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天然气长输管道项目环境风险预测模型研究

2019-08-06邵伟

环境与发展 2019年5期
关键词:环境风险天然气管道预测模型

摘要:环境风险预测是合理精准制定环境风险应急预案的基础,本文通过构建天然气泄漏速率预测模型、火灾次生污染物CO源强预测模型及污染物的扩散预测模型,结合实例预测分析天然气长输管道项目环境风险,以期为今后类似工程的环境风险预测提供技术思路。

关键词:天然气管道;环境风险;预测模型

中图分类号:X820.3 文献标识码:A 文章编号:2095-672X(2019)05-0-01

DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.05.152

Abstract: Environmental risk prediction is the basis for rational and accurate formulation of environmental risk emergency plans. By constructing natural gas leakage rate prediction model, fire secondary pollutant CO source intensity prediction model and pollutant diffusion prediction model, combined with example prediction and analysis of natural gas long-distance pipeline The project environmental risk provides a technical idea for environmental risk prediction of similar projects in the future.

Keywords: Natural gas pipeline; Environmental risk; Prediction model

自20世纪80年代开始,天然气就是世界上发展最快的燃料之一[1], 天然气属于甲类易燃危险品,在输送、储存、使用等过程中,有可能发生泄漏,当泄漏数量较大、达到浓度极限或遇明火时就会引发火灾甚至爆炸[2],对环境和人身安全造成危害。在环境影响评价工作中,选择合理的模型准确进行天然气长输管道项目环境风险预测显得尤为重要。

1 环境风险因素分析

天然气是一种多组分混合气体,主要成分是甲烷,另有少量乙烷、丙烷和丁烷[3],甲烷浓度过高时,会使人窒息。当空气中甲烷达 25%~30%时,可引起头晕、呼吸和心跳加速等不良反应,甚至窒息死亡[4-5]。天然气发生火灾爆炸事故时,将会产生大量的一氧化碳,严重可导致人中毒死亡。

2 环境风险预测模型构建

2.1 预测因子及风险评价标准选取

天然气长输管道项目环境风险主要为管道泄漏以及由泄漏爆炸产生的一氧化碳次生污染。因此,选取甲烷及一氧化碳作预测因子,取甲烷及一氧化碳评价标准分别为最高容许接触浓度300mg/m3、半致死浓度2069 mg/m3。

2.2 天然气泄漏速源强率预测模型

气体泄漏速率Q模型参考《建设项目风险评价技术导则》(HJ/T169-2004),泄漏速率QG 按下式计算:

2.3 火灾次生污染物CO源强预测模型

2.4 污染物的扩散预测模型

采用《建设项目环境风险评价技术导则》推荐的多烟团模式进行预测,具体如下:

3 案例分析

3.1 项目概况

广东省某天然气长输管道工程线路总长约142.05km,干线管径D660mm,设计压力9.2MPa,沿线共布设9个站场和10个阀室。

3.2 天然气泄漏环境风险预测

长输管线泄漏源强分析,重点考虑管线严重损坏引起的大型泄漏事故,泄漏孔径取50%管道直径即330mm。管道泄漏事故下天然气泄漏速率见表1。

分别预测在静风0.5m/s,当地平均风速2.1m/s 的气象条件下,当地稳定度 D、F类,自泄漏后10 min甲烷在源点下风向的扩散情况预测结果见表2。

3.3 火灾次生污染物CO的释放环境风险预测

事故条件下天然气管道泄漏速率为554.4 kg/s,发生火灾时,碳不完全燃烧率,取5%,假设天然气中均为甲烷,其碳的质量百分比含量取75%,则一氧化碳排放源强为51.975 kg /s。

分别预测在静风0.5m/s,当地平均风速2.1m/s 的气象条件下,当地稳定度 D、F类,自火灾发生后10 min,CO在下风向的扩散情况预测结果见表3。

4 結语

本文通过构建环境风险预测模型并结合实例,对广东某长输天然气管道进行了环境风险预测,预测结果可作为后期有针对性地制定环境风险应急预案的数据基础。

参考文献

[1]KESTEN D A.Clean fuel-LNG[J].Messer - SAIC,2000,5(8):27-28.

[2]王志昌.输气管道工程[M].北京:石油工业出版社,1997.

[3]郑艳红.天然气管道环境风险影响分析[J].节能技术,2013,6(5):540-543.

[4]刘勇.Dangers and safeguards of LNG[J].天然气工业,2004,24(7):105-107.

[5]刘方文,韩保新,颜文.城市天然气工程环境风险评价[J].安全与环境学报,2006,6(5):91-95.

收稿日期:2019-02-15

作者简介:邵伟(1987-),女,汉族,硕士研究生,工程师,研究方向为环境评价。

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