项目
高位发
A组
热量 MJ/m3
B组
总硫（以硫计）含量 mg/m3
硫化氢含量mg/m3
二氧化碳含量%（体积）
水分
质量指标
I
II III
IV
>31.4(>7500kcal/m3) 14.66～31.4（3500～7500kcal/m3）
<=150 <=270 <=480 >480
<=6 <=20 实测
<=3
2005年5月12日0时10分左右，深圳市深南 大道与华富路附近，一施工单位在修建地下通 道时违章施工，造成直径110毫米的地下燃气管 道泄漏引起爆炸。事故中1人死亡，16人受伤。
据调查统计，目前上海有占压燃气管道的违章建筑物、构筑物和堆 场近千处，2004年仅因外力损害燃气管道设施而引起的事故达94起。
强腐蚀 <20 <100 <4.5 >0.2
测试Байду номын сангаас法
全国土壤腐蚀 性试验网土壤 勘测分析规程
（试行） TOCT9.015~74
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4.城市燃气管道风险评价
风险定义为失效（或危险）后果（用C表示）和失效可能性（用F表示）的乘积。 失效可能性指失效的概率； 失效后果主要有：经济损失、人员伤亡、环境破坏、对供气系统的影响、维
A.最小埋深 B.活动水平
C.地上管道保护设施 D. 巡线频率 E.公众教育 F.线路状态 G.单号呼叫系统 合计
0～20 0～20
0～10 0～15 0～15 0～5 0～15 0～100
该系统设置专用电话号码供即将在管线附近施 工的单位或个人，通知管道营运单位、政府管 理部门和管线负责人，以便临时给出施工处埋 地管线的位置标记，并在施工过程中对管线进 行检查。采用单号呼叫系统，可以减少与挖掘
➢ Ⅱ级 严重的：致伤人员丧失工作能力，给公众造成伤害，设备损坏导致10～90天 停工，区域性损失。
➢ Ⅲ级 轻度的：人员受到不丧失工作能力的伤害，环境污染小，停工1～10天。 ➢ Ⅳ级 轻微的：无人员伤害，设备损坏轻微。
失效可能性划分为A、B、C、D级
➢A 频繁发生：风险评价前10年发生1次或1次以上事故，概率P≥10-1次/a ➢B 很可能发生：2×10-2/a＜概率P≤10-1次/a ➢C 有时可能发生：2×10-3/a＜概率P≤2×10-2次/a ➢D 不大可能发生：概率P≤2×10-3次/a
D、市内城市燃气管道管理相对薄弱，泄漏难以发现，易引发火灾爆炸 事故。
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2、城市燃气管道风险辨识
2.1管道失效事故案例举例
1994年美国新泽西州发生了天然气管道破裂 泄漏着火事故，400－500英尺高的火焰毁坏了8 幢建筑。破裂处曾发生过机械损伤，壁厚减薄。
2005年4月8日，上海徐家汇路附近发生煤 气管道泄漏时间，导致在电井下作业的5名工 人中毒，其中2人死亡。
管网输送的介质主要是指天然气或煤气天然气的主要成分，天然气成分 以甲烷为主，含有少量二氧化碳 、硫化氢、氮等气体，热值在8.000 kcal/m3 ～10.000kcal/m3 ，通常无味；煤气的主要成分为一氧化碳、甲 烷、氢气等，含有硫化氢、萘、苯、焦油等杂质，热值在 4300kcal/m3
左右，具有强烈的气味与毒性。 我国各类天然气气质标准
模拟仿真法 排队论方法 定量概率评估方法 道化学公司火灾、爆炸危险指数评价法 肯特（W.Kent.Muhlbauer）管道风险评价法 伤害（或破坏）范围评价法 …
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肯特管道风险评价法
肯特管道风险评价法是在求取管道相对风险数大小的基础上， 确定管道危险程度
管道风险评价框图
收集资料
易结晶性
天然气中的水分含量超过一定值，天然气处于或低于水汽的露点，并 处在一定的压力条件下时，天然气与自由水结合形成水化物。水化物的 聚集状态下是白色或带铁锈色的结晶体。一般水化物类似于冰或致密的 霜雪，它的生成会缩小管道的流通截面，堵塞管路，阀件和设备，俗称 水堵。
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2.2.2储运工艺危险有害因素辨识
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毒性
天然气为烃类混合物，属低毒性物质，但长期接触可导致神经衰弱综 合症。甲烷属“单纯窒息性”气体，高浓度时因缺氧窒息而引起中毒，空 气中甲烷浓度达到25～30%时出现头昏、呼吸加速、运动失调。硫化氢 （H2S）为中等毒性物质，具有臭鸡蛋气味，是强烈的神经毒物。
热膨胀性
天然气随温度升高膨胀特别明显。
错误指数
设计指数
介质危险性指数
扩散影响系数
腐蚀指数
第三方损失指数
泄漏影响指数
指数和 相对风险数
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第三方破坏指数
第三方破坏是指非管道营运单位工作人员造成的管道意外破坏， 它与管道的最小埋深、管道所经地域活动水平、地上管道设备、公众
教育、线路状况及巡线频率等因素有关，但不包括人为的蓄意破坏。
预先危险分析（PHA） 危险和可操作性研究（HAZOP） 安全检查表法 事件树分析 矩阵分析法
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矩阵分析法
矩阵分析法是将失效可能性和失效后果的严重性列入4×4的风险矩阵中 (下图) ，按高风险、中等风险和低风险来分级。（美国石油学会API 581 提供）
失效可能 性
失效后 果严重性
有
害
因
素
辨
社会环境
识
环境灾害 气侯灾害 无意破坏 有意破坏
地震危害
地面沉降危害 台风 雷电 洪水 低温
（6）产生火源因素辨识
产生火灾原因：明火、静电火花、雷击火花 、碰撞和摩擦火花、电气火 花 、自燃引燃 、违规操作
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3、城市燃气管道事故类型和原因分析
3.1城市燃气管道事故类型
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2.2主要危险有害因素分析
2.2.1储运介质危险有害因素分析
易燃性 天然气属于可燃性物质，常常在作业场所或储存区弥漫、扩散，在空气 中只要较小的点燃能量就会燃烧，因此，具有较大的火灾危险性 。 易爆性
天然气与空气组成混合气体，其浓度处于一定范围时，遇 火即发生爆炸。天然气的爆炸范围较宽，爆炸下限浓度值较 低，爆炸的浓度极限为5%~15%,因此爆炸危险性较大。
2004年我国城市燃气年供气量已达980亿立方米(以人工煤气计)，其中 天然气供气量已经打破城市燃气(人工煤气、LPG、天然气)三足鼎立的局面， 达到42%的供气比例；用气人口2.78亿；燃气普及率达到 81.5%。在全国 660个设市城市中，已有600多个城市建有城市燃气设施，绝大部分城市居 民都已使用燃气。
城市燃气管道风险评估和控制
郑津洋 教授 浙江大学化工机械研究所 所长 高压过程装备与安全教育部工程研究中心 主任
2009年10月12日
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主要内容
1、概述 2、风险辨识 3、事故类型和原因分析 4、风险评价 5、若干建议
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1、城市燃气管道概述
1.1城市燃气管道的发展概况
a、燃气泄漏
b、燃气爆炸
燃气爆炸分为物理爆炸和化学爆炸。物理爆炸是指由于管道发生腐蚀， 局部厚度减少导致管道不能承受管内压力引起的爆炸；化学爆炸是指因管道 泄漏的燃气，与空气混合，且其浓度值在爆炸极限内，遇到明火时引起的爆 炸。
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第三方破坏
第三方破坏与管道的埋设深度、人在管道附近的活动状况、管道地上设备 状况、管道附近有无埋地设施、管道附近居民素质、管道沿线标志是否清楚、 管道维护管理水平等因素有关。
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2003年11月17日晨6时左右，杭州市凤起路环城东路口煤气管道泄 漏发生爆炸，导致1认受伤，3辆轿车不同程度受损，造成附近3个小区约 1650户住户停气。
燃气管道爆炸使许多阴井盖飞起
飞起的阴井盖砸到附近汽车
燃气管道事故发生呈上升趋势，我们需要对燃气管道泄漏、燃烧事故的原 因进行分析和研究，尽量避免燃气管道事故发生。
高、中压管网一般采用经过防腐处理的钢管敷设，低压管网 可以采用聚乙烯塑料(PE)管或防腐钢管敷设 。
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城市配气管网中大部分管道设计压力大于等于0.1MPa，属于压力 管道，因此根据《特种设备安全监察条例及释义》规定，需要对其安 全进行监测，保证管道工作安全， 从而确保广大人民和财产安全。
检修、抢修操作违章
安
违章充装
全
安全管理制度
危
安全管理资料
险 有
安全管理不规范
安全管理法规的宣传和执行
害
企业自身安全意识
因
检验困难
素
检验法规、标准不完善
辨 识
定期检验困难
检验设备、手段相对落后
安全状况评定难度大
检验人员缺乏经验
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2.2.4环境危险有害因素辨识
地质灾害
环 境
自然环境
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4.2定量评价方法
定量风险评估方法利用概率结构力学、有限元方法、断裂力学、可靠性与维 修技术和各种强度理论，对管道的风险进行定量评价和决策。它必须建立在大 量设计、施工和运行资料的基础上，建立完善的数据库管理系统，并掌握裂纹 缺陷的扩展规律和管材的腐蚀速率，由此运用确定性或不确定性方法来建立评 估的数学模型，然后进行分析求解。
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1.2我国天然气管网分类