天然气输送管道泄漏事故危害定量分析

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1、万方数据第18卷第1期208年1月中国安全科学学报ChinaSafetyScienceJournalV01．18No．1Jan．208天然气输送管道泄漏事故危害定量分析+徐亚博钱新明教授刘振翼(北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室，北京100081)学科分类与代码：620．5030中图分类号：X937文献标识码：A【摘要】针对某天然气工程中高压输送管道可能发生的天然气泄漏的爆炸危险性进行分析。利用质量流速模型计算出泄漏流量。根据泄漏流量和天然气的燃烧下限浓度，通过高斯扩散模式定量计算在大气为中性，风速为5m／s，且位于市区的条件下，天然气在大气中的轴向、径向和切向的扩散距离，从而计算该

2、天然气一空气混合云团的体积。对该体积预混云团的爆炸危害进行评估，计算形成蒸气云爆炸的参数，并应用Matlab软件计算出该管道泄漏引起蒸气云爆炸事故的个人风险曲线，其结果可为新管线的规划、建设及现有管线的调整提供决策依据。【关键词】天然气；管道；个人风险；社会风险；安全管理QuantitativeRiskAnalysisontheLeakageofCompressedNaturalGasPipelineXUYa-boQIANXin-ming，Prof，LIUZhen-yi(StateKeyLaboratoryofExplosionScience&Technology，BeijingInsti

3、tuteofTechnology，Beijing100081，China)Abstract：Theleakageexplosionriskofcompressednaturalgas(CNG)pipelineunderhiigh—pressureisanalyzed．Theleakageflowiscalculatedbyusingmassflowmodel．ByusingGaussdiffusionmodel，themaximumdiffusionrangesinthreedimensionsundertheconditionsofneuralsteadyatmospherewith5m

4、／Swindvelocityinurbanareobtained，fromwhichthevolumeofmixedcloudofNGwithaircanbecalcu-latedbasedonleakageflowandflammablelowlimitofdensity．Theparametersofvaporcloudexplosion(VCE)arecalculatedbyevaluatingtheexplosionhazardofthemixedcloud．Eventually，theindividualriskcurvecausedbyVCEduetopipehneleakag

5、eisestimatedwithMatlabmethod．Theproposedmethodofquantitativeriskassessmentmaybeusefultotheriskmanagementduringtheplanningandbuildingsta-gesofanewpipeline，andthemodificationofaburiedpipeline．Keywords：naturalgas；pipeline；individualrisk；societalrisk；safetymanagement0引言随着经济发展和人民生活水平的提高，城市和工业用燃气日益广泛。天然

6、气主要依靠管道系统输送，管道在运行过程中可能受到多种因素侵扰，例如：内外腐蚀、机械撞击、第三方活动等，使得管线发生破裂。一旦发生泄漏时，天然气和空气混合将形成天然气一空气预混气云，达到燃烧爆炸下限，如遇火源就可能发生火灾或爆轰，导致人员伤亡和严重的财产损失¨一】。例如：1971年5月，四川威(远)一成(都)天然气管道由于腐蚀破裂而导致爆炸燃烧，造成24人伤亡。1989年前苏联乌拉尔山发生的一次输气管道爆裂事故，损失非常惨重，造成了1024人伤亡。}文章编号：1003-3033(2008)Ol一0146—04；收稿13期；2007一10—16；修稿13期：2007—12—31万方数据标准分享

7、网www.bzfxw.com免费下载第1期徐亚博等：天然气输送管道泄漏事故危害定量分析·147·泄漏的天然气，由于密度小于空气，不能在地面形成持续的蒸气云，所以发生闪火的可能性很小，非受限蒸气云爆炸所产生的超压可忽略不计，所以燃气管线的失效后果通常指喷射火的热辐射及受限蒸气云爆炸所带来的伤害”o(见图1)。韩国学者Young—DoJo【61在假设管内气体做一维稳态绝热流动的基础上，提出高压管道的简化泄漏率模型，并在该基础