天然氣長輸管道項目環境風險預測模型研究

摘要：環境風險預測是合理精準制定環境風險應急預案的基礎，本文通過構建天然氣泄漏速率預測模型、火災次生污染物CO源強預測模型及污染物的擴散預測模型，結合實例預測分析天然氣長輸管道項目環境風險，以期為今后類似工程的環境風險預測提供技術思路。

關鍵詞：天然氣管道;環境風險;預測模型

中圖分類號：X820.3 文獻標識碼：A 文章編號：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世紀80年代開始，天然氣就是世界上發展最快的燃料之一[1]， 天然氣屬于甲類易燃危險品，在輸送、儲存、使用等過程中，有可能發生泄漏，當泄漏數量較大、達到濃度極限或遇明火時就會引發火災甚至爆炸[2]，對環境和人身安全造成危害。在環境影響評價工作中，選擇合理的模型準確進行天然氣長輸管道項目環境風險預測顯得尤為重要。

1 環境風險因素分析

天然氣是一種多組分混合氣體，主要成分是甲烷，另有少量乙烷、丙烷和丁烷[3]，甲烷濃度過高時，會使人窒息。當空氣中甲烷達 25%～30%時，可引起頭暈、呼吸和心跳加速等不良反應，甚至窒息死亡[4-5]。天然氣發生火災爆炸事故時，將會產生大量的一氧化碳，嚴重可導致人中毒死亡。

2 環境風險預測模型構建

2.1 預測因子及風險評價標準選取

天然氣長輸管道項目環境風險主要為管道泄漏以及由泄漏爆炸產生的一氧化碳次生污染。因此，選取甲烷及一氧化碳作預測因子，取甲烷及一氧化碳評價標準分別為最高容許接觸濃度300mg/m3、半致死濃度2069 mg/m3。

2.2 天然氣泄漏速源強率預測模型

氣體泄漏速率Q模型參考《建設項目風險評價技術導則》（HJ/T169-2004），泄漏速率QG 按下式計算：

2.3 火災次生污染物CO源強預測模型

2.4 污染物的擴散預測模型

采用《建設項目環境風險評價技術導則》推薦的多煙團模式進行預測，具體如下：

3 案例分析

3.1 項目概況

廣東省某天然氣長輸管道工程線路總長約142.05km，干線管徑D660mm，設計壓力9.2MPa，沿線共布設9個站場和10個閥室。

3.2 天然氣泄漏環境風險預測

長輸管線泄漏源強分析，重點考慮管線嚴重損壞引起的大型泄漏事故，泄漏孔徑取50%管道直徑即330mm。管道泄漏事故下天然氣泄漏速率見表1。

分別預測在靜風0.5m/s，當地平均風速2.1m/s 的氣象條件下，當地穩定度 D、F類，自泄漏后10 min甲烷在源點下風向的擴散情況預測結果見表2。

3.3 火災次生污染物CO的釋放環境風險預測

事故條件下天然氣管道泄漏速率為554.4 kg/s，發生火災時，碳不完全燃燒率，取5%，假設天然氣中均為甲烷，其碳的質量百分比含量取75%，則一氧化碳排放源強為51.975 kg /s。

分別預測在靜風0.5m/s，當地平均風速2.1m/s 的氣象條件下，當地穩定度 D、F類，自火災發生后10 min，CO在下風向的擴散情況預測結果見表3。

4 結語

本文通過構建環境風險預測模型并結合實例，對廣東某長輸天然氣管道進行了環境風險預測，預測結果可作為后期有針對性地制定環境風險應急預案的數據基礎。

參考文獻

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

[2]王志昌.輸氣管道工程[M].北京：石油工業出版社，1997.

[3]鄭艷紅.天然氣管道環境風險影響分析[J].節能技術，2013，6（5）：540-543.

[4]劉勇.Dangers and safeguards of LNG[J].天然氣工業，2004，24（7）：105-107.

[5]劉方文，韓保新，顏文.城市天然氣工程環境風險評價[J].安全與環境學報，2006，6（5）：91-95.

收稿日期：2019-02-15

作者簡介：邵偉（1987-），女，漢族，碩士研究生，工程師，研究方向為環境評價。