压力容器与管道安全评价 第四讲.doc

压力容器与管道安全评价 第四讲本文由wh627714贡献 ppt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。 压力容器与管道安全评价 （第四讲） 第四讲） 西南石油大学 SOUTHWEST PETROLEUM UNIVERSITY 马廷霞 MATINGXIA 通过前面的调研和现场勘查， 通过前面的调研和现场勘查，我们已经获得 了很多关于中缅管道的工程资料！ 了很多关于中缅管道的工程资料！相信同学们对中 缅管道充满了兴趣， 缅管道充满了兴趣，并急于获得对中缅管道进行的 完整的安全评价知识资料！ 完整的安全评价知识资料！ 现在，就请同学们跟我一起开始梳理资料， 现在，就请同学们跟我一起开始梳理资料，获 取更多关于安全评价的有用知识吧！ 取更多关于安全评价的有用知识吧！ 现在我们先回忆一下，在工程勘察和资 现在我们先回忆一下， 料整理中，我们遇到的工程危险、 料整理中，我们遇到的工程危险、有害 因素有哪些？ 因素有哪些？ 工程危险、 工程危险、有害因素 天然气主要危险性 天然气属易燃、易爆物质，极易在通常环境中引起燃烧和爆炸。 天然气属易燃、易爆物质，极易在通常环境中引起燃烧和爆炸。 逸散的天然气和空气混合，当浓度达到爆炸下限时， 逸散的天然气和空气混合，当浓度达到爆炸下限时，如遇明火就 会发生爆炸，这是天然气事故中危害与损失最大的一种； 会发生爆炸，这是天然气事故中危害与损失最大的一种；如果未 达到爆炸下限，遇明火则会发生燃烧。 达到爆炸下限，遇明火则会发生燃烧。 1) 易燃性 3) 易扩散性 甲烷 乙烷 丙烷 组分项目 2) 易爆性 CH4 表3.1-1 天然气中各主要组分 基本性质(0 基本性质 ，101.325kPa) 密度 (kg/m3) 爆炸上限 %(V) 爆炸下限 %(V) 自燃点 () 理论燃烧温度 () 燃烧1m 气体所需空气量(m 燃烧1m3气体所需空气量(m3) 最大火焰传播速度 (m/s) 正丁烷 C4H10 2.71 1.8 8.4 490 2057 31.02 0.82 异丁烷 i-C4H10 2.71 1.8 8.4 / 2057 31.02 / 其它 烃类 C5-C11 3.45 1.4 8.3 / / 38.18 / C2H6 1.36 2.9 13.0 530 2020 16.7 0.86 C3H8 2.01 2.1 9.5 510 2043 23.9 0.82 0.72 5.0 15.0 645 1830 9.54 0.67 工程危险、 工程危险、有害因素 工艺过程危险、 工艺过程危险、有害因素分析 引发站场事故的主要危险、有害因素表现为： 引发站场事故的主要危险、有害因素表现为： 站内管道破裂、站场设备故障和设备泄漏等。 站内管道破裂、站场设备故障和设备泄漏等。 1) 站场设备 由于中缅天然气管道操作压力 较高，且有不均变化， 较高，且有不均变化，因此存在着 由于压力波动、 由于压力波动、疲劳等引发事故的 可能；若设备选型不当， 可能；若设备选型不当，将直接关 系到站场安全运行。 系到站场安全运行。各站场均有过 滤设备， 滤设备，当过滤分离器的滤芯堵塞 如果差压变送计失灵， 时，如果差压变送计失灵，并且安 全阀定压过高或发生故障不能及时 泄放，就会造成憋压或泄漏事故。 泄放，就会造成憋压或泄漏事故。 各站场计量、 各站场计量、调压系统的设备和仪 表较多，若这些设备和仪表失灵、 表较多，若这些设备和仪表失灵、 法兰安装密封不可靠， 法兰安装密封不可靠，可能发生泄 漏事故。 漏事故。 2) 仪表 站内现场仪表是实现SCADA系统和 站内现场仪表是实现 系统和 ESD系统控制的关键。其中温度检测系统、 系统控制的关键。 系统控制的关键 其中温度检测系统、 压力检测系统、计量系统、火灾报警系统、 压力检测系统、计量系统、火灾报警系统、 可燃气体报警系统等与仪表的性能、 可燃气体报警系统等与仪表的性能、使用 及维护密切相关。 及维护密切相关。当仪表故障或测量误差 过大，会造成误判断泄漏而切断管道输送； 过大，会造成误判断泄漏而切断管道输送； 当发生较小的泄漏时，如不能及时发现， 当发生较小的泄漏时，如不能及时发现， 将会造成大的泄漏事故。 将会造成大的泄漏事故。 工程危险、 工程危险、有害因素 3) 公用工程系统 如果出现停电时间过长或通讯 系统故障， 系统故障，有可能对设备及管道运 行带来危害。 行带来危害。 4) 工艺废气排放 清管作业采用带压引球清管操作， 清管作业采用带压引球清管操作，会有少量输送介质 采用火炬燃烧放空的方式排出，排放量每次约几十立方米。 采用火炬燃烧放空的方式排出，排放量每次约几十立方米。 当管道发生事故需要事故排放时， 当管道发生事故需要事故排放时，排放气量在 0.648104m32.594104m3，采用火炬放空方式。一旦 采用火炬放空方式。 火炬系统出现故障，就要将管道中气体直排进大气， 火炬系统出现故障，就要将管道中气体直排进大气，当这 些气体与空气混合达到爆炸浓度极限时，存在爆炸危险。 些气体与空气混合达到爆炸浓度极限时，存在爆炸危险。 当管道运行压力超过设定值时，会有泄压排放， 当管道运行压力超过设定值时，会有泄压排放，采用 直接压力保护阀泄压方式，气体直接排入大气环境， 直接压力保护阀泄压方式，气体直接排入大气环境，也有 发生爆炸的可能性。 发生爆炸的可能性。 工程危险、 工程危险、有害因素 5) 固体废物 由于腐蚀和积累， 由于腐蚀和积累，天然气输送 系统中会有一些固体废物， 系统中会有一些固体废物，主要成 分是氧化铁和少量的其他氧化物如 氧化镁、氧化锰、氧化铝等。 氧化镁、氧化锰、氧化铝等。其中 的细小粉尘可能会堵塞过滤分离器 或小的出口孔。 或小的出口孔。 固体废物中的硫化亚铁是清管 作业中容易产生的物质。 作业中容易产生的物质。硫化亚铁 具有自燃性， 具有自燃性，在常温通风条件下能 迅速氧化燃烧。 迅速氧化燃烧。 氧化铁 6) 噪声 站场内噪声声源主要为调压系统、放空系统、清管系统和天然气发电机等。 站场内噪声声源主要为调压系统、放空系统、清管系统和天然气发电机等。调 压系统的噪声值在70dB(A)90dB(A)之间，其噪声值不稳定，随输气量的变化而 之间， 压系统的噪声值在 之间 其噪声值不稳定， 变化，但操作人员每天接触此噪声的时间很短，因此不会对操作人员听力造成损伤； 变化，但操作人员每天接触此噪声的时间很短，因此不会对操作人员听力造成损伤； 作为备用电源的天然气发电机在运行时噪声比较大，清管系统、 作为备用电源的天然气发电机在运行时噪声比较大，清管系统、放空系统的噪声也 比较大，但它们都是间歇运行，使用频率很低，故对操作人员听力影响不大。 比较大，但它们都是间歇运行，使用频率很低，故对操作人员听力影响不大。 工程危险、 工程危险、有害因素 7) 其他 站场内还存在着操作 人员意外伤害的可能， 人员意外伤害的可能，如 接触电气设备时可能发生 触电事故； 触电事故；天然气泄漏发 生火灾、 生火灾、爆炸或中毒窒息 事故； 事故；承压设备上的零部 件固定不牢或设备超压可 能发生物体打击事故； 能发生物体打击事故；加 热设备运行时可能发生蒸 汽泄漏事故， 汽泄漏事故，使操作人员 遭受高温灼伤。 遭受高温灼伤。 另外， 另外，站内控制系统 还会受到直击雷和感应雷 的影响。 的影响。尤其是在夏季雷 电频发的地区， 电频发的地区，站内极易 发生因雷击产生的控制系 统元件损坏和强烈的信号 干扰。 干扰。 工程危险、 工程危险、有害因素 长输管道危险、 长输管道危险、有害因素分析 应力开裂危险性分析 应力开裂是金属管道在固定拉应力和特定介质的共同作用下引起， 应力开裂是金属管道在固定拉应力和特定介质的共同作用下引起，常见破坏形式 是脆性断裂，而且往往没有预兆，对管道具有很大的破坏性。 是脆性断裂，而且往往没有预兆，对管道具有很大的破坏性。 环境因素、材料因素、拉应力，其单方面或三方面都能引发管道的应力开裂。 环境因素、材料因素、拉应力，其单方面或三方面都能引发管道的应力开裂。 (1) 环境因素 环境温度、湿度、土壤类型、地形、土壤电导率、 环境温度、湿度、土壤类型、地形、土壤电导率、CO2，以及水含量等对应力腐 ， 蚀将造成一定的影响。粘结性差的防腐层以及防腐层剥离区，易产生应力腐蚀破裂。 蚀将造成一定的影响。粘结性差的防腐层以及防腐层剥离区，易产生应力腐蚀破裂。 (2) 材料因素 应力腐蚀开裂与管材制造方法(如焊接方法 、管 应力腐蚀开裂与管材制造方法 如焊接方法)、 如焊接方法 材种类及成分、管材杂质含量(大于 大于200m 材种类及成分、管材杂质含量 大于 250m的非金属杂质的存在会加速裂纹的形成 、 的非金属杂质的存在会加速裂纹的形成)、 的非金属杂质的存在会加速裂纹的形成 钢材强度及钢材塑性变形特点有关。 钢材强度及钢材塑性变形特点有关。管道表面条 件也对裂纹的产生起着重要作用。 件也对裂纹的产生起着重要作用。 (3) 拉应力 主要包括制造应力、工作应力、操作应力、 主要包括制造应力、工作应力、操作应力、循环 负荷、拉伸速率、 负荷、拉伸速率、次级负载等。 工程危险、 工程危险、有害因素 CO2腐蚀失效 该工程气源天然气组分中含有一定量的CO 该工程气源天然气组分中含有一定量的 2(0.5mol%)，CO2为弱酸性 ， 对金属有一定的腐蚀性。 气体，它溶于水后形成H 气体，它溶于水后形成 2CO3，对金属有一定的腐蚀性。CO2腐蚀与管输 压力、温度、湿度等有关，随着系统压力的增加，而导致腐蚀的速度加快。 压力、温度、湿度等有关，随着系统压力的增加，而导致腐蚀的速度加快。 CO2腐蚀的危害形态 1) 不均匀的全面腐蚀与点蚀 CO2引起的腐蚀常常是一种类似溃疡状的不均匀全面腐蚀，严重时可 引起的腐蚀常常是一种类似溃疡状的不均匀全面腐蚀， 能呈蜂窝状，在金属表面形成许多大小、形状不同的蚀坑、沟槽等。 能呈蜂窝状，在金属表面形成许多大小、形状不同的蚀坑、沟槽等。几乎 所有的合金在CO 环境中都可以发生点蚀，其点蚀坑周边锐利、界面清晰， 所有的合金在 2环境中都可以发生点蚀，其点蚀坑周边锐利、界面清晰， 可在较短的时间内完全穿透管壁。 可在较短的时间内完全穿透管壁。 2) 冲蚀 管子截面变化部位和收缩节流部位的介质流速增高， 腐蚀加剧， 管子截面变化部位和收缩节流部位的介质流速增高，CO2腐蚀加剧， 如果气流速度增加3.7倍时 则其腐蚀速度增加5倍 倍时， 如果气流速度增加 倍时，则其腐蚀速度增加 倍。 3) 应力腐蚀破裂 在碱性介质中， 及碳酸盐可造成碳钢的应力腐蚀破裂。 在碱性介质中，CO2及碳酸盐可造成碳钢的应力腐蚀破裂。氧的存在 会加剧这种破裂发生的可能。 会加剧这种破裂发生的可能。 的腐蚀性减弱；当介质的流速增高时， 当介质的pH值升高时 值升高时， 当介质的 值升高时，CO2的腐蚀性减弱；当介质的流速增高时， CO2的腐蚀速度加剧。 的腐蚀速度加剧。 工程危险、 工程危险、有害因素 1) 材料因素 合金元素对材料的耐CO2腐蚀性能影响很大。有实验证明，Cr、Co能提高材料的耐 腐蚀性能影响很大。 能提高材料的耐CO2腐蚀性能；C、 腐蚀性能； 、 合金元素对材料的耐 腐蚀性能影响很大 有实验证明， 、 能提高材料的耐 腐蚀性能 Cu使材料的耐 使材料的耐CO2腐蚀性能下降；Mo的影响不大；Ni含量小于 时有害，含量大于 时，可显著提高材 腐蚀性能下降； 的影响不大 的影响不大； 含量小于 时有害，含量大于5%时 含量小于5%时有害 使材料的耐 腐蚀性能下降 料的耐蚀性能。 料的耐蚀性能。 2) CO2的分压及水的组成 CO2的分压对腐蚀速度影响最大，分压越大，溶入介质中的 的分压对腐蚀速度影响最大， 越多， 下降， 的分压对腐蚀速度影响最大 分压越大，溶入介质中的CO2越多，溶液的 下降，金属的腐蚀速 越多 溶液的pH下降 度越大。某些溶解物质对水具有缓冲作用，可阻止pH值降低 进而减少CO2的腐蚀。 值降低， 的腐蚀。 度越大。某些溶解物质对水具有缓冲作用，可阻止 值降低，进而减少 的腐蚀 CO2腐蚀的影响因素 3) 温度的影响 温度是影响CO2腐蚀的重要因素。温度小于 腐蚀的重要因素。 温度是影响 腐蚀的重要因素 温度小于60 时均匀腐蚀，其腐蚀速度受CO2扩散并进而生成 时均匀腐蚀，其腐蚀速度受 扩散并进而生成 H2CO3速度的控制，当温度升高时，CO2的腐蚀速度 速度的控制， 速度的控制 当温度升高时， 的腐蚀速度 急剧增加。 急剧增加。 4) 介质的 值与流速的影响 介质的pH值与流速的影响 当介质的pH值升高时 值升高时， 的腐蚀性减弱； 当介质的 值升高时，CO2的腐蚀性减弱；当介 的腐蚀速度加剧。 质的流速增高时， 质的流速增高时，CO2的腐蚀速度加剧。 工程危险、 工程危险、有害因素 管道腐蚀穿孔 埋地钢质管道具有防腐层， 埋地钢质管道具有防腐层，使管道在埋 地敷设时得到保护。但是， 地敷设时得到保护。但是，由于实际工作中 防腐质量不能完全保证、 防腐质量不能完全保证、管道施工可能造成 防腐层机械损伤以及地质灾害等因素可能造 成防腐层破坏，导致管道腐蚀，引发事故。 成防腐层破坏，导致管道腐蚀，引发事故。 管道材料缺陷或焊口缺陷隐患 这类事故多因焊缝或管道母材中的缺陷在带压输送中引起管道破裂。 这类事故多因焊缝或管道母材中的缺陷在带压输送中引起管道破裂。长输管道施工中如组 对不够精细、焊接工艺欠佳，使得焊口质量难以达到预想的目标；如焊缝内部应力较大， 对不够精细、焊接工艺欠佳，使得焊口质量难以达到预想的目标；如焊缝内部应力较大，材质 不够密实、均匀等，因而使其性能潜力未得到充分发挥(甚至未达到设计的使用年限 甚至未达到设计的使用年限)。 不够密实、均匀等，因而使其性能潜力未得到充分发挥 甚至未达到设计的使用年限 。管道运 行中，受到频繁的温度波动、振动等作用，其焊缝处稍有细微之缺陷，易于引发裂纹。 行中，受到频繁的温度波动、振动等作用，其焊缝处稍有细微之缺陷，易于引发裂纹。 另外，管道的施工温度与输气温度之间存在一定的温度差，造成管道沿其轴向产生热应力， 另外，管道的施工温度与输气温度之间存在一定的温度差，造成管道沿其轴向产生热应力， 这一热应力因约束力变小从而产生热变形，弯头内弧向里凹，形成折皱，外弧曲率变大， 这一热应力因约束力变小从而产生热变形，弯头内弧向里凹，形成折皱，外弧曲率变大，管壁 因拉伸变薄， 常见焊缝缺陷类型为：未熔合、夹渣、未焊透、裂纹和气孔等。 因拉伸变薄，也会形成破裂 。常见焊缝缺陷类型为：未熔合、夹渣、未焊透、裂纹和气孔等。 工程危险、 工程危险、有害因素 管道材料缺陷或焊口缺陷隐患主要表现在： 管道材料缺陷或焊口缺陷隐患主要表现在： 1) 未熔合 未熔合是指焊道与母材之间或焊道 与焊道之间， 与焊道之间，未能完全熔化结合的部 分为根部未熔合、层间未熔合、 分。分为根部未熔合、层间未熔合、 坡口未熔合三种， 坡口未熔合三种，其中根部未熔合出 现几率较大。未熔合属于面状缺陷， 现几率较大。未熔合属于面状缺陷， 易造成应力集中， 易造成应力集中，危害性仅次于焊接 裂纹。 裂纹。 产生原因主要是由于焊接电流过小、 产生原因主要是由于焊接电流过小、 焊速过快， 焊速过快，热量不够或者焊条偏离坡 口一侧， 口一侧，使母材或先焊的焊道未得到 充分熔化金属覆盖而造成；此外， 充分熔化金属覆盖而造成；此外，母 材坡口或先焊焊道表面有锈，氧化铁、 材坡口或先焊焊道表面有锈，氧化铁、 熔渣及污物等未清除干净， 熔渣及污物等未清除干净，焊接时温 度不够， 度不够，未能将其熔化而盖上了熔化 金属亦可造成；起焊温度低， 金属亦可造成；起焊温度低，先焊的 焊道开始端未熔化。 焊道开始端未熔化。焊条摆动幅度太 窄等也是造成未熔合缺陷的一个原因。 窄等也是造成未熔合缺陷的一个原因。 图为职工们正在检查焊口 2) 夹渣 夹渣是指焊接熔渣残留于焊缝金属中的现象， 夹渣是指焊接熔渣残留于焊缝金属中的现象， 其是较为常见的缺陷之一，产生位置具有不确定性。 其是较为常见的缺陷之一，产生位置具有不确定性。 夹渣的产生原因主要是操作技术不良， 夹渣的产生原因主要是操作技术不良，使熔池 中熔渣在熔池冷却凝固前未能及时浮出而存在于焊 缝中。层间清渣不彻底， 缝中。层间清渣不彻底，焊接电流过小是产生夹渣 的主要原因。 的主要原因。 工程危险、 工程危险、有害因素 3) 未焊透 未焊透是指焊接时， 未焊透是指焊接时，接头根 部未完全熔透的现象， 部未完全熔透的现象，通常长度 较长。 较长。 未焊透产生的原因主要是组 对时局部对口间隙过小、焊接电 对时局部对口间隙过小、 流过小，造成输入热量不足， 流过小，造成输入热量不足，电 弧未能完全穿透， 弧未能完全穿透，易形成未焊透 缺陷；此外， 缺陷；此外，个别位置错边量较 大，电弧只熔合了较高一侧的母 材，较低一侧因电弧吹不到也易 产生未焊透缺陷。 产生未焊透缺陷。 5）气孔 ） 气孔是指在焊接过程中， 气孔是指在焊接过程中，熔池金属中的气体在熔 池凝固前未能及时逸出，而残留于焊缝金属中(内部或 池凝固前未能及时逸出，而残留于焊缝金属中 内部或 表面)所形成的孔穴 所形成的孔穴。 表面 所形成的孔穴。 4) 裂纹 裂纹是指在焊接应力及其他致脆因素共同作用下， 裂纹是指在焊接应力及其他致脆因素共同作用下，金 属材料的原子结合遭到破坏，形成新界面而产生的缝隙。 属材料的原子结合遭到破坏，形成新界面而产生的缝隙。 裂纹是焊接接头中最危险的缺陷， 裂纹是焊接接头中最危险的缺陷，也是长输管道焊接中 经常遇到的问题。 经常遇到的问题。 工程危险、 工程危险、有害因素 雷电侵害 管道在经过澜沧江时采用跨越方式，架空部分和地面部分 如跨越管段 如跨越管段、 管道在经过澜沧江时采用跨越方式，架空部分和地面部分(如跨越管段、 站场管道和工艺设施)，相对于整个埋地管道而言都是优良的接闪器， 站场管道和工艺设施 ，相对于整个埋地管道而言都是优良的接闪器，在附 近空中有云存在的情况下，可能形成一个感应电荷中心， 近空中有云存在的情况下，可能形成一个感应电荷中心，从而遭受直击雷 的威胁。管道不仅会感应正雷，还会感应负雷。正雷和负雷对管道， 的威胁。管道不仅会感应正雷，还会感应负雷。正雷和负雷对管道，特别 是对阴极保护设备的运行存在着不同程度的影响。 是对阴极保护设备的运行存在着不同程度的影响。 当管道上空形成雷云时，其下面大面积形成一个静电场，埋地管道也同 当管道上空形成雷云时，其下面大面积形成一个静电场， 大地一样表面感应出相反的电荷， 大地一样表面感应出相反的电荷，当电荷积聚到一定程度而又具备了放电 条件时，会出现一次强烈的放电过程。但是，由于三层PE优良的绝缘性能 优良的绝缘性能， 条件时，会出现一次强烈的放电过程。但是，由于三层 优良的绝缘性能， 管道电荷的泄放速度很慢，一旦发生管道局部的放电， 管道电荷的泄放速度很慢，一旦发生管道局部的放电，管道内形成一股强 大的电流(涌浪 。对于绝缘性能很好的管道，这种涌浪在管道或接触不良的 大的电流 涌浪)。对于绝缘性能很好的管道， 涌浪 部位产生高压，引起第二次放电。 部位产生高压，引起第二次放电。 工程危险、 工程危险、有害因素 自然灾害及第三方破坏 地震、洪水、崩塌、泥石流、 地震、洪水、崩塌、泥石流、冰冻雪灾等自然灾害和第三方破坏都可能破坏 管道，造成天然气泄漏等事故。 管道，造成天然气泄漏等事故。 工程危险、 工程危险、有害因素 管道并行 中缅油气管道在我国云南瑞丽安顺段采用并行敷设，对于盾构、 中缅油气管道在我国云南瑞丽安顺段采用并行敷设，对于盾构、隧道和跨越 等穿跨越点采用油气管道合建方式，对于地形狭窄、 等穿跨越点采用油气管道合建方式，对于地形狭窄、管道需要经过坡度较陡的横 坡地段时，采用油气管道分离建设的方式；安顺 坡地段时，采用油气管道分离建设的方式；安顺南宁末站段线路由于油气管道 已经分离，中缅天然气管道单独建设。 已经分离，中缅天然气管道单独建设。 中缅油气管道长距离并行敷设， 中缅油气管道长距离并行敷设，施工时特别是石方段爆破施工可能对已建管道 安全造成一定影响。运行过程中，中缅油气管道各自使用一套阴极保护系统， 安全造成一定影响。运行过程中，中缅油气管道各自使用一套阴极保护系统，不 同阴极保护系统间有可能存在相互干扰，影响管道防腐。 同阴极保护系统间有可能存在相互干扰，影响管道防腐。同时管道运行中如果出 现油气泄漏、火灾、爆炸等事故，可能波及到相邻管道的安全。 现油气泄漏、火灾、爆炸等事故，可能波及到相邻管道的安全。 工程危险、 工程危险、有害因素 重大危险源辨识 重大危险源是指生产、运输、使用、储存危险化学品或者处置废弃危险化学品， 重大危险源是指生产、运输、使用、储存危险化学品或者处置废弃危险化学品，且 危险化学品的数量等于或者超过临界量的单元。 危险化学品的数量等于或者超过临界量的单元。 按照重大危险源辨识 按照重大危险源辨识(GB 18218-2000)和关于开展重大危险源监督管理工作 和 的指导意见 安监管协调字 安监管协调字200456号)的要求，进行重大危险源辨识。 的要求， 的指导意见(安监管协调字 号 的要求 进行重大危险源辨识。 辨识标准 对于长输管道， 对于长输管道，符合下列条件之一 为重大危险源： 为重大危险源： 1) 输送有毒、可燃、易爆气体， 输送有毒、可燃、易爆气体， 且设计压力大于1.6MPa的管道； 的管道； 且设计压力大于 的管道 2) 输送有毒、可燃、易爆液体介 输送有毒、可燃、 质，输送距离大于等于200km且管道 输送距离大于等于 且管道 公称直径300mm的管道。 的管道。 公称直径 的管道 辨识结果 根据上述辨识标准， 根据上述辨识标准，中缅天然气管 道工程一干四支工程的输气管道系统 构成重大危险源。 构成重大危险源。 工程危险、 工程危险、有害因素 工程沿线自然灾害、 工程沿线自然灾害、社会危害因素分析 社会环境概况 沿线地震与活动断裂带 水文 沿线气象情况 沿线地形地貌 H P 1 0 0 管 道 管 道 H P 1 0 1 图4.3-1 色尔冲滑坡 管道 地质灾害和不良工程地质现象分析 云南省 中缅天然气管道西起中缅交界的云南瑞丽， 中缅天然气管道西起中缅交界的云南瑞丽，东至 贵两省交界胜境关附近， 云、贵两省交界胜境关附近，线路所经区域地貌类 型复杂多样，地质灾害类型有滑坡(滑坡群 崩塌、 滑坡群)、 型复杂多样，地质灾害类型有滑坡 滑坡群 、崩塌、 泥石流、采空塌陷、潜在不稳定斜坡等五种类型， 泥石流、采空塌陷、潜在不稳定斜坡等五种类型， 其中以滑坡数量最多， 其中以滑坡数量最多，共108处，占总数的 处 占总数的48.87%。 。 图4.3-3 双沟河泥石流堆积区 管道敷设敷设方式 敷设方式 管道敷设 不良工程地质现象 ? ? ? ? ? 活动性冲沟 采砂(石 场 采砂 石)场 膨胀土 红粘土 软土 砂土液化 评价单元的划分与评价方法选择 单元划分原则 安全预评 价导则 价导则 (AQ 80022007)第4.2 第 条规定： 条规定： “评价单元 划分应考虑 安全预评价 的特点， 的特点，以 自然条件、 自然条件、 基本工艺条 危险、 件、危险、 有害因素分 布及状况、 布及状况、 便于实施评 价为原则进 行”。 单元是装置的一个相对独立的组成部分。所谓独立部分， 单元是装置的一个相对独立的组成部分。所谓独立部分，一是 指布置上的相对独立性， 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、防火堤等屏障相隔开； 距离，或由防火墙、防火堤等屏障相隔开；二是指工艺上的不同 即一个单元在一般情况下是一种工艺。 性，即一个单元在一般情况下是一种工艺。 通过将装置划分为不同类型的单元， 通过将装置划分为不同类型的单元， 可对其不同危险性特性分别进行评 根据评价结果， 价，根据评价结果，有针对性地采 取不同的安全对策措施， 取不同的安全对策措施，从而在确 保安全的前提下节省投资。否则， 保安全的前提下节省投资。否则， 整个装置或装置的大部分就会带有 装置中最危险单元的特性。 装置中最危险单元的特性。为了降 低装置的危险性， 低装置的危险性，就必须增加安全 措施，其结果是投资增大。 措施，其结果是投资增大。 大多数生产装置都包括许多单元， 大多数生产装置都包括许多单元， 但只评价那些从损失预防角度来看 对工艺有影响的单元， 对工艺有影响的单元，这些单元称 为恰当工艺单元，简称为评价单元。 为恰当工艺单元，简称为评价单元。 评价单元划分与评价方法选择 选择评价单元的主要参数包括： 选择评价单元的主要参数包括： (1) 潜在化学能； 潜在化学能； (2) 工艺单元中危险物质的数量； 工艺单元中危险物质的数量； (3) 资金密度； 资金密度； (4) 操作压力和操作参数； 操作压力和操作参数； (5) 导致火灾、爆炸事故的案例资料； 导致火灾、爆炸事故的案例资料； (6) 对装置操作起关键作用。 对装置操作起关键作用。 一般情况下， 一般情况下，工艺单元各类参数的数 值越大，其评价必要性越大。 值越大，其评价必要性越大。 某些区域或岗位内的关键设备或单机 设备一旦遭受破坏，就可能导致停产数日， 设备一旦遭受破坏，就可能导致停产数日， 即使极小的火灾、爆炸， 即使极小的火灾、爆炸，也可能因停产而 造成重大损失。因此， 造成重大损失。因此，关键设备的损失成 为选择评价单元的重要因素。 为选择评价单元的重要因素。 划分评价单元的一般性原则： 划分评价单元的一般性原则： 评价单元的划分应使评价 单元相对独立， 单元相对独立，具有明显的特 征界限。一般应按生产工艺功 征界限。一般应按生产工艺功 能、生产设施设备相对空间位 危险有害因素类别及 置、危险有害因素类别及事故 范围来划分 来划分。 范围来划分。 评价单元划分与评价方法选择 评价单元选择除考 虑上述主要参数外， 虑上述主要参数外，还 应遵循以下原则： 应遵循以下原则： (1) 具有相似工艺 过程的装置(设备 设备)应划 过程的装置 设备 应划 分为一个单元； 分为一个单元； (2) 场所 地理位置 场所(地理位置 地理位置) 相邻的装置(设备 设备)划为 相邻的装置 设备 划为 一个单元； 一个单元； (3) 独立的工艺过 程可划为一个单元。 程可划为一个单元。 例如： 例如： 1、 一个厂房建有包括三个工段的生产线，可据情 、 一个厂房建有包括三个工段的生产线， 将其划分为（ 一个评价单元 一个评价单元.） 将其划分为（A一个评价单元 ） A、 一个评价单元 、 B、 两个评价单元 、 C、 三个评价单元 、 D、 三个评价单元以上 、 评价单元划分与评价方法选择 评价单元划分 本项目的评价范围为中缅天然气管道工程中国境内段工程， 本项目的评价范围为中缅天然气管道工程中国境内段工程，包括一条 干线、四条支线(瑞丽 贵阳南宁干线、丽江支线、玉溪支线、 瑞丽 干线、四条支线 瑞丽贵阳南宁干线、丽江支线、玉溪支线、桂林支 北海支线和防城港支线)工程的长输管道 站场，阀室及包括消防、 工程的长输管道， 线、北海支线和防城港支线 工程的长输管道，站场，阀室及包括消防、 自控、通信、供水、供电等在内的配套公用工程。 自控、通信、供水、供电等在内的配套公用工程。 根据评价范围，并依据本工程的工艺流程特征、装置(设备 平面布局， 设备)平面布局 根据评价范围，并依据本工程的工艺流程特征、装置 设备 平面布局， 参照单元划分原则， 参照单元划分原则，将本工程划分为以下四个评价单元 表5.1-1 评价单元划分 序号 1 2 3 4 评价单元 线路部分 站场部分 配套工程 安全管理 评价方法选择 对于不同的评价对象、不同的物质特性、不同的生产工艺和设备、 对于不同的评价对象、不同的物质特性、不同的生产工艺和设备、不同事故类别及事故模 所采取的评价方法应有所区别，然而由于各种危险因素和事故的影响往往都是互相关联的， 式，所采取的评价方法应有所区别，然而由于各种危险因素和事故的影响往往都是互相关联的， 所以各种评价方法通常也是互相联系的。 所以各种评价方法通常也是互相联系的。 5.2.1 评价方法选择 根据评价单元的划分结果，针对本工程特点，选取类比分析法、安全检查表法、 根据评价单元的划分结果，针对本工程特点，选取类比分析法、安全检查表法、故障树分 析法、道化学公司火灾爆炸危险指数评价法、 评价法、 管道风险评价法、 析法、道化学公司火灾爆炸危险指数评价法、SAFETI评价法、EST管道风险评价法、油气泄漏 评价法 管道风险评价法 扩散扩展灾害评估法等方法对输气站场部分和长输管道部分进行定性、定量评价。 扩散扩展灾害评估法等方法对输气站场部分和长输管道部分进行定性、定量评价。 评价中， 评价中，首先对国内外与本工程类似 长输管道事故进行统计与分析， 长输管道事故进行统计与分析，归纳 出管道事故引发原因。 出管道事故引发原因。对站场具有火 灾、爆炸危险特性的评价单元采用火 爆炸危险指数(DOW七版 定量评 七版)定量评 灾、爆炸危险指数 七版 并利用DNV软件对站场进行风险 价，并利用 软件对站场进行风险 后果定量评估。 后果定量评估。对长输管道评价包括 进行管道风险评价， 进行管道风险评价，确定出风险沿长 输管道的分布； 输管道的分布；对管线所经的人口稠 密地区的管段进行管道泄漏扩散扩展 灾害评估。 灾害评估。同时根据安全检查表法站 场和管道及配套工程进行检查评价。 场和管道及配套工程进行检查评价。 评价方法简介 1) 类比分析法 搜集国内外长距离输气管道在建设、 搜集国内外长距离输气管道在建设、运行 中发生的事故， 中发生的事故，并结合所评价管道工程的 输送介质、 输送介质、工艺特点以及管道所经地区的 自然环境、社会环境条件， 自然环境、社会环境条件，有针对性地进 行事故原因分析。类比分析的结果不仅可 行事故原因分析。 以防范事故发生， 以防范事故发生，也可为管道工程管理人 员制定相关安全技术规程提供依据。 员制定相关安全技术规程提供依据。 2) 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、 安全检查表是系统安全工程的一种最基础、最简便、广泛应用的系统危险性评价 方法。是为了系统地找出系统中的不安全因素，把系统加以剖析， 方法。是为了系统地找出系统中的不安全因素，把系统加以剖析，列出各层次的 不安全因素，然后确定检查项目，并按系统的组成顺序编制成表， 不安全因素，然后确定检查项目，并按系统的组成顺序编制成表，以便进行检查 或评审。 或评审。 本次评价采用的安全检查表，是依据石油天然气工程设计防火规范 本次评价采用的安全检查表，是依据石油天然气工程设计防火规范 (GB50183-2004)和输气管道工程设计规范(GB50251-2003)等标准、规范的 等标准、 和 输气管道工程设计规范 等标准 要求，针对本工程实际情况，编制完成的，并依据此安全检查表进行现场检查、 要求，针对本工程实际情况，编制完成的，并依据此安全检查表进行现场检查、 评价。主要检查内容包括管道线路(包括路由 管材、防腐、附属等)、 包括路由、 评价。主要检查内容包括管道线路 包括路由、管材、防腐、附属等 、输气站场 (选址、总平面布置、工艺流程、设备 、自控、消防、公用工程 供配电、给排水、 选址、 供配电、 选址 总平面布置、工艺流程、设备)、自控、消防、公用工程(供配电 给排水、 通信、防雷防静电)等各方面 等各方面。 通信、防雷防静电 等各方面。 注意：按装置和物质特性划分评价单元，其中可分为： 注意：按装置和物质特性划分评价单元，其中可分为： A、按装置工艺功能划分； 、按装置工艺功能划分； B、按布置的相对独立性划分； 、按布置的相对独立性划分； C、按工艺条件划分； 、按工艺条件划分； D、按潜在化学元素能、毒性和物质的数量划分； 、按潜在化学元素能、毒性和物质的数量划分； E、按事故损失程度或危险性划分 、 注意：安全评价基本原理有： 注意：安全评价基本原理有： A、相关性原理； 、相关性原理； B、类推性原理； 、类推性原理； C、惯性原理； 、惯性原理； D、量变到质变原理。 、量变到质变原理。 评价方法简介 3) 故障树分析法 运用系统安全工程原理， 运用系统安全工程原理，对本工程 长输管道失效和工艺站场火灾爆炸 事故进行故障树分析，归纳出可导 事故进行故障树分析， 致各类事故发生的各种基本事件或 原因， 原因，提出针对性的预防或处理措 施。 4) 道化学公司火灾、爆炸危险指数评价法 道化学公司火灾、 道化学公司火灾、爆炸危险指数评价方法(第 道化学公司火灾、爆炸危险指数评价方法 第 七版)是依据以往的事故统计资料、 是依据以往的事故统计资料 七版 是依据以往的事故统计资料、物质的潜 和现行的安全措施情况， 在能量和现行的安全措施情况 在能量和现行的安全措施情况，利用系统工 艺过程中的物质、设备、物料量等数据， 艺过程中的物质、设备、物料量等数据，通 过推算公式，对系统工艺装置及所含物料的 过推算公式， 实际潜在火灾、 实际潜在火灾、爆炸危险进行客观评价的一 种方法。这种方法具有简捷明了、 种方法。这种方法具有简捷明了、方便实用 的特点，目前已在国内外得到广泛应用。 的特点，目前已在国内外得到广泛应用。 评价方法简介 5) 量化风险评估 量化风险评估(QRA)法 法 该方法采用挪威DNV公司开发的、在 公司开发的、 该方法采用挪威 公司开发的 国际上较为权威、 国际上较为权威、先进的量化风险评 估计算软件，根据火灾、 估计算软件，根据火灾、爆炸事故的 数学模型， 数学模型，计算事故对人员伤害范围 以及对事故风险进行预测。 以及对事故风险进行预测。事故的数 学模型包括液体泄漏模型、 学模型包括液体泄漏模型、气体泄漏 模型、池火火焰与辐射强度模型、 模型、池火火焰与辐射强度模型、火 球爆炸伤害模型、 球爆炸伤害模型、爆炸冲击波伤害模 蒸汽云爆炸破坏模型等。 型、蒸汽云爆炸破坏模型等。 6) EST管道风险评估法 管道风险评估法 采用国际上先进的EST专家评分法，结合可研资 专家评分法， 采用国际上先进的 专家评分法 现场资料、国内外同类管道运行经验， 料、现场资料、国内外同类管道运行经验，对该 工程长输管道沿线不同管段的风险程度进行量化 打分，并进行分析、比较，找出风险存在的原因， 打分，并进行分析、比较，找出风险存在的原因， 提出降低风险的措施， 提出降低风险的措施，为降低管道风险提供决策 依据，达到合理运用人力、物力资源， 依据，达到合理运用人力、物力资源，减小风险 的目的。 的目的。 7) 油气泄漏扩散扩展灾害评估 法 借鉴天然气泄漏模式、 借鉴天然气泄漏模式、扩散模 式并在以往管道事故分析的基 础上， 础上，根据长输管道事故泄放 口大小， 口大小，评估本工程长输管道 的典型管段发生天然气泄漏事 故后形成的火灾爆炸危害区域 和中毒区域面积， 和中毒区域面积，对本工程安 全运行、 全运行、保护周边环境及民众 安全等提供参考和依据。 安全等提供参考和依据。 评价方法简介 考考你 1 预评价阶段危险有害因素的辩识应侧 重于（ 物的不安全因素 物的不安全因素、 环境的不 重于（A物的不安全因素、C环境的不 良影响）。 良影响）。 2 液体易燃性是以闪点作为标准划分的，国家标准规 液体易燃性是以闪点作为标准划分的， A、 物的不安全因素 、 液体闪点符合（ 闪点 闪点 定，液体闪点符合（A闪点 18 ;B18闪点 B、 人的不安全因素 、 闪点61的为易燃液体，闪点符合 23;C23闪点 闪点 的为易燃液体， C、 环境的不良影响 、 闪点 闪点 （A闪点 18;B18闪点23）的为一级 闪