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天然气管网工程火灾、爆炸事故后果分析法

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5.5火灾、爆炸事故后果分析法 为评价天然气管道破裂事故后果的严重程度，ASME B31.8S介绍了美国运输部管道安全办公室（DOT—OPS）2000年委托美国天然气研究所所作的研究报告“确定天然气管道事故高危区的模型”（GRI—00/0189，A Model for Sizing High Consequence Areas Associated with Natural Gas Pipeline），提出了一个计算天然气等管道断裂引燃事故的热辐射高危区半径的方程式。

表5.5-1 国际上通用的热辐射危害后果标准

辐射强度/（KW/㎡） 危 害 后 果

对设备及构筑物的影响 对人的影响

37.5 严重损坏工艺设备，连续暴露30min以上，很可能会造成钢结构断裂或倒塌 10s内死亡率为1％；1min内死亡率为100％ 25.0 长时间辐射下，木材燃烧 10s内严重烧伤，1min内死亡率100％

12.5 对工艺设备有破坏作用；有明火时，木材点燃；塑料管熔化 10s内1度烧伤，1min内死亡率1％

4.0 基本无影响 20s以上感觉疼，未必起泡

该方程式是以热辐射量为5000Btu/h·f t2（15.8KW/㎡）作为临界危险强度的，即其伤亡判据为：在这样的辐射强度下，该处的人群如果在30s之内没找到掩蔽场所，则100人中有1个会死亡。该判据与国际上通用的热辐射危害后果标准类似。

r=0.69dp

式中：r—为受影响区域的半径，f t; 0.69—是天然气管道的计算因子，对其他气体或富气管道，该因子值不同； d－为管道外径，in; P－为该管道最大允许操作压力（MAOP）,psi; 据此，计算高安市城区天然气管网工程高危区范围如下表。 表5.5-2 天然气管道破裂引燃事故的热辐射高危区半径范围（m） 管线位置 管道条件 高危区半径 门站站内 DN250 P=4.0MPa 36.4 门站与分输站之间的管网 DN273 P=4.0MPa 39.3 上述计算指地面上管道，而埋地管道则范围应小些。 5.2.4.1 罐区火灾爆炸事故造成人员伤亡涉及范围 项目206B储罐区储存有甲醇、乙酸乙酯、丙酮、醋酸、吡啶、乙醇、四氢呋喃等等易燃易爆性物质，种类较多，且储量较大，现取罐区储量较大，物料相对较为危险的物质甲醇进行计算分析 根据本项目生产涉及的物料特性，罐区储存的甲醇为甲类易燃液体，3只储罐容积50m³，甲醇燃烧速度为0.0576 kg /㎡·s，则本报告选用易燃危险物质甲醇为罐区池火灾事故伤害模型进行计算。根据池火灾事故伤害模型，可燃液体泄漏后流到地面形成液池，或流到水面并覆盖水面，遇到火源燃烧而形成池火。假设本项目甲类易燃储罐区1只甲醇储罐发生泄漏，覆盖易燃液体罐区防火堤内而形成液池，遇到点火源燃烧而成池火。 易燃液体罐区防火堤面积约为：62×15.6=967.2㎡。

1、液池直径 根据液池覆盖面积S（m2）计算池当量圆半径r(m)： r =(S/3.14)1/2=（967.2/3.14)1/2=17.55m

2、 燃烧速度 查有关资料可知，甲醇燃烧速度=dm/dt=0.0576kg /㎡·s 3、火焰高度 若液池为一半径为r的圆池，火焰高度为

6.0

2102/84gr

dtdmrh

 (2)

式中 h——火焰高度，m； r——液池半径，m； ρ0——周围空气密度，kg/m3； g——重力加速度，g=9.8m/s2； 经计算甲醇的火焰高度h=24.62m

4、热辐射通量



172/261.02dtdmHcdtdmrhrQ (3)

式中Q——总热辐射通量，W； η——效率因子，可取0.13～0.35, 取平均值η=0.24；

Hc——燃烧热；甲醇燃烧热：22.59×106J/kg。 经计算甲醇总热辐射通量为:1.22×108W 5、伤害半径 目标入射热辐射强度计算公式为： 24x

QtIc

式中 I——热辐射强度，W/m2； Q——总热辐射通量，W； tc——热传导系数，可取为1；

x——目标点到液池中心距离，m。

表5.2-1 不同入射通量所造成的损失及伤害半径

入射通量 kW/ｍ2 甲醇伤害半径

m

伤害情况

对设备的损害 对人的伤害 37.5 5.09 操作设备全部损坏

1分钟内100%的人死亡，10秒钟

内1％的人死亡。

25 6.23 在无火焰、长时间辐射下，木材燃烧的最小能量 1分钟内100%的人死亡, 10秒钟内严重烧伤。

12.5 8.81 有火焰时，木材燃烧，塑料熔化的最低能量 1分钟内1%的人死亡, 10秒钟内1度烧伤。

4.0 15.57 20秒会引起疼痛

1.6 24.62 受辐射无不适感。

通过以上燃烧计算表明，在缓慢泄漏形成池火燃烧的情况下，主要存在热辐射对人员和设备的伤害，伤害的范围基本局限于一定的距离内，在该距离内，附设的消防工程将起到重要的灭火保护作用，因此，该类事故后果是可以得到有效控制的。 根据表5.2-1中的计算结果可以看出：在罐区发生甲醇泄漏池火火灾时，距离罐区液池中心5.09m 范围内，操作设备等相关的建筑物将全部损坏，人员也来不及逃生；在6. 23m～8.81m 范围内，设施将受到严重损失，人员会有伤亡；在8.81m～15.57m 范围内，设施将受到较大损失，人员也会受到伤害；在15.57m～24.62m 范围内，设施将受到较小损失，人员只会受到轻微伤害；在24.62m 之外，可以说是较安全的距离，在池火火灾模型计算中，液池面积按单个甲醇储罐全部泄漏和整个罐区防火堤的面积取值，取值偏大，因为在实际生产管理中，甲醇或其他物料泄露一般会在较短时间内发现，不太可能发生易燃物质泄露直至充满防火堤的情况，如果仅按池火火灾计算的数据来考虑建构筑物的安全距离，会偏于保守，加大站场的面积，造成人力与财力的浪费，因此，在实际生产中，要在池火火灾模型的基础上，结合其它相关的安全评价模型和相关的行业标准选择合适的安全距离，以减少投资和对人财物的损害。

5.2.4.2中毒事故造成人员伤亡涉及范围 本项目中储存和使用三氯氧磷（沸点105.1℃）、溴素（沸点59.5℃）、丙酮氰醇（沸点120℃）、氟化氢（沸点19.5℃）等极度危害物质以及氨气（沸点-33.5℃）、三乙胺（沸点89.5℃）、N-甲基苯胺（沸点196.2℃）、氢氟酸（沸点120℃）、苯甲酰氯（沸点197℃）、硫代乙酸（沸点93℃）、三氯甲烷（沸点61.3℃）、碘甲烷（沸点42.5℃）等高度危害介质。现选取储量最大，沸点较低的氟化氢为例进行计算。当容器破裂时液化气体氟化氢会大量气化。当气温超过时，液体大量气化，会造成大面积的毒害区域。 设气体质量为W（kg），容器破裂前器内介质温度为t（℃），液体介质比热为c（kJ/kg·℃），当容器破裂时，当气温超过其沸点，处于过热状态的液体温度迅速降至标准沸点t0（℃），此时全部液体所放出的热量为：Q=Wc（t - t0） 如果这些热量全部用于液体的蒸发，如它的气化热q（kJ/kg），相对分子质量为M，则在沸点下其蒸发的气体体积V（m3）为： V=22.4Wc（t - t0）(273+ t0)/273Mq 如已知物质的危险浓度，则可求出其危险浓度下的有毒空气体积，假设有毒空气以半球形向地面扩散，可求出该有毒气体扩散半径为： R=（V/L·2.0944）1/3 式中：R为有毒气体的半径（m） L为有毒介质在空气中危险浓度值（%）。 表5.2-2 氟化氢的物化性能及危险浓度

名称 相对分子质量M 沸点t0（℃） 比热c（kJ/kg·℃） 汽化热 q（kJ/kg） 吸入5~10min致死浓度（%）

氟化氢 20 19.5 0.70 79.86 0.049

本项目203甲类物品库一储存2.5t 设一个氟化氢钢瓶（800L/瓶）发生泄漏，则泄漏量W=0.833t=833kg，形成液面，气温为30℃，c=0.70kJ/kg·℃，M=20，q=79.86 kJ/kg，L=0.049%。 无水氟化氢泄漏时的气化体积V V=22.4Wc（t - t0）(273+ t0)/273Mq =22.4×833×0.70×（30-19.5）（273+19.5)/273×20×79.86 =76.7m3 有毒气体致死浓度扩散半径R R=[V/（L·2.0944）]1/3=[76.7/（0.049%×2.0944）]1/3=42.1m。 氟化氢气体吸入0.5-1h致重病的浓度为0.0031%，因此 有毒气体中毒浓度扩散半径R 取L=0.0031% R=[V/（L·2.0944）]1/3=[76.7/(0.0031%×2.0944）]1/3=105.7m。 此计算为概算，因物质在扩散过程中受风向变化及泄漏形成液池不断吸热气化，因此，在某一方向的扩散半径较计算半径要大，如果泄漏量更大，扩散半径将更大。

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LNG气化站火灾爆炸危险性分析及安全对策

LNG气化站火灾爆炸危险性分析及安全对策

LNG气化站火灾爆炸危险性分析及安全对策液化天然气(简称LNG)气化站主要为非管输天然气（简称NG）的城市城镇居民提供生活用气，也可作为补充气源或调峰气源，一般包括气站一座、相应的输配管网及配套的公用工程，运行的介质为LNG。

由于LNG具有易燃易爆、有毒有害危险性，而且罐区中的冷却、输送等设备的使用、维护具有一定的火灾、爆炸危险。

以下从工程技术措施和安全管理措施两个方面，对液化天然气气站火灾爆炸危险性和安全对策进行探讨。

一、概述LNG气化站的工艺流程如图1所示（略）：LNG由低温槽车运来，在卸车台用槽车自带的增压器增压，在压差的作用下，通过卸车台的管道进入低温储罐储存，储存压力为0.3MPa（g），温度为－145℃。

低温储罐内的LNG用自增压器增压到0.5MPa（g），自流进入空温式气化器，在气化器中，LNG与空气换热，发生相变转化为气态并升高温度，夏季可达15℃以上（冬季还必须使用水浴式气化器），直接经过调压器调压至0.2MPa（g）。

由于天然气是无味的，为了加强安全性，还必须进行加臭，加臭剂选用四氢噻吩，加臭后进入中压管网，送给各用户。

低温真空绝热储罐的日蒸发率一般为0.3％，这部分气化了的气体（简称BOG）如不排出，会使储罐上部气相空间的压力升高。

为保证储罐安全，设降压调节阀，可根据压力自动排出罐顶气体。

另外，为回收槽车储罐中的天然气，设置了BOG加热器，用以回收BOG，并入输气管网。

LNG储罐装有高、低液位报警设施，内罐高压力报警，超压自动排放BOG的调节阀以及安全阀，以保证储罐的安全。

在储罐入、出口的LNG管线上设自动切断阀，当有紧急情况发生时会自动关闭阀门，以保证系统的安全。

天然气出站至输气管网的管线上设有自动切断阀，当管网有紧急情况发生时，会自动关闭阀门，以保证系统的安全。

当LNG供应出现情况时，采用备用气源。

压缩天然气（简称CNG）用槽车运至气化站，即利用该槽车作为容器，经卸车台经管线输送至CNG调压站，经二级调压至0.2MPa（g），计量加臭后并入输气管网。

天然气管道的火灾防范与事故处置

天然气管道的火灾防范与事故处置

隔热材料
在管道关键部位采用隔热材料，减少热量传递，降低因高温引发的火灾风险。
泄漏检测与报警系统建设
泄漏检测
采用先进的泄漏检测技术，如气体传感器、红外线检测等，实时监测管道天然气 泄漏情况。
报警系统
建立完善的报警系统，一旦检测到泄漏或异常情况，立即触发报警装置，通知相 关人员及时处置。
03 火灾事故应急处 置
人员疏散与救援措施
制定人员疏散方案
根据火灾现场情况，制定人员疏散方案，明确疏散路线、安全区域和集合点。
实施紧急救援
在火灾事故中，如有受伤人员，应立即实施紧急救援，包括止血、包扎、心肺复苏等急救措施，并及时拨打120 急救电话请求专业救援。
04 管道泄漏原因分 析及预防措施
泄漏原因分析
01
02
03
自然灾害（如地震、洪水）或第三方 破坏（如施工挖掘、车辆撞击）导致 管道破裂泄漏，进而引发火灾。
人为操作失误
工作人员操作不当或违规操作，如错 误开关阀门、使用明火等，引发火灾 。
火灾发生频率与趋势
发生频率
随着天然气管道的广泛建设和使用， 火灾事故时有发生，但总体频率相对 较低。
趋势分析
近年来，随着管道安全管理的加强和 技术的进步，天然气管道火灾事故呈 下降趋势。然而，仍需保持高度警惕 ，加强防范措施。
加大处罚力度
对于违反法律法规和行业标准规 范的行为，应依法给予相应的行 政处罚和经济处罚，起到震慑作 用。
建立黑名单制度
对于存在严重安全隐患或多次违 法违规的企业或个人，应列入黑 名单并向社会公布，加强社会监 督。
06 总结与展望
当前存在问题和挑战
01
管道老化问题
随着管道使用年限的增加，管道 材料会逐渐老化，容易出现泄漏 等安全隐患。
城市燃气火灾爆炸事故特点及分析通用版

城市燃气火灾爆炸事故特点及分析通用版

解决方案编号：YTO-FS-PD923城市燃气火灾爆炸事故特点及分析通用版The Problems, Defects, Requirements, Etc. That Have Been Reflected Or Can Be Expected, And A Solution Proposed T o Solve The Overall Problem Can Ensure The Rapid And Effective Implementation.标准/ 权威/ 规范/ 实用Authoritative And Practical Standards城市燃气火灾爆炸事故特点及分析通用版使用提示：本解决方案文件可用于已经体现出的，或者可以预期的问题、不足、缺陷、需求等等，所提出的一个解决整体问题的方案（建议书、计划表），同时能够确保加以快速有效的执行。

文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。

当前我国城市燃气事业飞速发展，尤其是以西气东输为标志的一系列燃气工程的竣工和投产运行，天然气、液化气、煤气等管道燃气在我国得到快速的普及，瓶装液化气的使用量也不断增加。

这一方面拉动了经济的快速增长，提高了居民的生活质量，减少了环境污染；另一方面越来越多的燃气事故的发生也给居民的生命财产带来巨大的损失，成为燃气行业最为关切的焦点和重点。

城市燃气的应用就其本身而言是安全的，如果严格按照国家标准、技术规范、操作规程执行，安全使用是完全有保障的。

各类城市燃气安全事故的发生都是在外界条件异常、人为疏忽或故意破坏等前提下出现的。

如地震、雷击等不可抗力导致的燃气储存、输配系统的泄漏、爆炸；设备设施缺乏养护失灵、工作人员操作失误所造成的燃气安全事故；以及各类人为破坏燃气基础设施而引发的燃气安全事故。

燃气有易燃易爆的特性，随着在城乡的广泛使用和不断增加的工业领域的应用，如果相关配套的燃气燃烧器具如：灶具、胶管、减压阀、热水器、燃气锅炉、空调、调压站(柜)等不能正确使用，就会出现燃气安全事故，燃气泄漏、爆炸和人员伤亡的情况就会不断增多，给家庭和社会带来不幸。

天然气管线爆管事故处理预案范本(2篇)

天然气管线爆管事故处理预案范本(2篇)

天然气管线爆管事故处理预案范本1. 事故背景天然气是一种重要的能源资源，广泛应用于工业生产和生活用途。

然而，天然气管道事故可能会造成人员伤亡、环境污染和财产损失等严重后果。

为了应对可能发生的天然气管线爆管事故，制定相应的处理预案非常必要。

2. 风险评估在制定天然气管道事故处理预案之前，需要进行风险评估，以确定潜在的危险源和可能导致事故发生的因素。

风险评估的主要内容包括对管道结构、材料、年限、检测设备、维护记录等进行全面检查和评估，确定风险等级。

3. 预警监控体系建设为了及时发现管道异常情况，预警监控体系建设至关重要。

应建立完善的天然气管道监测系统，包括温度、压力、流量等参数的实时监测和数据记录，并配备报警装置，一旦发现异常情况立即报警。

4. 应急响应机制在天然气管线爆管事故发生时，需要建立起有效的应急响应机制，以最大程度减少损失。

主要的应急响应机制包括紧急报警、事故现场封控、人员疏散、救援和灭火等。

各个环节的责任和分工应明确，配备专业的应急救援人员和设备。

5. 事故现场封控一旦发生天然气管道爆管事故，首要任务是尽快封控事故现场，以避免事故的蔓延和扩大。

应建立事故现场封控的工作流程，包括疏散周边人员、封锁事故区域、关闭相关设备和阀门等，以确保安全。

6. 人员疏散和救援天然气管线爆管事故可能会造成周边人员受伤甚至死亡的风险，因此，应建立健全的人员疏散和救援机制。

事故发生时，应迅速组织人员疏散到安全区域，并派遣救援人员进行伤员救治和搜救工作。

7. 污染防控和环境修复天然气管道爆管事故可能会造成环境污染，包括大气污染和水体污染等。

为了减少对环境的不良影响，应制定相应的污染防控和环境修复方案。

这包括清理漏出的天然气、污染土壤的修复、水体的净化等措施。

8. 事故调查和责任追究每起天然气管道爆管事故都应进行详细的调查和分析，以确定事故的原因和责任。

需要建立完善的事故调查机制，并根据调查结果追究责任，对涉及责任的个人和单位依法进行处理。