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输气管道安全输送技术 主讲：梁法春 2007-8-10 典型事故案例 石油天然气工业安全形势日益严峻 （1）石油天然气开发的速度加快，安全生产压力增大。 随着经济快速发展，我国对于石油的需求量也不断增加，石油后备资源接替紧张的矛盾依然比较突出，油气生产供应能力与旺盛的市场需求不相适应，保障国家石油安全的压力不断增大。根据国家发改委统计，2005年我国石油表观消费量3.17亿吨，对外依存度为43%。根据国际能源机构预测，在2020年我国石油需求将达到4.61亿吨，国家发展和改革委员会能源研究所预测的数据为4.76亿吨。届时，我国石油消费的对外依存度将高达60％，超过美国目前50％的水平。因此，经济发展形势和国家能源安全都要求加大石油天然气开发的力度，安全生产压力增大。 （4）长输管线沿线地理情况复杂，地质灾害频繁，安全问题受到严峻考验 内因：天然气本身性质决定 A：易燃易爆性 天然气与空气混合，温度达到550℃左右就会燃烧，其混合物浓度达到5%～15%左右时遇火源即会发生爆炸。 B：易泄漏性 天然气供气压力高，极易发生泄露 C:毒性 含有H2S气体，容易发生中毒事故 外因 管线设备腐蚀穿孔； 阀门泄露； 明火源存在； 操作不当； 主要内容 天然气储运常见事故类型 燃烧和爆炸基本理论 火灾和爆炸伤害分析 气体泄露扩散计算及中毒事故分析 管道完整性管理及腐蚀泄漏检测 气体管线泄漏修复 安全评价及事故预测基本方法 1、火灾事故 C类火灾 指气体火灾，如煤气、天然气、甲烷、乙烷、丙烷、氢气火灾等。 D类火灾 指金属火灾，如钾、钠、镁、钛、铝、铝镁合金火灾等。 （2）持续时间长短 2、爆炸事故 油气浓度达到爆炸极限时，遇明火会发生爆炸。爆炸事故一般会造成财产损失或人员伤亡。 其他事故 （1）冻伤 （2）窒息 天然气是一种窒息剂。通常空气中的氧含量为20.9%，大气中的氧含量低于18%，会引起窒息。在空气中含高浓度的天然气时由于缺氧会产生恶心和头晕，然而一旦从暴露环境中撤离，症状会很快小时。在进入可能存在天然气地方之前，应测量该处的氧气和烃类的含量。 5、几种事故之间的关系 相互关联的甚至在同一事故中共同存在。例如，天然气管线发生泄漏，有害气体大量扩散，可能引发中毒事故。另外泄漏气体遇明火可能发生爆炸或燃烧。 而燃烧和爆炸关系十分密切，有时难以将它们完全分开。如果一种物质具有爆炸危险性，它一定同时具有燃烧危险性。相反，如果一种物质具有燃烧危险性，它也很可能同时具有爆炸危险性。在一定条件下，燃烧可以引起爆炸，爆炸也可以引起燃挠。事实上，在很多火灾、爆炸事故案例中，火灾和爆炸同时存在。 二、燃烧和爆炸基本理论 1、燃烧基本理论 （1）燃烧定义： 是可燃物与氧化剂（通常是空气中的氧）之间发生的一种剧烈氧化还原反应，并且反应过程伴随着发光效应和放热效应。 （3）燃烧条件 燃烧必须同时具备下列三个条件： 可燃物 助燃物 引火源 三者的结合是燃烧的基本条件。 （4）燃烧机理 18世纪前，欧洲盛行燃烧素学说； 1777年，法国化学家拉瓦锡提出了燃烧的氧学说，认为燃烧是可燃物与氧的化合反应，同时放出光和热，这是对燃烧科学的一个重大贡献； 20世纪初前苏联化学家谢苗诺夫提出的链锁反应理论对燃烧机理作了比较令人满意的解释，得到了世界化学界的公认； 链锁反应：由一个单独分子变化而引起一连串分子变化的化学反应。 链锁反应理论认为，气态分子之间的作用不是两个分子直接作用生成最后产物，而是活化分子先离解成自由基，然后自由基与另一分子作用产生新的自由基，新基又迅速参与反应，如此延续下去而形成一系列的链锁反应。 自由基：在链锁体系中存在的一种活性中间物，是链锁反应的载体。 链锁反应三个阶段： 链的引发： 在热、光或引发剂等的作用下，起始分子吸收能量产生自由基的过程。 链传递： 自由基作用于反应物分子时，产生新的自由基和产物，使反应一个传一个地进行下去。 链的终止： 自由基销毁，使链锁反应不再进行的过程。 链锁反应分类 直链反应：在链传递过程中，自由基的数目保持不变的链锁反应。 (5)灭火方法 2 爆炸基本理论 （1）爆炸定义及特征 定义：物质从一种状态迅速地转变为另一种状态（或者物质性质和成分发生根本变化）时，在瞬间放出大量能量，同时产生声响的现象。爆炸可以视为气体或蒸气在瞬间激烈膨胀的现象。 特征： 爆炸过程进行的很快； 爆炸点附近压力急剧升高； 发出或大或小的声响； 周围介质发生震动或临近物质遭到破坏。 （2）爆炸发生阶段 整个爆炸过程一般来说可分为两个阶段： 第一阶段：物质的能量以一定的形势（定容、绝热）转变为强势压缩能； 第二阶段：强压缩能急剧绝热膨胀对外做功，引起被作用介质的变形，移动或破坏。