1、 本科毕业设计（论文） 天然气输气管线竣工验收安全评价 2009 年 6 月 8 日 I 摘 要 长输管道输送天然气是最经济，最安全的运输方式，但由于天然气的易燃， 易爆及毒性等特点，一旦发生事故，就会带来极大的社会和政治影响。纵观管道 运输行业多年的发展，压力管道事故频发，压力管道安全形势严峻，引起了社会 的强烈反响。因此，无事故运行已成为当今管道运输行业追求的目标。 在现场调查，实验分析的基础上，合理的建立天然气管线失效的故障树，分 析管道系统的薄弱环节，失效概率，定性定量评价天然气管线的失效危害及损失 程度，从而有效的对天然气管线进行安全评价以达到竣工验收的目的。 本文将针对新的天然气管
2、道的竣工验收，可靠性分析及风险评价及后期管理 采用一定的分析方法进行论述，保证建设工程项目安全设施与主体工程同时设计、 同时施工、同时投入生产和使用，保证天然气管道工程安全平稳运行。 关键词: :天然气管道 事故 故障树 风险评价 目 录 摘 要 I 1 绪 论 1 1.1 国内外研究现状 1 1.2 竣工验收的目的和意义 3 1.3 研究内容及亮点 3 1.4 技术路线 4 2 天然气管道风险 . 5 2.1 压力管道事故多发的原因 5 2.2 影响天然气管道安全的危害因素分析 5 2.3 天然气管线生产试运行期危险有害因素 8 3 管道竣工验收风险评价方法 10 3.1 风险评价主要方法
3、. 10 3.2 天然气管道风险评价的定性分析法. 10 3.3 天然气管道故障树的建立. 12 3.4 事故树分析. 16 3.5 事故树基本事件结构重要度 . 16 4 天然气管道风险评价的定量分析 19 4.1 蒸气云爆炸定量模拟计算 . 19 4.2 最大泄漏量的计算. 19 4.3 蒸气云爆炸的冲击波的损害半径计算公式. 19 4.4 蒸气云爆炸定量模拟计算结果分析. 20 5 减少天然气管道安全危害因素的建议及对策 21 5.1 建议. 21 5.2 对策措施. 22 6 结 论 . 26 参考文献 27 致 谢 . 28 1 1 绪 论 天然气管道运输是一个国家国民经济的大动脉，
4、管道安全与人民的生活息息 相关。天然气管道的自投产至使用寿命终结，其事故率一般遵循浴盆曲线，在投 产初期，管道设计，施工，管材，设备等方面的不足就会慢慢的暴露出来，事故 率较高，面临的安全问题是十分严峻，因此要对这些新管道的进行竣工验收风险 评价。 1.1 国内外研究现状 管道风险评价又称危险评估，它是根据危险源评价方法确定影响系统发生事 故的各种因素，并对这些因素进行定性和定量分析，评价系统发生危险的可能性 和程度，以寻求最小的事故率、最小的损失和最优的安全投资效益。首先了解一 下天国内外对天然气管道竣工验收风险评价的研究现状1。 1.1.1 天然气管道竣工验收风险评价国外研究现状 20 世
5、纪 70 年代，美国首先开始了管道风险评估分析技术的研究，即应用风险 评估的基本原理对管道的各区段进行评价，以风险值的大小来评定各区段的安全 性。 美国的 pRCI 针对美国和欧洲的输气管道事故数据进行了分析， 归纳总结出 22 种引起压力管道失效的基本因素。其中，只有一种因素的本质原因是“未知的” ， 即不能确定它的本质特性。其余的 21 种失效因素按照与时间的关系分为 3 类，如 表 1.1 所示 2。 从二十世纪 70 年代到 90 年代，美国一边研究一边实践应用，逐步确定了管 道风险评价的基本模型，提出了压力管道风险评估的评分系统。最近 10 多年，许 多工业发达国家相继开发这一先进技
6、术来管理本国的长输管道和燃气管道，开始 了建立适合本国国情的管道风险管理系统的研究工作。目前国外的管道风险评价 技术正在向成熟应用阶段过渡。总之，发达国家在管道风险识别和风险评价研究 的基础上，已经实施了对新建压力管道进行开工前风险论证，对在用压力管道进 行风险管理，并定期向社会公告风险管理措施的执行情况。通过风险评价，在提 高在役管道管理水平、减少管道事故、延长管道使用寿命和提高管道公司的经济 效益等方面取得了显著效果。 表 1.1 PRCI 针对输气管道总结出的 21 种失效“基本因素” 2 发生变化且变化规律与时间 关系密切的因素 外腐蚀 内腐蚀 应力腐蚀 稳定存在的失效因素 与制造有关的因素 管道焊缝缺陷 管体缺陷 与焊接，安装有关部门 的缺陷 管道环焊缝缺陷 管道安装缺陷 弯头起皱 管道焊缝(纵焊缝或螺旋焊 缝)缺陷 与设备有关的失效 密封圈失效 控制/安全泄放设施故障 密封泵体包装失效 杂项 发生变化但变化规律与时间 无关的失效因素 机械破坏 由第一第二或者第三方引 起的破坏 误操作 管道先前遭受破坏 蓄意破坏 与
