xx公路与天然气管道交叉方案安全专项评价报告

××公司编制前言根据《交通运输部、国家能源局、国家安全监管总局关于规范公路桥梁与石油天然气管道交叉工程管理的通知》（交公路发[2015]36号）第四条：“油气管道穿（跨）越公路和公路桥梁自然地面以下空间、以及公路跨越油气管道前，各地公路管理机构或油气管道管理机构应按照有关规定，委托具有相应资质的单位开展安全技术评价，出具评价报告”。根据上述要求，××公司委托××公司对××高速公路××标段与××天然气管道交叉工程方案进行安全评价。我公司接到委托后，立即成立了由专职安全评价师组成的评价小组，按《安全评价通则》（AQ8001-2007）、《安全预评价导则》（AQ8002-2007）的有关规定，在对相关专项施工方案、技术资料充分了解和分析的基础上，组织有关安全评价人员开展评价工作，进行了现场勘察、资料收集、类比工程调研、工程分析、危险与有害因素分析、评价单元划分、评价方法选择，提出了安全对策与建议，最后编制完成《××高速公路××标段与××天然气管道交叉专项安全评价报告》。本次安全评价过程中得到了××公司的大力协助和支持，使我们的工作得以顺利的进行，在此谨表示衷心的感谢。××公司编制目录TOC\o"1-2"\h\z\u1概述 概述1.1评价目的本次安全评价是对××高速公路××标《天然气管线交叉处专项方案》进行研究的基础上，结合现场勘察情况，重点围绕该工程对已建××天然气管道的影响，以及采用的天然气管道保护方案是否符合法律法规、标准规范的要求、是否能够确保天然气管道运行安全进行分析，并补充提出安全对策措施，作出合规性评价。1.2评价范围本次评价的范围及内容：××高速公路××标与××天然气管道存在××处交叉，主要评价高速公路××标拟采取的管道保护措施及专项施工方案是否符合法律法规、标准规范的要求，是否能确保输气管道的安全。1.3评价依据1.3.1相关法律、法规、部门规章及规范性文件1、《中华人民共和国安全生产法》（国家主席令[2014]第13号）；2、《中华人民共和国石油天然气管道保护法》（国家主席令[2010]第30号）；3、《中华人民共和国公路法》（1997年7月3日第八届全国人民代表大会常务委员会第二十六次会议通过，根据2017年11月4日第十二届全国人民代表大会常务委员会第三十次会议《关于修改〈中华人民共和国会计法〉等十一部法律的决定》第五次修正）；4、《中华人民共和国突发事件应对法》（中华人民共和国主席令第69号，自2007年11月1日起施行）；5、《公路安全保护条例》（国务院令第593号）；6、《生产安全事故应急条例》（国务院令[2019]第708号）；《交通运输部、国家能源局、国家安全监管总局关于规范公路桥梁与石油天然气管道交叉工程管理的通知》（交公路发[2015]36号）；《生产安全事故应急预案管理办法》（2016年6月3日国家安全生产监督管理总局令第88号公布，根据2019年7月11日应急管理部令第2号《应急管理部关于修改<生产安全事故应急预案管理办法>的决定》修正）；《危险化学品目录（2015年版）》（国家安全生产监督管理总局等10部委发布[2015]第5号）；《国家安全监督管理总局办公厅关于印发危险化学品目录（2015）版实施指南（试行）的通知》（安监总厅管三[2015]80号）；《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化学品名录的通知》（安监总管三[2011]95号）；《关于印发首批重点监管的危险化学品安全措施和应急处置原则的通知》（安监总厅管三[2011]142号）；14、《陕西省安全生产条例》（陕西省人民代表大会常务委员会公告[十二届]第五十一号）；15、《陕西省实施石油天然气管道保护条例办法》（陕西省人民政府令[2004]第96号）；16、《陕西省公路条例》（陕西省人大常委员会公告[2014]第11号）。1.3.2技术标准、规范1、《安全评价通则》（AQ8001-2007）；2、《安全预评价导则》（AQ8002-2007）；3、《输气管道工程设计规范》（GB50251-2015）；4、《油气长输管道施工及验收规范》（GB50369-2014）；5、《油气输送管道穿越工程设计规范》（GB50423-2013）；6、《油气输送管道线路工程抗震技术规范》（GB50470-2017）；7、《油气输送管道穿越工程施工规范》（GB50424-2015）；8、《油气管道运行规范》（GBT35068-2018）；9、《油气输送管道完整性管理规范》（GB32167-2015）；10、《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）；11、《公路路线设计规范》（JTGD20-2017）；12、《安全标志及其使用导则》（GB2894-2008）；13、《企业职工伤亡事故分类》（GB6441-1986）；14、《生产过程危险和有害因素分类与代码》（GB/T13861-2009）；15、《生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则》（GB/T29639-2013）。1.3.3相关技术资料《××高速公路××标天然气管线交叉处施工方案》（××公司××高速公路××标项目经理部）；其他相关技术资料。1.4安全评价程序本次评价主要依照《安全预评价导则》（AQ8002-2007）的评价程序，结合被评价对象的具体情况，评价程序包括以下方面：1、准备阶段明确被评价对象和范围，进行现场调查和收集国内外相关法律法规、技术标准及建设项目资料。2、危险、有害因素识别与分析根据项目周边环境、工艺流程或场所的特点，识别和分析其潜在的危险、有害因素。3、确定安全评价单元在危险、有害因素识别和分析基础上，根据评价的需要，将工程分成若干个评价单元。4、选择安全评价方法根据被评价对象的特点，选择科学、合理、适用的定性、定量评价方法。5、定性、定量评价根据选择的评价方法，对危险、有害因素导致事故发生的可能性和严重程度进行定性、定量评价，以确定事故可能发生的部位、频次、严重程度的等级及相关结果，为制定安全对策措施提供科学依据。6、安全对策措施及建议根据定性、定量评价结果，提出消除或减弱危险、有害因素的技术和管理措施及建议。7、安全评价结论简要列出主要危险、有害因素评价结果，指出工程应重点防范的重大危险、有害因素，明确应重视的重要安全对策措施，给出该工程保护方案从安全生产角度是否符合国家有关法律、法规、技术标准的结论。8、编制安全评价评价2项目概况2.1高速公路概况××高速公路东起××市××县，途径××市的××、××、××三个县（占地11565.98亩），进入××境内，贯穿××三区一县（占地3785.32亩）后，与××高速连接共线。××高速公路××标段起点位于××市××路，途径××市××区、××区、××区三个区，9个村镇，中间互通立交与地方连接线相接，终点互通立交与××高速实现互通，主线全长7.45km。沥青混凝土路面以双轮组单轴100KN为标准轴载，设计年限15年。水泥混凝土路面以100KN的单轴-双轮组荷载为标准轴载，设计基准期为30年。高速公路建设、设计、施工、监理单位如下：建设单位：××公司设计单位：××勘察设计研究院有限公司监理单位：××高速公路工程咨询有限公司施工单位：××有限公司表2.1-1××高速公路设计、施工、监理单位一览表承担任务单位名称相关资质资质编号设计单位××有限公司工程设计综合资质甲级工程勘察综合资质甲级监理单位××工程咨询有限公司工程监理市政公用工程专业乙级工程监理房屋建筑工程专业乙级监理单位××理咨询有限公司工程监理市政公用工程专业甲级工程监理房屋建筑工程专业甲级施工单位××有限公司市政公用工程施工总承包特级公路工程施工总承包特级桥梁工程专业承包一级隧道工程专业承包一级公路路面工程专业承包一级公路路基工程专业承包一级建筑工程施工总承包特级2.2天然气管道概况本次评价范围内天然气管道概况如下：××天然气管道是××公司投资建设的主要输气干线，担负着××、××、××等地区的天然气供气任务。××一线于1997年建成并投运，管道全长488.5km，管道设计压力5.8MPa，设计输气量为10×108m3/a，管径D426。××二线于2005年建成并投运，管道全长482.5km，管道设计压力6.3MPa，设计输气量为30×108m3/a，管径D610。××高速公路××标与××一线交叉段管道位于“××阀室~××阀室”之间，设计地区等级为二级地区，管道规格为D426×8/10/12螺旋缝埋弧焊钢管，钢级为X52，管道防腐为煤焦油瓷漆外防腐层+强制电流阴极保护。××高速公路××标与××二线交叉段管道位于“××阀室~××阀室”之间。××二线管道设计压力为6.3MPa，设计地区等级为二级地区，管道规格为610×8/10螺旋缝埋弧焊钢管，钢级为X60，管道防腐为三层PE外防腐层+强制电流阴极保护。2.3高速公路与天然气管道交叉概况××高速公路××标在××市与××天然气管道存在××处交叉，交叉处位置具体见下。互通立交××立交互通立交××立交一线、二线图2.3-1高速公路与天然气管道交叉处示意图表2.3-1高速公路与天然气管道交叉处一览表序号交叉点位涉及输气管道名称及桩号管道运营管理单位地点1图1.2-1中①处一线2326#-2326+1#桩××有限公司××市××村2图1.2-1中②处二线5077#-5078#桩3图1.2-1中③处一线2329#-2329+1#桩4图1.2-1中④处二线5084#-5085#桩5图1.2-1中⑦处一线2351#-2352#桩6图1.2-1中⑧处二线5124#-5125#桩7图1.2-1中⑤处一线2363#-2364#桩8图1.2-1中⑥处二线5159#-5160#桩9图1.2-1中⑨处二线5162#-5163#桩10图1.2-1中⑩处一线2361#-2362#桩注：⑦、⑧处交叉点位于王家河特大桥11#~12#桥墩之间，属于桥梁上跨天然气管道。1、××互通与天然气管道①、②、③、④交叉处概况①、②交叉处位于××市××村，一线2326#-2326+1#桩与高速K149+800交叉，路面标高为1050m，管道管顶标高1046.8m。二线5077#-5078#桩与高速K149+704交叉，路面标高为1049.3m，管道管顶标高1041.0m。③、④交叉处位于××市××村，××互通立交A、B、C匝道交汇处与一、二线天然气管道发生交叉，交叉段管道桩号：一线2329#-2329+1#桩；二线5084#-5085#桩。交叉处道路回填施工，两条管道上方回填高度为2.6m。图2.3-1××互通与天然气管道①、②、③、④交叉处断面示意图2、××大桥与天然气管道⑦、⑧交叉处概况⑦、⑧交叉处位于××市××村，高速高架桥梁（××大桥11#-12#桥墩）与一、二线天然气管道交叉，高速K152与一线2351#-2352#交叉角度50°，管道与两侧桩基间距大于5m；高速K151+990与二线5124#-5125#交叉角度50°，管道与两侧桩基间距大于5m。3、高速公路与天然管道⑤、⑥交叉处概况⑤、⑥交叉处位于××市××乡××组，高速公路与一线2363#-2364#桩发生交叉，交叉角度85°，高速路面标高1037.4m，管道管顶标高1028.2m；高速公路与二线5159#-5160#桩发生交叉，交叉角度75°，高速路面标高1037.7m，管道管顶标高1033.4m，如下图所示：图2.3-2高速公路与天然管道⑤、⑥交叉处断面示意图4、高速公路与天然管道⑨、⑩交叉处概况⑨、⑩交叉处位于××市××乡，拟建的高速公路××标××互通立交A、C匝道与已建一线、二线天然气管道敷设走廊交叉，交叉段管道桩号：一线2361#-2362#桩；二线5162#-5163#桩。A、C匝道与一线交叉处道路回填2.5m，与二线交叉处道路回填4.04m。××互通立交连接已建××高速。图2.3-3高速公路与天然管道⑨、⑩交叉处断面示意图2.4自然环境情况2.4.1自然环境××市地处××，系××高原的过渡地带，属暖温带大陆季风气候，主要特点是四季分明，冬长夏短，雨热同季，雨量较多，温度偏低，地区差异明显，灾害比较频繁。气候区可分为三个：南部台原温暖半干旱气候区；中东部残原温和半湿润气候区；西北部山地温凉湿润气候区。××光能资源丰富，多年平均太阳辐射量为125.8-127.6千卡/平方厘米。年日照时数2250.7-2387.7小时，年内各季分布不均，秋冬较弱，春夏较强，12月最弱，6月最强。××冬季寒冷，夏季炎热，春季升温较快，秋季降温迅速，气温日较差较大，昼夜温差大。年年平均气温9.7-12.7℃，由东南向西北呈递减趋势。极端最高温度出现在南部台原区，为39.7℃（1972年6月11日）；极端最低温度出现在西北部山区，为-21℃（1956年1月7日）。近30年平均降水在543.4-676.3毫米，但各地间差异较大，台原区为543.4毫米，残原区为594.3毫米，山区为676.3毫米。××白天多西南风，夜间多东北风，年平均风速2.3-3.2米/秒，残原区风速较小，台原区和山区风速较大；春季风速最大，夏冬季次之，秋季最小。××近30年平均无霜期为199-227天，中部最小，北部略多于中部，南部无霜期最长。××市2017年总体气候特征为气温偏高，降水中北部偏多，南部接近常年，日照偏少。2017年全市平均气温10.8-13.3℃，比常年同期偏高0.6-0.9℃。降水量546.2-770.8毫米，中北部比常年同期偏多1-2成，南部接近常年。日照时数2012.5-2274.3小时，比常年同期偏少113-261小时。2.4.2工程地质根据钻孔揭示及工程地质调绘，桥址区地层在钻孔揭示深度范围内由第四系新全新统人工堆积（Q4me）耕植土、坡积（Q4dl）黄土状土、冲洪积（Q41al+pl）黄土状土、卵石；上更新统（Q3eol）马兰黄土及古土壤；中更新统（Q2eol）离石黄土及古土壤；二叠系石千峰组（P2）泥岩、砂质泥岩、泥质砂岩、砂岩组成。2.4.3地震概况根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）可知，××高速公路××标天然气管道交叉处所在地区抗震设防烈度及设计基本地震加速度值见下表：表2.4-1高速公路与天然气管道交叉处地震烈度统计表序号区段地震峰值加速度抗震设防烈度设计分组1××市××村0.10g7度第三组2××市××村0.10g7度第三组3××市××乡××组0.10g7度第三组2.5管道防护施工方案2.5.1管道保护方案根据《油气输送管道穿越工程设计规范》（GB/T50423-2013）第7.1.5条：“新建公路、铁路与已建管道交叉时，应设置保护管道的涵洞，涵洞尺寸应满足管道运营维护要求”。××高速公路××标与××一线、××二线交叉处管道保护拟采用钢筋混凝土盖板涵。盖板涵断面、平面图具体见下。C20垫层C25墙身C20垫层C25墙身C30盖板图2.5-1盖板涵洞身断面图Φ25Φ25ΦΦ25Φ25Φ8Φ12Φ8Φ25ΦΦ8Φ25Φ12Φ25图2.5-2盖板涵断面、平面图（图中①①′为C25钢筋；②为C12钢筋；③为A8钢筋）交叉处钢筋混凝土盖板涵保护方案具体为：首先，在现状路面，开挖基础至燃气管两侧低于管底2.7m处夯实基础；然后在天然气管两侧距管壁1.25m实施一道砼支撑墙，支撑墙厚0.8m；最后，在天然气管道管顶以上1.3m处放置盖板，盖板搁置于支撑墙上，盖板厚0.56m，板上实施路面结构。距管道0.5m内及底部采取人工开挖，操作人员之间，保持足够的安全距离。交叉处钢筋混凝土盖板涵相关技术参数如下：1、管道底浇筑C20混凝土垫层，厚80cm。2、管道两侧浇筑C25混凝土墙两道，墙厚80cm。3、管道外做沥青油加强防腐（五布六油）。4、管道两侧临近支撑墙打20b号工字钢，工字钢上横撑40号钢管，用18号钢丝绳外裹麻布，将管道吊起，以防下沉。工字钢每根长4m，钢管每根长2.5m，钢丝绳每根长2.5m。5、沟槽上盖C30预制钢筋混凝土盖板。6、盖板缝隙采用1：2水泥砂浆勾缝。7、沟槽中回填中砂。8、管道探测一次。2.5.2施工前准备1、在开工前，施工所需的机械设备、原材料均需备齐，施工人员到场进行安全教育，学习施工内容以及天然气相关的安全知识。2、在交叉处工程施工前，按天然气管道运营管理单位提供的管线位置图进行施工区域管线的调查，对施工区域的天然气管线进行定位，插一排有明显标志的彩旗，并在天然气管线两侧各45m区域范围拉设专用警示带，固定桩恢复并确定，同时通知管线所有权单位确定管线位置。2.5.3基坑开挖1、土方开挖（1）土方开挖之前在管道及原有防护设施范围内撒出灰线，做好标识。用水准仪测出原地坪标高，确定天然气管道的埋深。（2）在临近管道范围内的土方严禁机械开挖，必须进行人工开挖，并派专职技术人员现场监护，并请管道管理单位相关技术人员现场指导。确定出管道位置后，在其四周用铁锹、洋镐等锋利工具时不能用力太猛，防止破坏管道的保护层。（3）开挖至管道暴露后，用草袋覆盖管道，防止紫外线暴晒，露管时间不能超过24小时，并安排人员24小时现场看护，防止人为破坏。2、基础及墙身施工（1）涵洞挖基础时做好排水引流工作，防止基底被水浸泡，基底挖至设计标高后，对基底承载力进行检测，达到设计要求，经监理工程师认可后，方可进行基础施工。（2）基础砼强度达到规范规定要求，便可立模，模板拼缝严密，支架支撑要有足够的刚度和稳定性。砼采用泵送入模。插入式机械振捣，振捣以砼泛浆不冒气泡为度，保证砼外表整体美观。（3）混凝土浇注24小时后即进行养护。混凝土拆除支撑和模板的时间经同条件下养护的混凝土检查试件试压后，按相关规范规定确定。3、回填土墙身施工完后，通知天然气管道运营管理单位对管线进行检查，合格后进行土方回填。涵洞宽度2倍范围内回填土按特殊填土要求进行(保证土中无其他物体，防止伤害管道防腐层)。回填时对称分层进行施工，每层完成后进行密实度试验，合格后方可进行下层回填。当砼达到设计强度且回填厚度达到板顶以上1m时，方可允许大型机械通过。2.5.4安全保证措施在施工过程中，认真贯彻“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，广泛应用安全系统工程和事故分析方法，严格控制和防止各类伤亡事故。具体措施如下：1、加强领导、健全组织。项目部成立安全领导小组，由经理负责，各施工队设专职安全员，制定严格的安全措施，定期分析安全生产形势，充分发挥各级质检人员的监督作用，研究、解决施工中存在的问题，及时发现安全隐患。2、安全教育要经常化、制度化。开工前进行系统安全教育，开工后抓好“三工”教育和定期培训。通过安全竞赛、现场安全标语、图片等宣传形式，增强全员安全生产的自觉性，时时处处注意安全，把安全生产工作真正落到实处。3、加强安全防护，设置安全防护标志。桥涵作业设立安全栏杆、安全网，施工人员戴安全帽、系好安全带，脚手架，脚手板要搭设牢固。2.5.5施工质量控制措施1、为保证施工质量，设专人进行检查、填写检查验收单。2、施工技术人员要熟悉施工图纸，有关规范和文件，及时处理设计变更手续。3、参加操作的工人应训练有素，关键工种如电焊工，电工，测量工等均需进行专门培训，考核合格后方可上岗操作。施工前对职工进行技术交底及技术指导。4、轴线及高程的测量控制标志，必须经工地负责人验收、测控位置的砚标经常复核，技术措施到位。5、各工序均须进行自检和互检，上一道工序不合格不得进行下一道工序的施工。6、各种材料，成品，半成品加工件均有出厂报告或质量保证书。拉杆确保有足够的拉力。7、各种施工原始记录，质量检查记录均因完整无缺，与施工同步，有专人填写，收集，整理，采用法定计量单位。8、建立质量检查网和质量检查责任制度：（1）质检工作由工地材料部门负责，会同技监部门和技术部门进行；（2）测量基线和主控制网点，由甲方提供。由甲方、设计院和工地联合检查验收，并办理书面手续；（3）各施工工序的自检工作由施工的班组长会同班组内质检员进行，互检工作由施工技术员会同技监员班组长进行。9、加强质量教育，由工程定期召开施工技术员和班组质检员会议，学习有关规程，规范和文件；每月定期由主管施工的负责人，班组长向职工进行技术交底，强调保证质量的关键措施和具体施工办法。10、建立必要的奖罚制度，对保证质量作出贡献的职工，对工程质量一向过硬的班组和个人以表扬和适当的物质奖励，对质量事故的负责者，视损失大小，情节轻重给予经济上惩罚。11、制定必要的技术操作规程和岗位责任制度，使人人明确工作范围职责。12、有切实可行的施工方案及施工实施步骤。2.5.6安全及文明施工措施1、项目部明确现场安全员，安全责任落实到人，施工时严格遵守《输气管道工程设计规范》（GB50251-2015）、《油气输送管道穿越工程施工规范》（GB50424-2015）等要求。2、交叉施工前，由天然气管道运行管理单位组织对所有施工人员进行安全技术交底，做好安全宣传，确保万无一失。3、与天然气管道交叉周围用警示旗标识，做出安全标识牌，施工区域用彩条旗警示带隔离，严禁非作业人员入内。4、大型机具车辆通过天然气管道时作相应保护后方能通行。5、施工过程中应要对靖西一线、靖西二线天然气管道支撑桩、电流、电压检进行检测，并加以保护。6、在交叉穿越施工过程中应由靖西一线、靖西二线天然气管道运行管理单位安全员全过程监护并主动接受靖西一线、靖西二线天然气管道相关运行管理单位的检查监督。7、加强安全组织领导，成立项目分部经理为安全第一负责人的安全领导小组，全面负责安全生产管理。8、加强安全教育，强化宣传力度。9、管沟开挖至特殊地段时要采取可靠保护措施，以防止塌方伤人。3危险、有害因素的辨识与分析3.1危险有害物质辨识高速公路××标与一线、二线交叉，管道输送介质为天然气，与上游天然气长输管道相连接，使用相同的气源。气源主要为××油田天然气，天然气性质见表3.1-1。表3.1-1气田燃气组份表分析项目烃类（%）分析项目非烃类（%）CH496.16H20.000C2H61.098He0.000C3H80.136N20.001i-C4H100.021CO22.546n-C4H100.008H2S0.0002i-C5H120.005H2O0.004n-C5H120.000总烃97.428密度（kg/m3）0.7065高热值（KJ/m3）36588低热值（KJ/m3）32970天然气属易燃、易爆气体，在爆炸范围内天然气与空气混合，遇到火花可能发生爆炸事故；同时高浓度的天然气对人体有一定的危害作用。天然气的理化特性分析结果见下表。表3.1-2天然气主要理化性质表序号名称CAS号UN编号危险性类别相态火灾危险性分类爆炸上、下限备注1天然气8006-14-21971易燃气体，类别1，加压气体气态甲B5~16%国家重点监管的危险化学品注：1、本项目输送介质为净化天然气，根据表3.1-1可知，其主要成分为甲烷，本项目天然气相关危害特性值均参考甲烷。2、物质的火灾危险性按《石油天然气工程设计防火规范》（GB50183-2004）划分。3、物质的危险性类别按《危险化学品目录（2015）》划分。4、危险性类别按《国家安全监管总局办公厅关于印发危险化学品目录（2015版）实施指南（试行）的通知》辨识。5、物质的UN编号按《危险货物品名表》（GB12268-2012）辨识。6、根据《工业场所有害因素职业接触限值第1部分：化学有害因素》（GBZ2.1-2007），天然气无职业接触限值的要求。7、物质是否列入重点监管危险化学品按《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化学品名录的通知》及《国家安全监管总局关于公布第二批重点监管的危险化学品目录的通知》辨识。天然气危险有害因素分析如下：1、易燃性根据《石油天然气工程设计防火规范》（GB50183-2004），天然气火灾危险性属于甲B类。天然气主要成分为甲烷，最小点火能仅为0.28mJ。天然气可能发生的火灾类型为喷射火、闪火、火球等。2、易爆性天然气爆炸下限为5%，爆炸上限为16%，其爆炸下限低，爆炸范围较大。爆炸下限越低，爆炸范围越大，可燃气体泄漏后形成爆炸性混合气体的可能性越大，其爆炸危险性就越大。3、易扩散性天然气的密度比空气小，泄漏后不易留在低洼处，有较好的扩散性。4、窒息天然气为烃类混合物，无色有烃类特殊气。其主要成分为甲烷。空气中甲烷浓度过高能使人窒息，当空气中甲烷达到25％～30％时，可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、精细动作故障等，甚至产生窒息、昏迷。长期接触天然气可出现神经衰弱综合征。5、静电积聚天然气的电阻率较大，当沿管道流动与管壁摩擦，很容易产生静电，且不易消除。如果静电放电产生的电火花能量达到或大于可燃物的最小点火能，就会立即引起泄露的天然气发生燃烧和爆炸。6、可形成天然气水合物在天然气输送过程中，经常会出现水合物堵塞管道的情况，天然气水合物是石油、天然气开采、加工和运输过程中在一定温度和压力下天然气与液态水形成的冰雪状复合物。严重时，这些水合物能堵塞管线、阀门和设备，从而影响天然气的集输运转。只要条件满足，天然气水合物可以在管道中形成，这对天然气生产及储运危害很大。7、根据《国家安全监管总局办公厅关于印发首批重点监管的危险化学品安全措施和应急处置原则的通知》（安监总厅三[2011]142号）内容，天然气的理化特性、危害信息、采取的安全措施及应急处置原则如下：表3.1-3天然气理化特性、危害信息、采取的安全措施及应急处置原则信息表特别警示极易燃气体。理化特性无色、无臭、无味气体。微溶于水，溶于醇、乙醚等有机溶剂。分子量16.04，熔点-182.5℃，沸点-161.5℃，气体密度0.7163g/L，相对蒸气密度（空气=1）0.6，相对密度（水=1）0.42（-164℃），临界压力4.59MPa，临界温度-82.6℃，饱和蒸气压53.32kPa（-168.8℃），爆炸极限5.0%～16%（体积比），自燃温度537℃，最小点火能0.28mJ，最大爆炸压力0.717MPa。主要用途：主要用作燃料和用于炭黑、氢、乙炔、甲醛等的制造。危害信息【燃烧和爆炸危险性】极易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇热源和明火有燃烧爆炸危险。【活性反应】与五氧化溴、氯气、次氯酸、三氟化氮、液氧、二氟化氧及其他强氧化剂剧烈反应。【健康危害】纯甲烷对人基本无毒，只有在极高浓度时成为单纯性窒息剂。皮肤接触液化气体可致冻伤。天然气主要组分为甲烷，其毒性因其他化学组成的不同而异。安全措施【一般要求】操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程，熟练掌握操作技能，具备应急处置知识。密闭操作，严防泄漏，工作场所全面通风，远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。在生产、使用、贮存场所设置可燃气体监测报警仪，使用防爆型的通风系统和设备，配备两套以上重型防护服。穿防静电工作服，必要时戴防护手套，接触高浓度时应戴化学安全防护眼镜，佩带供气式呼吸器。进入罐或其它高浓度区作业，须有人监护。储罐等压力容器和设备应设置安全阀、压力表、液位计、温度计，并应装有带压力、液位、温度远传记录和报警功能的安全装置，重点储罐需设置紧急切断装置。避免与氧化剂接触。生产、储存区域应设置安全警示标志。在传送过程中，钢瓶和容器必须接地和跨接，防止产生静电。搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。禁止使用电磁起重机和用链绳捆扎、或将瓶阀作为吊运着力点。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。【特殊要求】【操作安全】（1）天然气系统运行时，不准敲击，不准带压修理和紧固，不得超压，严禁负压。（2）生产区域内，严禁明火和可能产生明火、火花的作业（固定动火区必须距离生产区30m以上）。生产需要或检修期间需动火时，必须办理动火审批手续。配气站严禁烟火，严禁堆放易燃物，站内应有良好的自然通风并应有事故排风装置。（3）天然气配气站中，不准独立进行操作。非操作人员未经许可，不准进入配气站。（4）含硫化氢的天然气生产作业现场应安装硫化氢监测系统。进行硫化氢监测，应符合以下要求：——含硫化氢作业环境应配备固定式和携带式硫化氢监测仪；——重点监测区应设置醒目的标志；——硫化氢监测仪报警值设定：阈限值为1级报警值；安全临界浓度为2级报警值；危险临界浓度为3级报警值；——硫化氢监测仪应定期校验，并进行检定。（5）充装时，使用万向节管道充装系统，严防超装。【储存安全】（1）储存于阴凉、通风的易燃气体专用库房。远离火种、热源。库房温度不宜超过30℃。（2）应与氧化剂等分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。储存区应备有泄漏应急处理设备。（3）天然气储气站中：——与相邻居民点、工矿企业和其他公用设施安全距离及站场内的平面布置，应符合国家现行标准；——天然气储气站内建（构）筑物应配置灭火器，其配置类型和数量应符合建筑灭火器配置的相关规定；——注意防雷、防静电，应按《建筑物防雷设计规范》（GB50057）的规定设置防雷设施，工艺管网、设备、自动控制仪表系统应按标准安装防雷、防静电接地设施，并定期进行检查和检测。【运输安全】（1）运输车辆应有危险货物运输标志、安装具有行驶记录功能的卫星定位装置。未经公安机关批准，运输车辆不得进入危险化学品运输车辆限制通行的区域。（2）槽车和运输卡车要有导静电拖线；槽车上要备有2只以上干粉或二氧化碳灭火器和防爆工具。（3）车辆运输钢瓶时，瓶口一律朝向车辆行驶方向的右方，堆放高度不得超过车辆的防护栏板，并用三角木垫卡牢，防止滚动。不准同车混装有抵触性质的物品和让无关人员搭车。运输途中远离火种，不准在有明火地点或人多地段停车，停车时要有人看管。发生泄漏或火灾时要把车开到安全地方进行灭火或堵漏。（4）采用管道输送时：——输气管道不应通过城市水源地、飞机场、军事设施、车站、码头。因条件限制无法避开时，应采取保护措施并经国家有关部门批准；——输气管道沿线应设置里程桩、转角桩、标志桩和测试桩；——输气管道采用地上敷设时，应在人员活动较多和易遭车辆、外来物撞击的地段，采取保护措施并设置明显的警示标志；——输气管道管理单位应设专人定期对管道进行巡线检查，及时处理输气管道沿线的异常情况，并依据天然气管道保护的有关法律法规保护管道。应急处置原则【急救措施】吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。皮肤接触：如果发生冻伤：将患部浸泡于保持在38～42℃的温水中复温。不要涂擦。不要使用热水或辐射热。使用清洁、干燥的敷料包扎。如有不适感，就医。【灭火方法】切断气源。若不能切断气源，则不允许熄灭泄漏处的火焰。喷水冷却容器，尽可能将容器从火场移至空旷处。灭火剂：雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。【泄漏应急处置】消除所有点火源。根据气体的影响区域划定警戒区，无关人员从侧风、上风向撤离至安全区。应急处理人员戴正压自给式空气呼吸器，穿防静电服。作业时使用的所有设备应接地。禁止接触或跨越泄漏物。尽可能切断泄漏源。若可能翻转容器，使之逸出气体而非液体。喷雾状水抑制蒸气或改变蒸气云流向，避免水流接触泄漏物。禁止用水直接冲击泄漏物或泄漏源。防止气体通过下水道、通风系统和密闭性空间扩散。隔离泄漏区直至气体散尽。作为一项紧急预防措施，泄漏隔离距离至少为100m。如果为大量泄漏，下风向的初始疏散距离应至少为800m。3.2道路与管道交叉处危险、有害因素辨识与分析3.2.1道路与管道交叉处施工存在或潜在的危险和有害因素1、高速公路与天然气管道交叉处施工作业过程中不可避免使用到各种重型设备和车辆，若未设置盖板或盖板厚度设置不当，施工机械和车辆通行对管道的碾压影响。2、基坑开挖过程中，若未设置临界线导致超挖，或管道周边20cm范围内使用坚硬的铁质工具开挖，对天然气管道运行安全产生威胁。3、管道保护专项施工方案中未编制应急预案（管道下沉、拉裂、泄漏等）和事故应急处理措施，不利于事故应急救援。4、参照《企业职工伤亡事故分类》（GB6441-1986）和《生产过程危险和有害因素分类与代码》（GB/T13861-2009）的危险、有害因素分类标准，该工程在施工建设过程中可能存在的主要危险有害因素有：火灾爆炸、高处坠落、坍塌、起重伤害等，这些危险有害因素除了对工程本身施工安全造成不利之外，也对输气管道安全运行产生威胁。（1）火灾爆炸在施工过程中常常伴随有冲击、振动，由桩基础施工及其他机械施工产生的冲击荷载必然对邻近埋地管道周围的地层产生扰动，给埋地管道的正常使用和安全运行带来不利影响；在施工过程中车辆或其他机械若超载通过管道上方，可能对管道造成碾压或管道周边土层沉降；在开挖施工过程中，未探明管道位置，施工机械有可能碰撞管道引发破裂。而天然气管道一旦发生破裂、爆管而泄漏，遇火源可能引发严重的火灾爆炸事故。（2）高处坠落所谓高处作业是指操作者，在坠落高度基准面2m以上（含2m）有可能坠落的高处进行的作业。临边作业、悬空作业、操作平台与立体交叉作业，均应按照高处作业的要求进行防护。（3）坍塌施工中发生的坍塌事故主要有：基坑坍塌、填方路段坍塌、边坡开挖段坍塌（滑坡）、现浇混凝土梁、板的模板倒塌、拆除工程中的坍塌等坍塌时可能会对管道造成影响，对管道周围的地层产生冲击。坍塌其发生的主要原因为：1）安装和拆除预制板时大幅度摆动或放置不稳，碰撞其他物体，造成倒塌。2）桥墩支撑不符合要求，施工时坍塌。3）开挖基坑的防护不符合要求或者未查明不良地质，造成基坑坍塌。4）填方段较高时，未做好边坡防护造成填方路段坍塌。边坡开挖时，未按设计参数和要求开挖，造成边坡滑坡。（4）起重伤害建设施工过程中会使用到起重设备。起重设备起重时吊装未捆扎牢固或物体上有浮物或吊索强度不够或斜吊斜拉致使物件倾覆等；吊索、吊具、吊点选择不当；吊索从吊钩处脱出，起吊物挂吊处脱落，超载、斜吊引起提升钢丝绳断裂或挂吊绳损坏；指挥失误；精力不集中；起重司机和挂吊工配合失误；违章操作等原因可能引起起重伤害。当吊装较重物体时，发生起重伤害砸到管线覆土层，对管线造成影响。车辆伤害建设施工过程为露天施工有大量车辆在现场作业若道路路况不好，车辆运行管理混乱，车辆状况不良，违章驾驶、酒后驾车，车辆运行时观望不够，有可能引发车辆伤害事故。触电电伤害包括雷电、触电等事故。建设施工过程中若电气设备、电气线路因腐蚀、电缆绝缘破损，接地或接零损坏、失效、操作不当等，可导致绝缘降低或失效，操作过程中均可能引起触电伤害，此外因雷雨天避雷不当，导致雷电击人致伤致死，以及身体。物体打击该项目为露天作业机械操作零部件抛出，或开挖时抛洒沙石造成对人员的打击撞击，造成人员的伤害。（8）施工安全管理施工安全管理是保证施工和作业人员安全以及工程质量的关键环节，若施工中存在安全管理不到位，将对工程质量和输油管道产生不良影响。未制定安全生产管理制度和安全操作规程。1）未制定安全生产管理制度和安全操作规程。2）未对施工人员进行安全教育或安全教育不到位。3）施工作业前未对施工人员进行安全技术交底，施工人员盲目施工。4）管理人员未进行日常安全检查监督，或监督管理不到位；关键环节未进行现场监督。5）施工人员违章作业、违章指挥、违反劳动纪律。6）发现隐患未及时上报。3.2.2管道交叉穿越存在或潜在的危险和有害因素高速公路与天然气管道交叉处拟采用盖板涵保护方案。管道穿越存在或潜在的危险有害因素有：1、设计的穿越点位置不合理，与附近建（构）筑物基础、地下管线等安全距离不符合规范要求或冲突，造成建（构）筑物倒塌，其他管线损坏，引起火灾、爆炸事故，甚至导致现场无法进行施工；2、设计的穿越方式不合理，管道穿越公路方法不合理、未设置保护措施等，可能引起路面沉降、坍塌，若穿越段管线出现故障，甚至可能发生火灾、爆炸事故；3、设计的穿越角度不符合规范，角度过小时增加的穿越距离，会增加施工和管线运行对公路的安全风险，同时不符合经济学要求；4、管线的埋深不符合规范，可能引起路面沉降或坍塌，甚至导致火灾、爆炸和交通事故；5、穿越公路的管线，在路两侧未设置警示标志、标识，在后续道路改、扩建或其他建设活动时，可能导致管线损坏、火灾爆炸事故等。3.2.3管道运行过程危险有害因素分析高速公路与天然气管道交叉，在采取相关保护方案后，天然气管道在运行过程中，依据《企业伤亡事故分类》（GB6441-1986）对危险有害因素分类方法对该工程工艺过程危险有害因素进行识别与分析。1、火灾、爆炸该工程涉及到的天然气主要存在于输送管道中。正常情况下天然气都是在密闭的管线和设备间输送，一旦出现异常现象导致天然气发生泄漏，极易在空气中形成爆炸性混合气体，此时遇火源就会发生火灾、爆炸事故。该工程管道设计压力6.3MPa，当此高压气体泄漏到空气中时，即便时间较短也可能形成爆炸性混合气体，同时高压下发生爆炸的威力比常压下大，后果也更严重。另外压力管道一旦破裂，材料裂纹的扩展速度极快，不易止裂，撕裂长度很大，将造成更多的天然气泄漏。2、窒息因意外原因导致天然气大量泄漏，空气中的氧分含量相对较低时，抢险人员没有可靠的预防措施就直接进入抢险时，将造成抢险人员缺氧窒息，严重者甚至发生死亡事故。3、腐蚀腐蚀失效是输气管道主要失效形式之一。腐蚀既有可能大面积减薄管道壁厚，导致过度变形或爆破，也有可能导致管道穿孔，引发泄漏事故。本工程涉及的输气管线均采用埋地敷设，埋地管道受所处环境的土壤类型、土壤电阻率、土壤含水量（湿度）、pH值、硫化物含量、氧化还原电位、微生物、杂散电流及干扰电流等因素的影响，会造成管道电化学腐蚀、化学腐蚀、微生物腐蚀、应力腐蚀和干扰腐蚀。金属管道在电解质中，由于各部位电位不同，在电子交换过程中产生电流，作为阳极的金属会被逐渐溶解，这种现象称为电化学腐蚀。通常金属管道的腐蚀主要是电化学腐蚀作用的结果。按照输气管道在潮湿土壤中所形成的腐蚀原电池的电极大小不同，电化学腐蚀分为微电池腐蚀和宏电池腐蚀，其中微电池腐蚀对埋地管道的危害较小，长输管道在土壤中以宏电池腐蚀为主。宏电池腐蚀包括氧浓差宏电池、pH差异宏电池、盐浓差宏电池、金属差异宏电池（电偶腐蚀）和温差宏电池等。由于阳极区和阴极区相距甚远，土壤介质的电阻在腐蚀电池回路总电阻中占有相当大的比重，因此，宏电池的腐蚀速度不仅与阳极和阴极的电极过程有关，还与土壤电阻率密切相关。土壤电阻率越大，宏电池的腐蚀速度就越低。宏电池腐蚀在管道表面上产生斑块状、孔穴状腐蚀，其危害特别大。应力腐蚀是指金属或合金在拉应力和腐蚀介质的协同作用下引起的破坏现象。应力腐蚀的特征是形成腐蚀-机械裂纹，这种裂纹不仅可以沿着晶间发展，而且可以穿过晶间。由于裂纹向金属内部发展，使金属或合金结构的强度大大降低，严重时发生突然损坏。微裂纹一旦形成，其扩展速度很快，进而引起应力腐蚀开裂（SCC）。这种开裂往往是突发性的、灾难性的，会引起爆炸、火灾等事故，是破坏性和危害性最大的腐蚀形式之一。对于本工程埋地输气管道，主要的应力腐蚀形式有：管道外壁碱性土壤中的SCC和管道外壁近中性土壤中的SCC。它们的共同特点是必须同时具备三个条件，即腐蚀环境、敏感的管材和拉应力的存在。电流腐蚀包括直流杂散电流腐蚀和交流杂散电流腐蚀。直流杂散电流主要来自直流的接地系统，如直流电气轨道、直流供电所接地极等。埋地钢质管道因直流杂散电流或干扰电流造成的腐蚀与一般的宏电池腐蚀一样，具有局部腐蚀的特征，而造成管道腐蚀破坏的原理属电解原理。3.3自然环境的危险有害因素辨识与分析本项目管道位于××市××乡，其自然环境危险和有害因素主要有以下几点：1、地震危害本工程所在地的建筑抗震设防烈度为7度。地震是具有较强破坏力的自然因素，特别是大于8级的强震可造成地面的强烈震动以及各种次生灾害的发生，从而直接或间接破坏管道。管线沿线所经地区如果发生地震对输气管道造成的危害有：（1）永久性地土变形，如地表断裂、土壤液化、塌方等，引起管线断裂；（2）地震等级对管道系统的破坏情况如下表。表3.3-1管道系统在不同地震烈度场中的行为特征地震烈度地表现象管道及地物行为Ⅶ潮湿疏松处地表有裂缝，个别情况下山体出现裂缝，偶有塌方。可能造受地表裂缝、滑落重物损伤。Ⅷ地表裂缝可达10cm以上，有泥沙冒出，水位较高、地形破碎处较多，滑坡、崩塌普遍。道路出现缝隙或塌方，地下管道接头处造严重受破坏。Ⅸ山体倾斜面滑坡、山崩普遍。道路出现较大缝隙，部分地下管道遭受严重破坏。Ⅹ山体倾斜面滑坡、山崩普遍。地下管道大面积破裂。Ⅺ地表巨大破坏。地下管道完全破坏。2、地面沉降（地土变形）危害作为自然灾害，地面沉降发生有着一定的地质原因，如松散地层在重力作用下变成致密地层、地质构造作用、地震等都会导致地面沉降。也有人为因素，如过度开采地下水等直接导致了地面沉降。地面沉降可能导致管道等悬空或产生相应变形，严重时发生断裂。3、冻土危害季节性冻土对管道的危害主要是冻胀、冻凝，地基土的冻胀可使管道应力发生变化，严重时冻裂管线钢材导致泄漏，或冻凝管输物料导致管道系统堵塞。4、湿陷性黄土危害湿陷性土壤遇水容易液化（实际是溶解在水中），并随水流流走，造成管道覆土损失，减少管道覆土量，严重时造成管道暴露而遭到破坏。应当加强管道巡线，尤其是在雨天过，后发现问题，立即汇报处理。湿陷性黄土可能导致管道产生变形，甚至破坏，尤其在管道上、下坡段的危害较大，处理不善，将因其湿陷在管道上下弯头处产生应力集中而危及管道安全。有可能造成地面管道损坏，管道连接处变形或断裂。5、强降雨该工程管道区域一旦强降雨，在洪水的作用下可能导致管道裸露、悬空，甚至冲断管线。强降雨危害主要有：（1）强降雨引起的泥石流挤压管道，造成管道变形甚至断裂；（2）导致管道裸露或悬空，使管道弯曲变形，甚至断裂。3.4道路与管道相互影响响分析天然气输气管道的主要危险有害因素是火灾、爆炸及窒息、腐蚀。如果管线出现破损、断裂、焊接不严等问题，造成气体泄漏，遇明火发生爆炸，则会对周边敏感区域造成较大的影响。管线穿越道路段，若管线发生火灾爆炸事故，爆炸产生的冲击波可能会对穿越段设施造成影响，有可能会引起道路的坍塌事故；若道路的地质条件发生严重变化，导致坍塌，可能会对管线造成破裂，则有可能使管线发生泄漏的危险，更甚的可能会引起次生爆炸。正常运行状态下，管线穿越段拟采用钢筋混凝土盖板涵保护措施，均已做好安全防护措施，相互影响较小。正常运行状态下，本项目道路与管线已按规范要求保证相对安全的交叉角度、埋设深度，且拟采用钢筋混凝土盖板涵安全防护措施，道路与管道相互影响较小。3.5事故案例中石油中缅天然气管道黔西南州晴隆段“6.10”泄漏爆炸事故事故经过：2018年6月10日23时13分，中石油中缅输气管道贵州段33#~35#阀室之间光缆中断信号报警；23时16分，35#、36#阀室自动截断；23时20分，发现位于晴隆县沙子镇三合村处管道（35#、36#阀室之间，桩号K0975-100m处）发生泄漏并燃爆。造成燃爆点附近晴隆县异地扶贫搬迁项目工地24名工人受伤（其中1人于2018年6月30日因抢救无效死亡），部分车辆、设备、供电线路和农作物、树木受损，直接经济损失2145万元。事故原因分析：（一）直接原因经调査，因环焊缝脆性断裂导致管内天然气大量泄漏，与空气混合形爆炸性混合物，大量冲岀的天然气与管道断裂处强烈摩擦产生静电引发燃烧爆炸，是导致事故发生的直接原因。现场焊接质量不满足相关标准要求，在组合载荷的作用下造成环焊缝脆性断裂。导致环焊缝质量岀现问题的因素包括现场执行X80级钢管道焊接工艺不严、现场无损检测标准要求低、施工质量管理不严等方面。（二）间接原因施工单位中国石油天然气管道局第三工程公司主体责任不落实，施工过程质量管理失控；山东泰思特检测有限公司执行检测标准不严，管理混乱；辽宁辽河石油工程建设监理有限公司未认真履行监理职责，对施工、检测单位存在的问题失察；中国石油天然气管道局质量管理失控，对下属单位监督指导不力；中国石油天然气股份有限公司管道建设项目经理部未切实履行职责，管理不到位；石油天然气管道工程质量监督站属行监管职责不到位；扬州市富达劳务有限公司为中国石油天然气管道局第三工程公司向违法承包人王某支付工程款提供便利，致使违法分包行为得以实施。经验教训：（一）开展隐患排查治理。对天然气管道全线开展环焊缝施工焊接质量隐患排查治理，彻底消除安全隐患，严防此类事故再次发生，切实履行安全生产主体责任和社会责任。（二）切实加强施工现场管理。业主单位要逐条树立事故暴露的现场施工管理混乱的问题，进一步理顺现场施工管理体制机制，坚强监督检查，切实督促建设单位、施工单位等参建各方认真履行现场施工管理职责，坚决防范今后管道建设施工质量出现问题。（三）加强石油天然气管道运营安全管理。特别要加强人员密集高后果区及地质条件复杂、地质情况不明区域管段的安全管理，强化巡查力度，必要时应进行管道位移、变形等在线监测。确有必要时应改线，避开人员密集区域。进一步完善应急预案，加强应急能力建设，开展应急演练。（四）完善紧急情况处置措施。鉴于天然气管道发生断裂泄漏后的严重危害，今后在处置危及管道运营的安全隐患时，要根据现场情况采取有效的安全防范措施（停输、减压等），确保处置过程安全。

4评价单元划分与评价方法选择4.1评价单元的划分理由说明作为评价对象的建设项目、装置一般是由相对独立、相互联系的若干部分（子系统、单元）组成，各部分的功能、物质、存在的危险、有害因素及安全卫生指标均不尽相同。一般按一定原则将评价对象分成若干有限、确定的单元分别运用不同的评价方法进行评价。因此，单元就是项目、装置的一个独立的组成部分。一是指布置上的相对独立性，即与装置的其它部分之间有一定的安全距离，或由防火墙、防火屏相隔开；二是指工艺上的不同性，即一个单元在一般情况下是一种工艺。评价单元一般以生产工艺、工艺装置、物料的特点和特征与危险、有害因素的类别、分布有机结合进行划分，还可按评价的需要将一个评价单元再划分为若干个子单元或更细的单元。常用的评价单元划分原则和方法有：（1）以危险、有害因素的类别为主划分1）按工艺方案、总体布置和自然条件、社会环境对建设项目（系统）的影响，宜将整个建设项目（系统）作为一个评价单元；2）将具有共性危险因素、有害因素的场所和装置划为一个单元。（2）按装置和物质特征划分1）按装置工艺功能划分；2）按布置的相对独立性划分；3）按工艺条件划分；4）按贮存、处理危险物质的潜在化学能、毒性和危险物质的数量，按事故损失程度或危险性划分；5）按事故损失程度或危险性划分。本项目评价单元的划分严格遵循评价单元的划分原则，并根据项目特点，考虑到装置设备布置上的相对独立性、工艺上的不同性等特点，划分为5个评价单元，以便于评价和更准确地得出评价结论。4.2评价单元的划分结果为了便于分析本项目的安全条件，根据本项目的实际情况和设计方案，按照评价单元的划分原则，结合危险有害因素辨识与分析结果，将该项目划分为5个评价单元，具体见表4.2-1。表4.2-1评价单元划分表序号单元名称内容1管道专项保护方案评价管道专项保护方案中拟靖西一线、靖西二线提出安全措施的可行性，提出补充措施，得出评价结论。2管道校核单元通过定量计算校核现有管道壁厚、刚度及稳定性，得出评价结论。3施工准备单元评价道路与管道交叉处的施工准备情况进行符合性检查，提出补充措施，得出评价结论。4施工单元采用预先危险性分析法对陕西省合铜高速公路TJ-11标天然气管道交叉处过程中可能发生的事故进行预先危险性分析，判断事故危险等级，提出防范措施。5管道泄漏后果模拟分析单元采用事故后果模拟分析评价法，选取危险性较大的靖西二线进行评价，计算其地面管道或埋地管道漏出地面后发生泄漏，形成蒸汽云爆炸，产生的事故后果影响范围。4.3评价方法的选择及简介4.3.1评价方法的选择针对本项目的生产特点，参考安全评价目前通用的评价方法，本次评价选择安全检查表法、预先危险性分析法、事故后果模拟评价法对系统安全进行定性和定量评价。具体的安全评价法选择见表4.3-1。表4.3-1安全评价方法选择表序号评价单元选用的评价方法1管道专项保护方案安全检查表法2管道校核单元定量计算3施工准备单元安全检查表法4施工单元预先危险性分析法5管道泄漏后果模拟分析单元事故后果模拟评价法4.3.2评价方法的简介1、安全检查表法安全检查表是系统安全工程的一种最基础、最简便、广泛应用的系统安全评价方法。安全检查表不仅用于查找系统中各种潜在的事故隐患，还对各检查项目给予量化，用于进行系统安全评价。安全检查表是由一些对工艺过程、机械设备设施和作业情况熟悉并富有安全技术、安全管理经验的人员，事先对分析对象进行详尽分析和充分讨论，列出检查内容、依据、实际情况等内容的表格（清单）。当安全检查表用于对工程、系统的设计、装置条件、实际操作、维修、管理等进行详细检查以识别所存在的危险性。2、预先危险性分析法预先危险性分析是在进行某项工程活动（包括设计、施工、生产、维修等）之前，对系统存在的各种危险因素（类别、分布）、出现条件和事故可能造成的后果进行宏观、概略预测分析的系统安全分析方法。其目的是早期发现、预防系统的潜在危险因素，确定系统的危险等级，以求在初步设计中采取有针对性的相应的防范措施，提高工程（项目）的本质安全程度。即：讨论、分析、确定系统存在的危险、有害因素及其触发条件、现象、形成事故的原因事件、事故类型、事故后果和危险等级，并有针对性地提出应采取的安全防范措施。PHA分析的结果用危险性等级来表示。危险性可划分为四个等级见下表。表4.3-1危险性等级划分表级别危险程度可能导致的后果Ⅰ安全的不会造成人员伤亡及系统损失。Ⅱ临界的处于事故的边缘状态，暂时还不至于造成人员伤亡、系统损失或降低系统性能，但应予以排除或采取控制措施。Ⅲ危险的会造成人员伤亡和系统损失，要立即采取防范对策措施。Ⅳ灾难性的造成人员重大伤亡及系统严重破坏的灾难性事故，必须予以果断排除并进行重点防范。3、事故后果模拟评价法事故后果模拟分析法是运用数学模型对可能发生的事故后果进行分析。通常一个复杂的问题或现象用数学模型来描述，往往是在一系列假设前提下按理想情况建立的，可能与实际情况有较大出入，但对辨识危险性来说是可参考的。输气工程存在的主要危险是火灾爆炸，天然气泄漏又是引发事故的重要原因，因此本评价选择了管道气体泄漏模型、蒸气云爆炸模型，对泄漏、火灾爆炸后果进行了模拟分析。1、管道气体泄漏模型输气管道发生泄漏时，气体泄漏量可根据气体流动方程进行计算，其泄漏速度与气体的流动状态有关。当气体状态满足下式要求时，气体流动属音速流动。式中，p—容器内介质压力，Pap0—环境压力，Pak—气体的绝热指数当气体呈音速流动时，其泄漏速率按下式计算：式中，q—气体泄漏质量流量，kg/s；Cd—气体泄漏指数，裂口为圆形时取1.0；A—孔口截面积；取0.00001256m2；p—管道内介质压力，Pa；k—气体绝热指数，取1.3；M—分子量；取0.017kg/mol；R—气体常数，8.31J/（mol·K）；T—气体温度，K，取288°F。2、蒸汽云爆炸模型爆炸性气体以气态存储时泄漏到空气中，遇到火源，则可能发生蒸气云爆炸。根据荷兰应用科研院［TNO(1979)］建议，可按下式预测蒸气云爆炸的冲击波的损害半径：R=Cs(N·V·Hc)1/3式中，R—为损害半径，mN—为效率因子，一般取10％V—为可燃气体体积，m3Hc—为可燃气体的高燃烧热值，kJ/m3Cs为经验常数，取决于损害等级，损害等级见下表：表4.3-2损害等级取值表损害等级Cs设备损坏人员伤害10.03重创建筑物和加工设备1%死于肺部伤害；＞50%耳膜破裂＞50%被碎片击伤20.06损坏建筑物外表可修复性破坏1%耳膜破裂；1%被碎片击伤30.15玻璃破碎被碎玻璃击伤40.410%玻璃破碎5定性、定量评价5.1管道专项保护方案单元评价依据《中华人民共和国石油天然气管道保护法》、《公路安全保护条例》（国务院令第593号）、《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）、《公路路线设计规范》（JTGD20-2017）、《输气管道工程设计规范》（GB50251-2015）、《油气输送管道穿越工程设计规范》（GB50423-2013）、《交通运输部、国家能源局、国家安全监管总局关于规范公路桥梁与石油天然气管道交叉工程管理的通知》（交公路发[2015]36号）等法律法规、标准规范编制安全检查表对陕西省合铜高速公路TJ-11标天然气管道交叉处专项方案进行评价。专项方案全检查表见表5.1-1。表5.1-1高速公路与天然气管道交叉处专项方案安全检查表序号检查内容依据标准实际情况是否符合1油气管道穿（跨）越公路和公路桥梁自然地面以下空间、以及公路跨越油气管道前，各地公路管理机构或油气管道管理机构应按照有关规定，委托具有相应资质的单位开展安全技术评价，出具评价报告。《交通运输部、国家能源局、国家安全监管总局关于规范公路桥梁与石油天然气管道交叉工程管理的通知》（交公路发[2015]36号）第四条本报告为建设单位委托具有相关资质的××公司编制安全技术评价报告。符合2新建或改建公路与既有油气管道交叉时，应选择在管道埋地敷设地段，采用涵洞方式跨越管道通过；受地理条件影响或客观条件限制时，可采用桥梁方式跨越管道通过。采用涵洞跨越既有管道时，交叉角度不应小于30°；采用桥梁跨越既有管道时，交叉角度不应小于15°。桥梁下墩台离开管道的净距、对埋地管道的保护措施（钢筋混凝土盖板、地面标识）依照本通知第二条规定执行。《关于规范公路桥梁与石油天然气管道交叉工程管理的通知》（交公路发[2015]36号）第四条交叉处均在管道埋地敷设地段，交叉处拟采用盖板涵保护方式通过；道路与管道交叉角度均大于30°（具体见2.3节）。其中图2.3-1中⑤、⑥处为高架桥梁与天然气管道交叉，交叉处位于大桥11#-12#桥墩之间。符合3油气管道从公路桥梁自然地面以下空间穿越时，必须严格遵循《公路工程技术标准》、《公路路线设计规范》、《公路桥涵设计通用规范》、《油气输送管道穿越工程设计规范》等有关标准规范，并同时满足下列条件：（一）不能影响桥下空间的正常使用功能。（二）油气管道与两侧桥墩（台）的水平净距不应小于5米。（三）交叉角度以垂直为宜。必须斜交时，应不小于30°。（四）油气管道采用开挖埋设方式从公路桥下穿越时，管顶距桥下自然地面不应小于1米，管顶上方应铺设宽度大于管径的钢筋混凝土保护盖板，盖板长度不应小于规划公路用地范围宽度以外3米，并设置地面标识标明管道位置；采用定向钻穿越方式的，钻孔轴线应距桥梁墩台不小于5米，桥梁（投影）下方穿越的最小深度应大于最后一级扩孔直径的4～6倍。《关于规范公路桥梁与石油天然气管道交叉工程管理的通知》（交公路发[2015]36号）第二条交叉角度为50°，管道与两侧桩基间距大于5m；二线与大桥交叉角度为50°，管道与两侧桩基间距大于5m。此处交叉点拟在管顶上方钢筋混凝土保护盖板方式保护天然气管道，但方案中未明确保护盖板长度。下一步需完善4管道与各级公路相交叉且采用下穿方式时，应设置地下通道（涵）或套管。通道或套管应按相应公路等级的汽车荷载等级进行验算。《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）第9.5.4条与天然气管道交叉，天然气管道采用钢筋混泥土盖板涵保护方式。高速公路沥青混凝土路面以双轮组单轴100KN为标准轴载，设计年限15年。水泥混凝土路面以100KN的单轴-双轮组荷载为标准轴载，设计基准期为30年。符合5油气输送管道与各级公路相交叉且采用下穿方式时，应设置地下通道（涵）或套管。《公路路线设计规范》（JTGD20-2017）第12.5.6条拟对天然气管道采用钢筋混泥土盖板涵保护方式。符合6原油管道、天然气输送管道与公路相交叉时，宜为正交；必须斜交时，交叉角度应大于30°。《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）第9.5.3条道路与管道交叉角度均大于30°（具体见2.3节）。其中图2.3-1中⑤、⑥处为高架桥梁与天然气管道交叉，交叉角度为50°。符合7公路与油气输送管道相交时，以正交为宜。必须斜交时，其交叉的锐角不宜小于30°。《公路路线设计规范》（JTGD20-2017）第12.5.5条符合8油气管道与公路、铁路宜垂直交叉，在特殊情况下，交角不宜小于30°。油气管道与公路、铁路桥梁交叉时，在对管道采取防护措施后，交叉角可小于30°，防护长度应满足公路、铁路用地范围以外3m的要求。《油气输送管道穿越工程设计规范》（GB50423-2013）第7.1.6条符合9采用涵洞、套管等保护方法穿越公路、铁路时。宜采用钢筋混凝土涵洞、钢筋混凝土套管或钢制套管。《油气输送管道穿越工程设计规范》GB50423-2013第7.3.1条交叉处拟采取钢筋混凝土盖板涵方式保护。符合单元小结：通过对专项方案的安全检查表检查，共检查9项，全部符合要求。本次评价范围内高速公路与天然气管道交叉处专项方案关于道路与一线、二线交叉处的交叉角度、保护方式等均符合《中华人民共和国石油天然气管道保护法》、《公路安全保护条例》（国务院令第593号）、《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）、《公路路线设计规范》（JTGD20-2017）、《油气输送管道穿越工程设计规范》（GB50423-2013）等法律法规、标准规范要求，但方案还需细化完善，按规范要求补充完善××大桥与天然气管道穿越处钢筋混凝土保护盖板的长度参数。5.2管道校核管道壁厚计算、管道稳定性校核的计算过程及结果摘自《××高速公路交叉占压“一、二线”整改工程》，具体如下：5.2.1管道壁厚计算根据《输气管道工程设计规范》（GB/T50251-2015）地区等级划分规定，××高速公路与天然气管道交叉部分管道属于二级地区，根据《油气输送管道穿越工程设计规范》（GB/T50423-2013），穿越高速需采取保护措施，设计系数为0.6，根据《输气管道工程设计规范》（GB/T50251-2015）壁厚计算公式：其中：—钢管计算壁厚(cm)；—设计压力(MPa)；—钢管外径(cm)；—钢管最小屈服强度(MPa)；—强度计算系数；—焊缝系数；—温度折减系数。计算参数如下：设计压力：管线设计压力：P=5.8MPa或6.3MPa；钢管外径：靖西一线D=426mm，靖西二线D=610mm；焊缝系数：=1.0；温度折减系数：≤120℃，取t=1.0；设计系数：穿越高速需采取保护措施，设计系数为0.6。管道壁厚校核结果详见表5.1-2。表5.1-2高速公路与天然气管道交叉处管道壁厚计算校核结果一览表项目管道外经（mm）设计系数计算壁厚（mm）管道设计壁厚（mm）是否满足要求一线D4260.65.78/10/12是二线D6100.67.78/10是经校核，对管道采取保护措施后，管道壁厚满足二级地区设计系数为0.6的要求。5.2.2管道稳定性校核1、管道的刚度校核管道需要有一定的刚性，否则在装卸、运输、堆放、下沟、回填等过程中会使管道严重变形或压瘪，一旦发生这种情形，管道即报废。管道的刚度与材料强度无关，而与材料的弹性模量、直径与壁厚比（）有关。因各种等级钢号的弹性模量都是一样的，故只考虑直径与壁厚比（）即可。同直径的管子壁厚越厚，就越小，管子刚性越好。据《输气管道工程设计规范》（GB50251-2015）第5.1.3节，钢管的外直径与壁厚的比值不应大于100。一线=426/8=53.25<100，刚度能满足要求，不会出现圆截面失稳问题。二线=610/8=76.25<100，刚度能满足要求，不会出现圆截面失稳问题。2、管道径向稳定性校核据《输气管道工程设计规范》（GB50251-2015）第5.1.4节，管道径向稳定性应按照下列公式计算：验算公式：其中：—钢管水平方向最大变形量，m；—管子外径，m；—管子平均直径，m；—管子变形滞后系数，取1.5；—基床系数；—钢材弹性模量，N/m2；—单位管壁截面惯性矩，m4/m；—钢管公称壁厚，m；—土壤变形模量，N/m2；—作用在单位管长上的总竖向载荷，N/m；—单位管长上的竖向永久载荷，N/m；—地面可变载荷传递到管道上的载荷，N/m。带入相关参数，径向稳定校核结果如下表所示。表5.1-3径向稳定校核结果表管道名称管径（mm）设计压力（MPa）壁厚（mm）管顶最深埋深（m）地面荷载（N/m）计算径向变形（m）0.03D（m）是否满足条件一线D4265.8108338800.003640.01278是二线D6106.312.58456500.005400.0183是经校核，在管道设计埋深及外载荷情况下，钢管径向稳定。5.3施工准备单元评价根据《中华人民共和国石油天然气管道保护法》（国家主席令[2010]第30号）、《中华人民共和国公路法》（1997年7月3日第八届全国人民代表大会常务委员会第二十六次会议通过，根据2017年11月4日第十二届全国人民代表大会常务委员会第三十次会议《关于修改〈中华人民共和国会计法〉等十一部法律的决定》第五次修正）、《建设工程安全生产管理条例》（中华人民共和国国务院令[2003]第393号）以及其他相关法律法规、技术标准的规定制定检查表，对施工准备情况进行了安全检查，检查情况见表5.3-1表5.3-1高速公路与天然气管道交叉处施工准备单元安全检查表序号检查内容依据标准事实记录是否符合1禁止下列危害管道安全的行为：（一）擅自开启、关闭管道阀门；（二）采用移动、切割、打孔、砸撬、拆卸等手段损坏管道；（三）移动、毁损、涂改管道标志；（四）在埋地管道上方巡查便道上行驶重型车辆；（五）在地面管道线路、架空管道线路和管桥上行走或者放置重物。《中华人民共和国石油天然气管道保护法》第二十八条交叉施工方案中无左列所述危害管道的行为。符合2禁止在本法第五十八条第一项所列管道附属设施的上方架设电力线路、通信线路或者在储气库构造区域范围内进行工程挖掘、工程钻探、采矿。《中华人民共和国石油天然气管道保护法》第二十九条本次交叉处上方涉及管道附属设施的上方未架设电力线路、通信线路。符合3在管道线路中心线两侧各五米地域范围内，禁止下列危害管道安全的行为：（一）种植乔木、灌木、藤类、芦苇、竹子或者其他根系深达管道埋设部位可能损坏管道防腐层的深根植物；（二）取土、采石、用火、堆放重物、排放腐蚀性物质、使用机械工具进行挖掘施工；（三）挖塘、修渠、修晒场、修建水产养殖场、建温室、建家畜棚圈、建房以及修建其他建筑物、构筑物。《中华人民共和国石油天然气管道保护法》第三十条本次交叉处涉及管道线路中心线两侧各五米地域范围无危害管道安全的行为。在临近管道范围内的土方严禁机械开挖，必须进行人工开挖，并派专职技术人员现场监护，5.0m内不使用机械工具挖掘。符合4进行下列施工作业，施工单位应当向管道所在地县级人民政府主管管道保护工作的部门提出申请：（一）穿跨越管道的施工作业；（二）在管道线路中心线两侧各五米至五十米和本法第五十八条第一项所列管道附属设施周边一百米地域范围内，新建、改建、扩建铁路、公路、河渠，架设电力线路，埋设地下电缆、光缆，设置安全接地体、避雷接地体；（三）在管道线路中心线两侧各二百米和本法第五十八条第一项所列管道附属设施周边五百米地域范围内，进行爆破、地震法勘探或者工程挖掘、工程钻探、采矿。县级人民政府主管管道保护工作的部门接到申请后，应当组织施工单位与管道企业协商确定施工作业方案，并签订安全防护协议；协商不成的，主管管道保护工作的部门应当组织进行安全评审，作出是否批准作业的决定。《中华人民共和国石油天然气管道保护法》第三十五条建设单位已向相关部门提出了申请。符合5申请进行本法第三十三条第二款、第三十五条规定的施工作业，应当符合下列条件：（一）具有符合管道安全和公共安全要求的施工作业方案；（二）已制定事故应急预案；（三）施工作业人员具备管道保护知识；（四）具有保障安全施工作业的设备、设施。《中华人民共和国石油天然气管道保护法》第三十六条建设单位已编制了专项施工作业方案，施工作业人员进行了相关培训，具有管道保护知识，具有保障安全施工作业的设备和设施，但施工方案中应急预案不全面。下一步完善6进行本法第三十三条第二款、第三十五条规定的施工作业，应当在开工七日前书面通知管道企业。管道企业应当指派专门人员到现场进行管道保护安全指导。《中华人民共和国石油天然气管道保护法》第三十七条建设单位已书面通知管道企业。符合7公路建设单位应当根据公路建设工程的特点和技术要求，选择具有相应资格的勘查设计单位、施工单位和工程监理单位，并依照有关法律、法规、规章的规定和公路工程技术标准的要求，分别签订合同，明确双方的权利义务。承担公路建设项目的可行性研究单位、勘查设计单位、施工单位和工程监理单位，必须持有国家规定的资质证书。《中华人民共和国公路法》第二十四条本工程公路勘察设计单位、施工监理单位资质均符合相关要求，具体见2.1节。符合8因建设公路影响铁路、水利、电力、邮电设施和其他设施正常使用时，公路建设单位应当事先征得有关部门的同意；因公路建设对有关设施造成损坏的，公路建设单位应当按照不低于该设施原有的技术标准予以修复，或者给予相应的经济补偿。