壓力容器與管道安全評價 第四講

壓力容器與管道安全評價第四講

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壓力容器與管道安全評價

（第四講）第四講）

西南石油大學

SOUTHWESTPETROLEUMUNIVERSITY

馬廷霞

MATINGXIA

通過前面的調(diào)研和現(xiàn)場勘查，通過前面的調(diào)研和現(xiàn)場勘查，我

們已經(jīng)獲得了很多關(guān)于中緬管道的工程資料！了很多關(guān)于中緬管道

的工程資料！相信同學們對中緬管道充滿了興趣，緬管道充滿了興

趣，并急于獲得對中緬管道進行的完整的安全評價知識資料！完整

的安全評價知識資料.！現(xiàn)在，就請同學們跟我一起開始梳理資料.，現(xiàn)

在，就請同學們跟我一起開始梳理資料，獲取更多關(guān)于安全評價的

有用知識吧！取更多關(guān)于安全評價的有用知識吧！

現(xiàn)在我們先回憶一下，在工程勘察和資現(xiàn)在我們先回憶一下，

料整理中，我們遇到的工程危險、料整理中，我們遇到的工程危險、

有害因素有哪些？因素有哪些？

工程危險、工程危險、有害因素

天然氣主要危險性

天然氣屬易燃、易爆物質(zhì)，極易在通常環(huán)境中引起燃燒和爆炸。

天然氣屬易燃、易爆物質(zhì)，極易在通常環(huán)境中引起燃燒和爆炸。逸

散的天然氣和空氣混合，當濃度達到爆炸下限時，逸散的天然氣和

空氣混合，當濃度達到爆炸下限時，如遇明火就會發(fā)生爆炸，這是

天然氣事故中危害與損失最大的一種；會發(fā)生爆炸，這是天然氣事

故中危害與損失最大的一種；如果未達到爆炸下限，遇明火則會發(fā)

生燃燒。達到爆炸下限，遇明火則會發(fā)生燃燒。1）易燃性3）易

擴散性甲烷乙烷丙烷組分項目2）易爆性

CH4表3.1T天然氣中各主要組分基本性質(zhì)（0℃基本性

質(zhì)℃,101.325kPa)

密度(kg/m3)爆炸上限%(V)爆炸下限%(V)自燃點(℃)理

論燃燒溫度(℃)燃燒1m氣體所需空氣量(m燃燒lm3氣體所需空

氣量(m3)最大火焰?zhèn)鞑ニ俣?m/s)

正丁烷C4H102.711.88.4490205731.020.82

異丁烷1-C4H102.711.88.4/205731.02/

其它煌類C5-C113.451.48.3//38.18/

C2H61.362.913.0530202016.70.86

C3H82.012.19.5510204323.90.82

0.725.015.064518309.540.67

工程危險、工程危險、有害因素

工藝過程危險、工藝過程危險、有害因素分析

引發(fā)站場事故的主要危險、有害因素表現(xiàn)為：引發(fā)站場事故的

主要危險、有害因素表現(xiàn)為：站內(nèi)管道破裂、站場設備故障和設備

泄漏等。站內(nèi)管道破裂、站場設備故障和設備泄漏等。1)站場設

備由于中緬天然氣管道操作壓力較高，且有不均變化，較高，且

有不均變化，因此存在著由于壓力波動、由于壓力波動、疲勞等引

發(fā)事故的可能；若設備選型不當，可能；若設備選型不當，將直接

關(guān)系到站場安全運行。系到站場安全運行。各站場均有過濾設備,

濾設備，當過濾分離器的濾芯堵塞如果差壓變送計失靈，時，如果

差壓變送計失靈，并且安全閥定壓過高或發(fā)生故障不能及時泄放，

就會造成憋壓或泄漏事故。泄放，就會造成憋壓或泄漏事故。各站

場計量、各站場計量、調(diào)壓系統(tǒng)的設備和儀表較多，若這些設備和

儀表失靈、表較多，若這些設備和儀表失靈、法蘭安裝密封不可靠,

法蘭安裝密封不可靠，可能發(fā)生泄漏事故。漏事故。

2)儀表站內(nèi)現(xiàn)場儀表是實現(xiàn)SCADA系統(tǒng)和站內(nèi)現(xiàn)場儀表是實

現(xiàn)系統(tǒng)和ESD系統(tǒng)控制的關(guān)鍵。其中溫度檢測系統(tǒng)、系統(tǒng)控制的

關(guān)鍵。系統(tǒng)控制的關(guān)鍵其中溫度檢測系統(tǒng)、壓力檢測系統(tǒng)、計量

系統(tǒng)、火災報警系統(tǒng)、壓力檢測系統(tǒng)、計量系統(tǒng)、火災報警系統(tǒng)、可

燃氣體報警系統(tǒng)等與儀表的性能、可燃氣體報警系統(tǒng)等與儀表的性

能、使用及維護密切相關(guān)。及維護密切相關(guān)。當儀表故障或測量誤

差過大，會造成誤判斷泄漏而切斷管道輸送；過大，會造成誤判斷

泄漏而切斷管道輸送；當發(fā)生較小的泄漏時，如不能及時發(fā)現(xiàn)，當

發(fā)生較小的泄漏時，如不能及時發(fā)現(xiàn)，將會造成大的泄漏事故。將

會造成大的泄漏事故。

工程危險、工程危險、有害因素

3）公用工程系統(tǒng)如果出現(xiàn)停電時間過長或通訊系統(tǒng)故障，系

統(tǒng)故障，有可能對設備及管道運行帶來危害。行帶來危害。

4）工藝廢氣排放清管作業(yè)采用帶壓引球清管操作，清管作業(yè)

采用帶壓引球清管操作，會有少量輸送介質(zhì)采用火炬燃燒放空的方

式排出，排放量每次約幾十立方米。采用火炬燃燒放空的方式排出，

排放量每次約幾十立方米。當管道發(fā)生事故需要事故排放時，當管

道發(fā)生事故需要事故排放時，排放氣量在0.648X104m3?

2.594X104m3,采用火炬放空方式。一旦采用火炬放空方式。XX

火炬系統(tǒng)出現(xiàn)故障，就要將管道中氣體直排進大氣，火炬系統(tǒng)出現(xiàn)

故障，就要將管道中氣體直排進大氣，當這些氣體與空氣混合達到

爆炸濃度極限時，存在爆炸危險。些氣體與空氣混合達到爆炸濃度

極限時，存在爆炸危險。當管道運行壓力超過設定值時，會有泄壓

排放，當管道運行壓力超過設定值時，會有泄壓排放，采用直接壓

力保護閥泄壓方式，氣體直接排入大氣環(huán)境，直接壓力保護閥泄壓

方式，氣體直接排入大氣環(huán)境，也有發(fā)生爆炸的可能性。發(fā)生爆炸

的可能性。

工程危險、工程危險、有害因素

5）固體廢物由于腐蝕和積累，由于腐蝕和積累，天然氣輸送

系統(tǒng)中會有一些固體廢物，系統(tǒng)中會有一些固體廢物，主要成分是

氧化鐵和少量的其他氧化物如氧化鎂、氧化鎰、氧化鋁等。氧化鎂、

氧化鎰、氧化鋁等。其中的細小粉塵可能會堵塞過濾分離器或小的

出口孔。或小的出口孔。固體廢物中的硫化亞鐵是清管作業(yè)中容

易產(chǎn)生的物質(zhì)。作業(yè)中容易產(chǎn)生的物質(zhì)。硫化亞鐵具有自燃性，具

有自燃性，在常溫通風條件下能迅速氧化燃燒。迅速氧化燃燒。

氧化鐵

6）噪聲站場內(nèi)噪聲聲源主要為調(diào)壓系統(tǒng)、放空系統(tǒng)、清管系統(tǒng)

和天然氣發(fā)電機等。站場內(nèi)噪聲聲源主要為調(diào)壓系統(tǒng)、放空系統(tǒng)、

清管系統(tǒng)和天然氣發(fā)電機等。調(diào)壓系統(tǒng)的噪聲值在70dB(A)?90dB(A)

之間，其噪聲值不穩(wěn)定，隨輸氣量的變化而之間，壓系統(tǒng)的噪聲值

在?之間其噪聲值不穩(wěn)定，變化，但操作人員每天接觸此噪聲的

時間很短，因此不會對操作人員聽力造成損傷；變化，但操作人員

每天接觸此噪聲的時間很短，因此不會對操作人員聽力造成損傷；作

為備用電源的天然氣發(fā)電機在運行時噪聲比較大，清管系統(tǒng)、作為

備用電源的天然氣發(fā)電機在運行時噪聲比較大，清管系統(tǒng)、放空系統(tǒng)

的噪聲也比較大，但它們都是間歇運行，使用頻率很低，故對操作

人員聽力影響不大。比較大，但它們都是間歇運行，使用頻率很低，

故對操作人員聽力影響不大。

工程危險、工程危險、有害因素

7)其他站場內(nèi)還存在著操作人員意外傷害的可能，人員意外

傷害的可能，如接觸電氣設備時可能發(fā)生觸電事故；觸電事故；

天然氣泄漏發(fā)生火災、生火災、爆炸或中毒窒息事故；事故；承

壓設備上的零部件固定不牢或設備超壓可能發(fā)生物體打擊事故；

能發(fā)生物體打擊事故；加1熱設備運行時可能發(fā)生蒸汽泄漏事故，汽

泄漏事故，使操作人員遭受高溫灼傷。遭受高溫灼傷。另外，另

外，站內(nèi)控制系統(tǒng)還會受到直擊雷和感應雷的影響。的影響。尤

其是在夏季雷電頻發(fā)的地區(qū)，電頻發(fā)的地區(qū)，站內(nèi)極易發(fā)生因雷

擊產(chǎn)生的控制系統(tǒng)元件損壞和強烈的信號干擾。干擾。

工程危險、工程危險、有害因素

長輸管道危險、長輸管道危險、有害因素分析

應力開裂危險性分析應力開裂是金屬管道在固定拉應力和特定

介質(zhì)的共同作用下引起，應力開裂是金屬管道在固定拉應力和特定

介質(zhì)的共同作用下引起，常見破壞形式是脆性斷裂，而且往往沒有

預兆，對管道具有很大的破壞性。是脆性斷裂，而且往往沒有預兆，

對管道具有很大的破壞性。環(huán)境因素、材料因素、拉應力，其單方

面或三方面都能引發(fā)管道的應力開裂。環(huán)境因素、材料因素、拉應

力，其單方面或三方面都能引發(fā)管道的應力開裂。(1)環(huán)境因素環(huán)

境溫度、濕度、土壤類型、地形、土壤電導率、環(huán)境溫度、濕度、

土壤類型、地形、土壤電導率、C02,以及水含量等對應力腐，蝕

將造成一定的影響。粘結(jié)性差的防腐層以及防腐層剝離區(qū)，易產(chǎn)生應

力腐蝕破裂。蝕將造成一定的影響。粘結(jié)性差的防腐層以及防腐層

剝離區(qū)，易產(chǎn)生應力腐蝕破裂。（2）材料因素應力腐蝕開裂與管材

制造方法（如焊接方法、管應力腐蝕開裂與管材制造方法如焊接方

法）、如焊接方法材種類及成分、管材雜質(zhì)含量（大于大于200um?

材種類及成分、管材雜質(zhì)含量大于?250tlm的非金屬雜質(zhì)的存在

會加速裂紋的形成、的非金屬雜質(zhì)的存在會加速裂紋的形成）、的

非金屬雜質(zhì)的存在會加速裂紋的形成鋼材強度及鋼材塑性變形特點

有關(guān)。鋼材強度及鋼材塑性變形特點有關(guān)。管道表面條件也對裂紋

的產(chǎn)生起著重要作用。件也對裂紋的產(chǎn)生起著重要作用。（3）拉應

力主要包括制造應力、工作應力、操作應力、主要包括制造應力、

工作應力、操作應力、循環(huán)負荷、拉伸速率、負荷、拉伸速率、次

級負載等。

工程危險、工程危險、有害因素

C02腐蝕失效

該工程氣源天然氣組分中含有一定量的C0該工程氣源天然氣組

分中含有一定量的2（0.5mo1%）,C02為弱酸性，對金屬有一定的

腐蝕性。氣體，它溶于水后形成H氣體，它溶于水后形成2c03,

對金屬有一定的腐蝕性。C02腐蝕與管輸壓力、溫度、濕度等有關(guān),

隨著系統(tǒng)壓力的增加，而導致腐蝕的速度加快。壓力、溫度、濕度

等有關(guān)，隨著系統(tǒng)壓力的增加，而導致腐蝕的速度加快。C02腐蝕

的危害形態(tài)1）不均勻的全面腐蝕與點蝕C02引起的腐蝕常常是一

種類似潰瘍狀的不均勻全面腐蝕，嚴重時可引起的腐蝕常常是一種

類似潰瘍狀的不均勻全面腐蝕，能呈蜂窩狀，在金屬表面形成許多

大小、形狀不同的蝕坑、溝槽等。能呈蜂窩狀，在金屬表面形成許

多大小、形狀不同的蝕坑、溝槽等。幾乎所有的合金在C0環(huán)境中

都可以發(fā)生點蝕，其點蝕坑周邊銳利、界面清晰，所有的合金在2

環(huán)境中都可以發(fā)生點蝕，其點蝕坑周邊銳利、界面清晰，可在較短

的時間內(nèi)完全穿透管壁。可在較短的時間內(nèi)完全穿透管壁。2）沖

蝕管子截面變化部位和收縮節(jié)流部位的介質(zhì)流速增高，腐蝕加劇，

管子截面變化部位和收縮節(jié)流部位的介質(zhì)流速增高，C02腐蝕加劇，

如果氣流速度增加3.7倍時則其腐蝕速度增加5倍倍時，如果氣

流速度增加倍時，則其腐蝕速度增加倍。3）應力腐蝕破裂在堿

性介質(zhì)中，及碳酸鹽可造成碳鋼的應力腐蝕破裂。在堿性介質(zhì)中，

C02及碳酸鹽可造成碳鋼的應力腐蝕破裂。氧的存在會加劇這種破

裂發(fā)生的可能。會加劇這種破裂發(fā)生的可能。的腐蝕性減弱；當介

質(zhì)的流速增高時，當介質(zhì)的pH值升高時值升高時，當介質(zhì)的值

升高時，C02的腐蝕性減弱；當介質(zhì)的流速增高時，C02的腐蝕速度

加劇。的腐蝕速度加劇。

工程危險、工程危險、有害因素

1）材料因素合金元素對材料的耐C02腐蝕性能影響很大。有實

驗證明，Cr、C。能提高材料的耐腐蝕性能影響很大。能提高材料

的耐C02腐蝕性能；C、腐蝕性能；、合金元素對材料的耐腐蝕

性能影響很大有實驗證明，、能提高材料的耐腐蝕性能Cu使材

料的耐使材料的耐C02腐蝕性能下降；Mo的影響不大；Ni含量小于

時有害，含量大于時，可顯著提高材腐蝕性能下降；的影響不大的

影響不大；含量小于時有害，含量大于5%時含量小于5%時有害使

材料的耐腐蝕性能下降料的耐蝕性能。料的耐蝕性能。2）C02

的分壓及水的組成C02的分壓對腐蝕速度影響最大，分壓越大，溶

入介質(zhì)中的的分壓對腐蝕速度影響最大，越多，下降，的分壓對

腐蝕速度影響最大分壓越大，溶入介質(zhì)中的C02越多，溶液的下降,

金屬的腐蝕速越多溶液的pH下降度越大。某些溶解物質(zhì)對水具有

緩沖作用，可阻止pH值降低進而減少C02的腐蝕。值降低，的腐

蝕。度越大。某些溶解物質(zhì)對水具有緩沖作用，可阻止值降低，進

而減少的腐蝕

C02腐蝕的影響因素

3）溫度的影響溫度是影響C02腐蝕的重要因素。溫度小于℃

腐蝕的重要因素。溫度是影響腐蝕的重要因素溫度小于60℃時

均勻腐蝕，其腐蝕速度受C02擴散并進而生成時均勻腐蝕，其腐蝕

速度受擴散并進而生成H2c03速度的控制，當溫度升高時，C02的

腐蝕速度速度的控制，速度的控制當溫度升高時，的腐蝕速度急

劇增加。急劇增加。4）介質(zhì)的值與流速的影響介質(zhì)的pH值與流

速的影響當介質(zhì)的PH值升高時值升高時，的腐蝕性減弱；當介

質(zhì)的值升高時，C02的腐蝕性減弱；當介的腐蝕速度加劇。質(zhì)的

流速增高時，質(zhì)的流速增高時，C02的腐蝕速度加劇。

工程危險、工程危險、有害因素

管道腐蝕穿孔埋地鋼質(zhì)管道具有防腐層，埋地鋼質(zhì)管道具有防

腐層，使管道在埋地敷設時得到保護。但是，地敷設時得到保護。

但是，由于實際工作中防腐質(zhì)量不能完全保證、防腐質(zhì)量不能完全

保證、管道施工可能造成防腐層機械損傷以及地質(zhì)災害等因素可能

造成防腐層破壞，導致管道腐蝕，引發(fā)事故。成防腐層破壞，導致

管道腐蝕，引發(fā)事故。

管道材料缺陷或焊口缺陷隱患這類事故多因焊縫或管道母材中

的缺陷在帶壓輸送中引起管道破裂。這類事故多因焊縫或管道母材

中的缺陷在帶壓輸送中引起管道破裂。長輸管道施工中如組對不夠

精細、焊接工藝欠佳，使得焊口質(zhì)量難以達到預想的目標；如焊縫內(nèi)

部應力較大，對不夠精細、焊接工藝欠佳，使得焊口質(zhì)量難以達到

預想的目標；如焊縫內(nèi)部應力較大，材質(zhì)不夠密實、均勻等，因而

使其性能潛力未得到充分發(fā)揮（甚至未達到設計的使用年限甚至未

達到設計的使用年限）。不夠密實、均勻等，因而使其性能潛力未得

到充分發(fā)揮甚至未達到設計的使用年限。管道運行中，受到頻繁

的溫度波動、振動等作用，其焊縫處稍有細微之缺陷，易于引發(fā)裂紋。

行中，受到頻繁的溫度波動、振動等作用，其焊縫處稍有細微之缺陷,

易于引發(fā)裂紋。另外，管道的施工溫度與輸氣溫度之間存在一定的

溫度差，造成管道沿其軸向產(chǎn)生熱應力，另外，管道的施工溫度與

輸氣溫度之間存在一定的溫度差，造成管道沿其軸向產(chǎn)生熱應力，這

一熱應力因約束力變小從而產(chǎn)生熱變形，彎頭內(nèi)弧向里凹，形成折皺,

外弧曲率變大，這一熱應力因約束力變小從而產(chǎn)生熱變形，彎頭內(nèi)

弧向里凹，形成折皺，外弧曲率變大，管壁因拉伸變薄，常見焊縫

缺陷類型為：未熔合、夾渣、未焊透、裂紋和氣孔等。因拉伸變薄,

也會形成破裂。常見焊縫缺陷類型為：未熔合、夾渣、未焊透、裂

紋和氣孔等。

工程危險、工程危險、有害因素

管道材料缺陷或焊口缺陷隱患主要表現(xiàn)在：管道材料缺陷或焊

口缺陷隱患主要表現(xiàn)在：1）未熔合未熔合是指焊道與母材之間或

焊道與焊道之間，與焊道之間，未能完全熔化結(jié)合的部分為根部

未熔合、層間未熔合、分。分為根部未熔合、層間未熔合、坡口未

熔合三種，坡口未熔合三種，其中根部未熔合出現(xiàn)幾率較大。未熔

合屬于面狀缺陷，現(xiàn)幾率較大。未熔合屬于面狀缺陷，易造成應力

集中，易造成應力集中，危害性僅次于焊接裂紋。裂紋。產(chǎn)生原

因主要是由于焊接電流過小、產(chǎn)生原因主要是由于焊接電流過小、

焊速過快，焊速過快，熱量不夠或者焊條偏離坡口一側(cè)，口一側(cè),

使母材或先焊的焊道未得到充分熔化金屬覆蓋而造成；此外，充分

熔化金屬覆蓋而造成；此外，母材坡口或先焊焊道表面有銹，氧化

鐵、材坡口或先焊焊道表面有銹，氧化鐵、熔渣及污物等未清除干

凈，熔渣及污物等未清除干凈，焊接時溫度不夠，度不夠，未能

將其熔化而蓋上了熔化金屬亦可造成;起焊溫度低，金屬亦可造成;

起焊溫度低，先焊的焊道開始端未熔化。焊道開始端未熔化。焊條

擺動幅度太窄等也是造成未熔合缺陷的一個原因。窄等也是造成未

熔合缺陷的一個原因。

圖為職工們正在檢查焊口

2）夾渣夾渣是指焊接熔渣殘留于焊縫金屬中的現(xiàn)象，夾渣是

指焊接熔渣殘留于焊縫金屬中的現(xiàn)象，其是較為常見的缺陷之一，

產(chǎn)生位置具有不確定性。其是較為常見的缺陷之一，產(chǎn)生位置具有

不確定性。夾渣的產(chǎn)生原因主要是操作技術(shù)不良，夾渣的產(chǎn)生原因

主要是操作技術(shù)不良，使熔池中熔渣在熔池冷卻凝固前未能及時浮

出而存在于焊縫中。層間清渣不徹底，縫中。層間清渣不徹底，焊

接電流過小是產(chǎn)生夾渣的主要原因。的主要原因。

工程危險、工程危險、有害因素

3）未焊透未焊透是指焊接時，未焊透是指焊接時，接頭根部

未完全熔透的現(xiàn)象，部未完全熔透的現(xiàn)象，通常長度較長。較長。

未焊透產(chǎn)生的原因主要是組對時局部對口間隙過小、焊接電對時局

部對口間隙過小、流過小，造成輸入熱量不足，流過小，造成輸入

熱量不足，電弧未能完全穿透，弧未能完全穿透，易形成未焊透缺

陷；止匕外，缺陷；此外，個別位置錯邊量較大，電弧只熔合了較高

一側(cè)的母材.，較低一側(cè)因電弧吹不到也易產(chǎn)生未焊透缺陷。產(chǎn)生

未焊透缺陷。

5）氣孔）氣孔是指在焊接過程中，氣孔是指在焊接過程中，

熔池金屬中的氣體在熔池凝固前未能及時逸出，而殘留于焊縫金屬

中（內(nèi)部或池凝固前未能及時逸出，而殘留于焊縫金屬中內(nèi)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）裂紋裂紋是指在焊接應力及其他致脆因素共同作用下，裂

紋是指在焊接應力及其他致脆因素共同作用下，金屬材料的原子結(jié)

合遭到破壞，形成新界面而產(chǎn)生的縫隙。屬材料的原子結(jié)合遭到破

壞，形成新界面而產(chǎn)生的縫隙。裂紋是焊接接頭中最危險的缺陷，裂

紋是焊接接頭中最危險的缺陷，也是長輸管道焊接中經(jīng)常遇到的問

題。經(jīng)常遇到的問題。

工程危險、工程危險、有害因素

雷電侵害

管道在經(jīng)過瀾滄江時采用跨越方式，架空部分和地面部分如跨

越管段如跨越管段、管道在經(jīng)過瀾滄江時采用跨越方式，架空部分

和地面部分（如跨越管段、站場管道和工藝設施），相對于整個埋地

管道而言都是優(yōu)良的接閃器，站場管道和工藝設施，相對于整個埋

地管道而言都是優(yōu)良的接閃器，在附近空中有云存在的情況下，可

能形成一個感應電荷中心，近空中有云存在的情況下，可能形成一

個感應電荷中心，從而遭受直擊雷的威脅。管道不僅會感應正雷，

還會感應負雷。正雷和負雷對管道，的威脅。管道不僅會感應正雷,

還會感應負雷。正雷和負雷對管道，特別是對陰極保護設備的運行

存在著不同程度的影響。是對陰極保護設備的運行存在著不同程度

的影響。當管道上空形成雷云時，其下面大面積形成一個靜電場，

埋地管道也同當管道上空形成雷云時，其下面大面積形成一個靜電

場，大地一樣表面感應出相反的電荷，大地一樣表面感應出相反的

電荷，當電荷積聚到一定程度而又具備了放電條件時，會出現(xiàn)一次

強烈的放電過程。但是，由于三層PE優(yōu)良的絕緣性能優(yōu)良的絕緣性

能，條件時，會出現(xiàn)一次強烈的放電過程。但是，由于三層優(yōu)良的

絕緣性能，管道電荷的泄放速度很慢，一旦發(fā)生管道局部的放電，管

道電荷的泄放速度很慢，一旦發(fā)生管道局部的放電，管道內(nèi)形成一股

強大的電流（涌浪。對于絕緣性能很好的管道，這種涌浪在管道或

接觸不良的大的電流涌浪）。對于絕緣性能很好的管道，涌浪部

位產(chǎn)生高壓，引起第二次放電。部位產(chǎn)生高壓，引起第二次放電。

工程危險、工程危險、有害因素

自然災害及第三方破壞

地震、洪水、崩塌、泥石流、地震、洪水、崩塌、泥石流、冰

凍雪災等自然災害和第三方破壞都可能破壞管道，造成天然氣泄漏

等事故。管道，造成天然氣泄漏等事故。

工程危險、工程危險、有害因素

管道并行

中緬油氣管道在我國云南瑞麗?安順段采用并行敷設，對于盾

構(gòu)、中緬汕氣管道在我國云南瑞麗?安順段采用并行敷設，對于盾

構(gòu)、隧道和跨越等穿跨越點采用油氣管道合建方式，對于地形狹窄、

等穿跨越點采用油氣管道合建方式，對于地形狹窄、管道需要經(jīng)過坡

度較陡的橫坡地段時、采用油氣管道分離建設的方式；安順?坡地

段時，采用油氣管道分離建設的方式；安順?南寧末站段線路由于油

氣管道已經(jīng)分離，中緬天然氣管道單獨建設。已經(jīng)分離，中緬天然

氣管道單獨建設。中緬油氣管道長距離并行敷設，中緬油氣管道長

距離并行敷設，施工時特別是石方段爆破施工可能對已建管道安全

造成一定影響。運行過程中，中緬油氣管道各自使用一套陰極保護系

統(tǒng)，安全造成一定影響。運行過程中，中緬油氣管道各自使用一套

陰極保護系統(tǒng)，不同陰極保護系統(tǒng)間有可能存在相互干擾，影響管

道防腐。同陰極保護系統(tǒng)間有可能存在相互干擾，影響管道防腐。

同時管道運行中如果出現(xiàn)油氣泄漏、火災、爆炸等事故，可能波及

到相鄰管道的安全?，F(xiàn)油氣泄漏、火災、爆炸等事故，可能波及到

相鄰管道的安全。

工程危險、工程危險、有害因素

重大危險源辨識

重大危險源是指生產(chǎn)、運輸、使用、儲存危險化學品或者處置廢

棄危險化學品，重大危險源是指生產(chǎn)、運輸、使用、儲存危險化學

品或者處置廢棄危險化學品，且危險化學品的數(shù)量等于或者超過臨

界量的單元。危險化學品的數(shù)量等于或者超過臨界量的單元。按照

《重大危險源辨識》按照《重大危險源辨識》（GB18218-2000）和《關(guān)

于開展重大危險源監(jiān)督管理工作和的指導意見》安監(jiān)管協(xié)調(diào)字安

監(jiān)管協(xié)調(diào)字[2004]56號）的要求，進行重大危險源辨識。的要求，的

指導意見》（安監(jiān)管協(xié)調(diào)字號的要求進行重大危險源辨識。辨識

標準對于長輸管道，對于長輸管道，符合下列條件之一為重大危

險源：為重大危險源：1）輸送有毒、可燃、易爆氣體，輸送有毒、

可燃、易爆氣體，且設計壓力大于L6MPa的管道；的管道；且設

計壓力大于的管道2）輸送有毒、可燃、易爆液體介輸送有毒、可

燃、質(zhì)，輸送距離大于等于200km且管道輸送距離大于等于且管

道公稱直徑2300mm的管道。的管道。公稱直徑的管道辨識結(jié)

果根據(jù)上述辨識標準，根據(jù)上述辨識標準，中緬天然氣管道工程

一干四支工程的輸氣管道系統(tǒng)構(gòu)成重大危險源。構(gòu)成重大危險源。

工程危險、工程危險、有害因素

工程沿線自然災害、工程沿線自然災害、社會危害因素分析

社會環(huán)境概況沿線地震與活動斷裂帶水文沿線氣象情況沿

線地形地貌

HP100

管道管道

HP101

圖4.3-1色爾沖滑坡

管道

地質(zhì)災害和不良工程地質(zhì)現(xiàn)象分析云南省中緬天然氣管道西

起中緬交界的云南瑞麗，中緬天然氣管道西起中緬交界的云南瑞麗,

東至貴兩省交界勝境關(guān)附近，云、貴兩省交界勝境關(guān)附近，線路所

經(jīng)區(qū)域地貌類型復雜多樣，地質(zhì)災害類型有滑坡（滑坡群崩塌、滑

坡群）、型復雜多樣，地質(zhì)災害類型有滑坡滑坡群、崩塌、泥石

流、采空塌陷、潛在不穩(wěn)定斜坡等五種類型，泥石流、采空塌陷、

潛在不穩(wěn)定斜坡等五種類型，其中以滑坡數(shù)量最多，其中以滑坡數(shù)

量最多，共108處，占總數(shù)的處占總數(shù)的48.87%。0

圖4.3-3雙溝河泥石流堆積區(qū)

管道敷設——敷設方式敷設方式管道敷設

不良工程地質(zhì)現(xiàn)象

?????活動性沖溝采砂(石場采砂石)場膨脹土紅粘土

軟土砂土液化

評價單元的劃分與評價方法選擇

單元劃分原則

《安全預評價導則》價導則》(AQ80022007)第4.2第條規(guī)

定：條規(guī)定：“評價單元劃分應考慮安全預評價的特點，的特

點，以自然條件、自然條件、基本工藝條危險、件、危險、有

害因素分布及狀況、布及狀況、便于實施評價為原則進行"。單

元是裝置的一個相對獨立的組成部分。所謂獨立部分，單元是裝置

的一個相對獨立的組成部分。所謂獨立部分，一是指布置上的相對

獨立性，指布置上的相對獨立性，即與裝置的其它部分之間有一定

的安全距離，或由防火墻、防火堤等屏障相隔開；距離，或由防火

墻、防火堤等屏障相隔開；二是指工藝上的不同即一個單元在一般

情況下是一種工藝。性，即一個單元在一般情況下是一種工藝。通

過將裝置劃分為不同類型的單元，通過將裝置劃分為不同類型的單

元，可對其不同危險性特性分別進行評根據(jù)評價結(jié)果，價，根據(jù)

評價結(jié)果，有針對性地采取不同的安全對策措施，取不同的安全對

策措施，從而在確保安全的前提下節(jié)省投資。否則，保安全的前提

下節(jié)省投資。否則，整個裝置或裝置的大部分就會帶有裝置中最危

險單元的特性。裝置中最危險單元的特性。為了降低裝置的危險性,

低裝置的危險性，就必須增加安全措施，其結(jié)果是投資增大。措施,

其結(jié)果是投資增大。大多數(shù)生產(chǎn)裝置都包括許多單元，大多數(shù)生產(chǎn)

裝置都包括許多單元，但只評價那些從損失預防角度來看對工藝有

影響的單元，對工藝有影響的單元，這些單元稱為恰當工藝單元，

簡稱為評價單元。為恰當工藝單元，簡稱為評價單元。

評價單元劃分與評價方法選擇

選擇評價單元的主要參數(shù)包括：選擇評價單元的主要參數(shù)包括:

（1）潛在化學能；潛在化學能；（2）工藝單元中危險物質(zhì)的數(shù)

量；工藝單元中危險物質(zhì)的數(shù)量；（3）資金密度；資金密度；（4）

操作壓力和操作參數(shù)；操作壓力和操作參數(shù)；（5）導致火災、爆炸

事故的案例資料；導致火災、爆炸事故的案例資料；（6）對裝置操

作起關(guān)鍵作用。對裝置操作起關(guān)鍵作用。一般情況下，一般情況

下，工藝單元各類參數(shù)的數(shù)值越大，其評價必要性越大。值越大，

其評價必要性越大。某些區(qū)域或崗位內(nèi)的關(guān)鍵設備或單機設備一旦

遭受破壞，就可能導致停產(chǎn)數(shù)日，設備一旦遭受破壞，就可能導致

停產(chǎn)數(shù)日，即使極小的火災、爆炸，即使極小的火災、爆炸，也可

能因停產(chǎn)而造成重大損失。因此，造成重大損失。因此，關(guān)鍵設備

的損失成為選擇評價單元的重要因素。為選擇評價單元的重要因

素。

劃分評價單元的一般性原則：劃分評價單元的一般性原則：評

價單元的劃分應使評價單元相對獨立，單元相對獨立，具有明顯的

特征界限。一般應按生產(chǎn)工藝功征界限。一般應按生產(chǎn)工藝功能、

生產(chǎn)設施設備相對空間位危險有害因素類別及置、危險有害因素類

別及事故范圍來劃分來劃分。范圍來劃分。

評價單元劃分與評價方法選擇

評價單元選擇除考慮上述主要參數(shù)外，慮上述主要參數(shù)外，還

應遵循以下原則：應遵循以下原則：（1）具有相似工藝過程的裝

置（設備設備）應劃過程的裝置設備應劃分為一個單元；分為一

個單元；（2）場所地理位置場所（地理位置地理位置）相鄰的裝

置（設備設備）劃為相鄰的裝置設備劃為一個單元；一個單元；

（3）獨立的工藝過程可劃為一個單元。程可劃為一個單元。

例如：例如：1、一個廠房建有包括三個工段的生產(chǎn)線，可據(jù)

情、一個廠房建有包括三個工段的生產(chǎn)線，將其劃分為（一個評

價單元一個評價單元.）將其劃分為（A一個評價單元）A、一

個評價單元、B、兩個評價單元、C、三個評價單元、D、三

個評價單元以上、

評價單元劃分與評價方法選擇

評價單元劃分

本項目的評價范圍為中緬天然氣管道工程中國境內(nèi)段工程，本

項目的評價范圍為中緬天然氣管道工程中國境內(nèi)段工程，包括一條

干線、四條支線（瑞麗貴陽?南寧干線、麗江支線、玉溪支線、瑞

麗?干線、四條支線瑞麗?貴陽?南寧干線、麗江支線、玉溪支線、

桂林支北海支線和防城港支線）工程的長輸管道站場，閥室及包括

消防、工程的長輸管道，線、北海支線和防城港支線工程的長輸

管道，站場，閥室及包括消防，自控、通信、供水、供電等在內(nèi)的

配套公用工程。自控、通信、供水、供電等在內(nèi)的配套公用工程。根

據(jù)評價范圍，并依據(jù)本工程的工藝流程特征、裝置（設備平面布局，

設備）平面布局根據(jù)評價范圍，并依據(jù)本工程的工藝流程特征、裝置

設備平面布局，參照單元劃分原則，參照單元劃分原則，將本工

程劃分為以下四個評價單元

表5.1-1評價單元劃分序號1234評價單元線路部分站

場部分配套工程安全管理

評價方法選擇

對于不同的評價對象、不同的物質(zhì)特性、不同的生產(chǎn)工藝和設備、

對于不同的評價對象、不同的物質(zhì)特性、不同的生產(chǎn)工藝和設備、不

同事故類別及事故模所采取的評價方法應有所區(qū)別，然而由于各種

危險因素和事故的影響往往都是互相關(guān)聯(lián)的，式，所采取的評價方

法應有所區(qū)別，然而由于各種危險因素和事故的影響往往都是互相關(guān)

聯(lián)的，所以各種評價方法通常也是互相聯(lián)系的。所以各種評價方法

通常也是互相聯(lián)系的。

5.2.1評價方法選擇

根據(jù)評價單元的劃分結(jié)果，針對本工程特點，選取類比分析法、

安全檢查表法、根據(jù)評價單元的劃分結(jié)果，針對本工程特點，選取

類比分析法、安全檢查表法、故障樹分析法、道化學公司火災爆炸

危險指數(shù)評價法、評價法、管道風險評價法、析法、道化學公司

火災爆炸危險指數(shù)評價法、SAFETI評價法、EST管道風險評價法、油

氣泄漏評價法管道風險評價法擴散擴展災害評估法等方法對輸氣

站場部分和長輸管道部分進行定性、定量評價。擴散擴展災害評估

法等方法對輸氣站場部分和長輸管道部分進行定性、定量評價。

評價中，評價中，首先對國內(nèi)外與本工程類似長輸管道事故進

行統(tǒng)計與分析，長輸管道事故進行統(tǒng)計與分析，歸納出管道事故引

發(fā)原因。出管道事故引發(fā)原因。對站場具有火災、爆炸危險特性的

評價單元采用火爆炸危險指數(shù)(DOW七版定量評七版)定量評災、

爆炸危險指數(shù)七版并利用DNV軟件對站場進行風險價，并利用軟

件對站場進行風險后果定量評估。后果定量評估。對長輸管道評價

包括進行管道風險評價，進行管道風險評價，確定出風險沿長輸

管道的分布；輸管道的分布；對管線所經(jīng)的人口稠密地區(qū)的管段進

行管道泄漏擴散擴展災害評估。災害評估。同時根據(jù)安全檢查表法

站場和管道及配套工程進行檢查評價。場和管道及配套工程進行檢

查評價。

評價方法簡介

1)類比分析法搜集國內(nèi)外長距離輸氣管道在建設、搜集國內(nèi)

外長距離輸氣管道在建設、運行中發(fā)生的事故，中發(fā)生的事故，并

結(jié)合所評價管道工程的輸送介質(zhì)、輸送介質(zhì)、工藝特點以及管道所

經(jīng)地區(qū)的自然環(huán)境、社會環(huán)境條件，自然環(huán)境、社會環(huán)境條件，有

針對性地進行事故原因分析。類比分析的結(jié)果不僅可行事故原因分

析。以防范事故發(fā)生，以防范事故發(fā)生，也可為管道工程管理人員

制定相關(guān)安全技術(shù)規(guī)程提供依據(jù)。員制定相關(guān)安全技術(shù)規(guī)程提供依

據(jù)。2)安全檢查表法安全檢查表是系統(tǒng)安全工程的一種最基礎、

最簡便、安全檢查表是系統(tǒng)安全工程的一種最基礎、最簡便、廣泛

應用的系統(tǒng)危險性評價方法。是為了系統(tǒng)地找出系統(tǒng)中的不安全因

素，把系統(tǒng)加以剖析，方法。是為了系統(tǒng)地找出系統(tǒng)中的不安全因

素，把系統(tǒng)加以剖析，列出各層次的不安全因素，然后確定檢查項

目，并按系統(tǒng)的組成順序編制成表，不安全因素，然后確定檢查項

目，并按系統(tǒng)的組成順序編制成表，以便進行檢查或評審?；蛟u審。

本次評價采用的安全檢查表，是依據(jù)《石油天然氣工程設計防火規(guī)范》

本次評價采用的安全檢查表，是依據(jù)《石油天然氣工程設計防火規(guī)范》

(GB50183-2004)和《輸氣管道工程設計規(guī)范》(GB50251-2003)等標準、

規(guī)范的等標準、和輸氣管道工程設計規(guī)范》等標準要求，針對

本工程實際情況，編制完成的，并依據(jù)此安全檢查表進行現(xiàn)場檢查、

要求，針對本工程實際情況，編制完成的，并依據(jù)此安全檢查表進行

現(xiàn)場檢查、評價。主要檢查內(nèi)容包括管道線路（包括路由管材、防

腐、附屬等）、包括路由、評價。主要檢查內(nèi)容包括管道線路包括

路由、管材、防腐、附屬等、輸氣站場（選址、總平面布置、工藝

流程、設備、自控、消防、公用工程供配電、給排水、選址、供

配電、選址總平面布置、工藝流程、設備）、自控、消防、公用工

程（供配電給排水、通信、防雷防靜電）等各方面等各方面。通信、

防雷防靜電等各方面。

注意：按裝置和物質(zhì)特性劃分評價單元，其中可分為：注意：

按裝置和物質(zhì)特性劃分評價單元，其中可分為：A、按裝置工藝功能

劃分；、按裝置工藝功能劃分；B、按布置的相對獨立性劃分；、

按布置的相對獨立性劃分；C、按工藝條件劃分；、按工藝條件劃

分；D、按潛在化學元素能、毒性和物質(zhì)的數(shù)量劃分；、按潛在化

學元素能、毒性和物質(zhì)的數(shù)量劃分；E、按事故損失程度或危險性劃

分、

注意：安全評價基本原理有：注意：安全評價基本原理有：A、

相關(guān)性原理；、相關(guān)性原理；B、類推性原理；、類推性原理；C、

慣性原理；、慣性原理；D、量變到質(zhì)變原理。、量變到質(zhì)變原理。

評價方法簡介

3）故障樹分析法運用系統(tǒng)安全工程原理，運用系統(tǒng)安全工程

原理，對本工程長輸管道失效和工藝站場火災爆炸事故進行故障樹

分析，歸納出可導事故進行故障樹分析，致各類事故發(fā)生的各種基

本事件或原因，原因，提出針對性的預防或處理措施。4）道化

學公司火災、爆炸危險指數(shù)評價法道化學公司火災、道化學公司火

災、爆炸危險指數(shù)評價方法（第道化學公司火災、爆炸危險指數(shù)評價

方法第七版）是依據(jù)以往的事故統(tǒng)計資料、是依據(jù)以往的事故統(tǒng)計

資料七版是依據(jù)以往的事故統(tǒng)計資料、物質(zhì)的潛和現(xiàn)行的安全措

施情況，在能量和現(xiàn)行的安全措施情況在能量和現(xiàn)行的安全措施情

況，利用系統(tǒng)工藝過程中的物質(zhì)、設備、物料量等數(shù)據(jù)，藝過程中

的物質(zhì)、設備、物料量等數(shù)據(jù)，通過推算公式，對系統(tǒng)工藝裝置及

所含物料的過推算公式，實際潛在火災、實際潛在火災、爆炸危

險進行客觀評價的一種方法。這種方法具有簡捷明了、種方法。這

種方法具有簡捷明了、方便實用的特點，目前已在國內(nèi)外得到廣泛

應用。的特點，目前已在國內(nèi)外得到廣泛應用。

評價方法簡介

5)量化風險評估量化風險評估(QRA)法法該方法采用挪威

DNV公司開發(fā)的、在公司開發(fā)的、該方法采用挪威公司開發(fā)的國

際上較為權(quán)威、國際上較為權(quán)威、先進的量化風險評估計算軟件，

根據(jù)火災、估計算軟件，根據(jù)火災、爆炸事故的數(shù)學模型，數(shù)學

模型，計算事故對人員傷害范圍以及對事故風險進行預測。以及對

事故風險進行預測。事故的數(shù)學模型包括液體泄漏模型、學模型包

括液體泄漏模型、氣體泄漏模型、池火火焰與輻射強度模型、模型、

池火火焰與輻射強度模型、火球爆炸傷害模型、球爆炸傷害模型、

爆炸沖擊波傷害模蒸汽云爆炸破壞模型等。型、蒸汽云爆炸破壞模

型等。6)EST管道風險評估法管道風險評估法采用國際上先進的

EST專家評分法，結(jié)合可研資專家評分法，采用國際上先進的專

家評分法現(xiàn)場資料、國內(nèi)外同類管道運行經(jīng)驗，料、現(xiàn)場資料、國

內(nèi)外同類管道運行經(jīng)驗，對該工程長輸管道沿線不同管段的風險程

度進行量化打分，并進行分析、比較，找出風險存在的原因，打分,

并進行分析、比較，找出風險存在的原因，提出降低風險的措施，提

出降低風險的措施，為降低管道風險提供決策依據(jù)，達到合理運用

人力、物力資源，依據(jù)，達到合理運用人力、物力資源，減小風險的

目的。的目的。

7)油氣泄漏擴散擴展災害評估法借鑒天然氣泄漏模式、借鑒

天然氣泄漏模式、擴散模式并在以往管道事故分析的基礎上，礎

上，根據(jù)長輸管道事故泄放口大小，口大小，評估本工程長輸管道

的典型管段發(fā)生天然氣泄漏事故后形成的火災爆炸危害區(qū)域和中

毒區(qū)域面積，和中毒區(qū)域面積，對本工程安全運行、全運行、保

護周邊環(huán)境及民眾安全等提供參考和依據(jù)。安全等提供參考和依

據(jù)。

評價方法簡介

考考你

1預評價階段危險有害因素的辯識應側(cè)重于（物的不安全因素

物的不安全因素、環(huán)境的不重于（A物的不安全因素、C環(huán)境的不良

影響）。良影響）。2液體易燃性是以閃點作為標準劃分的，國家標

準規(guī)液體易燃性是以閃點作為標準劃分的，A、物的不安全因素、

液體閃點符合（閃點閃點W—℃-℃定，液體閃點符合（A閃

點一18℃;B—18℃V閃點B、人的不安全因素、閃點W61C的

為易燃液體，閃點符合V23℃;C23℃W閃點℃℃閃點℃的為易

燃液體，C、環(huán)境的不良影響、閃點W—℃-℃閃點V℃（A

閃點一18℃;B—18℃V閃點V23C）的為一級閃點D、管理缺陷、

易燃液體。易燃液體。A、閃點一18℃、閃點W—℃B、-

18CV閃點＜23℃、℃閃點V℃C、23CW閃點閃點

W61