管道内尚余的气量，针对不同用户的生产、生活特点，分情况进行限额配给，努力减少事故的间接损失。6.3应急预案⑴事故应急预案①根据国家环保局(90)环管字057号文《关于对重大环境污染事故隐患进行风险评价的通知》和《突发环境事件应急预案管理暂行办法》要求，通过对事故的风险评价，生产运营企业在投产前，应制定详细的防止重大环境污染事故发生应急预案、消除事故隐患的措施及应急处理办法。按照《突发环境事件应急预案管理暂行办法》：对环境风险种类较多、可能发生多种类型突发事件的，企业事业单位应当编制综合环境应急预案。综合环境应急预案应当包括本单位的应急组织机构及其职责、预案体系及响应程序、事件预防及应急保障、应急培训及预案演练等内容。对某一种类的环境风险，企业事业单位应当根据存在的重大危险源和可能发生的突发事件类型，编制相应的专项环境应急预案。专项环境应急预案应当包括危险性分析、可能发生的事件特征、主要污染物种类、应急组织机构与职责、预防措施、应急处置程序和应急保障等内容。对危险性较大的重点岗位，建设单位应当编制重点工作岗位的现场处置预案。现场处置预案应当包括危险性分析、可能发生的事件特征、应急处置程序、应急处置要点和注意事项等内容。建设单位编制的综合环境应急预案、专项环境应急预案和现场处置预案之间应当相互协调，并与所涉及的其他应急预案相互衔接。除此之外，应急预案中还应包括本单位的概况、周边环境状况、环境敏感点等；本单位的环境危险源情况分析，主要包括环境危险源的基本情况以及可能产生的危害后果及严重程度；应急物资储备情况，针对单位危险源数量和性质应储备的应急物资品名和基本储量等。②2010年国家环境保护部发布了《石油化工企业环境应急预案编制指南》，参照该编制指南，工程可能造成环境风险的突发性事故应急预案纲要见表14。建设单位应根据环境污染事故应急预案编制技术指南要求，补充、完善现有应急预案中天然气泄漏相关内容，并经过专家评审，审查合格后实施运行。表6-1应急预案纲要序号项目内容及要求1总则编制目的明确预案编制的目的、要达到的目标和作用等。编制依据明确预案编制所依据的国家法律法规、规章制度，部门文件，有关行业技术规范标准，以及企业关于应急工作的有关制度和管理办法等。适用范围规定应急预案适用的对象、范围，以及环境污染事件的类型、级别等。事件分级参照《国家突发环境事件应急预案》。工作原则明确应急工作应遵循预防为主、减少危害，统一领导、分级负责，企业自救、属地管理，整合资源、联动处置等原则。应急预案关系说明明确应急预案与内部企业应急预案和外部其他应急预案的关系，并辅相应的关系图，表述预案之间的横向关联及上下衔接关系。2组织机构与职责组织机构明确应急组织机构的构成。职责规定应急组织体系中各部门的应急工作职责、协调管理范畴、负责解决的主要问题和具体操作步骤等。3预防与预警危险源监控明确对区域内容易引发重大突发环境事件的危险源、危险区域进行调查、登记、风险评估，组织进行检查、监控，并采取安全防范措施，对突发环境事件进行预防。预防与应急准备明确应急组织机构成员根据自己的职责需开展的预防和应急准备工作。监测与预警1．应按照早发现、早报告、早处置的原则，对重点排污口进行例行监测。2．根据企业应急能力情况及可能发生的突发环境事件级别，有针对性地开展应急监测工作。4应急响应响应流程根据所编制预案的类型和特点，明确应急响应的流程和步骤，并以流程图表示。分级响应根据事件紧急和危害程度，对应急响应进行分级。启动条件明确不同级别预案的启动条件。信息报告与处置明确24小时应急值守电话、内部信息报告的形式和要求，以及事件信息的通报流程；明确事件信息上报的部门、方式、内容和时限等内容；明确事件发生后向可能遭受事件影响的单位，以及向请求援助单位发出有关信息的方式、方法。应急准备明确应急行动开展之前的准备工作，包括下达启动预案命令、召开应急会议、各应急组织成员的联系会议等。应急监测明确紧急情况下企业应按事发地人民政府环保部门要求，配合开展工作。明确应急监测方案，包括污染现场、实验室应急监测方法、仪器、药剂。突发环境事件发生时企业环境监测机构要立即开展应急监测，在政府部门到达后，则配合政府部门相关机构进行监测。现场处置1．水环境污染事件现场处置根据污染物的性质及事件类型、可控性、严重程度、影响范围及水环境状况等，需确定以下内容：（1）可能受影响水体情况说明，包括水体规模、水文情况、水体功能、水质现状等；（2）制定监测方案，开展应急监测；（3）事件发生后，切断污染源的有效方法及泄漏至外环境的污染物控制、消减技术方法说明；（4）制定水中毒事件预防措施，中毒人员救治措施；（5）需要其他措施的说明（如其他企业污染物限排、停排，调水，污染水体疏导，自来水厂的应急措施等）；（6）跨界污染事件应急处置措施说明；（7）其他说明。2．有毒气体扩散事件现场处置根据污染物的性质及事件类型，事件可控性、严重程度和影响范围以及风向、风速和地形条件等，需确定以下内容：（1）切断污染源的有效措施；（2）制定气体泄漏事件所采取的现场洗消措施或其他处置措施；（3）明确可能受影响区域及区域环境状况；（4）制定监测方案，开展应急监测；（5）可能受影响区域企业、单位、社区人员疏散的方式和路线、基本保护措施和个人防护方法；（6）临时安置场所；（7）周边道路隔离或交通疏导方案；（8）其他说明。3.危险化学品及危险废物污染事件现场处置根据危险化学品和危险废物的性质、污染严重程度和影响范围，需确定以下内容：（1）切断污染源的有效措施；（2）制定防止发生次生环境污染事件的处置措施；（3）明确可能受影响区域及区域环境状况；（4）制定监测方案，开展应急监测；（5）可能受影响区域人员疏散的方式和路线、基本保护措施和个人防护方法；（6）临时安置场所；（7）周边道路隔离或交通疏导方案；（8）其他说明。4．受伤人员现场救护、救治与医院救治受伤人员现场救护、救治与医院救治依据事件分类、分级，附近疾病控制与医疗救治机构的设置和处理能力，制订具有可操作性的处置方案，应包括以下内容：（1）可用的急救资源列表，如急救中心、医院、疾控中心、救护车和急救人员；（2）应急抢救中心、毒物控制中心的列表；（3）国家中毒急救网络；（4）伤员的现场急救常识5安全防护应急人员的安全防护：明确事件现场的保护措施；受灾群众的安全防护：制定群众安全防护措施、疏散措施及患者医疗救护方案等。防止人员中毒或引发次生环境事件。6次生灾害防护制定次生灾害防范措施，现场监测方案，现场人员撤离方案，7应急状态解除明确应急终止的条件；明确应急终止的程序；明确应急状态终止后，继续进行跟踪环境监测和评估的方案。8善后处置明确受灾人员的安置及损失赔偿方案；配合有关部门对环境污染事件中的长期环境影响进行评估；明确开展环境恢复与重建工作的内容和程序。9应急保障应急保