天然气输气管道工程环境风险评价毕业论文

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6.2.3.5近几年盗油、盗气案件的特点分析

（1）由人个作案发展为团伙作案，并有明确分工，踏点、放哨、打孔、盗油、销赃一条龙，配有先进的交通和通讯工具，个别甚至配有枪支；

（2）盗油分子活动范围明显扩大：从河南濮阳一带扩大到华北的邯郸、黄骅、大港、靖海，东北大庆和西北长庆油田、马惠宁线。作案分子有些具备专业知识，内外勾结，不易防范；

（3）有些地方打击不力、执法不严，对这些破坏和盗窃国家财产的犯罪分子只按一般偷盗案处理，有些犯罪分子已被反复抓获，拘留几天放出后，又继续作案；

（4）打孔盗油、盗气已严重影响到了管道的安全生产，造成了重大的经济损失。本工程所处地区在山东省南部，经济发达，人口密集，管道沿京珠高速和107国道敷设，并跨越数条公路和铁路，面对第三者破坏愈演愈烈的情况，如何保证本工程不受或少受人为破坏显得非常重要。 6.2.4结论和建议

通过对国内外输气管道事故进行统计和事故原因分析，提出如下几点结论和建议供参考。

（1）国外不同地区和国家输气管道事故原因在事故总数中所占比例不同，排序不同，但前三项不外乎为外部干扰、腐蚀及材料失效和施工缺陷；在欧美等国管道事故中，外力影响占第一位，其次是施工和材料缺陷，第三是腐蚀；前苏联天然气管道的主要原因是腐蚀、外部干扰、材料缺陷；

（2）我国输气管道的事故原因和前苏联有相似的地方，事故原因以腐蚀为主，施工和材料缺陷及不良环境的影响居后。但是我国近年来对管道的人为破坏事故增长势头非常迅猛。因此在本工程的设计、建设和运营中，应采取各种技术、措施，防止或削减这些事故因素。

（3）本工程的建设应借鉴先进经验，从设计和施工的各个环节入手，对防腐、管材以及施工技术等方面都要制定严格的规章制度并切实落实，从各个方面保证工程的安全性；同时在运行后要建立完整的事故报告制度，为管道建设和今后运营打下坚实的基础。

（4）2001年8月2日国务院第313号令颁发了《石油天然气管道保护条例》，对1989年的条例进行了修改和完善。这对保石油天然气管道安全将起到积极作用，是效地打击和扼制第三者破坏的有效依据。鉴于本工程处在山东人口集中地区，而且经济不很发达，管道部门更要加大力度进行《石油天然气管道保护条例》的宣传，强

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化“保护管道安全就是保护沿线群众自身安全”的教育，并密切与地方有关部门共同协调保护管道，以法律来约束管道保护中的违规行为，做到有法可依，有法必依，严惩罪犯，确保管道安全运行。

6.3 工程故障树分析

6.3.1故障树分析简介

故障树分析(Fail Tree Analysis，FTA)是一种演绎推理方法，这种方法把可能发生的事故与导致它发生的层层原因之间的逻辑关系用一种称为故障树(FT)的树形图表示出来，这种图就构成了一个“模型”。然后对这种模型进行定性和定量分析，从而可以把事故与原因之间的关系，直观明显的表示出来，并且可以找出事故的主要原因和计算事故发生的概率。其结果可为确定安全对策提供依据，达到预测和预防事故的目的。

6.3.1.1故障树的定性分析

（1）最小割集

故障树的基本事件中，若其中某一部分事件发生时，顶上事件就会发生，则这部分事件的集合，叫做该故障树的“割集”(Cut Set)。它是导致顶上事件发生的基本事件的集合。最小割集就是引起顶上事件发生必须的最低限度的割集。任一割集的基本事件发生，则顶上事件就会发生。最小割集越多，系统越危险。

（2）最小割集的算法

故障树中每个中间事件(包括顶端事件)都可以用下式表示出来： Ew＝Pw,1＋Pw,2＋……＋Pw,n (1) Ew＝Pw,1·Pw,2·……·Pw,n (2)

式中，Ew表示中间事件

P表示这个中间事件下的子事件 n表示这个中间事件有子事件的个数

w代表门，若是“或门”用公式(1)表示，若是“与门”则用公式(2)表示。 反复用上述公式替换，直到所有子事件都是基本事件为止。再经布尔代数简化，就得到了顶端事件的布尔等价树。即可得到这个故障树的所有的最小割集。

（3）结构重要度

基本事件的重要度分析，是分析各基本事件的状态对顶上事件状态的影响程度。由此可确定，那些基本事件的发生与否，对顶上事件的发生是主要的，为修改系统以提高其安全性提供依据。

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基本事件的结构重要度分析，是仅从事故树结构上分析各基本事件的重要程度，在进行这种分析时，不考虑各基本事件的发生概率，或假设各基本事件的发生概率都相等。

6.3.1.2故障树的定量分析

目前我国各行业的失效事件发生的概率较缺乏，无法计算出顶端事件的发生概率和各基本事件的结构概率，故本节故障树的定量分析从略。 6.3.2管道失效分析

天然气长输管道常受到人为因素、应力、腐蚀、介质与杂质的影响，致使管道发生失效，直接影响着天然气长输管道的可靠性和使用寿命。本节以天然气管道失效为顶事件建立故障树模型，并进行分析，找出导致顶上事件发生的基本时间，提出相应的安全措施。

引起天然气管道失效的基本事件一共有60个，详见表6-15。

表6-15 天然气管道失效基本事件

事件 代号 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8 X9 X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 X17 X18 事件名称 露点过高 天然气含有硫化氢 内涂层变薄 管道衬里脱落 管道清管效果差 植物根茎穿透 土壤含硫化物 土壤含盐量高 土壤pH值低 土壤氧化还原电位高 土壤含水率高 土壤含有SRB 阴极保护距离小 保护电位小 地床存在杂散电流 保护方式不当 保护材料失效 防腐绝缘涂层下部积水 事件 代号 X31 X32 X33 X34 X35 X36 X37 X38 X39 X40 X41 X42 X43 X44 X45 X46 X47 X48 事件名称 管壁机械伤痕 强度设计不合理 管沟深度不够 边坡稳定性差 回填土粒径粗大 焊接材料不合格 表面预处理质量差 焊接表面有气孔 未焊透部分过大 渗碳现象严重 存在过热组织 存在显微裂纹 焊缝表面有夹渣 焊后未清渣 管道焊接方法不当 弯头内外表面有裂纹 管段间错口大 法兰存在裂纹 天然气输气管道工程环境风险评价毕业论文

X19 X20 X21 X22 X23 X24 X25 X26 X27 X28 X29 X30 防腐绝缘涂层变薄 防腐绝缘涂层粘接力降低 防腐绝缘涂层脆性增加 防腐绝缘涂层发生破损 防腐绝缘涂层老化剥离 管材含有杂质 金相组织不匀 管材晶粒粗大 热处理措施不当 管材椭圆度 冷加工不当 管材壁厚不均匀 X49 X50 X51 X52 X53 X54 X55 X56 X57 X58 X59 X60 螺栓材料与管材不一致 弯头内外表面不光滑 管道上方违章构筑物 管道附近土层运移 地面标志不明 水流冲刷 管道上方违章施工 残余应力 应力集中 外作用力 内应力 管道严重憋压 1. 最小割集

由公式(1)和(2)，可将天然气管道失效故障树转化为等效布尔代数方程，见式(3)。

Top?i?24?Xi??Xj??Xk??Xl?Xj?58k?6l?13556012231?X2?(?Xm?m?35由式(3)可知，天然气管道失效故障树由35个一阶最小割集，77个二阶最小割集，5个三阶最小割集组成。 2. 结构重要度分析

根据分析，结构重要度最大的基本事件与式(3)中一阶最小割集相同。这35个基本事件直接影响着系统的可靠性，为系统的薄弱环节。 3. 主要影响因素与改善措施

对天然气管道失效故障树和式(3)分析可以得到引起管道发生失效的主要因素，从而采取相应的处理措施以提高管道的可靠性。

①第三方破坏，包括人为破坏和自然灾害破坏。如管道上方的违章构筑物，在管道上方进行违章施工，打孔盗气，以及水流对管沟、管道的长期冲刷，管道附近土层的运移等都可能直接导致管道失效，应对管道及标志物进行定期检测，并加强巡线工作；

②严重腐蚀，严重腐蚀包括外腐蚀和内腐蚀两个方面。外腐蚀主要由土壤腐蚀、外防腐失效引起。内腐蚀主要是天然气中的硫化物和水露点高引起的。严重腐蚀导致防腐绝缘层失效、管壁减薄、管道穿孔，甚至发生管道开裂。应加强对各进气口的H2S和水露点在线监测，对内外防腐进行定期检测和分析，并选择合适的清管器类型

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