油气管道灾害事故成因及预防【文献综述】.doc

1、 1 1 毕业论文文献综述 油气储运工程 油 气管道灾害事故成因及预防 前言 伴随着中国经济的快速腾飞和石油工业的蓬勃发展，目前中国油气骨干管道里程已突破 7 万公里。管道运输已成为继公路、铁路、水运和航空之后第 5 大交通运输方式，目前承担着我国 70%的原油和 99%的天然气的运输任务。到 2020年全国油气管网里程将达到 20 万公里，基本实现全国骨干线联网。管道输送具有占地少、损耗少、成本低、输量大、快捷方便等优点，但也有管线长、跨区域多、沿途地质状况和自然环境复杂多变，对管材质量、施工质量、监控水平、安全保障性要求高等特点 1。 主题 油气管道长期服役后，有可能会因外部干扰、腐蚀、管

2、材和施工质量等原因发生失效事故，导致火灾、爆炸、中毒事件的发生，造成重大经济损失、人员伤亡和环境污染。尤其是，当前我国不少管线已运行多年。据统计，在用管道中有约 60%服役时间超过 20 年，东部管网服役运行已 30 多年。与发达国家相比，我国油气管道安全性依然有一定的差距。有数据显示，我国油气管道事故率平均为3 次 /1000 千米 年，远高于美国的 0.5 次 /1000 千米 年和欧洲的 0.25 次 /1000千米 年 2。 一、输气管道危险有害因素分析 天气管道危害因素主要包括第三方和管道本身两类，其中第三方 因素 主要有因为 意外事故和恶意的打孔盗油 (气 )造成的事故 ，高达 4

3、0% ，随后才是 管道腐蚀、管材质量、施工质量和突发性自然灾害 等 3。其中第三方因素主要有工程施工挖断地下管道和恶意打孔盗油导致的管道破坏。而由管道本身及其周围环境所引起的危害因素主要有以下几项： 2 2 1 管道材料缺陷或焊接缺陷。管材缺陷可导致管道强度达不到要求而出现裂缝或断裂现象 ,施工质量不过关 ,管道接头焊接质量差或末焊透等原因 ,造成管道强度不够 ,不能维持安全运行要求 ,从而发生天然气泄漏 ,引发火灾事故 4。 2 管道内表面磨损、腐蚀。天然气中含有的砂、铁锈等尘粒、机械杂质随气流流动 ,可以磨损管道造成破坏 ,本工程天然气中含 CO2,CO2 为弱酸性气体 ,它溶于水后形成

4、H2CO3,对金属有一定的腐蚀性。若水露点不合格或试压后清管干燥不彻底管内存水产生内腐蚀 ,腐蚀严重会造成管道破坏 ,引发事故 5。 3 管道外表面腐蚀。由于管道外防腐层在运输、施工中被破坏 ,而未进行及时修补或不能满足防腐需要 ,管道阴极保护系统失效 ,管道敷设于强腐蚀土壤中 ,周围植物根茎对防腐导致事故的发生 6。同时输气管道 附近若有平行电力线、电气化铁路、平行的油气管道或变配电设施等 ,易在输气管道埋地附近产生杂散电流而增加对管道的腐蚀危害 ,从而导致泄漏、火灾、爆炸等事故。 4 应力开裂。管道制造过程中存在的残余应力 ,管道施工温度与运行温度之间存在温度差 ,造成管道沿轴向产生热应力

5、 ,均会导致管道的破裂。 5 管道投产。管道投产时 ,清管干燥不彻底 ,管道内残存清水 ,会加快管道内腐蚀 ,管道的残存物及腐蚀产物加快阀门、设备的磨损 ,增加了泄露危险 7。 二 、输 油 管道危险有害因素分析 1 电气伤害危险性 电伤害是电能作用于人体造成的伤害 （介意最好使用 空气呼吸器 ），电气伤害事故以触电伤害最为常见。造成电伤害的电危害源主要包括带电部位裸露、漏电、雷电、静电、电火花等。电气系统危险性主要为大气过电压及操作过电压、电气设备外壳漏电产生的电击人身事故；生产设施配套的各类电气设备、电气开关、电缆敷设可能因接地、接零或屏护措施不完善、防护间距不够、耐压强度低、耐腐蚀性差等

6、原因造成漏电导致触电伤人事故。 电气火灾事故的原因包括电器设备缺陷或导线过载、电气设备安装或使用不当等，从 而造成温度升高至危险温度，引起设备本身或周围物体燃烧、爆炸。在易燃、爆炸危险环境中，设置有防暴电机、电控阀门、仪器仪表、照明装置及连接电气设施的供电、控制线路等。这些设施一旦发生火灾或故障，将引起火灾爆炸安全事故。 3 3 2 输油生产过程中的火灾危险性 原油在储运过程中的泄漏易造成火灾爆炸事故，导致人员伤亡和设备的严重破坏。原油为易燃易爆液体，且处于高压状态下，如有跑冒滴漏，遇火源瞬间便会形成大范围火灾，蔓延速度很快，燃烧极其猛烈。一旦发生火灾，将导致生产装置、建筑构建遭到破坏，发生破

7、裂、变形或坍塌，造成严重经济 损失，甚至造成惨重的人员伤亡。在密闭高压条件下，原有的火灾事故极易发展成为爆炸事故。 （ 1）由于生产装置跑、冒、滴、漏，可以使原油从设备的连接点、管道的连接部位、阀门等处的破裂处泄漏出来，其蒸气于空气形成混合气体，达到爆炸极限时，遇到明火即发生火灾、爆炸，爆炸时产生的冲击波、高热会破坏生产设备，导致火灾迅速蔓延扩大，造成人员伤亡。在这样的输油站可以适当的安装 防毒面具 ，人手一份这样可以预防在事故的时候备用 （ 2）输油设备和管道内部压 力超过输油系统的耐压强度时，可能会发生爆炸，促使火势蔓延扩大，危害十分严重。 （ 3）与阀、泵相连接的法兰如果不严密或受到破坏

8、，造成原油泄漏在建筑物内形成爆炸性气体，遇明火就有可能发生爆炸。 3 雷电危害 雷电对输油站的危害具有很强的破坏力。但是 防化服 有事雷电的克星，厂房建筑等因防雷接地措施不完善也会发生雷电伤害事故。直击雷放电、二次放电，雷电流的热量均可能引起火灾和爆炸。雷电的直接击中、金属导体的二次放电、跨步电压的作用会引起火灾 爆炸的间接作用，均会造成人员的伤亡。强大的雷电流、高电压可导致电气设备击穿或烧毁。雷击可直接毁坏建筑物和电气设施。变压器、电力线路等遭受雷击，可导致大规模停电事故 二、预防措施 主要措施有 :(1)控制与消除火源 ;(2)严格控制设备质量 ,选用合格的过虑器、分离器、流量、压力、温度

9、等检测仪表 ;(3)管道投产前按要求进行试压 8;(4)对设备、仪表定期进行检查和保养维修 ;(5)在站内建立禁火区、作业现场加贴危险标志 ;(6)制定规章制度和安全操作规程 ,严守工艺纪律 ,防止误操作导致天然4 4 气泄漏 ;(7)坚持 巡回检查 ,发现问题及时处理 ;(8)清管器清除固体废物前采用注水处理 ,定期清理 ,监测铁的含量 ;(9)分离器 9定期清理 ,监测铁的含量。 总结 在分析了石油天然气管道工程灾害事故成因的基础上，对其主要安全问题进行分析，得出如下预防措施： 1) 火灾预防 :应 控制与消除火源 ， 在站内建立禁火区、作业现场加贴危险 标志 。 2) 管道腐蚀预防： 清

10、管器清除固体废物前采用注水处理 ,定期清理 ,监测铁的含量 ， 对设备、仪表定期进行检查和保养维修 。 3) 管道泄漏预防： 管道投产前按要求进行试压 ， 制定规章制度和安全操作规程 ,严守工艺纪律 ,防止误操作导致天然气泄漏 ， 坚持巡回检查 ,发现问题及时处理 。 4) 各类仪表的损坏预防： 严格控制设备质量 ,选用合格的过虑器、分离器、流量、压力、温度等检测仪表 ， 对设 备 、仪表定期进行检查和保养维修 。 5) 使用油气输送管道泄漏检测新技术，并且在高压天然气管网和高压电塔地铁 以及其他管线采用阴极保护技术 10。 参考文献 1 朱益飞 .运用先进监控技术确保油气管道安全 .胜利油田

11、孤东采油厂 ,2010 2王守华 .何时让保护油气管道执法不再难 ?.中国安全生产网 ， 2010 3 毛建 .油气管道第三方破坏人为因素分析研究 .石油工业技术监督 ,2010 4 于治瀛 .天然气管道工程灾害事故成因及预防 .吉林劳动保护 ,2010 5李远利 .管道防腐涂层新发展 .涂料工业 ,2007 6李金梅 .油田管道防腐技术 .防腐保温技术 ,2006 7 G.希尔切尔 .工业清管技术化学工业出版社， 2005 8中华人民共和国建设部 .输气管道工程设计规范 .中国计划出版社 ,2003 5 5 9SushmitaMitra.DataMininginSoftComputingFrameworkASurvey.IEEETransactionsonNeuralNetworks,2002 10ASME.Performance Text code on compressons and Exhausters， 1997