天然气管道泄漏爆炸后果评价模型对比分析(精)

第一篇：天然气管道泄漏爆炸后果评价模型对比分析(精)

第１７卷第８期２００７年８月 中国安全科学学报 Ｃｈｉｎａ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｊ０ｕｍａｌ Ｖｄ．１ ７№．８

Ａｕｇ．２００７

天然气管道泄漏爆炸后果评价模型对比分析’ 梁瑞副教授张春燕姜峰王贵仁

（兰州理王大学石油化工学院，兰州７３００５０）学科分类与代码：锄．舶加

中图分类号：／０３７文献标识码：Ａ

基金项目：甘肃省自然科学基金资助（ｚｓ０２１一Ａ２５—０１６一Ｇ。ＺＳ０２２一ＡＺ５一ｏｏｓ）。

【摘要】天然气管道失效可能导致多种严重后果，爆炸灾害给周围的人员和建筑物造成重大的危害，对其爆蚱危害范围的评价进行研究具有重要现实意义。笔者综合分析蒸气云爆炸（ＶＣＥ）定量评价模型和ＡＰＩｐｕｂ５８１后果评价模型；并以某输气管道为实例对爆炸后果进行了定量模拟评价；得到死亡区域与泄漏

时间的关系，确定了其爆炸事故的伤害范围；对两种模型的评价结果进行了对比分析。爆炸后果评价模型的研究与其对比探讨，为今后输气管线的定量风险后果评价模型选取

提供参考依据。

【关键词】天然气管道；泄漏；爆炸；后果；模型

ＣｏｍｐａｒａｔｉｖｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＥｖａｌｕａｔｉｏｎＭｏｄｅｌｓｆｏｒＥｘｐｌｏｓｉｏｎＣｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅ

ＣａｕｓｅｄｂｙＬｅａｋａｇｅｏｆＮａｔｕｒａｌＧａｓＰｉｐｅｌｉｎｅｓ

ＬＩＡＮＧ

Ｒｕｉ．ＡｓＭ．Ｐｒ札ＺＩｔＡＮＧ Ｃｈｕｎ－ｙａｈ ＪＩＡＮＧＦｅｎｇ ＷＡＮＧ Ｇｕｌ－ｒｅｎ

（ＣｏＨｅｇｅｏｆＰｅｈ＇ｏｅｈｅｍｉｃＭＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＬａｎｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００５０，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆａｉｌｕｒｅｏｆｎａｔｕｒａｌｇａｓｐｉｐｅｌｉｎｅｓｃ￥ｆｆｌ

ＣＲＵＳｅｖａｒｉｏｕｓ∞ｖｃｒｅｃｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅｓ，ａｍｏｎｇｗｈｉｃｈｔｈｅｍｏｓｔ

ｓｅｒｉｏｕｓ ｏｎｅ

ｉｓｅｘｐｌｏｓｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ Ｃａｌｌ ｐｏｓｅ ａ

ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｔｈｒｅａｔｔｏｐｏｏｐｌｅａｎｄｐｍｐｏｒｔｙｉｎｔｈｅｖｉｃｉｎｉｔｙｏｆｔｈｅ

ｆａｉｌｕｒｅｌｏｃａｔｉｏｎ．Ｓｏｉｔｉｓｓｉ＠ｉｆｉｃａｎｔｔｏｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｄａｍａｇｉｎｇ

ｒａｎｇｅｏｆｎａｔｕｒａｌｇａｓｅｘｐｌｏｓｉｏｎ．Ｔｈｅｑｕｔｍｔｉｔａ—

ｆｉｖｅｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆＶＣＥ（Ｖａｐｏｒ Ｃｌｏｕｄ

Ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ）ａｎｄＡｉｒ［ｐｕｂ５８１ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｍｏｄｅｌ

ｆｏｒ“ｐ１０８ｉｏｎ ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅ

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ｂｍｅｅｎｄｅａｔｈ ａｒｅａ

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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎａＩＩｌｒｅｇａｓ

ｐｉｐｅｌｉｎｅ；ｌｅａｋａｇｅ；ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ；ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｃｅ；ｍｏｄｅｌ

０引言

天然气的主要成分是甲烷（约９５％以上），其爆炸极限很低，仅为５％一１５％，属甲类化学危险品。输气管道在运行过程中会受到多种内外因素的影响，例如：内外腐蚀、材料缺陷、第三方破坏等，使管道发生泄漏。泄漏的气体很容易与空气混合形成爆

炸性混合气体，当某区域气云浓度高于爆炸下限

（ＬｇＬ）且低于爆炸上限（ＵＥＬ）时，遇热源和明火将会引发火灾爆炸事故，给其周围的人员和建筑物造成重大的危害，对国民经济造成巨大的损失“ｑ１。如１９９４年川南宋牟线ｑ）｜１２０ｍｍ集气管线发生爆破和１９９９年某天然气管线接口处突然爆裂，事故都造成了巨大的经济损失‘＋“。

・文章编号：１００３－３０３３（２ｆ１０７）０６—０１３１—０５；收稿日期：９．００７—０３—１１；磬稿日期：２００７—０７—０６

１３２・

盖ｉ。尸鑫≯彘妻气耋 第１７卷 ２００７妊

因此，对天然气管道泄漏事故危害范围评价模型进行比较研究，对于输气管线定量风险后果评价和风险管理具有重要现实意义，并为准确制定天然气管道的安全运行和提出应急预案提供决策依据。

天然气管道失效后果和灾害类型有火灾和爆

炸，火灾的影响模式为热辐射，而爆炸通过冲击波以及超压对建筑和人造成破坏与伤害㈨（见图１）。爆炸有各种破坏效应。如热辐射、有毒气体产物的致命效应等，但最危险、破坏力最强、破坏区域最大的还是冲击波的破坏效应…３。

喊三三甲 ｝臣巫叵卜＠

１爆炸后果评价模型分析

田１夭然气管道泄漏后果分析示意圈

爆炸分为物理爆炸和化学爆炸两大类。锅炉爆炸、压缩气体和液化气体钢瓶爆炸是典型的物理爆炸，物理爆炸影响范围较小，一般不作为重大危险进行后果分析。化学爆炸包括不稳定固体或气体的爆炸、受限空间内可燃气体爆炸和开放空间的气体蒸气云爆炸等，作为重大事故后果分析，最重要的是可燃气体泄漏引起的开

放空间蒸气云爆炸”Ｊ。对于事故爆炸后果的评定，该研究对蒸气云爆炸（ＶＣＥ）定量评价模型及规范ＡＰＩＰ１１ｂ

５８１中提出的定量后

果评价模型进行了分析。１．１泄漏率的计算

管道中气体泄漏质量流量与其流动状态有关，对于天然气管道，一般属于音速流动。泄漏率采用式（１）计算”１：

Ｑ＝巳ＡＰ√ＫＲＭｒ、Ｋ２“（１）

式中，口＿质量流量，ｋｓ／５ ５

Ｇ——泄漏系数。对气体取０．８５—１，圆形裂口取１： Ａ——孔Ｅｌ截面积。ｍ２；Ｐ＿—一管道内介质压力，Ｐａ； 卜气体绝热指数，天然气取１．３； ＿；ｌｆ—分子量，天然气取０．０１７ ｋｓ／ｔｏｏｌ；

△——气体相对密度，取０．７；Ｒ——气体常数，８．３１Ｊ／（ｍｏｌ・Ｋ）；

卜气体温度，Ｋ。

管线泄漏的气体泄漏率随时间变化。在失效的 几秒钟内。泄漏率下降到最初最大值的一部分，当管

线巡视人员发现管线泄漏后会关闭上游的截断阀门，管内压力逐渐降低，此外加上管内摩擦力的作用，泄漏率随时间逐渐降低，如图２所示。当量泄漏率Ｑ井是最大泄漏率的一部分。管道断裂的失效事故导致介质从两端泄漏。当量泄漏率可由式（２）计算”Ｊ：

Ｑ口＝２ＡＱ（２）

式中，＾——泄漏率延迟因子；系数２表示气体从断 裂管道两端同时泄漏。圈２泄漏率延迟【，ｌ

１．２蒸气云爆炸（ＶＣＥ）定量评价模型 蒸气云爆炸（ＶＣＥ）是一类经常发生且后果 十分严重的爆炸事故。采用聊当量法估计蒸气 云爆炸的严重程度。１．２．１ ＴＮＴ当量的计算

用州Ｔ当量法预测蒸气云爆炸严重度的原理：

假定一定百分比的蒸气云参与了爆炸，对形成冲击波有实际贡献，并以ＴＮＴ当量来表示蒸气云爆炸的

第８期

粱瑞等：天然气管道泄捅爆炸后果评价模型对比分析

１３３

威力。用式（３）来估计蒸气云爆炸的当量Ｗｒｒｆｒ‘“： ‰＝等 Ｔ耵

为０．ｏｌ，它要求的冲击波峰值超压为”０００Ｐａ。计算Ｒｄａ。，仍用式（５）和式（６）计算…１。

（３）１．３

ＡＰＩｐｕｂ５８１定量后果评价模型 式中，形哪——蒸气云的ＴＮＴ当量，ｋｇ； ＾——蒸气云的硎Ｔ当量系数，取值范围 ０．０２％一１４．９％，取４％： Ｗ厂—蒜气云中燃料的总质量，ｋｇ； 仉——燃料的燃烧热，Ｕ／ｋｓ；

口１＇ｌ，——哪爆炸热，Ｅｌ／ｋｇ，其值为４．１２—４．６９ ×１０ｊ

ｋＪ／ｋｓ，取４．５２×１０，ｌ∥ｋｇ。

已知蒸气云爆炸的州Ｔ当量，可用以下方法估计其严重程度。在估计死亡区半径时，使用超压一冲量准则；在估计重伤区和轻伤区半径时，使用超压准则。

１．２．２死亡区半径

该区内的人员如缺少防护，则被认为将无例外地蒙受严重伤害或死亡。其内径为零，外径记为Ｒ，表示外圆周处人员因冲击波作用导致肺出血而死亡的概率为０．５，它与爆炸量问的关系由式（４）确定‘”１：

面

％５＝１３，６（羔）”（４）

１．２．３重伤区半径

该区内的人员如缺少防护，则绝大多数将遭受严重伤害，极少数人可能死亡或受轻伤。其内径为死亡半径月。，外径记为Ｐ，Ａｏ．，表示该处人员因冲击波作用耳膜破裂的概率为０．５，它要求的冲击波峰值超压为４４

０００

Ｐａ。应用超压准则，冲击波超压 ＡＪＤ可按式（５）计算”“：

Ａｐ：０．１３７Ｚ。３＋Ｏ．１１９Ｚ一２＋０．２６７Ｚ～一０．０１９（５）ｚ＝‰，㈦３（６）

式中，蹁，——目标到爆源的水平距离，即重伤区 半径，ｍ；

ｐ。——环境压力，Ｐａ； Ｂ一爆炸总能量ｏ“，Ｊ。Ｅ＝伊斋Ｑ。（７）

１．２．４轻伤区半径

该区内的人员如缺少防护，则绝大多数人员将遭受轻微伤害，少数人将受重伤或平安无事，死亡的可能性极小。其内径为重伤区的外径Ｒｄｏ．，外径为Ｒｄｏ．ｏ．，表示外边界处耳膜因冲击波作用破裂的概率

采用美国石油协会标准ＡＰＩ ｐｕｂ５８１（基于风

险检测的基本源文件）中定量后果评价模型”２１对天然气管道泄漏爆炸后果危害范围进行评价。

１）确定代表性流体及其性质：对于天然气管道，其代表性流体是ＲＢＩ基本资源文件中模拟的物

质Ｃ．一ｃ２。

２）确定代表性流体的最后相态：流体泄放后的扩散特性主要取决于环境中流体的相态（即液体或气体）。如果当流体从稳态工况转换到稳态环境条件时没有相变，则流体的最终相态与初始相态相同。在此确定最后相态为气体。

３）选择泄漏孔尺寸：ＡＰＩ ｐｕｂ

５８１中管道４个

泄漏范围的孔尺寸的代表值分别为６．３ １１１１１１，２５．４ｍｍ，１０１．６ ｍｍ及管径。

４）确定气体泄漏量：泄漏率采用式（１）计算。５）确定泄放类型：瞬时释放及连续释放可用不同的方法评价。选择不同的释放类型计算结果差异很大。因此，正确地确定泄放类型是很重要的。对于小孔（６．３１１１１１１）模拟为持续泄放。对于其他类型孔尺寸，当泄放４５４０ｋ耗时不足３ｒａｉｎ时，通过给定孔尺寸的泄放为瞬时泄放。对于较低泄漏率模拟为持续型泄放。

６）确定泄放潜在影响区：ＡＰｌ５８１中，泄放后果的表达式如下： Ａ＝“５（８）

式中，Ａ——结果区；

ｏ、６——与物质和后果相关的常数；ｇ——总泄放量（ｋ）或泄漏率（ｋｒ／ｓ）。对于天然气管道泄漏只考虑非自动点火情况，结合具体泄放类型选出具体的计算公式如表ｌ所示。

表１天然气管道泄漏后果影响区方程持续泄放后果方程瞬时泄放后果方程ｃｌ—ｃ２

（＃为泄漏率，ｋ∥ｓ）

（＊总泄放量，ｋｇ）设备破坏面积ｍ２ Ａ＝８６７，”

Ａ＝６．４６≯”人员致死面积ｍ２ ＾：２１ ８３严“

Ａ＝１２．４６扩“ ２模拟评价实例

某天然气输气管道在近郊处因施工误操作造成管段断裂｛Ｉ！｝漏并发生爆炸事故。该输气管道，其管

中国安全科学学报 第１７卷・１３４－ Ｃｈｉｎａ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｅｉｅｎｃｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ２００７年

输压力为６ＭＰａ，管径为９１４ｍｍ，温度为２０％，天然气燃烧热Ｑ，＝５×１０４ｋＪ／ｋｇ。应用上述模型对其爆炸后果进行定量模拟评价，确定其爆炸事故的伤害范围。

分别取泄漏时间为１

ｓ，５Ｂ，１０８，２０ｓ，３０ Ｂ，加ｓ，５０ｅ，６０

ｓ，应用上述两种爆炸模型对输气管道发生

断裂泄漏并爆炸的情况进行模拟评价，得到死亡区面积随泄漏时间变化关系的曲线图（见图３）。

置 氍 ＿县 凶Ｕ赋

豳３死亡区面积与泄漏时间的关系

当泄漏时间为３０８时，由式（１）计算得气体泄漏率Ｑ＝６９４１ｋｇ／８，由图２，＾取０．３代人式（２）得当量泄漏率Ｑ打＝４

１６４．６

ｋｇ／ｓ，则泄漏气体总质量

Ｅ＝１２４９３８ｋｇ，代人式（３）可得孵Ｍ＝５５２８２．３ｌ【ｇ。式（５）中当ＡＰ＝４４０００／ｐｏ时，应用Ｍａｔｌａｂ软件求解得Ｚ＝１．０８９１；当ＡＰ＝１７０００／ｐｏ时，Ｚ＝１．９５６９。采用ＡＰＩｐｕｂ５８１模型评价的流程图 如图４所示。两种模型的评价结果见如表２所示。圈４ Ａｎ

ｐｕｂ

５８１模型评价的流程图 衰２爆炸模型模拟评价结果 死亡半径凡，（Ｉｔｌ）重伤半径础。，（ｍ）轻伤半径Ｒｉｏ．ｍ（１１３）燕气云爆炸（ＶＣＥ）６００ １４７２ ２６４４ 定量评价模型

死亡区面积（ｉ＇１１２）重伤区面积（ｍ２）轻伤区面积（ｍ２）１１３Ｌ０ ６８ ０７２ ２１９６２０

ＡＰＩｐｕｂ５８１定量后果 人员致死面积（ｍｓ）

设备破坏面积（ｍ２）评价模型 ３２３８２ １６７８９ ３结论

１）从图３可以看出，由ＡＰＩ ｐｕｂ

５８１评价模型

得到的死亡区域面积远大于ＶＣＥ评价模型得到的，并且其随泄漏时间的变化曲率也较大。

２）从危害区域评价结果可以看到，由ＡＰＩ ｐｕｂ

５８１评价模型得到的死亡区域大于由蒸气云爆炸模 型得到的。这是由于ＡＰＩ ｐｕｂ

５８１模型的评价结果

是事故的潜在后果区，不只针对爆炸后果，还包括各 种火灾后果，因此，评价结果较为保守。３）蒸气云爆炸（ＶＣＥ）评价模型的后果区域划

分细致；ＡＨ ｐｕｂ

５８１模型的推荐后果分析步骤十分

系统，且适用领域广，可以针对不同失效后果计算人员死亡面积和设备损失面积。

４）天然气管道失效后果有多种（见图１），火灾与爆炸可能混合发生，具有较高的复杂性。笔者仅对爆炸后果进行了分析，今后将致力于对火灾与爆炸混合发生的情况进行模拟研究。

第８期粱瑞等：天然气管道泄漏爆炸后果评价模型对比分析 １３５ 参考文献

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ＳｔｅｐｈｅｎｓＭＪ．ＡＭｏｄｅｌｆｏｒＳｉｚｉｎｇＨｉｇｈＣｏｎ唧ｅｎｅｅ

Ａｒｅａｓ

ＡｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈＮａｔｕｒａｌＧａｓ ｍｒ＊ａ．ｅｓ［Ａ］Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ

ＩＰＣ０２７４“ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＰｉＰｄｉｎｅｓ Ｃｏ也，ｅ．ｅｅ［Ｃ］Ｃａｌｇａｒｙ，２００２

宇德明，冯长根，曾庆轩等．爆炸的破坏作用与伤害分区［Ｊ］．中国安全科学学报，１９９５，５（增刊）：１３—１７吴宗之，高进东．张兴凯．工业危险辨识与评ｔＲＺＭ］．北京：北京气象出版社。２０００

／ｈｌｌｅｚｉｃａｉｌ

ＰｅｔｒｏｌｅｕｍＩｎｓｔｉｔｕｔｅ：Ｒｉｓｋ—ＢａｓｅｄＩｍｐｅｅｔｉｏｎＢａｓｅＲｅｓｏｕｒｃｅＤｏｅｕｍｅＩｌｔ．ＡＰＩｐＬ出５８１［Ｓ］Ｆｉｒｓｔ

Ｅｄｉｔｉｏｎ。Ｍａｙ２００２

』Ｍ』＇矗』＇．ａ４０ｔ』Ｌａ．ａ４０ｔ彻．４』ｔｄＬ』ｔ∥ｌ胡』ｔ∥Ｌ。爿ｚｔｆＬ月ｋ１．ａ五ｚＭ五』ｔａ．Ａ．ａ．爿臼ｚＬｄｋｌｚｔ∥Ｉ彳Ｉ．ａ

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第二篇：管道天然气户内泄漏事故调研材料

管道天然气虽然是一种洁净卫生、使用方便的绿色能源。但它却也是一种极其危险的气体。尤其是在户内管道方面，如果管理不善或使用不当，一旦泄漏，将会给人们带来灾难，造成财产损失，人员伤亡。

事故原因分析

一、用户使用不当或误操作造成泄漏事故。这主要表现在以下几个方面：

1、不懂得或不熟悉燃具的使用方法，甚至不了解燃气

阀的旋转方向。例如：在点燃灶具时，如果是脉冲点火的灶具没有安装电池便开起燃气阀，就会导致燃烧器未点着火。但使用人很可能会误以为没有气而离去，结果造成大量的燃气泄漏。

2、使用燃具时不够专心，点着火后就去做别的工作，而水壶、粥锅、奶锅等器具内的水、粥、乳之类的物品烧开后溢出器具外，把火焰浇灭，而使大量的燃气放散到房间内。所以要尽量推荐用户购买使用带有自动熄火保护装置的灶具。

3、燃气灶质量不合格或用户只注重使用燃具，不注意保养和维修，造成燃气阀缺油、无油或锁紧螺母松动，引起漏气。例如2007年 7月20日18时左右，在我省某市发生了一起燃气泄漏事故，事主家中燃气开关没有关闭，由于燃气具上的铁圈脱落，烫漏了燃气管导致泄漏，一位60多岁的老人不幸身亡。该居民家虽安装了燃气报警器，但没有插电源。

4、用户已发现漏气事故，由于处理不及时或处理方法不当，而引起爆炸或火灾。

二、工程施工质量造成的泄漏事故。

在天然气管道的安装施工过程中，如果对工程质量不严格把关，就很可能会产生安全事故。仅就户内管道安装来说，目前我国户内天然气管道按管材分主要焊接钢管和镀锌钢管。不同材质的管道在安装施工的过程中连接的方式也不相同。其中焊接钢管主要是采用焊接方式，镀锌钢管主要采用螺纹连接。根据对天然气火灾的统计，得知有很大一部分泄漏事故与管道的安装质量有关。例如：2007年5月份在我省苏北某县城正在使用的燃气主管道发生泄漏，螺纹连接部分松动是造成燃气泄漏的主要原因。该管道在施工中，执行工艺不严格，未紧到位也未做气密性试验便匆匆通气，结果造成天然气泄漏，发生火灾。

三、安全管理方面的缺陷所造成的事故

1．燃气管道原始资料不全，技术状况不明。在现实情况下，由于种种原因，例如，燃气管理部门出现人员调动情况，使得燃气管道原始资料遗失，致使新上任的人员无法了解管线的具体情况，未能进行定期的安全检查。

2．对燃气管道管理认识不足。燃气管理部门对制度落实不完善，落实不到位，缺乏成套的巡线、检测、查漏制度和机制。

处理对策

一、加强管理确保安全使用的具体措施

（一）加强工程质量监督与管理。在施工中，如发现有不按原设计图纸施工的现象，要立即坚决制止，并处罚有关责任人。工程验收时，要邀请建设主管部门和监检单位参与工程验收，对不符合要求的工段，要坚决返工，并严肃处理责任人。只有这样，才能把燃气管道的先天性隐患消灭在萌芽之中。

（二）专业设计、严密规划城镇燃气工程是一项全社会的基础工程，客观上要求设计、开发商、规划、城建、市政、技术监督、消防等部门密切配合，协调工作。设计单位在设计小区管道天然气配套时要充分听取开发商、规划等相关部门的意见,必要时邀请各部门专家“会诊”，以便制定合乎客观实际的，科学的方案，使城镇天然气管道的建设尽可能在确保安全第一的情况下正常发展。

（三）严格选材，严把工程质量关。施工前，建设单位、监理单位、施工单位、监检等单位要联合对所选用的管材设备进行检查和检测，特别是对将要作户内管道的材料，更要严格筛选。在目前市场经济条件下，要教育材料质检及施工人员提高认识，增加责任感、使命感，并制定相应的责任制，填写责任状、检测签名等形式，切实把好选材和施工质量关。

（四）建立健全各项制度，加强后期管理。

1． 加强有关法规、技术标准的学习，提高认识，克服重使用、轻管理的思想，增强安全意识。

2． 组织落实：建立严格可行的管理体系和工作程序，落实岗位责任制。

3． 制度落实：制定、完善有关燃气管道的设计、安装、使用、检验、修理、改造等各项管理制度。

4． 具体工作中抓好制度的实施：对于新建燃气管道，必须要求有设计和安装资格的单位进行设计和安装；燃气管道技术档案要求的设计资料、安装竣工图，管材管件质证书，管道施工记录，阀门试验记录、系统试验记录等资料的搜集，整理建档；竣工验收和役前检验重点是设计安装资料审查，外观质量检查，内在质量和可疑部位的抽查，发现问题及时解决。

二、燃气泄漏后的补救措施。

首先，应迅速报告就近消防部门，消防部门接警后应及时通知医院和供气等部门配合，立即奔赴现场弄清情况，制订出扑救计划。

其次，要在事故现场和周围划出危险区域并布置岗哨，防止非抢救人员进入。

再次，在事故处理中所有人员必须服从统一的领导和指挥，迅速将残余气体处理干净，同时还要严防各种点火源，以防止发生爆炸事故

第三篇：管道天然气户内泄漏事故调研材料

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管道天然气户内泄漏事故调研材料2010-06-29 18:40:33免费文秘网免费公文网管道天然气户内泄漏事故调研材料管道天然气户内泄漏事故调研材料(2)管道天然气虽然是一种洁净卫生、使用方便的绿色能源。但它却也是一种极其危险的气体。尤其是在户内管道方面，如果管理不善或使用不当，一旦泄漏，将会给人们带来灾难，造成财产损失，人员伤亡。事故原因分析

一、用户使用不当或误操作造成泄漏事故。这主要表现在以下几个方面：

1、不懂得或不熟悉燃具的使用方法，甚至不了解燃气阀的旋转方向。例如：

在点燃灶具时，如果是脉冲点火的灶具没有安装电池便开起燃气阀，就会导致燃烧器未点着火。但使用人很可能会误以为没有气而离去，结果造成大量的燃气泄漏。

2、使用燃具时不够专心，点着火后就去做别的工作，而水壶、粥锅、奶锅等器具内的水、粥、乳之类的物品烧开后溢出器具外，把火焰浇灭，而使大量的燃气放散到房间内。所以要尽量推荐用户购买使用带有自动熄火保护装置的灶具。

3、燃气灶质量不合格或用户只注重使用燃具，不注意保养和维修，造成燃气阀缺油、无油或锁紧螺母松动，引起漏气。例如2007年 7月20日18时左右，在我省某市发生了一起燃气泄漏事故，事主家中燃气开关没有关闭，由于燃气具上的铁圈脱落，烫漏了燃气管导致泄漏，一位60多岁的老人不幸身亡。该居民家虽安装了燃气报警器，但没有插电源。

4、用户已发现漏气事故，由于处理不及时或处理方法不当，而引起爆炸或火灾。

二、工程施工质量造成的泄漏事故。

在天然气管道的安装施工过程中，如果对工程质量不严格把关，就很可能会产生安全事故。仅就户内管道安装来说，目前我国户内天然气管道按管材分主要焊接钢管和镀锌钢管。不同材质的管道在安装施工的过程中连接的方式也不相同。其中焊接钢管主要是采用焊接方式，镀锌钢管主要采用螺纹连接。根据对天然气火灾的统计，得知有很大一部分泄漏事故与管道的安装质量有关。例如：2007年5月份在我省苏北某县城正在使用的燃气主管道发生泄漏，螺纹连接部分松动是造成燃气泄漏的主要原因。该管道在施工中，执行工艺不严格，未紧到位也未做气密性试验便匆匆通气，结果造成天然气泄漏，发生火灾。

三、安全管理方面的缺陷所造成的事故

1．燃气管道原始资料不全，技术状况不明。在现实情况下，由于种种原因，例如，燃气管理部门出现人员调动情况，使得燃气管道原始资料遗失，致使新上任的人员无法了解管线的具体情况，未能进行定期的安全检查。

2．对燃气管道管理认识不足。燃气管理部门对制度落实不完善，落实不到位，缺乏成套的巡线、检测、查漏制度和机制。

处理对策

一、加强管理确保安全使用的具体措施

（一）加强工程质量监督与管理。在施工中，如发现有不按原设计图纸施工的现象，要立即坚决制止，并处罚有关责任人。工程验收时，要邀请建设主管部门和监检单位参与工程验收，对不符合要求的工段，要坚决返工，并严肃处理责任人。只有这样，才能把燃气管道的先天性隐患消灭在萌芽之中。

（二）专业设计、严密规划

城镇

燃气工程是一项全社会的基础工程，客观上要求设计、开发商、规划、城建、市政、技术监督、消防等部门密切配合，协调工作。设计单位在设计小区管道天然气配套时要充分听取开发商、规划等相关部门的意见,必要时邀请各部门专家“会诊”，以便制定合乎客观实际的，科学的方案，使城镇天然气管道的建设尽可能在确保安全第一的情况下正常发展。

（三）严格选材，严把工程质量关。

施工前，建设单位、监理单位、施工单位、监检等单位要联合对所选用的管材设备进行检查和检测，特别是对将要作户内管道的材料，更要严格筛选。在目前市场经济条件下，要教育材料质检及施工人员提高认识，增加责任感、使命感，并制定相应的责任制，填写责任状、检测签名等形式，切实把好选材和施工质量关。

（四）建立健全各项制度，加强后期管理。

1． 加强有关法规、技术标准的学习，提高认识，克服重使用、轻管理的思想，增强安全意识。

2． 组织落实：建立严格可行的管理体系和工作程序，落实岗位责任制。

3． 制度落实：制定、完善有关燃气管道的设计、安装、使用、检验、修理、改造等各项管理制度。

4． 具体工作中抓好制度的实施：对于新建燃气管道，必须要求有设计和安装资格的单位进行设计和安装；燃气管道技术档案要求的设计资料、安装竣工图，管材管件质证书，管道施工记录，阀门试验记录、系统试验记录等资料的搜集，整理建档；竣工验收和役前检验重点是设计安装资料审查，外观质量检查，内在质量和可疑部位的抽查，发现问题及时解决。

二、燃气泄漏后的补救措施。

首先，应迅速报告就近消防部门，消防部门接警后应及时通知医院和供气等部门配合，立即奔赴现场弄清情况，制

订出扑救计划。

其

第四篇：论文-天津港爆炸事故后果分析

化学品爆炸后果分

析

—以天津港爆炸为例

前言

本报告通过对天津港爆炸事故现场数据以及现场爆炸情况、范围的收集，应用事故调查分析的方法，通过模拟计算来分析天津港爆炸事故的后果。本报告说明了了事故经过、原因、人员伤亡和直接经济损失，认定了事故性质，提出了对有关责任人员和责任单位的处理建议，分析了事故暴露出的突出问题和教训，提出了加强和改进工作的意见建议。2015年8月12日，位于天津市滨海新区天津港的瑞海国际物流有限公司(以下简称瑞海公司)危险品仓库发生特别重大火灾爆炸事故。通过反复的现场勘验、检测鉴定、调查取证、模拟实验、专家论证，查明了事故经过、原因、人员伤亡和直接经济损失，认定了事故性质和责任，提出了对有关责任人员和责任单位的处理建议，分析了事故暴露出的突出问题和教训，提出了加强和改进工作的意见建议。

调查认定，天津港“8·12”瑞海公司危险品仓库火灾爆炸事故是一起特别重大生产安全责任事故。

一、事故基本情况

(一)事故发生的时间和地点。

2015年8月12日22时51分46秒，位于天津市滨海新区吉运二道95号的瑞海公司危险品仓库(北纬39°02′22.98″，东经117 °44′11.64″。地理方位示意图见图1)运抵区(“待申报装船出口货物运抵区”的简称，属于海关监管场所，用金属栅栏与外界隔离。由经营企业申请设立，海关批准，主要用于出口集装箱货物的运抵和报关监管)最先起火，23时34分06秒发生第一次爆炸，23时34分37秒发生第二次更剧烈的爆炸。事故现场形成6处大火点及数十个小火点，8月14日16时40分，现场明火被扑灭。

(二)事故现场情况。

事故现场按受损程度，分为事故中心区(航拍图见图2)、爆炸冲击波波及区。事故中心区为此次事故中受损最严重区域，该区域东至跃进路、西至海滨高速、南至顺安仓储有限公司、北至吉运三道，面积约为54万平方米。两次爆炸分别形成一个直径15米、深1.1米的月牙形小爆坑和一个直径97米、深2.7米的圆形大爆坑。以大爆坑为爆炸中心，150米范围内的建筑被摧毁。

图1 瑞海公司地理方位示意图

图2 事故中心区航拍图

(三)人员伤亡和财产损失情况。

事故造成165人遇难(参与救援处置的公安现役消防人员24人、天津港消防人员75人、公安民警11人，事故企业、周边企业员工和周边居民55人)，8人失踪(天津港消防人员5人，周边企业员工、天津港消防人员家属3人)，798人受伤住院治疗(伤情重及较重的伤员58人、轻伤员740人)；304幢建筑物(其中办公楼宇、厂房及仓库等单位建筑73幢，居民1类住宅91幢、2类住宅129幢、居民公寓11幢)、12428辆商品汽车、7533个集装箱受损。

截至2015年12月10日，事故调查组依据《企业职工伤亡事故经济损失统计标准》(GB6721-1986)等标准和规定统计，已核定直接经济损失68.66亿元人民币，其他损失尚需最终核定。(四)环境污染情况。

通过分析事发时瑞海公司储存的111种危险货物的化学组分，确定至少有129种化学物质发生爆炸燃烧或泄漏扩散，其中，氢氧化钠、硝酸钾、硝酸铵、氰化钠、金属镁和硫化钠这6种物质的重量占到总重量的50%。同时，爆炸还引燃了周边建筑物以及大量汽车、焦炭等普通货物。本次事故残留的化学品与产生的二次污染物逾百种，对局部区域的大气环境、水环境和土壤环境造成了不同程度的污染。

二、事故直接原因

(一)最初起火部位认定。

通过调查询问事发当晚现场作业员工、调取分析位于瑞海公司北侧的环发讯通公司的监控视频、提取对比现场痕迹物证、分析集装箱毁坏和位移特征，认定事故最初起火部位为瑞海公司危险品仓库运抵区南侧集装箱区的中部。

(二)起火原因分析认定。

1.排除人为破坏因素、雷击因素和来自集装箱外部引火源。

2.筛查最初着火物质。认定最初着火物质为硝化棉。

三、事故爆炸过程分析 3.1硝化棉的理化性质

硝化棉(C12H16N4O18)为白色或微黄色棉絮状物，易燃且具有爆炸性，化学稳定性较差，常温下能缓慢分解并放热，超过40℃时会加速分解，放出的热量如不能及时散失，会造成硝化棉温升加剧，达到180℃时能发生自燃。硝化棉通常加乙醇或水作湿润剂，一旦湿润剂散失，极易引发火灾。

实验表明，去除湿润剂的干硝化棉在40℃时发生放热反应，达到174℃时发生剧烈失控反应及质量损失，自燃并释放大量热量。如果在绝热条件下进行实验，去除湿润剂的硝化棉在35℃时即发生放热反应，达到150℃时即发生剧烈的分解燃烧。

对样品硝化棉酒棉湿润剂挥发性进行的分析测试表明：如果包装密封性不好，在一定温度下湿润剂会挥发散失，且随着温度升高而加快；如果包装破损，在50℃下2小时乙醇湿润剂会全部挥发散失。

事发当天最高气温达36℃，实验证实，在气温为35℃时集装箱内温度可达65℃以上。

以上几种因素耦合作用引起硝化棉湿润剂散失，出现局部干燥，在高温环境作用下，加速分解反应，产生大量热量，由于集装箱散热条件差，致使热量不断积聚，硝化棉温度持续升高，达到其自燃温度，发生自燃。

火灾热辐射计算

硝化棉的热辐射强度

硝化棉为白色絮状固体，按固体火灾的热辐射参数按点源模型估计。此模型认为 火焰射出的能量为燃烧的一部分，并且辐射强度与目标至 火源中心距离的平方成反比，即：

式中

qr——目标接受到的辐射强度，W/㎡；

f——辐射系数，可取f=0.25；

Mc——燃烧速率，kg/s；

Hc——燃烧热，J/kg；

x——目标至火源中心间的水平距离，m。

经计算，事故现场的硝化棉热辐射强度为q= 集装箱内硝化棉局部自燃后，引起周围硝化棉燃烧，放出大量气体，箱内温度、压力升高，致使集装箱破损，大量硝化棉散落到箱外，形成大面积燃烧，其他集装箱(罐)内的精萘、硫化钠、糠醇、三氯氢硅、一甲基三氯硅烷、甲酸等多种危险化学品相继被引燃并介入燃烧，火焰蔓延到邻近的硝酸铵(在常温下稳定，但在高温、高压和有还原剂存在的情况下会发生爆炸；在110℃开始分解，230℃以上时分解加速，400℃以上时剧烈分解、发生爆炸)集装箱。随着温度持续升高，硝酸铵分解速度不断加快，达到其爆炸温度(实验证明，硝化棉燃烧半小时后达到1000℃以上，大大超过硝酸铵的分解温度)。23时34分06秒，发生了第一次爆炸。

距第一次爆炸点西北方向约20米处，有多个装有硝酸铵、硝酸钾、硝酸钙、甲醇钠、金属镁、金属钙、硅钙、硫化钠等氧化剂、易燃固体和腐蚀品的集装箱。受到南侧集装箱火焰蔓延作用以及第一次爆炸冲击波影响，23时34分37秒发生了第二次更剧烈的爆炸。

集装箱内硝化棉局部自燃后，引起周围硝化棉燃烧，放出大量气体，箱内温度、压力升高，致使集装箱破损，大量硝化棉散落到箱外，形成大面积燃烧，其他集装箱(罐)内的精萘、硫化钠、糠醇、三氯氢硅、一甲基三氯硅烷、甲酸等多种危险化学品相继被引燃并介入燃烧，火焰蔓延到邻近的硝酸铵(在常温下稳定，但在高温、高压和有还原剂存在的情况下会发生爆炸；在110℃开始分解，230℃以上时分解加速，400℃以上时剧烈分解、发生爆炸)集装箱。随着温度持续升高，硝酸铵分解速度不断加快，达到其爆炸温度(实验证明，硝化棉燃烧半小时后达到1000℃以上，大大超过硝酸铵的分解温度)。23时34分06秒，发生了第一次爆炸。

距第一次爆炸点西北方向约20米处，有多个装有硝酸铵、硝酸钾、硝酸钙、甲醇钠、金属镁、金属钙、硅钙、硫化钠等氧化剂、易燃固体和腐蚀品的集装箱。受到南侧集装箱火焰蔓延作用以及第一次爆炸冲击波影响，23时34分37秒发生了第二次更剧烈的爆炸。

据爆炸和地震专家分析，在大火持续燃烧和两次剧烈爆炸的作用下，现场危险化学品爆炸的次数可能是多次，但造成现实危害后果的主要是两次大的爆炸。经爆炸科学与技术国家重点实验室模拟计算得出，第一次爆炸的能量约为15吨TNT当量，第二次爆炸的能量约为430吨TNT当量。考虑期间还发生多次小规模的爆炸，确定本次事故中爆炸总能量约为450吨TNT当量。

最终认定事故直接原因是：瑞海公司危险品仓库运抵区南侧集装箱内的硝化棉由于湿润剂散失出现局部干燥，在高温(天气)等因素的作用下加速分解放热，积热自燃，引起相邻集装箱内的硝化棉和其他危险化学品长时间大面积燃烧，导致堆放于运抵区的硝酸铵等危险化学品发生爆炸。

第五篇：管道天然气安全事故案例分析

管道天然气安全事故案例分析

案例一：某用户家中通上了管道天然气，由于用的是低挂表，为了保持厨房的整体装潢效果，便将管道及灶具下方用木板进行了包封。一天做饭点火时，突然听到一声巨响，灶具下方的橱柜门被炸飞，并撞到其身上，用户知道发生了爆炸，便不顾疼痛，及时关闭了表前阀门，并跑出家门打电话报修。原因分析：

1、因该用户用木板将灶具下方的燃气管道包封起来，所以造成燃气泄露不容易被及时发现。

2、泄漏的燃气不能及时逸散，容易造成积聚，所以遇明火发生爆炸。注意事项：

1、严禁用户因装潢等原因私自包封燃气管道。

2、此用户在发生燃气泄漏爆炸事故时及时关闭表前阀门，切断气源，防止了天然气进一步的泄漏，使事故得到了有效控制。

案例二：2004年，长沙市发生用户使用热水器中毒死亡事故。死者妹夫约姐姐一家吃团圆饭，久等未见，电话手机均联系不上，赶赴姐姐家，见门紧闭，于是打110报警，强行打开房门，发现姐夫倒在厕所内，姐姐和儿子分别倒在床上，进入现场的公安和死者妹夫见证，打开房门后有一股焦糊味，该室门窗紧闭，厨房换气扇未开，卫生间、卧室门未关，与安装燃气热水器房间的过道连通。原因分析：

1、该用户私接热水器，而且没有安装排气烟道。

2、该用户门窗紧闭，三人连续使用热水器洗澡，由于没有保持空气流通，室内氧气不足，造成天然气不完全燃烧，产生含有一氧化碳的烟气。

3、用燃气时，室内厨房、洗浴间、卧室门均未关，有毒气体在室内流串。注意事项：

1、使用前应检查灶具连接状况，用户要使用正规厂家生产的热水器，而且热水器一定要接烟道。

2、严禁用户私接、乱改燃气设施。

3、严禁在卧室、厕所安装热水器等燃气设施。造成燃气泄漏主要原因：

1、点火不成功，气出来未燃烧。

2、使用时发生沸汤、沸水浇灭灶火或被风吹灭灶火。

3、关火后，阀门未关严。

4、由于燃气器具损坏造成的漏气。

5、管道腐蚀或阀门、接口损坏漏气。

6、连接灶具的胶管老化龟裂或两端松动漏气。

7、搬迁、装修等外力破坏造成的接口漏气。

8、其它原因造成的漏气。