【正文】 泄漏，隨后引起大爆炸，燒毀了兩列鐵路列車，死傷 800 多人，成為 1989年震驚世界的災難性事故。2022 年 1 月 1 日，黑龍江省大慶市薩爾圖區(qū)三因洗浴中心發(fā)生天然氣管道泄漏引起重大爆炸事故，死亡 6 人，重傷 2 人，輕傷 2 人。事故的直接原因是洗浴中心違章建在地下油氣管線上，洗浴中心排除的含堿污水對地下管線腐蝕嚴重，造成管線穿孔，天然氣泄漏進入室內，遇明火產生爆炸。2022 年 1 月 20 日我國四川省仁壽縣境內發(fā)生一起輸氣站管線爆炸事故。這起事故造成 9 人死亡。 重大危險源辨識根據(jù)國家安全生產監(jiān)督管理局（國家煤礦安全監(jiān)察局）《關于開展重大危險源監(jiān)督管理工作的指導意見》（安監(jiān)管協(xié)調字[2022]56 號）中重大危險源申報范圍中的長輸管道申報條件：① 輸送有毒、可燃、易爆氣體，且設計壓力大于 MPa 的管道；② 輸送有毒、可燃、易爆液體介質，輸送距離大于等于 200 km 且管道公稱直徑≥300 mm 的管道。XX 輸氣管道工程輸送氣體為天然氣，管道設計壓力 ，管徑為，主干線全長 410km。符合重大危險源條件。對重大危險源應當?shù)怯浗n，定期檢測、評估、監(jiān)控，制定應急預案，告知從業(yè)人員和相關人員在緊急情況下的應急措施。同時應將本單位重大危險源及有關安全措施、應急措施報地方安全生產監(jiān)督管理部門備案。第 4 章 定性定量評價 輸氣管道單元本工程管道起點為位于 XX 第四凈化廠鄰近的 XX 鎮(zhèn)首站，末點為 XX 末站，途徑 XX、XX、XX 市、XX 縣、XX 區(qū)，主干線全長 410km。管道系統(tǒng)設計壓力為 （g） ，輸氣壓力 ，輸氣規(guī)模為43450104m3/a，管徑為 。輸氣管道大小公路穿越約為 18 處，鐵路穿越共計 5 處，黃河穿越 1 處，總穿越長度約 1200m。本工程管道主要采用埋地敷設。根據(jù)管道沿線情況確定管道埋深為管頂－。管道規(guī)格為 ，410km,采用 L360 鋼種，制管方式為直縫電阻焊鋼管。為了保證管道長期安全、有效地運行，管道全線采用三層 PE 防腐層，一般地段為三層 PE 普通級防腐，非開挖穿越處管段采用雙層環(huán)氧防腐。本單元采用預先危險性分析法、事故樹評價法和道化學火災、爆炸指數(shù)法進行評價。 預先危險性分析法評價預先危險性分析見表 41。表 41 輸氣管道單元預先危險性分析表危險因素階段觸發(fā)事件形成事故原因 影響危險指數(shù) 措施建議材質不合格（球閥、管材等）合理選材；關鍵閥門（放空閥、旁通閥、排污閥、手動球閥等）使用進口閥門；穿越高速公路等要害部門的天然氣管道使用進口的優(yōu)質直縫鋼管；委托具有監(jiān)造能力的采辦嚴把制管質量關。設計不合理設計嚴格論證并審批；設計單位、人員要具有設計資質。焊接不符合要求管道焊接設計、施工單位施工、焊接人員要求、焊接材料選用、焊縫的形式和尺寸設計、焊件的預熱和焊后熱處理以及焊縫的質量檢驗與試驗均應按照《輸氣管道工程設計規(guī)范》（GB50512022） 要求進行。安裝不合理管道施工安裝單位具有合法資質，安裝中防止外防腐層損壞；施工設計嚴格論證并審批；現(xiàn)場監(jiān)理、監(jiān)督嚴格執(zhí)法；各管道安裝完成現(xiàn)場驗收。管路堵塞做到施工完工時、生產單位驗收時、上級驗收時的三級清管通球。儀表誤差按審批的設計選用、安裝、測試儀表；嚴把儀表進貨質量。操作失誤嚴格按照標準要求試壓；嚴格操作規(guī)程；按強度試壓、氣密性試壓合理選擇施壓介質，強度試壓壓力滿足地區(qū)等級要求；試壓時間應符合標準和設計要求。安全閥失效由專業(yè)人員按照試壓要求嚴格定值；建議使用優(yōu)質安全閥產品。截斷閥故障建議使用優(yōu)質的截斷閥；設備進貨驗收；安裝驗收和運行前測試。物理爆炸︵爆管︶試壓 試壓控制系統(tǒng)故障人員傷亡 10SCADA 系統(tǒng)應由廠商負責安裝調試，并對技術人員進行培訓；整個全線的測溫、測壓、陰極保護測量裝置、介質測量儀表等的精確度應各自統(tǒng)一，提高事故預測和監(jiān)視效果；沿線所有的自動控制系統(tǒng)應同時考慮設置手動、自動兩種功能。表 41 輸氣管道單元預先危險性分析表危險因素階段觸發(fā)事件形成事故原因 影響危險指數(shù) 措施建議管道腐蝕1．陰極保護裝置應符合標準要求。2．嚴格施工管理，防止裝卸、施工時管道外防腐層破壞；3．穿越工程施工時，注意套管與直縫輸氣管道保持同心，保護外防腐層；4．陰極保護供電電源應可靠，經常檢查；5．對恒電位儀、切換控制柜、電纜和陽極等的施工、安裝運行過程中要加強監(jiān)督檢查，防止有缺陷的設備投入使用，及時發(fā)現(xiàn)設備故障，采取補救措施；6．加強宣傳，防止第三方對陰極保護裝置的破壞；7．對接地電阻達不到要求的狀況應采用阻劑對陽極地床周圍進行降阻處理；8．管線的陰極保護狀況應定期進行檢驗，防止保護失效。標志及標識缺乏應設立工藝流程標志、閥門開關標識、安全警示標志、防火警示標志等。介質置換天然氣與空氣混合天然氣與空氣混合濃度達到爆炸范圍并遇火源財產損失人員傷亡10建立介質置換技術規(guī)程；由專業(yè)技術人員執(zhí)行；現(xiàn)場進行監(jiān)管，嚴格控制火源。超壓管路堵塞儀表誤差操作失誤安全閥失效截斷閥故障控制系統(tǒng)故障財產損失人員傷亡10可靠運行系統(tǒng)，運行前測試；選用有資質廠家合格產品；按設計選用、安裝、測試儀表；運行前嚴格按照設計要求試壓；制定操作規(guī)程，人員崗前培訓；定期清管。設備防腐蝕材質不合格合理選材；選擇具有監(jiān)造能力的采辦；關鍵部位選用進口設備和鋼管。運行設備缺陷設計不合理財產損失人員傷亡9合理設計；設計審批。表 41 輸氣管道單元預先危險性分析表危險因素階段觸發(fā)事件形成事故原因 影響危險指數(shù) 措施建議焊接不符要求管道焊接設計、施工單位施工、焊接人員要求、焊接材料選用、焊縫的形式和尺寸設計、焊件的預熱和焊后熱處理以及焊縫的質量檢驗與試驗均應按照《輸氣管道工程設計規(guī)范》（GB50512022） 要求進行。安裝不合理按安裝規(guī)程施工；嚴格施工監(jiān)理及監(jiān)督；進行安裝驗收；試運行檢驗。設備腐蝕設備防腐（防腐層、電法保護） ；控制天然氣內腐蝕介質；陰極保護法保護裝置可靠有效。操作失誤建立操作規(guī)程、人員上崗培訓合格后上崗制度。儀表故障按設計選用、安裝儀表（關鍵儀表建議使用進口設備） 。密封件失效焊口缺陷所有高壓閥門建議使用進口閥門；嚴把焊接質量，特別是第一道焊口質量；焊口探傷；管線運行前試壓。火災爆炸運行天然氣泄漏遇火源外界干擾洪水沖擊明火雷擊、靜電引發(fā)財產損失，人員傷亡8合理協(xié)調地方關系、設置警示標志、進行法制宣傳；合理設計線路、埋深；合理設計公路穿越方式；安全用火制度，動火進行防護；防雷、靜電接地設施良好，防雷防靜電裝置的設計、安裝應嚴格審批并驗收；關鍵部位設置火災、煙霧、可燃氣體報警系統(tǒng)；配備有效的消防器材，依托外界消防隊伍應建立可靠的聯(lián)系通道和合作協(xié)議。中毒窒息運行天然氣大量泄漏管道腐蝕爆破天然氣意外泄漏人員傷亡 12設備防腐可靠有效；定期管線巡視；設置報警裝置；選用可靠運行控制系統(tǒng)；SCADA 系統(tǒng)安全可靠；進行法制宣傳，防止不法分子破壞；操作人員佩帶防護面具等。采用預先危險性分析法對輸氣管道單元物理爆炸、火災爆炸和中毒窒息等主要危險因素進行分析，其危險指數(shù)在 8～17 之間，其中天然氣泄漏遇火源引起火災爆炸是危險指數(shù)最高的事故，應加強防范。防止火災爆炸事故的主要措施是要防止泄漏和防止在爆炸危險區(qū)域的明火。（穿孔）事故樹分析。T=A1+A2+ A3+ A4=X1+X2+X3+X13+X14+X15+X16+X17+X18+X19+X23+X24+X25+X12X4+X12X5+X12X6+X12X7+X12X8+X12X9+X12X10+X12X11+X26X27+X20X21X22得出 23 個最小割集：K1={X1} K2={X2} K3={X3} K4={X13}K5={X14} K6={X15} K7={X16} K8={X17}K9={X18} K10={X19} K11={X23} K12={X24}K13={X25} K14={X12，X 4} K15={X12，X 5} K16={X12，X 6}K17={X12，X 7} K18={X12，X 8} K19={X12，X 8} K20={X12，X 10}K21={X12，X 11} K22={X26，X 27} K23={X20，X 21，X 22}假定各基本事件的發(fā)生概率相等或不考慮各基本事件的發(fā)生概率，那么構成單事件割集的 13 個基本事件的結構重要度最大，即發(fā)生事故的可能性最大，他們是：X X X X 1X 1X 1X 1X 1X 1X 1X 2X 2X 25；構成三事件割集的 3 個基本事件的結構重要度最小，即發(fā)生事故的可能性最小，他們是：X X 2X 22；構成雙事件割集的 11 個基本事件中，X 12“土壤腐蝕嚴重”這個基本事件的結構重要度大于其余 10 個(XX X X X X X X 1X 2X 27)基本事件的結構重要度。4．結論通過事故樹分析，該事故樹共有 23 個最小割集，說明至少有 23 條發(fā)生管線破裂（穿孔）的途徑。其中管道內腐蝕、自然災害、設計有誤施工質量差等因素是造成事故的主要原因，應重點加以預防。5．防止事故的措施1)設置天然氣在線監(jiān)測分析系統(tǒng)，嚴格控制烴露點、水露點、二氧化碳、硫化氫的含量，不符合管輸氣質量標準時將報警并自動切斷氣源。2)管道通過深而窄的沖溝，一般采用跨越通過。淺溝而寬，沉積物較穩(wěn)定的地段，宜采用埋設方式通過。3)管道不宜敷設在規(guī)模較大、防治困難的滑坡、崩塌地區(qū)。在滑動面大的地段，管道應敷設在滑坡頂部；對規(guī)模不大的滑坡，經處理后能保證滑坡體穩(wěn)定的地段，則選擇適當部位以跨越或埋地通過；當滑動土層厚度不大時，管道應埋設在滑動層以下。4)鋼管材質應具有較高的強度和良好的焊接性能及韌性，其屈強比和沖擊韌性等指標應滿足《石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術條件第一部分A級鋼管》（GB/T97111997）中有關規(guī)定要求。5)選擇具有壓力管道安裝資質、豐富經驗的管道工程施工隊伍，同時加強工程監(jiān)理。6)選擇高性能的自動化控制系統(tǒng)，對全線各站集中監(jiān)視控制和管理；投產前，對所有作業(yè)人員進行崗位培訓，持證上崗。7)管道沿線設置永久性標志，并采取相應保護措施；提高巡線頻率，加大檢查及宣傳教育力度。8）嚴格焊接質量，嚴格按規(guī)程要求對焊口探傷。9）確保陰極保護裝置安全可靠。10）應加強工程質量監(jiān)理和監(jiān)督。管線穿孔破裂腐蝕嚴重 自然災害 誤操作 第三方破壞++ + + +內腐蝕 外腐蝕 設計有誤 施工質量差 活動影響人為破壞+露點過高CO2 含量高清管效果差+ 土壤腐蝕嚴重陰極保護失效 防腐涂層失效+保護范圍不夠雜散電流干擾保護電位不合要求+防腐層脫落絕緣電阻小化學介質侵蝕抗土壤應力差施工過程損傷泥石流沖擊洪水沖擊崩塌滑坡地震活動斷裂帶+ +穩(wěn)管措施不當材質選擇不當焊縫缺陷損傷鋼管運行操作失誤?控制系統(tǒng)失靈管線超壓運行維修處理不當人類建設活動無管道標志?圖 41 管線穿孔破裂事故樹分析TA1 A2 A3 A4B1 B2 B3 B4 B5C3C1 C2X2X3X4X5X6X7X8X9X10X11X12X13X14X15X16X17X18 X19X20 X21 X22X23 X24X25X26 X27X1 道化學火災、爆炸指數(shù)法評價：管徑(mm) ? 長度(km)/ 壁厚(mm): 313/；40/；48/管材 L360 鋼管設計壓力（MPa） MPa輸氣壓力（MPa） 管道防腐 整個管道采用三層 PE 防腐、爆炸指數(shù)（Famp。EI）表見表 42，安全措施補償系數(shù)表見 43。經計算，輸氣管道的道化學火災、爆炸指數(shù)為 ，危險等級屬“中等”暴露半徑（R=amp。EI）為 。資產無數(shù)據(jù)以 A 替代,實際最大可能財產損失為 。安全措施補償系數(shù)為 ，如果按設計規(guī)程、標準的要求采取必要的安全補償措施后，可減輕事故帶來的經濟損失，火災爆炸指數(shù)也降到了，即危險等級也