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(哈爾濱輸油氣分公司,黑龍江黑河 164300)
人們?nèi)粘I铍x不開(kāi)天然氣。天然氣作為一種能源,直接關(guān)系人民群眾生活質(zhì)量。清潔、燃燒效率高、無(wú)污染是天然氣該能源的顯著優(yōu)勢(shì),已經(jīng)成為城市化發(fā)展的理想能源。伴隨我國(guó)城市化建設(shè)的不斷發(fā)展,天然氣管網(wǎng)建設(shè)也越來(lái)越完善,這對(duì)提高我國(guó)城市化建設(shè)現(xiàn)代化發(fā)展水平具有重要意義。但是天然氣具備的燃爆性也為人民群眾帶來(lái)了不少的問(wèn)題,導(dǎo)致天然氣在使用過(guò)程中安全事故頻頻發(fā)生,極大威脅群眾生命和財(cái)產(chǎn)安全。尤其是建設(shè)年代較為久遠(yuǎn)的天然氣管道,受各種因素的影響管道腐蝕程度加劇,運(yùn)行期間一旦出現(xiàn)泄漏直接造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)損失。因此全面落實(shí)對(duì)天然氣管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的研究格外重要,以下就是本文對(duì)天然氣管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法的有關(guān)研究。
集氣管道是天然氣管道類型之一。集氣管道可以將集氣站與氣田井口連接在一起,天然氣運(yùn)輸最基礎(chǔ)的管道就是集氣管道。集氣管道可以起到統(tǒng)一收集并整理開(kāi)采天然氣的作用。氣田井沒(méi)有經(jīng)過(guò)特殊處理后里面的壓力較高,因此為了順利開(kāi)采天然氣要求集氣管道可以承受較高的壓力,并且確保管道半徑在25mm~75mm。
天然氣管道的主體結(jié)構(gòu)就是輸氣管道,輸氣管道負(fù)責(zé)天然氣全過(guò)程的輸氣工作。處理后的氣體通過(guò)輸氣管道可以運(yùn)輸?shù)綄?duì)應(yīng)的配氣中心或者儲(chǔ)氣倉(cāng)庫(kù)。因此大多數(shù)輸氣管道的口徑較大,目前輸氣管道的最大口徑可以達(dá)到1422mm,并且可以承受較高的壓力。
天然氣管道中的配氣管道布局相對(duì)密集,且具有分支較多的特點(diǎn)。配氣管道的口徑一般較小,因此承受壓力的能力也相對(duì)較低。調(diào)壓中心的天然氣可以通過(guò)配氣管道輸送到各個(gè)直線用戶端,確保了天然氣管道的安全運(yùn)輸。
天然氣具有易燃易爆的特點(diǎn)。天然氣的開(kāi)采到使用期間需要經(jīng)歷較長(zhǎng)的過(guò)程,期間管道運(yùn)輸起到了非常重要的作用。但是管道輸送過(guò)程中會(huì)遇到一些問(wèn)題,外界因素的影響增加了天然氣輸送環(huán)節(jié)的安全隱患。天然氣管道一般在地下深埋,在氣量輸送較大的情況下會(huì)影響天然氣管道,比如高壓、土壤等會(huì)對(duì)天然氣造成一定的損壞,促使天然氣管道出現(xiàn)泄露、爆炸、火災(zāi)等安全事故,對(duì)周圍群眾生命安全帶來(lái)了較大威脅,直接降低了天然氣管道輸送的穩(wěn)定性和安全性,同時(shí)也降低了天然氣能源損耗率。針對(duì)上述存在的問(wèn)題就需要嚴(yán)格落實(shí)對(duì)天然氣管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)。
天然氣管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中的物質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)主要包括乙烷、甲烷、乙烯等,上述物質(zhì)具有較強(qiáng)的燃爆特性。因此風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)人員要密切關(guān)注天然氣中的硫化氫含量,避免天然氣中含硫量較高引發(fā)天然氣管道安全事故。因此明確天然氣中硫化氫的含量是天然氣管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)非常重要的內(nèi)容[1-2]。
天然氣管道運(yùn)行中用到的生產(chǎn)設(shè)施主要包括以下內(nèi)容,分別是輸氣管道、閥室和站場(chǎng)。其中天然氣管道運(yùn)行中的密閉高壓系統(tǒng)主要由管道、過(guò)濾分離器和閥門(mén)構(gòu)成。任何生產(chǎn)設(shè)施出現(xiàn)故障都會(huì)導(dǎo)致天然氣管道安全事故。因此準(zhǔn)確識(shí)別天然氣管道運(yùn)行生產(chǎn)設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)尤為重要。
影響天然氣管道安全輸送非常重要的因素就是管道設(shè)計(jì)問(wèn)題。天然氣輸氣管道一般是由單個(gè)管子順次組裝形成。集氣管道主要由鋼材質(zhì)管道焊接而成。天然氣管道需要高度密閉,各個(gè)管道彼此連接形成密閉的輸送系統(tǒng)。管道設(shè)計(jì)是否合理直接影響天然氣輸送安全性。尤其是在地質(zhì)條件較為惡劣的情況下開(kāi)采天然氣更需要設(shè)計(jì)人員不斷優(yōu)化管道設(shè)計(jì)方案,提高管道防護(hù)等級(jí),避免管道設(shè)計(jì)不合理引發(fā)相應(yīng)的安全事故。天然氣管道輸送過(guò)程中會(huì)經(jīng)過(guò)多個(gè)氣體壓縮站,氣體壓縮站的運(yùn)行狀態(tài)直接影響天然氣的輸送質(zhì)量。因此設(shè)計(jì)人員對(duì)天然氣管道進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要配置齊全的設(shè)備,如輸氣管理設(shè)備、自動(dòng)控制儀器等,避免儀器設(shè)置不滿足要求降低天然氣管道輸送中溫控效果和壓力控制效果。
制度建設(shè)不完善是影響天然氣管道安全輸送的重要原因。天然氣管道的安全運(yùn)行需要以健全的制度為基礎(chǔ)。據(jù)調(diào)查目前我國(guó)針對(duì)天然氣管道運(yùn)輸?shù)墓芾碇贫戎饕獋?cè)重于管道施工材料,沒(méi)有針對(duì)天然氣管道輸送全過(guò)程制定完善的規(guī)章制度,制度建設(shè)的不完善會(huì)引起多種問(wèn)題,如管道腐蝕、管道檢修不及時(shí)、天然氣泄露、火災(zāi)爆炸等安全事故。輸送天然氣的管道一旦出現(xiàn)破損會(huì)釋放出巨大的能量,導(dǎo)致管道大面積撕裂。這種釋放出來(lái)的巨大能力嚴(yán)重威脅群眾生命和財(cái)產(chǎn)安全。
代入數(shù)值計(jì)算后可得,齒寬b=226.43 mm,模數(shù)mnt=9.15 mm,齒高h(yuǎn)=20.59 mm。
項(xiàng)目建設(shè)是否合理需要以施工質(zhì)量作為重要的參考指標(biāo)。天然氣管道施工需要注意的問(wèn)題較多,比如管道的防腐處理、管道焊接質(zhì)量、管道溝回填工藝等。其中天然氣管道的焊接直接關(guān)系整個(gè)項(xiàng)目的施工質(zhì)量,但是據(jù)調(diào)查整個(gè)工程要想達(dá)到百分百的焊接合格率難度較大,天然氣管道或多或少都會(huì)存在焊接問(wèn)題,因此這就決定了天然氣管道是有使用壽命的,一旦超過(guò)管道使用年限維護(hù)不及時(shí)將會(huì)引發(fā)泄露甚至爆炸等危險(xiǎn)事故。
5.1.1 安全表檢查法
安全表檢查法需要嚴(yán)格遵守相關(guān)法律法規(guī),按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)對(duì)天然氣管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的全面性評(píng)價(jià)。安全表檢查法將安全系統(tǒng)工程思想貫穿其中,詳細(xì)檢查了設(shè)備、工藝以及管理組織等方面存在的安全問(wèn)題。安全表檢查法可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在危險(xiǎn)因素,因此在天然氣管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中得到了廣泛應(yīng)用。此種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法可以對(duì)“質(zhì)”進(jìn)行判別,不需要構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,因此企業(yè)掌握起來(lái)更為容易。
5.1.2 預(yù)先危險(xiǎn)性分析法
項(xiàng)目開(kāi)展之前或者新工藝使用后可以采取預(yù)見(jiàn)危險(xiǎn)性分析法。此種方法可以定性分析系統(tǒng)中可能存在的危險(xiǎn)因素,并判定危險(xiǎn)程度,可準(zhǔn)確鎖定系統(tǒng)中的危險(xiǎn)源、危險(xiǎn)因素并分析事故后果,以此制定有效的解決對(duì)策。預(yù)先危險(xiǎn)性分析法主要具備以下特點(diǎn):(1)該方法可將系統(tǒng)劃分為多個(gè)子系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)子系統(tǒng)的針對(duì)性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。(2)該方法可以借助失效數(shù)據(jù)庫(kù)中的歷史數(shù)據(jù)分析比較相似事故,明確潛在因素是否存在判斷對(duì)象中。(3)該方法可實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)因素和風(fēng)險(xiǎn)事故誘因之間的轉(zhuǎn)換,以此制定有效的措施檢驗(yàn)整個(gè)系統(tǒng)。(4)該方法可排列風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),確定危險(xiǎn)次序,明確危險(xiǎn)因素先后次序。
5.1.3 危險(xiǎn)及可操作性分析法
危險(xiǎn)及可操作性分析法所采用的評(píng)價(jià)指標(biāo)是工藝生產(chǎn)過(guò)程中的重要參數(shù),能分析預(yù)測(cè)各個(gè)工藝參數(shù)變化情況,以此制定解決對(duì)策。天然氣管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中危險(xiǎn)及可操作性分析法被廣泛應(yīng)用。此種方法要求工作人員熟悉設(shè)備運(yùn)行期間可能存在的危險(xiǎn)因素,并結(jié)合相應(yīng)的危險(xiǎn)因素制定有效的解決措施。危險(xiǎn)及可靠性分析法主要具備以下特點(diǎn):(1)該方法可全面分析系統(tǒng)中主要狀態(tài)系數(shù)變化情況,明確潛在風(fēng)險(xiǎn)因素制定解決方案。(2)該方法工作人員便于掌握,工作人員可以借助關(guān)鍵詞分析法將風(fēng)險(xiǎn)原因在最短時(shí)間內(nèi)找出,實(shí)現(xiàn)了對(duì)天然氣管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的針對(duì)性研究。(3)該方法在前期規(guī)劃設(shè)計(jì)中較為常見(jiàn),可全面評(píng)價(jià)設(shè)備裝置,能識(shí)別新產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)因素。
5.1.4 魚(yú)刺圖分析法
5.2.1 事故樹(shù)分析法
事故樹(shù)分析法最為經(jīng)典,在復(fù)雜風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中該方法較為常見(jiàn)。事故樹(shù)分析法的切入點(diǎn)是事故發(fā)生的原因,能準(zhǔn)確鎖定導(dǎo)致事故發(fā)生的主要原因。該方法可以根據(jù)時(shí)間發(fā)生順序構(gòu)建方向性的邏輯圖,依靠邏輯圖可以逐層分析風(fēng)險(xiǎn)事故的原因,根據(jù)分析結(jié)果制定有效的解決措施,避免事故進(jìn)一步惡化開(kāi)來(lái)。事故樹(shù)分析法主要具備以下特點(diǎn):(1)具有較強(qiáng)的靈活性,可以分析系統(tǒng)中的失效因素和特殊因素。(2)該方法要求操作人員深入性分析整個(gè)系統(tǒng),全面了解導(dǎo)致系統(tǒng)失效的各個(gè)因素,理清各因素之間的內(nèi)在關(guān)系,避免事故惡化。(3)該方法屬于邏輯性推理方法,構(gòu)建出來(lái)的故障樹(shù)結(jié)構(gòu)更為清晰,便于工作人員準(zhǔn)確鎖定潛在危險(xiǎn)因素和事故之間存在的邏輯關(guān)系,找到其中的薄弱環(huán)節(jié)。
5.2.2 概率危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)法
事故發(fā)生后造成的傷亡概率和財(cái)產(chǎn)損失可以采用概率危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)法。此種方法可以依靠計(jì)算運(yùn)行系統(tǒng)中事故概率明確安全目標(biāo),將安全目標(biāo)與事故概率進(jìn)行比較,明確系統(tǒng)自身風(fēng)險(xiǎn)程度。概率危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)法可以識(shí)別并分析系統(tǒng)事故中的不安全因素,預(yù)測(cè)系統(tǒng)中存在的風(fēng)險(xiǎn)概率和事故后果影響程度,將得出來(lái)的分析結(jié)果與事前設(shè)定好的風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行比較,判斷系統(tǒng)運(yùn)行是否安全。
針對(duì)目前部分人員缺少對(duì)天然氣管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)正確認(rèn)識(shí)的問(wèn)題,需要進(jìn)一步提高工作人員在思想上的重視程度。企業(yè)需要向工作人員普及天然氣管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的重要性,促使更多的工作人員意識(shí)到加強(qiáng)對(duì)天然氣管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)是利國(guó)利民的大事。工作人員需要全面解讀天然氣管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)相關(guān)法律法規(guī),切實(shí)掌握該方面的專業(yè)知識(shí),努力學(xué)習(xí)新的技術(shù)和理念進(jìn)一步提高天然氣管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)能力。
健全天然氣管道數(shù)據(jù)庫(kù)是切實(shí)做好天然氣管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的有效措施。天然氣管道公司需要成立專門(mén)部門(mén),由該部門(mén)負(fù)責(zé)收集、錄入并維護(hù)數(shù)據(jù),開(kāi)展好對(duì)數(shù)據(jù)的分析和處理工作。完善的數(shù)據(jù)庫(kù)可以極大程度降低天然氣管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)事故發(fā)生率。
構(gòu)建專門(mén)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)也是切實(shí)做好天然氣管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)研究的措施之一。天然氣管道公司需要構(gòu)建專門(mén)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu)。天然氣管道運(yùn)行過(guò)程中一旦發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)事故,帶來(lái)的危害將是難以估量的,嚴(yán)重影響社會(huì)的有序發(fā)展。因此天然氣管道公司需要構(gòu)建專門(mén)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)機(jī)構(gòu),該機(jī)構(gòu)可以定期評(píng)價(jià)天然氣管道,將風(fēng)險(xiǎn)控制在源頭,避免風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)一步擴(kuò)大產(chǎn)生更進(jìn)一步的影響。
針對(duì)目前天然氣管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)制度不完善的問(wèn)題。相關(guān)部門(mén)需要進(jìn)一步健全現(xiàn)有的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)制度,構(gòu)建完善的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)機(jī)制。健全的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)機(jī)制與之對(duì)應(yīng)的是合理化的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法,工作人員需要根據(jù)天然氣管道類型的不同制定合理化的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型。依靠風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型可以實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的全面性評(píng)價(jià),提高了風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法的靈活性。
天然氣屬于易燃易爆類物質(zhì),管道輸送過(guò)程中一旦天然氣燃燒將造成巨大的事故,使得天然氣管道內(nèi)壓力持續(xù)增加。一旦管道承受不住較大的壓力就會(huì)開(kāi)裂、爆炸。針對(duì)該問(wèn)題制定合理化的防火安全管理措施非常重要,能最大程度避免天然氣在管道運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生燃燒、爆炸。
全面提高管理人員綜合素養(yǎng)也是落實(shí)對(duì)天然氣管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的措施之一。管理人員綜合素養(yǎng)直接關(guān)系天然氣管道運(yùn)輸?shù)陌踩浴8叨蓉?fù)責(zé)的管理人員可以避免天然氣管道施工前期出現(xiàn)意外事故。因此管理人員在天然氣管道施工前期需要全面檢查施工材料,確保所使用的天然氣管道型號(hào)滿足施工要求,切實(shí)提高天然氣管道質(zhì)量。
以上就是本文對(duì)天然氣管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)方法的相關(guān)分析,希望可以理清天然氣管道運(yùn)行存在的各個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素,制定有效措施切實(shí)確保天然氣的穩(wěn)定輸送。