城市天然气管道泄漏区域危害程度分析

L fb = R - D
2 2
1 2
火灾 伤害半径/ 热辐射强度/ 作用分区 m W ・m - 2 死亡区 重伤区 轻伤区 财产破坏区
2371 4 3251 6 4921 1 2581 6 21 9851 5 20 1321 4 8 1711 2 26 0971 2
热辐射 作用参数
A = 411 38 , B = 21 56 , t = 17 s A = 481 14 , B = 31 02 , t = 17 s
[ 1 ] 张兆林 ,潘晓霞 1 安丰油田开发后期挖潜技术 [J ]1 油气地质与
2 效果分析
截止 2007 年 12 月 , 纯化、梁家楼油田已成功 利用老井侧钻 30 口 , 初期日油增加 230 t , 目前已 累计产油 101 3 × 104 t , 大大改善了油田的开发效果 , 注采井网进一步完善 , 水驱效果明显变好 , 新增水 驱可采储量 1651 6 × 104 t , 提高采收率 31 8 % 。 该技术在纯化、梁家楼油田的应用取得了可观 的经济效益 , 侧钻井投资为常规井的 1/ 3 , 效果与 常规井相近 , 因此经济效益显著。吨油售价按1 234 元 , 吨油操作成本按 1 200 元计算 , 则 : 新增产值 12 7101 2 × 104 元 , 新增利税 8 5901 2 × 104 元 。
风险值
51 94 81 15 61 121 3 t = 17 s
5 结论
( 1) 燃气泄漏后 , 危险源周围可分为几个不同
的伤害区域 , 其伤害 — 破坏半径划分为死亡半径 、 重伤半径 、轻伤半径及财产破坏半径 。 ( 2) 同一区域风险值不同 , 随伤害半径的增大 而减小 , 不同区域可能有相同的风险值 。 越靠近危 险源 , 风险值越大 , 这与实际情况是完全相同的 。 ( 3) 定性分析的关键在于对热辐射强度的估 计 。风险等级的划分完全符合实际情况 。危险源位 置确定时 , 距离危险源近的目标处于高风险区 。
热辐射对人员的影响不但与热辐射强度 、持续 时间有关 , 还与人的年龄 、性别 、皮肤暴露程度 、 身体健康状况等有关 。为了方便估计危害后果 , 可 根据其严重度将危害后果划分为四个区域 : 死亡 区 、重伤区 、轻伤区 、安全区 。 根据风险评价原理 , 定量评价可采用下面的步 骤进行 : ( 1) 计算任意点的热辐射强度 。
(2)
式中 D 为目标到火球中心的水平距离 ( m) ; q0 为火 球表面的辐射强度 , q0 的取值与泄漏源形状有关 , 一般取 q0 = 240 kW/ m2 。伤害半径的求解借助计算 机完成 。 ( 3) 计算作用长度 。作用长度是管道失效对位 于管道一定距离的个人会产生特定危害的管道长 度 。不同热辐射源的作用长度也有不同 , 作用长度 的大小取决于目标到危险物的距离及危险物的外部 形状 。通常的计算公式如下
2 火灾后果分析
易燃 、易爆的气体泄漏后遇到引火源就会被点 燃而燃烧 , 燃烧方式有喷射火 、火球和突发火 3 种 。加压的可燃物质泄漏时形成射流 , 如果在泄漏 裂口处被点燃 , 则形成喷射火 。对于喷射火 , 主要 分析热辐射强度 、热辐射通量 。低温可燃气体由于 过热 , 释放并被点燃发生剧烈的燃烧 , 产生强大的 火球 , 造成强烈的热辐射 。火球后果主要分析火球
( 栏目主持 杨 军)
(3)
式中 D 为目标到火球中心的水平距离 ( m) ; R 为伤 害半径 ( m) 。
( 4) 计算风险值 。
Rg = L fb Pf
r
(4)
式中 P 为事件发生的概率 ; f r 为管道破裂频率 。 31 2 热辐射对建筑物等影响的定量评价 热辐射对建筑物的破坏直接取决于热辐射强度
采油率 ,2004 ,11 (3) :51 - 53.
[ 2 ] 冈秦麟 1 高含水油田改善水驱效果新技术 [ M ]1 北京 : 石油工
业出版社 ,1999.
( 栏目主持 杨 军)
油气田地面工程第 27 卷第 4 期 ( 20081 4) 39
半径 、辐射热通量 、入射热辐射强度等 。总之 , 火 灾通过辐射热的方式影响周围环境 , 当火灾产生的 热辐射强度足够大时 , 可使周围的物体燃烧或变 形 , 强烈的热辐射可能烧毁设备 , 甚至造成人员伤 亡等 。
1 天然气泄漏扩散分析
因燃气管道系统的腐蚀穿孔 、管道接口及阀门 密封材料老化 、安装质量不良 、机械振动 、管道的 开窗点离靶点距离较近 , 势必导致造斜率增加 , 井 斜角增大 , 既增加了钻井施工的难度 , 又为后期测 井 、作业带来不便 , 一般最大井斜不超过 35° 。 ( 3) 应用扩眼新技术 , 提高固井质量 。应用该 项新技术 , 能够修正井壁不规则的部分 , 使电测一 次成功率大大增加 , 缩短建井周期 , 减轻钻井液对 油层污染 , 并且使固井水泥环增厚 , 提高固井质 量 , 有效防止管外水窜 。
21 0 e
- 4
式中 t 为人体暴露于热辐射的时间 ( s) ; q 为人体吸 收的热辐射强度 ( W/ m2 ) ; A 、 B 为热辐射实验参 数 。死亡 区 A = 411 38 , B = 21 56 ; 重 伤区 A =
481 14 , B = 31 02 ; 轻伤区 A = 441 83 , B = 31 02 ;
4
4 算例
某城市燃气管道主干线发生燃气管道泄漏事 故 , 管道内燃气压力较大 , 大约为 2 M Pa , 泄漏气 体以射流形式向外扩散 。则可作如下分析 : 燃气管 道泄漏事故主要是火灾型事故和爆炸型事故 , 在所 有的事故中其他事故发生的概率很小 , 甚至可以忽 略 , 则假设在总的事故中火灾型事故的概率 P1 和
安全区 A = 441 83 , B = 31 02 。 ( 2) 计算热辐射的伤害半径 。
q = q0 R D ( 1 - 01 058ln D) 3 ( R 2 + D2 ) 2
2
。在此计算中 , 令 f r = 21 0 e
- 4
, 计算风险
值 Rg 。具体评价结果见表 1 。
表1 燃气管道泄漏事故后果评价
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油气田地面工程第 27 卷第 4 期 ( 20081 4)
城市天然气管道泄漏区域危害程度分析
蒋宏业 姚安林 ( 西南石油大学) 廖开贵 ( 中国石化西南分公司勘探开发研究院) 车现红 ( 重庆科技学院)
摘要 : 风险评价主要包括下述几个方面 的内容 : 辨识各类危险因素 、潜在事故原因 和机制 ; 评价危险事件发生的可能性和引发 事故的后果 ; 评价事故后果发生可能性和事 故后果的联合作用 。研究管道气体泄漏的后 果 , 其目的是在于定量描述和评价一个可能 发生的重大事故对公众和环境造成危害的严 重程度 。分析城市燃气管道气体泄漏后发生 火灾事故的各种后果危害 , 并对各种危害进 行了详细的定量分析 。结合国内外的实际现 状 , 提出了较为完善的管道燃气泄漏的评价 方法 , 并采用实例验证了方法的可行性 。 关键词 : 输气管道 ; 气体泄漏 ; 风险评价 热胀冷缩等原因 , 会使管道产生穿孔 、裂缝或断裂 从而造成燃气泄漏 , 在周围环境一定范围内产生燃 烧或爆炸性气体的积聚 , 以致有引起燃烧或爆炸的 可能 。泄漏物质的特性多种多样 , 而且还受原有条 件的强烈影响 , 但天然气等物质从管道中泄漏出来 后 , 都将发展成弥散的气团向周围空间扩散 。通常 情况下 , 加压气体瞬时泄漏时 , 首先是绝热扩散 , 然后是气体喷射扩散 。
3 结语
选择合适的油藏类型是侧钻井挖潜取得好效果 的基础 , 明确剩余油分布规律是侧钻井挖潜取得好 效果的关键 , 优化地质设计是侧钻井取得好效果的 保证 。为此 , 要尽量选择中 、高渗透油藏进行侧钻 井挖潜 , 精细油藏地质研究是基础 , 须通过扎实细 致的地质研究 , 从静态到动态 , 精细刻画油藏特 征 , 以明确油藏开发后期剩余油的分布规律 , 为侧 钻井挖潜做好前期研究准备 。做好侧钻前的陀螺测 斜工作 , 优化靶点设计 , 要合理选择侧钻开窗的位 置 , 尽量避免在水层开窗 , 侧钻投后 , 要分阶段优 化侧钻井及相应注水井的工作参数 。 参考文献
及作用时间长短 。定量计算过程如下 : ( 1) 计算任意点的热辐射强度 。
q = 6 730 t 5 + 25 400
-4
(5)
( 2) 计算热辐射的伤害半径 。 ( 3) 计算作用长度 。 ( 4) 计算风险值 。
3 火灾后果评价方法
31 1 热辐射对人员影响的定量评价
其中步骤 ( 2) ～ ( 4 ) 计算方法与热辐射对人 员影响的定量评价计算方法相同 。
q =
e t
A B
-1
3
(1)
爆炸型事故的概率 P2 满足 P1 + P2 = 1 。 实际情况下 , 火灾型事故的概率 P1 大于爆炸 型事故的概率 P2 , 假设取 P1 = 01 67 。根据管道事 故统计分析 , 每米管道破裂频率 f r 相当小 。若一 年内发 生 的 管 道 事 故 数 小 于 100 次 , 则 f r 小 于