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氣體輸送管道風險管理

摘要:管道輸送氣體具有便捷性、運輸費用成本低的優點,因此對於氣體運輸的最佳方式就是管道運輸。但由於氣體所具有易燃性、可燃性以及管道潛在安全隱患的不確定性,使得氣體的管道輸送存在一定的風險性,對管道輸送氣體風險性進行評估,探究管道輸送氣體過程中易發生的安全問題,針對性的製定應對措施是關鍵。本文將針對輸送氣體管道的特點及易發生的安全問題進行討論,對其存在的風險性進行分析和研究。
20210707000253 73863 - 氣體輸送管道風險管理

背景介紹

管道輸送的現況

隨著我國經濟的迅速發展,工業氣體的集中供應成為趨勢,所謂集中供應,就是由專業的工業氣體生產企業在一個區域內建立供氣中心進行集中生產,產品通過管道輸送到區域內的若干客戶,各個臨近區域之間可以用管道相連,從而在主要工業用戶區域形成一個完整的供應網絡。這種科學、經濟、高效的供應模式在西方國家已有近百年的歷史,在中國剛剛興起,全球氣體巨頭林德集團在浙江寧波已經建設了120公里的氮氣、氧氣和管道,將寧波經濟技術開發區、大榭開發區和寧波石化經濟技術開發區(鎮海)連成一個供氣網絡,除了向寧波鋼鐵、台塑、阿克蘇諾貝爾、萬華的大型鋼鐵和化工企業供氣外,還向台晶電子和克寧達等中小型企業供應氣體。在社會經濟的快速發展的今天,氣體生產工業也越來越發達,管道運輸具有輸送費用低、輸送效率高的特點,已被廣泛應用於工業氣體的供應中。但管道輸送也具有一定的局限性和風險性,雖然輸氣管道在設計和安全管理上已經採取嚴格的措施和管理規範,在選用材料中選取質量過關的管材和防腐材料,但由於影響管道輸送安全的條件有很多種,如管理者的操作失誤、自然災害、第三方破壞、管道年久腐蝕等等,因此常常導致會有輸氣管道發生洩露、爆炸的嚴重事故,不僅會造成經濟財產損失,甚至可能會造成人員傷亡。對輸送管道安全風險管理的難題在於管理者不知道管道什麼時候、管道的哪處會發生事故以及管道發生事故後所造成的後果的嚴重程度,這種不確定性是管道輸送中所必鬚麵對的風險。雖然管理者對輸送管道的事故發生無法預測,但對輸送管道的安全風險進行分析和評估,採取一定的措施減少事故發生的可能性和頻率是十分必要且能夠做到的,其根本就是分析出容易引起事故發生的安全隱患。

管道輸送的安全隱患

工業氣體由於其生產產品的特性以及所發揮的不可替代的作用,使得氣體生產工業產業的張展蒸蒸日上。由於在工業生產氣體中,所生產的氣體常常具有易燃或者助燃的特性,如氧氣的助燃、氫氣易燃,所以確保工業氣體的輸送安全性變得尤為重要。而且在管道輸送氣體過程中,由於氣體的易燃和易助燃特性,管道的外界條件因素常常會導致事故的發生。在工業氣體生產中,生產量最多的氣體主要是氧氣、氫氣、氮氣等氣體,了解這些氣體的特性以及易發事故對管道輸送安全十分關鍵。在氧氣管道輸送過程中,由於氧氣具有助燃性,所以確保氧氣管道的輸送安全性是十分重要的。隨著工業的發展,氧氣的使用量也在逐漸增加,在鋼鐵工業中電對金屬的煉化、切割、焊接以及對鋼胚表面清理都需要用到氧氣,而氧氣輸送管道中易發生的事故通常都是燃燒著火和燃燒爆炸。在管道輸送氫氣過程中,由於氫氣是一種具有易燃易爆而且有毒性特性的氣體,因此在對氫氣管道輸送過程中也需要萬分小心。此外工業氣體中生產量較多的氣體還有氮氣、氬氣等,了解這些氣體的特性,對管道輸送這些氣體的風險進行評估,建立假設結構預測易發生的事故對管道輸氣安全具有重要意義。

管道輸氣的風險評估

氣體輸送管道風險是指管道輸送氣體過程中發生事故的可能性概率與發生事故所造成的後果影響的綜合程度,對輸氣管道的風險評估是根據管道輸送氣體的相對危險性,確定管道輸送氣體的危險程度,並為其製定出相應的防範措施和安全管理措施,風險評估管理是確保管道輸氣的安全性的有效手段,風險評估的目的是由於管道輸送氣體的危險性,對管道輸氣的風險進行分析和研究是氣體工業中的重要工作。對管道輸氣風險評估的主要依據點是管道輸氣的危險源識別、管道氣體的成分以及輸氣管道發生事故造成的後果程度。

輸氣管道危險源識別

氣體工業管道建設所使用的材料通常為鋼管,管道日積月累的暴露在外雨水長久的沖刷以及空氣中氧氣的氧化、外力的干擾都會對管道造成破壞。在氣體工業輸氣管道的事故中,導致其發生的最主要原因就是管道的破裂,通常情況下,致使管道破裂的主要因素有第三方破壞、管道材料腐蝕缺損、自然災害等。管道一旦破裂,管道內輸送的氣體就會洩漏,由於管道輸送的氣體多具有易燃性,這些氣體在洩露處一旦遇到火源就會發生燃燒加之不斷噴出的氣體燃燒就會形成
洩露處的氣體噴射燃燒,而當管道內氣體無限洩漏達到一定程度後就很有可能導致氣體燃燒爆炸,這種爆炸的破壞性小,但是若洩漏管道附近有房屋類建築物,氣體洩漏後進入建築房屋內,則很有可能在建築內空間發生爆炸,而這種種爆炸的破壞性極強,甚至導致建築物坍塌。而且洩露處爆的炸發生還有可能致使管道發生更嚴重的損壞,引起管道更大的氣體洩漏,這樣的噁心循環最終會導致極其嚴重的爆炸事故發生。

管道氣體的成分特性分析

對氣體工業生產中管道輸送氣體的風險管理的風險評估,能夠確保管道輸送氣體安全性,對管道氣體的風險評估首先應該了解管道輸送氣體的主要成分以及特性。在氣體工業管道輸送的氣體中,主要的氣體有氧氣、氫氣、氮氣、等。氧氣是一種無色無味不易溶於水中的氣體,密度比空氣密度略大,它具有支持燃燒的助燃特性。除了氧氣之外的這些氣體具有一定的易燃性和可燃性,而且還具有一定的毒性。當管道破裂這些管氣體洩漏時,最嚴重的風險在於這些有毒有害的氣體會逐漸消散於空氣中,不僅會對環境造成嚴重污染,而且對周圍人群的人身健康構成威脅和損害。此外,這些氣體在管道裡的輸送與輸送管道內壁的摩擦產生熱量也會使得氣體之間在管道內發生反應,輕則形成新的化學產物(如氧氣與氫氣在高溫下會發生反應形成水氧氣,氧氣與氮氣發生反應形成一氧化氮、二氧化氮),若摩擦溫度過高很有可能引起氣體在管道內部發生燃燒造成氣體燃燒爆炸事故。除此之外,管道中的一些氣體具有酸性特徵,它們是導致管道內壁金屬腐蝕的主要原因,尤其是管道內部有水分的情況下,這些酸性氣體溶於水後腐蝕性極強。

管道風險管理的特點

與時俱進的先進性

管道完整性管理體系的創建,不僅規範了新建管道風險識別的技術和方法,而且針對在役管道研發了高清漏磁內檢測設備,用以檢測管道內部及螺旋焊縫的腐蝕情況。徹底改變了運行多年的管道,內部腐蝕情況不明、曝露出的問題難以治理的被動局面。實現了對新建管道危害因素實施源頭控制,對在役管道危害識別、開展管道內檢測,綜合評價治理的多角度、全方位風險管理。

嚴謹的科學性

從管道設計、建設、投產運行的全過程對管道危害因素進行分類識別,並對識別出的危害進行定性、定量分析。

鮮明的目的性

通過管道檢測、危害識別、風險評價,制定有效的防範措施,降低管道運行風險。

精細的完整性

規範不僅對管道材質自身的缺陷提出了識別要求,而且對管道敷設的地質情況、地理環境、社會環境可能誘發的隱患提出了全面、詳細、具體的識別和評價標準。

結論及應對措施

通過對氣體工業中管道輸送氣體事故發生的主要原因及潛在危險源進行研究和分析,提出以下幾點針對性措施:

  1. 對氣體洩漏的預防措施,預防管道洩漏是氣體工業管道風險管理的重要環節。氣體發生洩漏事故會導致火災和爆炸等破壞性極強的災難性事故的發生。防止氣體洩漏最主要是在管道建設過程中,選用材質好的材料,施工過程要嚴謹認真負責,確保管道的堅固性。在管道應用作業過程中,管理人員也應經常性的檢查管道是否有損壞,並及時對管道損壞處進行修復,以避免造成嚴重後果。氣體工業企業也應對管道管理員工進行安全教育培訓工作,提高操作人員的實際操作水平,加強管道管理人員的安全防範意識,減少因員工失誤導致事故發生的次數。
  2. 在管道輸送氣體過程中,應控制管道周圍避免接觸火源,對管道設備的質量和管道的安裝要嚴格要求,加強管道管理工作和安全措施的實施。

總而言之,氣體工業的管道運輸氣體方式,雖然具有一定的危險性和不安全性,但是對氣體輸送管道進行風險評估和風險管理,對容易導致事故發生的危險源進行分析,採取措施加以控制管理,氣體輸送管道事故的發生還是能夠盡量減少甚至避免的。氣體產業企業只有在生產輸送氣體過程中,加強對輸送安全性管理,才能避免事故發生的可能性,這樣才能夠為企業的發展起到促進作用。
作者:梅峰

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參考文獻:

  • [1] 邢志祥 天然氣輸送管道風險評估技術研究《油氣儲運》2008年第27期
  • [2] 賈榮鵬 張煥傑,長輸氣管道項目環境風險評價管理《內蒙古石油化工》2008年第11期
  • [3] 陸瑞忠,鄭津洋 肯特管道風險評價法在天然氣長輸管道的應用《安全與環保》2008年第15卷第3期
  • [4] 馬維平 長輸氣管道風險評價技術理論研究《西安建築科技大學》2007
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