天然气管道泄漏火灾爆炸事故危

范文一：天然气管道泄漏火灾爆炸事故危害评价

中国石油长庆油田分公司第五采气厂 ,,, 天然气管道泄漏火灾爆炸事故危害评价张建忠，杨鹏，王彦良，康宁，吕伟 (中国石油长庆油田分公司第五采气厂，内蒙古鸟审旗,,,,,,) 摘要:天然气管道泄漏将会引发火灾、爆炸和中毒等事故，造成人员生命和财产损失，因此对其爆炸危害评价进行研究具有重要现实意义。本文综合分析蒸气云爆炸(,,,)定量评价模型。以苏东气田集输管道为现实出发对天然气泄露爆炸后果进行了定量模拟评价;同时应用,,,,,软件包对泄露天然气的扩散分布进行准确预测，量化和图形化对爆炸产生后过进行评价。关键词:天然气管道;泄漏;爆炸;,,,,,;后果;模型天然气集输过程中涉及易燃、易爆、腐蚀性介质，存在可能裹, ,,,,研究小组公布基础泄漏概率因设备、容器、管线、阀门破裂，或控制系统失效而引发的天然气泄漏。泄漏的天然气很容易与空气混合形成爆炸性混合气体，当某区域气云浓度高于爆炸下限(, ,,)且低于爆炸上限(,,,)时，遇热源和明火将会引发火灾爆炸事故，造成人员生命和财产重大损失。图,输气管线泄漏火灾爆炸事故树分析因此。对天然气管道泄漏事故危害范围评价模型进行比较研究，对于输气管线定量风险后果评价和风险管理具有重要现实意义，并为准确制定天然气管道的安全运行和提出应急预案提供决策依据。, 集输管道泄漏概率确定 ,输气管道泄漏爆炸后果评价模型天然气集输工艺过程中危险物质的泄漏是引发相关的重大天然气管道泄漏事故危害范围评价模型进行比较研究，对危险源发生火灾、爆炸、中毒气体扩散等事故的概率根源，即于输气管线定量风险后果评价和风险管理具有重要现实意义。事故发生概率首先取决于工艺过程装置本身的失效概率，也就并为准确制定天然气管道的安全运行和提出应急预案提供决策是泄漏概率。因此泄漏概率的确定对于定量风险评价至关重要。依据。天然气集输工艺过程可能泄漏的部件主要包括容器、管道、泵理论依据:集输管道泄漏事故危害程度是由其泄漏机理、扩体、压缩机和阀门，不同部件的基础泄漏概率也不尽相同，相同部散特征及事故类型决定的，因而要准确地预测天然气泄漏事故件的不同泄漏孔径下的泄漏概率也不同。的危害范围，必须认识事故类型、泄漏机理、大气扩散机理以及通过参照国外相关行业泄露统计数据，确定集输管道泄漏影响大气扩散的因素。率，采用,,,,年荷兰研究小组在,,,,研究报告和挪威船级输气管道泄漏产生的事故可分为火灾和爆炸两大类，火灾社(,,,)在,,,,年公布的“关于管线、容器、设备泄漏”的统计事故的危害主要是火焰热辐射，而爆炸通过冲击波、超压对建筑数据。和人造成破坏与伤害，同时产生热辐射、中毒窒息危害。第七届宁夏青年科学家论坛论文集,天然气泄漏扩散模型的建立仉矿,,,，，,, (,) 式中:,——泄漏率延迟因子;系数(,)表示气体从断裂管 (,)天然气泄漏扩散模型的建立道两端同时泄漏。根据危险化学品泄漏时的物理状态的不同，泄漏可分为液 (,)蒸气云爆炸(,,,)定量评价模型体泄漏、气体泄漏和两相流泄漏，不同的泄漏方式需要用不同的集输管线泄漏爆炸主要形式是可燃气体泄漏引起的开放空模型来模拟(图,)。间蒸气云爆炸，对于事故爆炸后果的评定，采用蒸气云爆炸,………,磊,…,…;荔磊………一, (,,,)定量评价模型。;橙圃强托因坦固，甄卜凰, ,, ,当量法预测蒸气云爆炸严重度的原理:假定一定百分,幢豳咂匦睁—吨蠲？蟹,亘圊;;厨溉甄,?蒯和,广〕比的蒸气云参与了爆炸，对形成冲击波有实际贡献，并以,, 当量来表示蒸气云爆炸造成的后果。用式 , 蛔 , : 墓国; ,,,，

,掣 ,肿 (,) 图,天然气泄漏扩散模型类型图式中:矽肿—,蒸气云的,,当量，,,; 天然气管线泄漏属于连续气体泄漏，天然气密度小于空气 ,——蒸气云的哪,当量系数，取值范围,(,,,一 ,,(,,，取,,;密度，扩散形式为非重力扩散，气体扩散形成蒸气云团，适用高斯模型来模拟其泄漏速率和周围区域泄漏天然气浓度，从而对形,一蒸气云中燃料的总质量，,,;中毒火灾爆炸事故危害程度进行定量评价。 ,——燃料的燃烧热，,,,,,; (,)泄漏率计算 ,肿——耵盯爆炸热，,(,，,,，其值为,(,,—,(,,,,(,，管道中气体泄漏质量流量与其流动状态有关，对于天然气 ,,,,,，取,(,,,,,,，,,,,。管道，一般属于音速流动。漏率采用式(,)计算。来估计蒸气云爆炸的,,,当量,,,, 管线泄漏的气体泄漏率随时问变化。在失效的几秒钟内，泄蒸气云爆炸的,, ,当量，可用以下方法估计其严重程度。漏率下降到最初最大值的一部分，当管线巡视人员发现管线泄在估计死亡区半径时，使用超压一冲量准则;在估计重伤区和轻漏后会关闭上游的截断阀门，管内压力逐渐降低，此外加上管内伤区半径时，使用超压准则。摩擦力的作用，泄漏率随时间逐渐降低，如图,所示。当量泄漏死亡半径确定:该区内的人员如缺少防护，则被认为将无例率,,,,是最大泄漏率的一部分。管道断裂的失效事故导致介质外地蒙受严重害或死亡。其内径为零，外径记为,,(,，表示外圆从两端泄漏，当量泄漏率可由式(,)计算: 周处人员因冲击波作用导致肺出血而死亡的概率为,(,，它与爆炸量间的关系由式(,)确定。 ,:似,俺霹, ,’ ,。，,,,(,(岳尸 (素署)’, (,) 式中:卜质量流量，,,,,; 。，重伤半径确定:该区内的人员如缺少防护，则绝大多数将遭白一泄漏系数，对气体取,(,,一,，圆形裂口取,; ,叫(口截面积，,,; 受严重伤害，极少数人可能死亡或受轻伤。其内径为死亡半径卜管道内介质压力，,,; ‰，外径记为,，，表示该处人员因冲击波作用耳膜破裂的概率为,(,，它要求的冲击波峰值超压为,, ,,, ,,。应用超压准静——气体绝热指数，天然气取,(,; 则，冲击波超压。可按式(,)、(,)、(,)计算。肛——分子量，天然气取,(,,,,,,,,,; ?,,,(,,,矿,,,铲，,(,,,‖,,(,,, ,,、) ?——气体相对密度，取,(,; , ,, ,——气体常数，,(,,,,(,,,?,); 卜？体温度，,。拙屯(争) (,) 式中:,,,,——目标到爆源的水平距离，即重伤区半径。,; 巴——环境压力，,,; ,一曝炸总能量,】，,。肚形肌,肿 (,) , ,,,,,输气管道泄漏事故模拟 ,,,,,计算机辅助突发事件操作管理软件包，是由美国环保署(,,,)的应急管理办公室和美国海洋大气管理办公室十目,女长庆?日分心日,,采气,(,,,,)的应急响应部共同开发的程序。,,,,, ,,,,,等 ?泄漏天热气喷射燃烧软件是,,,,,营装中的主要部分。女端气管道泄鬲后喷射燃烧髟响范围分别见幽,、目,。, ，，,,，考虑,日照强度,向、,建、大气?度、湿度、危险燃气体扩散?域?达,,,?(,,,旺,)(,,, ,(,,,吐,)的品性质、释放量、泄漏状态等斟索的影响，得出数据较为客观，并椭圆形?域;由目燃或明火导致的喷射燃烧主要集中在长轴“囤象表示扩散旅度、扩散形状、影响范围和其他信息(帮助应 ,,,,，短轴,, ,的椭圆,域。严重烧伤区域为燃烧,域外半径急人员更加有效地组织救援和疏散。 ,,米，,级烧伤?域为燃烧日域外半径,,米。睡需目, ,

,,,,,，,,面噩工， ,,,,,,,软件是地目蝰制软件，,过地创的载，(使得量化后的结果?加直观。 ,,,,,使用前的注意事项:软件在启动时，台提醒用户在进行预测时，需要特别注意,,,,,种条件:?极低的,建(?”常稳定的大气条什，?风向变化,地彤影响较大”;?局部旅度,均匀。另外不能和,下几种情况合并考虑:?化学反应(?颗粒状物质(?化学混音(镬吨形影响，(虢障的局部磕度,均匀，九，,,。,,，,,，,, ,,,,,,,,, ,“,“,。,,, ,?, , ,,??,，,一日,叫, ,?,, ,眦(】山, ,,,, ,?, ,,岫竹(…?”，“) ,,,,,,,,,，, ,,,,,,,,,,,,,，,,,, ,,,,,,) ,,,…, ,,,,, ,】,, ,…, ,,加…,,,, ,;,?,一,, ,,,,, ,,, ,,?,州? ,“？ ,,,,…,,。, 罾髓目,,,,,?,, ,,,,,,,,, ;】出, ,,,,,与,,,，’,,,,软件的联用:无拮气聩射燃烧集气站 ‰,,,…,,】女, 模拟圈，将火灾爆炸?域的地田辖，,,，(,,,,,软件，便可在地 ,,,,,,, ,,,，,】, ,,,:,, 形圉上显示泄漏豫影响范围(给应急管理人员提供直观的信息。 ,,,,，,,, ,,,,: ;,,?叫 ,蛐,:,盯,，,, ,,,。,虹,,。,?,, ,,‖?， ,)威胁,域,, 臂‰,,, ,‰，?,,《,(??,自,,,，,, …《熬 ,,, 第七届宁夏青年科学家论坛论文集 ?泄漏,然气爆炸燃或明火导致的爆炸冲击渡伤害,域集中在长轴,,,,，短轴天然气管道泄蒲后爆炸影响范丽分别见图,,、圈,，。,,闪 ,,,的椭圆?域。目, ,,,,《,,,《?,目目,“,,,,,《,,?》目蘑 ,事故模拟危害,域划分(能够指导应急疏散(确定可信安 ,,,,,与,,,,,,,软件的联用: ,日域。确定集气站蚩生火灾爆炸事故，警戒?域半往不应小, ,,,米。 ,站内预防天然气泄漏安垒措施，可在常年主导风向一线加密可燃气气体检测仪数量，及时发现,枯气泄漏事故。参考立献〔,〕,瑞，,喜燕(等,,?管道,,爆,,,,价,?对, ,析〔,’十日女仝科学学报，,,,,(,,(,)丽蝌博一,结论与认识〔,) ,竞，,,;等，,?菅践,蚌事,?,,》折〔,， ?,，女?啦术(,,,,，,,(,):,, 〔,〕量镕阜，,祖,女,,,菅,,整,技,自管,?最, 进展…,气储《，,,,,(,,(,),, ,, 〔,〕“,,，《,,，目自智女?评价，女,目,南’,一, ，集输管道泄漏筮?，龙爆炸事故率较低(〕,？,,,, ,)(但京,学,?自?,,,,,是事故?发中毒、，灾爆炸事故，将造成中毒、虫灾撂作的严重〔,〕,津洋，,置康，，谢平,,管,,女,?蚌,评卅,?后果。『,〕,京:,学，?女艟,(,,,, ,集气站场空旷(,嚣气泄偏迅速扩散，引发畦射昔,事故〔,〕宇德明，日,根，,，轩等爆炸?硅,作月自,害分?可能性轻太(,?爆炸?能性较小。 , ,〕十目女女科学学报(,,,,，,(增,):,,” ,集精管道泄漏引发喷射燃烧日域为沿下风向长轴,,,,，〔, ,宗王，女?女，,,, ，?,隆,,自评竹’,, ,京“短轴,, ,的椭圆?域，,级烧伤半径为着火,域外,,米(爆炸京气象?版,(,,,,事故轻度受伤半径沿下风向,,米半径。天然气管道泄漏火灾爆炸事故危害评价作者: 张建忠，杨鹏，王彦良，康宁，吕伟作者单位: 中国石油长庆油田分公司第五采气厂内蒙古乌审旗 017300本文读者也读过10条1. 谭承军.上官志洪.沙向东含H2S天然气井事故与核电厂址

适宜性评价会议论文-20102. 陈英.刘秀林.张学清.蒋亚奇.姚波.艾辉胜.Chen Ying.Liu Xiulin.Zhang Xueqing.Jiang Yaqi.Yao Bo.AiHuisheng 不同类型事故受照人员生物剂量估算和辐射影响评价期刊论文-辐射防护通讯20062663. 常鹏.成育红.曹朋亮.李大昕.邹远军.杨鹏.杜孝华苏东气田排水采气技术研究会议论文-20114. 郝义彬辐射事故受照者生物剂量估算及远期遗传效应研究学位论文20055. 童建电离辐射与环境因子的联合作用及评价期刊论文-中华放射医学与防护杂志20042436. 王忠旭开展危险度评价建立危险度管理期刊论文-劳动保护201027. 李世正.孙侠.陈卫星.李庆新.尉永生.魏健低水平辐射工作者剂量水平及剂量-效应关系研究会议论文-19998. 姜荣明.龚建新矽肺的定量危险度评价期刊论文-工业卫生与职业病20022869. 郭海韬.梁伟.樊建春危险度评价法适用范围初探期刊论文-安全200829810. 符荣初.宋妙发.刘犁氡及其子体的辐射效应和对居民的健康影响期刊论文-中国辐射卫生2004131本文链接:

http://d.g.wanfangdata.com.cn/Conference_7482549.aspx.

范文二：天然气管网工程火灾、爆炸事故后果分析法

5.5火灾、爆炸事故后果分析法

为评价天然气管道破裂事故后果的严重程度, ASME B31.8S 介绍了美国运输部管道安全办公室(DOT — OPS ) 2000年委托美国天然气研究所所作的研究报告 “ 确定天然气管道事故高危区的模型 ” (GRI — 00/0189, A Model for Sizing High Consequence Areas Associated with Natural Gas Pipeline) , 提出了一个计算天然气等管道断裂引燃事故的热辐射高危区半径的方程式。

表 5.5-1 国际上通用的热辐射危害后果标准

判据为:在这样的辐射强度下, 该处的人群如果在 30s 之内没找到掩蔽场所, 则 100人中有 1个会死亡。该判据与国际上通用的热辐射危害后果标准类似。

式中:r — 为受影响区域的半径, f t;

0.69— 是天然气管道的计算因子, 对其他气体或富气管道,该因子值不同;

d -为管道外径, in;

P -为该管道最大允许操作压力(MAOP ) ,psi; 据此,计算高安市城区天然气管网工程高危区范围如下表。表 5.5-2 天然气管道破裂引燃事故的热辐射高危区半径范围(m )

上述计算指地面上管道,而埋地管道则范围应小些。

5.2.4.1 罐区火灾爆炸事故造成人员伤亡涉及范围

项目 206B 储罐区储存有甲醇、乙酸乙酯、丙酮、醋酸、吡啶、乙醇、四氢呋喃等等易燃易爆性物质, 种类较多,且储量较大, 现取罐区储量较大, 物料相对较为危险的物质甲醇进行计算分析

根据本项目生产涉及的物料特性, 罐区储存的甲醇为甲类易燃液体, 3只储罐容积 50m3, 甲醇燃烧速度为 0.0576 kg /㎡ ·s ,则本报告选用易燃危险物质甲醇为罐区池火灾事故伤害模型进行计算。根据池火灾事故伤害模型, 可燃液体泄漏后流到地面形成液池, 或流到水面并覆盖水面,遇到火源燃烧而形成池火。假设本项目甲类易燃储罐区 1只甲醇储罐发生泄漏, 覆盖易燃液体罐区防火堤内而形成液池,遇到点火源燃烧而成池火。

易燃液体罐区防火堤面积约为:62×15.6=967.2㎡。

1、液池直径

根据液池覆盖面积 S (m 2)计算池当量圆半径 r(m): r =(S/3.14)1/2=(967.2/3.14)1/2=17.55m

2、燃烧速度

查有关资料可知,甲醇燃烧速度 υ=dm/dt=0.0576kg /㎡ ·s

3、火焰高度

若液池为一半径为 r 的圆池,火焰高度为

()6

. 02102/84???

????=gr dt dm r h ρ (2)

式中 h —— 火焰高度, m ;

r —— 液池半径, m ;

ρ0—— 周围空气密度, kg/m3; g —— 重力加速度, g=9.8m/s2; 经计算甲醇的火焰高度 h=24.62m

4、热辐射通量

(

)

????++=172/261. 02

dt dm Hc dt dm

rh r Q ηππ (3)

式中 Q —— 总热辐射通量, W ;

η—— 效率因子,可取 0.13~0.35, 取平均值 η=0.24; Hc —— 燃烧热;甲醇燃烧热:22.59×106J/kg。

经计算甲醇总热辐射通量为 :1.22×108W

5、伤害半径

目标入射热辐射强度计算公式为:

4x Qt I c

π=

式中 I —— 热辐射强度, W/m2; Q —— 总热辐射通量, W ; t c —— 热传导系数,可取为 1;

x —— 目标点到液池中心距离, m 。

表 5.2-1 不同入射通量所造成的损失及伤害半径

通过以上燃烧计算表明, 在缓慢泄漏形成池火燃烧的情况下, 主要存在热辐射对人员和设备的伤害, 伤害的范围基本局限于一定的距离内,在该距离内,附设的消防工程将起到重要的灭火保护作用,因此,该类事故后果是可以得到有效控制的。

根据表 5.2-1中的计算结果可以看出:在罐区发生甲醇泄漏池火火灾时,距离罐区液池中心 5.09m 范围内,操作设备等相关的建筑物将全部损坏, 人员也来不及逃生; 在 6. 23m~8.81m 范围内, 设施将受到严重损失,人员会有伤亡;在 8.81m ~15.57m 范围内,设施将受到较大损失,人员也会受到伤害;在 15.57m ~24.62m 范围内, 设施将受到较小损失,人员只会受到轻微伤害;在 24.62m 之外,可

以说是较安全的距离, 在池火火灾模型计算中, 液池面积按单个甲醇储罐全部泄漏和整个罐区防火堤的面积取值, 取值偏大, 因为在实际生产管理中, 甲醇或其他物料泄露一般会在较短时间内发现, 不太可能发生易燃物质泄露直至充满防火堤的情况, 如果仅按池火火灾计算的数据来考虑建构筑物的安全距离,会偏于保守,加大站场的面积, 造成人力与财力的浪费,因此,在实际生产中,要在池火火灾模型的基础上, 结合其它相关的安全评价模型和相关的行业标准选择合适的安全距离,以减少投资和对人财物的损害。

5.2.4.2中毒事故造成人员伤亡涉及范围

本项目中储存和使用三氯氧磷(沸点 105.1℃ ) 、溴素(沸点 59.5℃ ) 、丙酮氰醇(沸点 120℃ ) 、氟化氢 (沸点 19.5℃ ) 等极度危害物质以及氨气 (沸点 -33.5℃ ) 、三乙胺 (沸点 89.5℃ ) 、 N-甲基苯胺(沸点 196.2℃ ) 、氢氟酸(沸点 120℃ ) 、苯甲酰氯(沸点 197℃ ) 、硫代乙酸(沸点 93℃ ) 、三氯甲烷(沸点 61.3℃ ) 、碘甲烷(沸点 42.5℃ )等高度危害介质。现选取储量最大, 沸点较低的氟化氢为例进行计算。当容器破裂时液化气体氟化氢会大量气化。当气温超过时,液体大量气化,会造成大面积的毒害区域。

设气体质量为 W (kg ) , 容器破裂前器内介质温度为 t (℃ ) , 液体介质比热为 c (kJ/kg·℃ ) , 当容器破裂时,当气温超过其沸点,处于过热状态的液体温度迅速降至标准沸点 t 0(℃ ) , 此时全部液体所放出的热量为:Q=Wc(t - t0)

如果这些热量全部用于液体的蒸发,如它的气化热 q (kJ/kg) ,相对分子质量为 M ,则在沸点下其蒸发的气体体积 V (m 3)为:

V=22.4Wc(t - t0) (273+ t0)/273Mq

如已知物质的危险浓度, 则可求出其危险浓度下的有毒空气体积, 假设有毒空气以半球形向地面扩散,可求出该有毒气体扩散半径为:

R=(V/L·2.0944) 1/3

式中:R 为有毒气体的半径(m )

L 为有毒介质在空气中危险浓度值(%) 。

表 5.2-2 氟化氢的物化性能及危险浓度

本项目 203甲类物品库一储存 2.5t

设一个氟化氢钢瓶(800L/瓶)发生泄漏,则泄漏量 W=0.833t=833kg,形成液面,气温为 30℃ , c=0.70kJ/kg·℃ , M=20, q=79.86 kJ/kg, L=0.049%。

无水氟化氢泄漏时的气化体积 V

V=22.4Wc(t - t0) (273+ t0)/273Mq

=22.4×833×0.70×(30-19.5) (273+19.5)/273×20×79.86

=76.7m3

有毒气体致死浓度扩散半径 R

R=[V/(L·2.0944) ]1/3=[76.7/(0.049%×2.0944) ]1/3=42.1m。

氟化氢气体吸入 0.5-1h 致重病的浓度为 0.0031%,因此

有毒气体中毒浓度扩散半径 R

取 L=0.0031%

R=[V/(L·2.0944) ]1/3=[76.7/(0.0031%×2.0944) ]1/3=105.7m。

此计算为概算,因物质在扩散过程中受风向变化及泄漏形成液池不断吸热气化,因此, 在某一方向的扩散半径较计算半径要大,如果泄漏量更大,扩散半径将更大。

范文三：液化天然气(LNG)储罐火灾和爆炸事故树分析

1.1液化天然气 (LNG)储罐火灾和爆炸事故树分析

在整个 LNG 产业链中, LNG 储罐是处于重要的地位, 它是连接上游 LNG 产业和下游 LNG 产业的重要中转站。因此, LNG 储罐的安全性和可靠性对于 LNG 的产业链来说是十分重要的。而储罐的事故模型多而繁杂,其中火灾和爆炸是最重要、最一般、最常见、后果影响最严重的事故模型。通过对引起 LNG 储罐发生火灾、爆炸的因素进行系统分析, 建立了以 LNG 储罐火灾、爆炸为顶事件的事故树,并进行事故树分析,得到了影响顶事件的各阶最小割集。并通过计算底事件的结构重要度,确定了影响储罐事故的主要因素,并提出了相应的改进措施,以提高 LNG 储罐的安全性和运行可靠性。因此,预防 LNG 储罐的事故发生,特别是 LNG 储罐的火灾、爆炸等恶性事故的发生,提高其储罐系统本质安全并延长使用寿命,对于安全生产和国民经济的稳定发展具有十分重要的意义。事故树分析法作为工程系统可靠性分析与评价的有效方法,为分析 LNG 储罐火灾、爆炸事故提供了有效手段。通过对 LNG 储罐火灾、爆炸的分析,可以逐步分析 LNG 储罐火灾、爆炸事故的发生机理和原因,进而采取相应的安全措施,提高 LNG 储罐的可靠性和安全使用寿命。

1.1.1事故树的分析程序

事故树的分析程序, 常因分析对象、分析目的、粗细程度的不同而不同, 但主要的内容包括:熟悉系统、事故调查、确定顶上事故、原因时间调查、建造事故树、修改和简化事故树、定性 \定量分析、制定安全措施。如图 5-1所示。

图 5-1 事故树分析程序

1.1.2 LNG储罐火灾与爆炸事故树分析

根据顶事件确定原则, 取 “LNG 储罐火灾、爆炸 ” 作为顶事件。顶事件确定后,分析引起顶事件件发生的最直接的、充分和必要的原因。引起 LNG 储罐火灾、爆炸有两种原因:一是化学爆炸模式,即罐内 LNG 泄漏,遇空气、火源发生火灾、爆炸;二是物理模式,即罐内压力急剧升高,罐体泄压系统失灵,压力超过罐体所能承受的压力,发生爆炸事故。然后把引起顶事件发生的各种可能原因又分别看作顶事件, 采用类似的方法继续往下深入分析,建立以逻辑门符号表示的 LNG 储罐火灾、爆炸事故树,如图 5-2所示, 本事故树共考虑了 24不同的底事件,图中各符号所代表的事件如表 5-5所示。

1.1.2.1定性分析 ------最小割集

定性分析就是从事故树结构出发, 分析各底事件的发生对顶事件发生所产生的影响程度, 即分析底事件的发生或不发生对顶事件所将要执行的动作状态的影响。

事故树定性分析目的,即通过找出事故树的所有最小割集,发现系统故障或导致指定顶事件发生的全部可能原因,并定性地识别系统的薄弱环节。凡是能导致事故树顶事件必然发生的底事件的集合称为割集, 而最小割集是导致顶事件发生的必要且充分的底事件的集合, 即当最小割集所含的底事件都同时发生时,顶事件才发生;若其中有任何一个底事件不发生,则顶事件就不会发生。割集或最小割集都是引起顶事件的各基本原因事件的组合。采用行列法或布尔代数化简法求出事故树的所有最小割集,再转化为等效布尔代数方程:

图 5-2 LNG 储罐火灾、爆炸事故树分析图

2223222412612712812912101216121712201221136137138139131013161317132013211461471481491410141614T X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X =++++++++++++++++++++++++++171420142115615715815915101516151715201521121112121113121114121115121318121418121518

121819131112

1311131X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X ++++++++++++++++++++++31114

X X X

131115131318131418131518131819141112141113141114141115141318141418141518141819151112151113151114151115151318X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X +++++++++++++++++++151418151518151819

(1)

X X X X X X X X X X X ++

由布尔代数方程知, LNG 储罐火灾、爆炸事故树由 2个二阶最小割集、 36个三阶最小割集, 32个四阶最小割集组成。

由割集理论我们可知,一般情况下,割集的阶数越小,它发生的可能性就越大。因此,故障树中的 2个二阶最小割集和 36个三阶最小割集直接影响着系统的安全性、可靠性,为系统的薄弱环节。

1.1.2.2底事件结构重要度分析

各底事件或最小割集在顶事件发生的事故树结构上重要度称为结构重要程度,即各底事件或最小割集的发生对顶事件发生的贡献程度。

由于不需考虑系统顶事件和底事件发生概率,通过事故树定性分析后, 确定了系统的薄弱环节,计算事故树的结构重要度系数并对系数进行排序, 就可知道底事件对顶事件的影响大小, 其顺序就是对系统可靠性影响大小的顺序。底事件的结构重要度系数计算可用二次计算公式,如下式:

) 2

11(11

) (-∈-

∏-=j j

i n k x i I φ

(2)

式中:

I φ(i)—— 第 i 个底事件的结构重要度系数;

k j ——— 最小割集总数;

n j ——— 第 i 个底事件所在的最小割集 k j 的底事件总数; x i ∈k j —— 第 i 个底事件属于第 j 个最小割集。利用上式求得各底事件的结构重要度系数分别为:

3632

(1) 3141(2) (3)

(4) (5)

3141

(6)

(7) (8) (9) (10)

(16) (17) (20) (21)

31(11) 111(1) (1) 22

0.9999996

111(1) (1) 0.97420022211(1) 0.68359382

X X X X X X X X X X X X X X X I I I I I I I I I I I I I I I I φφφφφφφφφφφφφφφ-----=---=====---==========--

==16(18) 414(12) (19) 418

(13) (14) (15) 412(22) 21(23) (24) 211

1(1) 0.8819329

1(1) 0.4138184

1(1) 2

0.6563911

1(1) 0.9375

1(1) 22

X X X X X X X X X I I I I I I I I φφφφφφφφφ-----=--===--====--==--===--=

各底事件的结构重要度系数排序为:

(1) (2) (3) (4) (5)

(22(11) (18) (6) (7) (8) (9) (10) (16) (17) (20) (21) (13) (14) (15) (23)

X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X X I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I φφφφφφφφφφφφφφφφφφφφφ>===>>=>========>==>

(24) (12) (19) X X X I I I φφφ=>=

由上面的计算结果可知, ) 1(X I φ最大值, 其次, 之后 ) ...... () 5() 2(X X I I φφ, , , ) 22(X I φ, ) 11(X I φ(, )

) 18(X I φ, (, , ...... ) 6(X I φ, ) 10(X I φ ) 16(X I φ, ) 17(X I φ, ) 20(X I φ, ) 21(X I φ) ,他们在结构

重要度的排序中的数值也大。

1.1.3主要影响因素及改进措施

从事故树的结构重要度分析结果可以看出, 防止 LNG 储罐发生火灾、爆炸事故,要从防止 LNG 泄漏和罐区火源两个方面入手,控制各底事件的发生,特别是结构重要度系数大的底事件,如 “ 罐区通风不良 ” 、 “ 阀门密封失效 ” 、 “ 法兰密封失效 ” 、 “ 罐体损坏 ” 、 “ 误操作 LNG 泄漏 ” 、 “ 罐区内吸烟 ” 、 “ 罐区违章动火 ” 、 “ 储罐压力超过安全极限 ” 等底事件,从而达到预防储罐发生事故。相关措施建议如下:

(1) 加强对库区可然性气体的含量监测, 以及加强监测设备和报警设备的维护;

(2) 正确选择阀门、法兰以及罐体的安全附件的型号, 保证设备的源安全性;

(3) 加强阀门、法兰、储罐安全附件和罐体完整性、安全性的检查,防止因腐蚀等原因造成罐体开裂,预防泄漏;

(4) 加强安全检查,禁止在罐区内吸烟,严格执行 LNG 罐区的动火规章制度;

(5) 禁止在库内使用手机等电子通信设备, 严禁使用非防爆电器, 并加强对防爆电器的安全性检查;

(6) 定期检查和检测防雷防静电设施及附件设备,保证其符合安全规定;

(7) 严禁使用铁器和用铁器敲打地面和管线、设备;

(8) 严格控制 LNG 输入与输出的工艺参数,预防储罐超压;

(9) 上岗必须穿戴符合安全规定的防静电工作服和个体劳动保护品。 1.1.4结论

通过以上分析,可以清晰地体现了事故树分析法简明、直观、易懂、灵活、全面的特点,是对系统可靠性与安全性进行分析和评价的便捷、灵活、有效的方法。

建立了以 “LNG 储罐火灾、爆炸 ” 为顶事件的事故树分析模型。本事故树共考虑了 24个不同的底事件。通过事故树分析,得出了二阶最小割集 2个, 三阶最小割集 36个,四阶最小割集 32个。通过最小割集定性分析,确定了 LNG 储罐的薄弱环节,并通过计算底事件的结构重要度系数,确定了系统的薄弱点。

通过进一步分析,确定了引起 LNG 储罐火灾、爆炸的主要关键因素,即是 LNG 泄漏、罐区内有火源和罐体安全附件的失效,并在此基础上分析了引起这些原因的底事件,提出了相应的安全措施,为预防或减少 LNG 储罐火灾、爆炸提供了一定的帮助。

范文四：天然气爆炸事故反思

天然气管道泄漏火灾爆炸事故危2016

天然气爆炸事故反思

天然气爆炸事故反思据《长江日报》载，3月15日下午，武汉市黄埔大街在该市二环线工程施工过程中，一处直径400毫米的天然气主干管道被挖断并引发大火。一栋4层楼的民房被烧，千余居民紧急疏散，周边5000余户居民家停气，周围交通一度瘫痪，幸未造成人员伤亡。

勿庸讳言，此次事故与野蛮施工脱不了干系。据该市天然气公司有关负责人称:他们此前给施工方提供了地下管线图纸(即档案)，并派员现场监督，但施工方不听劝阻终酿恶果。从这件事情的发生，我们可以看出:当前各地在重大基础设施建设中，利用档案的意识不强。工程施工人员为了赶进度、赶工期，往往违档操作，以至造成不可弥补的损失。据悉，2002年和2014年该市曾经进行过两次地下管线普查。如果很好的利用这些普查档案成果，这类事件是可以避免的。这次事件中，天燃气公司明明给施工方提供了管线档案，而施工方却视而不见，不讲科学施工，忽视地下管线档案的作用，实在令人悲哀。

日前，武汉市政府已就此次事件成立了事故调查组，将查明事故责任，制订防范措施，杜绝此类事故发生。笔者建议:可否制订一个《市政基础设施建设施工过

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天然气管道泄漏火灾爆炸事故危2016

程中档案利用细则》，规定在市政基础设施建设或改造过程中，开工前均须先行档案利用咨询论证，切实发挥城建档案的作用，做到防患于未然。

据《长江日报》载，3月15日下午，武汉市黄埔大街在该市二环线工程施工过程中，一处直径400毫米的天然气主干管道被挖断并引发大火。一栋4层楼的民房被烧，千余居民紧急疏散，周边5000余户居民家停气，周围交通一度瘫痪，幸未造成人员伤亡。

日前，武汉市政府已就此次事件成立了事故调查组，将查明事故责任，制订防范措施，杜绝此类事故发生。

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天然气管道泄漏火灾爆炸事故危2016

笔者建议:可否制订一个《市政基础设施建设施工过程中档案利用细则》，规定在市政基础设施建设或改造过程中，开工前均须先行档案利用咨询论证，切实发挥城建档案的作用，做到防患于未然。

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范文五：天然气爆炸事故案例

天然气爆炸事故案例

1xx市城南“田螺王”小吃店“9.29”天然气爆炸事故调查报告区政府2010年9月29日18时15分左右xx市城南“田螺王”小吃店位于xx市城南西溪路237号发生爆炸致9人不同程度受伤。事故发生后消防部门赶至现场对火灾进行扑救区委、区政府领导、区公安分局等相关部门接到报告后立即赶赴现场展开事故处理。受区政府委托9月30日区安监局根据《生产安全事故报告和调查处理条例》国务院第493号令的规定组织区监察局、公安分局、消防大队、质监局、建设局、总工会、XX街道办事处等单位成立联合事故调查组并邀请区检察院参与对事故现场进行了勘察对事故经过、原因和事故责任进行了全面的调查取证和分析。现将有关情况报告如下一、综述一事故责任单位xx市“田螺王”小吃店二隶属关系个体经营者三事故时间2010年9月29日18时15分左右四事故地点xx市“田螺王”小吃店xx市城南西溪路237号2五事故类别天然气爆炸事故六事故性质责任事故七事故等级一般事故八事故归属重伤事故九伤者情况姓名性别年龄现居住地与店主关系刘XX女40万盛办事处五福社区东洋滨江丽景周转房店主文XX男38万盛办事处五福社区东洋滨江丽景周转房丈夫文X女9万盛办事处五福社区东洋滨江丽景周转房二女刘XX男33万盛办事处五福社区东洋滨江丽景周转房弟刘XX男16万盛办事处五福社区东洋滨江丽景周转房侄儿王XX女30万盛办事处五福社区东洋滨江丽景周转房弟媳唐XX女31万盛四街新隆公寓3单元701号帮工李XX女38xx市区浓溪镇人帮工张XX女20重庆市长寿区凤城镇三洞村12组顾客十直接经济损失约20余万元人民币十一责任单位基本情况xx市“田螺王”小吃店个体经营业主刘义娟工商营业执照注册号511600600049736经营范围餐饮服务。依据许可项目或审核意见核定。指在一定场所对食物进行现场烹饪、调制并出售给顾客主要供现场消费的服务活动注册时间二〇一〇年四月二十三日。

二、事故经过32010年9月29日xx市天然气分公司为解决XX片区供气不足问题决定对新城xx市“田螺王”小吃店附近新建的一条燃气管线进行停气碰口并对所涉及用户停气。该公司各营业所对所有涉及用户进行了通知。“田螺王”小吃店也得到了停气通知停气时段为9月29日1300至18:00。天然气分公司1806分碰口作业完毕1810分恢复供气。

恢复供气后不久据文XX、刘XX陈述他俩嗅到天然气味道便到厨房进行检查发现排气扇在转文XX见情况不对就叫刘XX赶紧出去了。正在这时文XX大女儿刘X打来电话文XX转身走到凉菜间门口将电话递给他老婆刘XX接听经调查组在移动公司提取的通话记录显示电话接通时间为18时14分57秒刘XX接听29秒时店内发生爆炸将文XX、刘XX、刘XX、王XX、刘XX、李XX、唐XX烧伤文X为救刘XX时被烧伤顾客张XX被大厅顶蓬坠落物致伤。事故发生后消防部门赶至现场对火灾进行扑救区委、区政府领导、公安分局等相关部门接到报告后立即赶赴现场展开事故处理目前伤者正在医院接受救治。

9月30日受区政府委托由区安监局牵头组成事故调查组对周边群众、受伤人员等进行调查取证同时对反映出的五个问题进行了调查一是xx市“田螺王”小吃店里的一液化气瓶由区质监局进行了检测检验检测报告为4“江苏泰丰制造编号13600液化气瓶总重26.98公斤其中液化气重约10公斤气瓶完好未发现气体泄漏现象”。二是针对群众反映的“下水道内有天然气”的问题调查组对该下水道6个点用专业仪器进行了检测对其中可燃气体浓度最高的点委托XX省燃气具产品质量监督检验站进行了抽样检测检验结果为“该样品无乙烷该样品是沼

气”。三是针对群众质疑“相思水岸”旁天然气管道与爆炸事故有关的问题调查组当即对该地点进行了开挖经现场踏勘该处天然气管道与爆炸事故无关并且在场群众认可。四是天然气燃具问题经调查组人员现场查看该小吃店厨房内共五个燃气阀门其中三个未关闭同时经调查9月29日参与救火的消防战士均表示“未对厨房内实施任何处臵并对现场天然气灶进行了拍照取证”。五是漏气现场接打电话是否会引发爆炸的问题。调查组2010年10月18日委托XX省燃气具产品质量监督检验站进行论证论证结论为天然气在空气中浓度达到15以上时可以正常燃烧。若天然气在相对密闭空间浓度为5-15的范围内遇明火即可发生爆炸这个浓度范围即为天然气的爆炸极限。当天然气聚集到爆炸极限范围内在相对封闭的环境中除因开关电器、静电引起火花、使用明火或有火花情况容易引发爆炸外接打手机也极易引发爆炸。因为手机作为一种无线电通讯工具5无线电发射机发射的无线电波能使接受无线电的天线感生射频电流。当射频电流在金属导体内环流遇有锈蚀或接触不良就会产生射频火花。在天然气泄漏形成的危险区手机产生的射频火花很容易引发爆炸。或因为手机本身并不具备防爆功能如果手机使用时间较长或者手机本身质量较差手机内部芯片的电路很容易产生短路现象这样手机在接听时能产生少量火花从而引发爆炸。综上所述该事故系燃气灶具泄漏现场因接听电话产生火花引发爆炸。

三、事故原因分析一直接原因1、文XX在发现有天然气气味情况下未进行科学处臵刘义娟在漏气现场接电话产生火花引发爆炸。是造成此次事故的主要直接原因。

2、“田螺王”小吃店厨房内燃具三个阀门开启致使天然气泄漏诱发爆炸。是造成此次事故的重要直接原因。

二间接原因1、“田螺王”小吃店业主安全意识、防火意识较差缺乏安全用气知识麻痹大意在发现天然气漏气后未进行科学的处理。是造成此次事故的主要间接原因。

2、“田螺王”小吃店业主在发现天然气泄漏时未及时向燃气部门报告致使未能及时科学处臵。是造成此次事故6的重要间接原因。

3、xx市天然气分公司对天然气用户的安全用气常识宣传普及不够深入。是造成此次事故的次要间接原因。

四、责任认定及处理建议一责任单位“田螺王”小吃店缺乏安全用气知识麻痹大意安全意识谈薄在恢复供气后灶具开关未及时完全关闭致使天然气泄漏同时在发现天然气漏气后未进行科学的处臵亦未及时向燃气部门报告处臵在漏气现场接听手机产生火花引发爆炸。应承担此次事故的主体责任。根据《生产安全事故报告和调查处理条例》第三十七条第一款之规定发生一般事故应处罚10万元以上20万元以下的罚款。

二责任人员刘XX安全意识谈薄在发现天然气泄漏后未及时报告亦未进行科学处臵在漏气现场接听手机电话产生火花引发爆炸是造成此次事故发生的主要责任人。按照《生产安全事故报告和调查处理条例》第三十八条第一款之规定应处上一年年收入30的罚款。

鉴于此次事故的实际情况建议免于对责任主体和责任人经济处罚。

五、事故防范措施71、通过新闻媒体进一步加强对安全用气的宣传力度教育广大的天然气用户正确使用天然气发现天然气泄漏及时科学的进行处臵避免类似事故再次发生。

2、供气单位要进一步加强入户宣传经常检查供气管道和相关设施设备是否

运行正常。

3、天然气终端用户在发现天然气泄漏时必须按照天然气使用相关规则处臵。

妥否请批复。

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