長輸天然氣管道高后果區(qū)應(yīng)急處置措施研究

白新海 陳瑞瑞 張威

摘 要：? 隨著長輸天然氣管道完整性管理及高后果區(qū)的監(jiān)管要求提高，傳統(tǒng)的定性風(fēng)險(xiǎn)分析已經(jīng)不能滿足當(dāng)前要求應(yīng)急處置措施的要求，明確事故影響范圍、開展警戒控制、人員疏散及事故預(yù)防均需對確定事故的影響范圍，本研究通過分析有關(guān)應(yīng)急處置的法律法規(guī)，提出了應(yīng)急處置工作的內(nèi)容框架，采用結(jié)合天然氣管道事故的后果定量分析的方式，深入研究分析了事故的影響后果，并提供了分析應(yīng)急處置薄弱環(huán)節(jié)的思路及優(yōu)化措施，為企業(yè)進(jìn)一步完善應(yīng)急處置措施，提供了參考和支持。

關(guān)鍵詞：? 高后果區(qū);后果模擬;定量分析;應(yīng)急處置;應(yīng)急措施

0引言

長輸天然氣管道高后果區(qū)的典型類型主要為人口密集型高后果區(qū)及敏感環(huán)境類高后果區(qū)，當(dāng)前針對國內(nèi)外事故應(yīng)急處置、高后果區(qū)存在的問題及應(yīng)用技術(shù)研究的內(nèi)容較多[1-5]，而針對高后果區(qū)應(yīng)急處置措施的實(shí)踐研究相對較少。本研究通過對輸氣管道潛在影響范圍及事故后果影響范圍的綜合分析，為管道運(yùn)營企業(yè)針對高后果區(qū)明確應(yīng)急處置措施的內(nèi)容，提供參考和支撐。

1應(yīng)急處置工作內(nèi)容架構(gòu)

應(yīng)急處置措施由應(yīng)急預(yù)案指導(dǎo)實(shí)施，貫穿于應(yīng)急管理的全過程。應(yīng)急管理主要包括四部分內(nèi)容：預(yù)防及應(yīng)急準(zhǔn)備、監(jiān)測及預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)及恢復(fù)。

2企業(yè)開展高后果區(qū)應(yīng)急管理的要求

我國企業(yè)針對高后果區(qū)的管理，主要依據(jù)管道完整性管理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)組織實(shí)施，管道完整性管理的1項(xiàng)國家核心標(biāo)準(zhǔn)為《油氣管道系統(tǒng)完整性管理規(guī)范》（GB 32167—2015），以及配套國家標(biāo)準(zhǔn)10 項(xiàng)[6]。企業(yè)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求開展高后果區(qū)風(fēng)險(xiǎn)識別與評估工作。

企業(yè)制定的應(yīng)急處置措施，至少應(yīng)包含事故現(xiàn)場的警戒疏散、人員搜救、醫(yī)療救治、現(xiàn)場監(jiān)測、技術(shù)支持、工程搶險(xiǎn)及環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)急處置措施。

3高后果區(qū)應(yīng)急處置措施制定的策略

當(dāng)前高后果區(qū)的應(yīng)急管理普遍存在以下問題：法律機(jī)制不健全、城鄉(xiāng)規(guī)劃不合理、第三方破壞行為多、信息系統(tǒng)不完善、應(yīng)急救援裝備環(huán)境特殊環(huán)境適用能力弱、應(yīng)急處置人才隊(duì)伍建設(shè)不足、應(yīng)急救援力量資源重復(fù)建設(shè)浪費(fèi)等[7-8]。因此，制定高后果區(qū)應(yīng)急處置措施時(shí)，應(yīng)從量化事故后果著手，按照事故后果可能出現(xiàn)的影響程度，分析薄弱環(huán)節(jié)，從而制定由針對性的應(yīng)急處置措施。

4量化事故后果對完善應(yīng)急處置措施的應(yīng)用

某公司長輸天然氣管道高后果區(qū)管道事故后果的量化過程如下：

1）高后果區(qū)預(yù)測事故場景模型參數(shù)如下：管道長度7.24km、管徑1016mm、壁厚27.2mm、設(shè)計(jì)壓力10.0MPa、最高運(yùn)行壓力9.5MPa、管內(nèi)溫度14.2℃、埋深1.5m、大氣壓力101.325kPa、大氣溫度12.3℃、大氣相對濕度65%、風(fēng)速4m/s、緯度38°、泄漏角度10°;模擬后果類型：泄漏擴(kuò)散、噴射火、閃火、蒸氣云爆炸事故。

2）量化模型：采用Wilson模型計(jì)算管道斷裂時(shí)的泄漏質(zhì)量流量，量化泄漏源強(qiáng)度;采用API581的失效后果評價(jià)方法判斷氣體流動狀態(tài)，進(jìn)而計(jì)算氣流音速流量與亞音速的流量;采用自由射流的理想氣體狀態(tài)方程組，對射流結(jié)構(gòu)進(jìn)行測算;采用Pasquill-Gifford模型計(jì)算中性氣體在大氣中的浮力擴(kuò)散;采用TNO（ME）模型計(jì)算蒸氣云爆炸的超壓沖擊波影響范圍;采用THORNTON模型計(jì)算有風(fēng)情況下的噴射火熱輻射影響范圍;采用Raj & Emmons（1975， 2007）的閃火模型計(jì)算閃火事故影響范圍。

3）量化評估閾值

3）量化結(jié)果

4）針對高后果區(qū)特定場所信息

距離管道西側(cè)96m處，有原油儲庫一座。

5）管道事故后果評估分析

（1）當(dāng)管道發(fā)生大孔泄漏時(shí)，原油儲庫罐區(qū)內(nèi)可能存在達(dá)到爆炸下限的爆炸性混合氣體，發(fā)生云爆事故，罐區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的沖擊波超壓小于20.7 kPa，導(dǎo)致油儲罐破裂，但對人員影響較小;發(fā)生大孔泄漏噴射火事故時(shí)，可能導(dǎo)致周邊59m范圍內(nèi)出現(xiàn)人員死亡、64m出現(xiàn)人員重傷、77m內(nèi)出現(xiàn)人員輕度燒傷、104m以外人員相對安全。

（2）當(dāng)管道發(fā)生破裂事故時(shí)，原油儲庫罐區(qū)內(nèi)存在達(dá)到爆炸下限的爆炸性混合氣體，發(fā)生云爆事故，罐區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的沖擊波超壓大于100kPa，導(dǎo)致油儲罐摧毀，罐區(qū)內(nèi)作業(yè)人員死亡;發(fā)生大孔泄漏噴射火事故時(shí)，導(dǎo)致周邊178m范圍內(nèi)出現(xiàn)人員死亡、199m出現(xiàn)人員重傷、246m內(nèi)出現(xiàn)人員輕度燒傷、345m以外人員相對安全。

6）應(yīng)急處置措施研究

依據(jù)當(dāng)前管道的安全設(shè)施設(shè)計(jì)、安全評價(jià)、地質(zhì)災(zāi)害評估、防腐檢測、管理方案等綜合分析，查找薄弱環(huán)節(jié);應(yīng)用事故后果定量評估內(nèi)容，完善現(xiàn)場應(yīng)采取的加強(qiáng)措施;明確應(yīng)急疏散間距;針對災(zāi)難性斷裂事故擴(kuò)大應(yīng)急范圍;建立協(xié)防、聯(lián)防的應(yīng)急處置工作機(jī)制;明確事故期間煙火管制區(qū)、交通管制區(qū)等。

5結(jié)論

（1）長輸天然氣管道高后果區(qū)的應(yīng)急處置措施研究，需結(jié)合應(yīng)急管理的全過程開展，應(yīng)急管理的全過程可分為四個部分分步細(xì)化各任務(wù)應(yīng)采取的措施。

（2）事故綜合后果的定量評估用于長輸天然氣管道高后果區(qū)應(yīng)急處置措施的研究，可大大加深風(fēng)險(xiǎn)辨識與后果影響的評估深度，明確各類管控措施的應(yīng)用范圍、明確疏散間距，為應(yīng)急資源調(diào)度、人員配置、優(yōu)化應(yīng)急準(zhǔn)備等提供支持和參考。

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