石油储运设施衍生的多场景灾害评价技术

石油储运设施失效后对其周边公共安全带来挑战,为有效遏制石油储运设施事故造成的恶劣影响,需对多场景下的衍生灾害进行定量评价,开展衍生灾害后果评价体系研究。分析了普通事故与灾害事故的差异性,给出了石油储运设施衍生灾害的定义,用于综合考量灾害事故发生概率及影响后果。从衍生灾害系统、致灾机理以及孕灾环境3方面提出基于孕灾环境活跃度的衍生灾害评价模型。以石油管道所在的人口稠密区和环境敏感区发生的灾害事故为例,运用衍生灾害评价模型,通过贝叶斯网络计算管道泄漏引发火灾后该地区储运设施的失效概率以及孕灾环境活跃度。结果表明:综合考虑灾害频率和灾害后果建立的衍生灾害评价模型,可表征多场景的灾害损失程度,更能体现储运设施事故的灾害特性,可为石油储运设施的安全措施制定以及应急管理、应急资源规划等提供参考。(图7,表6,参21)     

城市天然气管道泄漏燃爆灾害评价

针对天然气管道泄漏所产生的燃烧或爆炸对运营单位造成的危害和损失,建立了评价泄漏事故后果新模型,列出了计算天然气泄漏量的小孔泄漏模型和管道断裂模型,提出了天然气泄漏的三种后果影响模型,应用高斯扩散模型模拟了气体泄漏可燃浓度的分布范围,给出了火灾热辐射危害半径的计算公式,参考传统的TNT当量法,建立了一种新的TNT当量系数法,计算爆炸冲击波的破坏作用。所建立的输气管道泄漏事故评价模型有利于在事故抢险救援过程中划定安全距离,确定危险区域半径,将事故引发的火灾或爆炸危害降到最低。     

城镇燃气管道典型事故案例保护层分析

为实现对城镇燃气管道风险因素的定量评价,以美国城镇燃气管网典型管道泄漏火灾、爆炸事故为例,应用保护层分析方法,确定了事故场景,辨识事故场景的起始事件、中间事件和结果事件,建立了独立保护层模型,找到了引发事故的根本原因。以此为基础,利用保护层模型分析后果事件的发生概率,提出了一种完整的城镇燃气管道失效及风险评估的半定量分析方法。研究表明:应用保护层分析方法可以有效地进行事故分析,为事故预防和控制提供指导;基于保护层失效概率的半定量风险评价方法,可为管道风险评价、风险预警、风险决策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。     

天然气长输管道泄漏爆炸后果评价

由于腐蚀、自然破坏、人为破坏及本身缺陷等因素,输气管道易发生泄漏事故,其中蒸气云爆炸造成的失效后果最严重。为了评估天然气长输管道泄漏爆炸造成的物料损失、人员伤亡及财产损失,结合工程实例,对3种定量失效后果评价方法进行对比分析,确定了它们的应用条件和适用范围。分析认为:API 581失效后果评价方法评估步骤清晰简明,考虑因素全,应用范围广,评估结果优于ASME B31.8S-2001失效后果评价方法和爆炸超压-冲量法。该结论可为管道风险评价和完整性管理提供参考依据。     

中国油气管道高后果区现状与全过程管理体系

为加强中国油气管道高后果区安全管理,有效管控人员密集型高后果区安全风险,调研了高后果区由来,分析了人员密集型高后果区管段典型事故案例及事故后果影响范围,并对比了国内外高后果区识别准则。统计了中国已建管道和新建管道人员密集型高后果区现状,已建输油管道和输气管道每1×10~4 km分别约有1 523处和517处人员密集型高后果区,新建油气管道人员密集型高后果区管段约占管道总长度的18%。分析了高后果区成因,新建管道路由未经充分优化和已建管道周边土地利用缺乏有效控制是主要因素,从而提出了规划前预防、规划中评估、形成后管控的高后果区全过程管理体系。最后从制定油气管道周边土地划分方法和控制要求、明确油气管道安全防护距离、推广城市管廊带建设等方面提出了相关建议。     

长输天然气管道泄漏事故后果评价方法与应用

基于层次分析法和模糊综合评价法,提出了一种长输天然气管道泄漏事故后果影响的评估方法。将长输天然气管道的泄漏后果划分为安全后果、经济后果和环境后果3大层次11个影响因素,建立后果评价指标体系,在PHAST等后果模拟计算的基础上使用层次分析法求取权值,建立等级评价矩阵,确定事故后果的主要影响因素,采用模糊分析法确定最终事故后果严重度,从而完整评估泄漏事故的后果。经实例验证,此方法有重要的工程应用价值。     

输气管道泄漏速率模型研究进展

泄漏量是输气管道泄漏事故后果评价的重要依据。管道泄漏事故发生后,从泄漏处向管道的上下游传递减压波,管道内外巨大的压力差会产生焦耳-汤姆逊效应令气体温度下降,使气体中的重组分冷凝析出,而流量系数的不断变化导致管道内的流场计算更为困难。通过调研现有的输气管道泄漏速率模型,总结了目前泄漏速率模型的研究进展,并分析了各模型的局限性。管道泄漏速率模型多基于计算流体力学建立,其计算精度优于传统模型,但并不能耦合管道全线的水热力参数变化实时计算泄漏速率,因此开发可用于求解长距离输气管道泄漏模型的算法是未来重要的研究方向。     

原油管道外腐蚀风险评价

介绍了应用解析法评估腐蚀管道失效风险的方法,根据ASME B 31 G和DNV等规范建立了腐蚀管道失效概率计算模型,结合国外管道事故统计结果,应用伯努利能量方程建立了后果评价模型,论述了建立风险可接受标准的方法.     

油气管道选线和风险评价相关法规与方法

油气长输管道合理选线是保证管道安全运行的基础,也是降低管道事故概率及沿线事故影响区域人员风险的重要措施.梳理了国内外油气长输管道选线法规与方法,总结了控制安全距离和管道自身安全性的两种管道选线原则,论述了其在不同国家的应用情况.综述了油气长输管道选线方法与步骤的研究进展,在选线中需考虑的主要因素,管道风险分析的发展历程,以及风险评价方法和风险可接受标准的研究进展.建议制定基于风险的选线标准,开展多目标优化算法研究,确定可接受风险标准,完善管道事故数据库.     

原油管网改造投入产出分析建模方法

对油气管道(网)改造工程进行评价,是工程项目评价的难点之一。将输油管网改造产生的效益划分为安全效益和经济效益,建立以"管道失效"为顶事件的长输管道失效事故树,通过求解最小割集、基本事件的概率重要度和临界重要度进行多层次模糊综合评价以量化安全效益;将管网改造的经济效益划分为减损产出和增值产出,减损产出考虑人员损失减少、社会损失减少、生态环境损失减少、设备损失减少、维检修等因素,增值产出考虑管网延寿产生的输量增加值。再结合基于风险的评价方法,以及各项国际、国内、行业标准,计算经济效益。建立了原油管网改造投入产出计算模型,结合具体改造工程数据,可对原油管网改造的投入产出进行客观评价。     

长输天然气管道的安全问题及其对策

针对长输天然气管道的特点，介绍了不同的站场和管道发生故障和事故的情况、概率及可能对输气系统造成的影响。列举了国内输气管道近年来发生的典型事故和加拿大的几个典型管道事故案例，通过事故原因分析，并针对我国天然气管道的实际状况，提出了在设计、施工及运行阶段降低故障和事故发生的对策及建议。     

管道量化风险评价技术与应用实例

肯特加强指数量化评价模型是以肯特评分法为基础,综合历史数据、专家经验和概率风险建立的,在管道风险评价中具有显著优势。该模型的基本原理与概率风险评价相似,即"风险值=失效概率×失效后果",模型中的失效事件或场景基本与肯特评分法相同。计算中由暴露、减缓措施和承受力共同构成失效概率函数,将所有失效机理分为与时间无关和与时间相关两种类型;绝对失效后果用成本损失来表示,其主要计算步骤依次为确定各种泄漏孔径概率,划分危险区域临界距离,确定并统计危险区域内受体的破坏类型和失效概率。实例计算表明,该方法可操作性强,减少了定性指标,是管道量化风险评价技术的有效创新。     

成品油管道泄漏扩散规律分析

对成品油管道泄漏扩散过程进行了研究,建立了油品孔口出流模型、油品喷射模型、油品蒸发模型、油池扩散模型和油品渗透模型等适用于油品泄漏过程不同阶段的理论分析模型.基于这些分析模型,可以精确地评价一起可能发生的泄漏事故对公众和环境造成危害的严重程度,以便于更加准确、切合实际地对成品油管道泄漏事故进行定量风险评价,为制定管道事故应急预案,减少事故损失提供理论指导,同时也有助于对成品油管道进行完整性管理研究.     

毛乌素沙漠区输气管道泄漏事故树分析

分析了导致毛乌素沙漠区输气管道3起泄漏事故的诸因素,建立了输气管道泄漏事故树,得到了泄漏事故树系统的11个最小径集.通过对其基本事件的结构重要度进行定性分析,指出该输气管道泄漏事故的基本因素是管道泄漏其他因素(A1)和工程安全质量因素(A2),后者为最重要因素.     

美国油气管道基本失效概率评估方法及启示

为充分利用油气管道历史失效数据,减少失效概率评估过程中的主观性,提出油气管道基本失效概率的概念及评估方法。对美国管道及危险物品安全管理局数据库的油气管道里程数据、事故数据及失效因素数据进行全面分析,采用基于事故统计的方法评估油气管道基本失效概率。结果表明:美国危险液体管道、输气集气管道、配气管道发生一般事故的基本失效概率分别为1.29次/(10^3 km·a)、2.17次/(10^4 km·a)及4.08次/(10^5 km·a),发生较大事故的基本失效概率分别为4.58次/(10^4 km·a)、1.41次/(10^4 km·a)及2.38次/(10^5 km·a),发生重大事故的基本失效概率分别为9.09次/(10^6 km·a)、9.79次/(10^6 km·a)及1.11次/(10^5 km·a)。美国基本失效概率可作为油气管道失效概率评估的基准线,也可作为风险可接受标准的依据,但不能直接应用于中国管道风险评价,需对其进行修正,建立适用于中国管道的失效数据库。     

忠武输气管道的地质灾害监测

忠武输气管道宜昌以西的管道段地处山区,地貌复杂,地质灾害频发,实施地质灾害监测是保证忠武输气管道安全运行的重要工作。将顺溪1号滑坡和张家沟危岩裂缝两种类型的地质灾害作为监测对象,制定了地质灾害监测方案,采用五种方式实施了管道的地质灾害监测。获得的监测成果将对判断灾害体的变化与发展提供重要的地质灾害防治依据,也是从根本上保证管道运行安全的重要基础。     

天然气管道失效的定量风险分析

提高天然气管道安全失效定量分析的准确性,对管道的安全运行与管理具有十分重要的意义。贝叶斯网络具有强大的建模分析能力,能够合理运用各种信息处理现有概率安全评价方法在描述系统多态性、非确定性、动态性等方面存在的问题。概述了天然气长输管道破坏的主要影响因素,运用事故树向贝叶斯网络转化的算法,建立了长输天然气管道贝叶斯网络定量分析模型,确定了管道失效概率的计算方法。在此基础上,运用HUGIN贝叶斯网络软件对某长输管道进行了案例计算和失效分析,实现了对事故树分析难以描述的事件状态多态性和逻辑关系非确定性的修正。     

浅谈灌区工程运行突发事件应急预案

本文阐述引大灌区针对东二干工程灌溉运行期间或防汛期间可能突然发生的渠道重大水毁事故(件)或灾害,为保证迅速、有序、有效地开展应急与救援行动,降低事故损失而预先制定的应急方案。     

陆上输油管道溢油扩散规律及泄漏后果研究进展

输油管道一旦泄漏不但会造成直接经济损失,而且将对周围环境、沿线居民带来不利影响,掌握泄漏油品在周围环境中的渗流、地表扩散以及蒸发情况,对于开展管道应急处理和泄漏后果评价至关重要。结合陆上输油管道泄漏事故特点,从事故条件下的泄漏量、泄漏油品的流动扩散规律以及泄漏后果等方面入手,对成品油管道泄漏油品研究成果进行了归纳总结,同时为进一步研究泄漏油品在周围环境的扩散过程,预估泄漏后果并制定合理的应急处理方案提出了建议。     

基于信息熵隶属度的油田集输管道风险评价方法

为有效保障油田集输管道安全运行,降低失效概率,避免重大安全事故,提出了一种基于信息熵隶属度的安全风险评价方法。该方法通过分析集输管道失效数据,确定集输管道失效特殊性,利用信息熵隶属度方法,建立了集输管道风险评价因子权重计算模型,基于失效特殊性与权重计算模型,形成相对完善的集输管道风险评价指标体系;利用肯特法,建立了集输管道风险计算模型,实现集输管道风险量化分析。以新疆油田集输管道为研究对象,利用基于信息熵隶属度的集输管道风险评价方法开展了安全评估,结果表明:该方法能够较准确地评价集输管道风险,评价结果符合新疆油田集输管道的实际情况,对制订集输管道风险分析标准具有借鉴作用。(图4,表3,参23)