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天然气长输管道项目环境风险评价实例分析

文档作者：杨芳文档来源：福建省环境科学研究院		点击数：	更新时间： 2023年08月15日
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天然气长输管道项目环境风险评价
实例分析
杨芳
(福建省环境科学研究院福建福州350013)
摘要环境风险评价是环境影响评价的重要组成部分。结合工程实例．旨在为长输天然气管道项目环境风险评价提供一
种技术思路。以环境风险评价技术导则为指导．进行风险识别、源项分析、事故后果分析及风险值计算，确定长输管道(舍闽室)
和5个工艺站场为重大风险源．主要风险事故类型为长输管道和站场泄漏天然气引起的火灾和爆炸事故．针对性提出风险防
范措施．要求制定事故应急预案．强化安全管理。
关键词天然气长输管道环境风险评价
中图分类号：X820。4 文献标识码：A 文章编号：1672—9064(2012)03—083—)3
天然气是清洁能源．目前国内外对天然气的需求空前
增长。天然气输送管道工程的建设有利于优化地方能源结
构、带动相关行业发展、提升城乡人民生活品质．促进节能减
排，改善环境质量。为加快建设安全、稳定、高效和可持续发
展的海峡西岸经济区能源保障体系．福建省计划大力开展天
然气管网建设。本文以福建省某天然气长输管道建设项目为
例，遵循《建设项目环境风险评价技术导则》⋯的有关规定与
要求．对该项目存在的环境风险进行分析与评价．提出有针
对性的风险防范对策措施．目的在于为今后类似工程的环境
风险评价提供一种技术思路。
l项目概况
福建省某天然气长输管道项耳全长180．86km．途径2
个设区市5个县(市、区)，设计输气能力4．94×108In3／a，管径
圣813mm，设计压力7．5MPa；沿线新建5个工艺站场(4个输
气站场和1个清管站)；新建4个线路截断阀室。
2重大危险源辨识与评价等级确定
2．1重大危险源辨识
管道输送的天然气属于易燃和易爆炸性物质．是项目的
主要风险物质。管道输送的流量是通过各分输站以及沿途阀
室进行控制．管线中天然气存在量与截断装置之间的距离有
直接关系，而管线站场和阀室之间距离的不同。各管段中天
然气存在量也不相同．当最短管段的在线量能达到《危险化
学品重大危险源辨识》(GBl8218—2009)规定的I临界量时，即
可判定项目存在重大危险源。该项目共可分成9个管段(根
据截断阀位置划分)，最短管段长1 4．84km，经计算，该段天
然气存在量为386t，远大于标准临界量，可判定长输管道(含
阀室)和5个工艺站场为该项目的重大风险源，见表1。
2．2评价等级与评价范围的判定
根据《建设项目环境风险评价技术导则》中评价工作等
表1重大危险源辨识
级的判别方法，项目的环境风险评价等级为一级，见表2。评
价范围为管道中心线两侧500m和工艺站场用地周边500m
区域。
表2风险评价等级判别种类弓鼎磊莲荔簇麟镡莲磊譬
重大危险源一二一一
非重大危险源二二二二
环境敏感地区一一一一
评价范围内的社会关注区共192处，其中村庄180
项目周边处，小学、医院、老人院11处和部队营地1处；水源
环境概况保护区4处；省级风景名胜区1处；国家级森林公
园1处；县级文物保护单位l处。
确定评价等级一
3风险识别
(1)物质风险识别。项目风险识别的主要物质是天然气．
主要成分为甲烷，约占96％，该物质毒性低，无腐蚀性、氧化
性．但有可燃性．
(2)生产设备风险设施识别。项目生产设施存在的潜在
危险性环节见表3．
表3生产过程设备潜在风险
生产单元潜在危险性的环节
振动造成法兰连接松动或接口破裂
分输站分离器、设备故障
阀门松动、锈损失灵
管道工程喜皇萼婪毳iil；i襄雾承过压
作者简介：扬芳(1977～)，女，福建平潭人，厦门大学毕业，硕士，工程蜂，现就职福建省环境科学研完院。研究方向：环境管理与环境评价。 4事故源项分析
4．1最大可信事故
最大可信事故是指在所有预测的概率不为零的事故中．
对环境(或健康)危害最严重的重大事故。根据风险识别确定
项目最大可信事故及类型为工艺站场和输气管道因天然气
泄漏而发生的火灾、爆炸事故。
4．2最大可信事故概率的确定
根据《环境风险评价实用技术、方法和案例》o】中推荐的
用于重大危险源定量风险评价的泄漏概率．该项目管道管径
为813mm，全管径破裂泄漏概率取8．8×10。8次／a；工艺站场
阀门管径范围为DN25～DN800．保守取泄漏孔径50rm的泄
漏概率1．90x10弗次／a：结合沿线所经过村庄的长度．采用事
件数分析方法计算出各村庄的最大可信事故概率为1．29×
104—3．20×10。次，a：5个工艺站场的最大可信事故概率为
4．0×104次，a。
4．3源项分析
在最大可信事故即考虑某处管道完全破裂进而发生整
个管道泄漏时．天然气泄漏量为管道内在线量．考虑泄漏点
与分输站放空阀的距离关系．当事故发生在分输站附近时将
出现最大的泄漏．相当于管内在线量的50％；而当泄漏点为
与管线中点时．将产生最小泄漏量即为在线量的1／3。9个管
段(按起点至终点方向)最大泄漏量分别为319t、193 t、272
t、239 t、16lt、279 t、216 t、288 t和241t。
5事故后果分析
5．1预测模式
(1)热辐射通量
q=1Q沮。
式中：q一热辐射通量，kJ／s；q一效率因子，取0．5；Q。一
泄漏速度⋯，k加；Hc一燃烧热，甲烷气体燃烧热50050kJ，kg。
(2)热辐射强度
k器
式中：I一热辐射强度，w／m2；xg一发射率，取O．2；x一对
象点到辐射中心距离．m。
(3)蒸气云团爆炸的冲击波影响半径模式
R=Cs(NE)∞
式中：E一爆炸能量，kJ(E=Hc·M，M为易燃物的排放
量)；N一效率因子(N=Ne×Nm，Ne为燃料浓度，一般取30％，
Nm为燃料燃烧的机械能效率，限制爆炸可取33％)；Cs一经
验常数．取决于损坏等级，见表4。
表4 cs和伤害程度的关系表单位：rn／J“3
5．2预测结果
采用上述公式计算得到．当发生喷射火事故时。距离着
火点中心的死亡半径、重伤半径和轻伤半径分别是199．6m、
242．5m和338．2m：当发生蒸汽云爆炸事故时．9个管段重伤
半径分别为732m、619m、694m、665m、583m、700m、643m、
707m和666m。
6风险值计算和分析
根据《建设项目环境风险评价技术导则》，风险值的计算
公式如下：
风险值(需)-事故概率(兹器陋害程度(蒜耘)
选取影响较大的蒸气云爆炸死亡半径内的人数作为其
危害程度进行风险值计算。根据项目沿线敏感目标识别结
果，判断在死亡半径范围内的集巾居住点、人员数和致死人
数。经计算．项目输气管道事故风险值为1．0×10-s～6．oXl0一
死亡(人)／a，位于输气管道预测死亡半径范围内有163个村
庄．其中在建的某经济适用房住宅小区因其建筑容积率高，
位于死亡半径范围内人数最多，为8000人，其风险值最大，
为6．O×10。死亡(人)／a：各工艺站场事故风险值在2．7×104。
1．16×10。6死亡(人)，a之间。
采用《环境风险评价实用技术、方法和案例》中的“对工
业和其它活动的各种风险水平及其可接受程度的统计结
果”．对项目的风险水平进行分析．项目沿线村庄绝大部分风
险水平属于“没有人愿为这种事故投资加以预防f10。～10。
数量级)。人们对此关心，愿采取措施预防(10一数量级)”的
程度．仅在建的某经济适用房住宅小区略高。但也属于“应采
取改进措施(10。数量级)”的可接受水平，故项目总体上风
险值属可接受风险水平．但应对该经济适用房住宅小区附近
的管段采取改进措施。
7主要风险防范措旋
(1)在下阶段设计，对于部分居民区较集中的地区，在工
程可行的条件下局部优化管线走向．尽量远离．以减少由于
天然气泄露引起的火灾、爆炸事故对居民的危害。
(2)根据《输气管道工程设计规范垆3中的地区等级划分
规定．任意2km输气管道两侧各200m范围内居民户数在
100户或以上的区段应以三级地区等级设计．而四层及四层
以上楼房普遍集中、交通频繁的区段则应以四级地区等级设
计。结合风险预测结果和地区等级设计要求。项目下一阶段
设计中．13处管段，应将地区设计等级由原来的二级提到不
低于三级：3处管段应由原来的三级提到不低于四级：某在
建的经济适用房住宅小区附近管段因该小区未来人口密度
较大，以高层建筑为主．该管段需从管道埋深、管道壁厚及防
腐等多方面给予防护改进。
(3)加强沿线管道防腐。输气干线管道外防腐层全线采
用加强级三层PE防腐涂层．补口采用无溶剂液体环氧涂
料+热收缩补口带：定向钻穿越段管线采用加强级三层PE．
补口采用无溶剂液体环氧涂料+定向钻专用热收缩补口带：
补伤采用聚乙烯补伤片．热煨弯头采用无溶剂液体环氧涂

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