原油长输管道安全风险分析与评价研究.docx
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1、本科论文摘 要原油长输管道是人们生活中至关重要的运输方式,也是很复杂的运输系统。原油长输过程中,会遭受各式各样的影响。人为因素和自然因素是造成原油发生危险的两大原因。也基于原油管道整个系统的特殊性,使得原油安全运输成为运输过程中的重要问题,从输送原油的经济、有效方面考虑问题也至关重要。尤其近年来原油长输管道普遍使用,中外合作也是不可避免的,从各类报道中可以看出跨国或跨境输油管道给双方带来利益的同时又加强了各国的联系。但在这个过程中,面临的困难很多,一旦引起事故,造成的危害是极大的。原油腐蚀管道、原油泄漏或管道破损泄漏等都会给原油运输带来危险;若处理不及时对管道途经地的生物也产生重大危害。此外,
2、原油泄漏还会污染空气、破坏土壤,严重时甚至对人体有害。所以完善管道安全运输体系,是很有必要的。本文从国内外现状入手进行原油长输管道的分析。详尽说明了管道发生风险的原因以及解决方法,并进行安全评价和安全评价单元的划分。关键词:原油长输;风险识别;安全措施AbstractLong-distance crude oil pipeline is a very important transportation mode in peoples life,and it is also a very complex transportation system.In the process of crude o
3、il long-term transportation it will suffer various effects.Human factors and natural factors are the two main cause hazards.Also based on the particularity of the whole crude oil pipeline system,the safe transportation of crude oil has become an important issue in the transportation process,and it i
4、s very important to consider the economic and effective aspects of crude oil transportation.In particular,the widespread use of long-distance crude oil pipelines.In recent years has made sino-foreign cooperation inevitable.It can be seen from various reports that transnational or cross-border oil pi
5、pelines while bringing benefits,it also strengthens the ties between countries.But in this process,facing a lot of difficulties,once the accident,the harm is great.And in the process,crude oil corrosion pipeline caused by oil leakage or damage leakage will bring danger to the transportation of crude
6、 oil.If not handled in a timely manner,it will also cause significant harm to the living things in the pipeline.In addition,oil spills can pollute the air,damage the soil and even harm human health in severe cases.So it is necessary to improve the safe transportation system.This paper starts with th
7、e analysis of the domestic and foreign situation of crude oil long-haul pipeline.The causes and solution of pipeline risks are explained in detail,and the division of safety evaluation and safety evaluation unit is carried out.Keywords:crude oil long-distance;risk identification;security measures目 录
8、第1章 绪论11.1 研究意义11.2 国内外研究现状11.2.1 国内研究现状11.2.2 国外研究现状21.3 论文研究内容21.4 技术路线2第2章 原油长输管道安全风险分析42.1 研究条件42.2 安全风险评价理论基础42.2.1 如何识别安全事故危害42.2.2 安全评价的方法5第3章 安全风险识别与危险源辨识73.1 土壤73.1.1 土壤PH值对管道的腐蚀73.1.2 孔隙度对管道的影响73.1.3 含水率对管道的影响73.1.4 金属的土壤腐蚀83.1.5 电阻率对管道的影响83.1.6 土壤中含盐量83.1.7 土壤中的微生物对管道的影响83.1.8 温度对金属管道的影响8
9、3.2 海水对金属管道的影响83.3 原油自身理化性质93.4 人为因素93.5 自然因素93.6 电对整个原油输送系统的影响93.7 火对输油管道系统的影响103.8 管道自身原因103.9 原油泄漏对人体和环境的危害10第4章 划分评价单元114.1 按原油及原油长输管道理化性质划分114.2 按危险、有害因素的类别划分11第5章 采用定性、定量的评价方法进行安全风险评价125.1 采用定性的评价方法进行安全风险分析12第6章 针对项目存在的安全风险提出安全对策措施16第7章 结论17参考文献18致 谢19附录一 中文译文20附录二 外文原文第1章 绪论1.1 研究意义针对于能源利用技术来
10、讲,其最为关键的步骤就是原油运输,截止到目前已经被很多人关注,站在管道运输的层面上来看,其同水路和铁路以及公路等运输方式进行对比,由于其输送距离比较长,当其建设完毕以后此时其占地面积很小,并且有着较大的管径,其能耗比较低,同时还能够对于环境起到保护作用,并且其受到的气象因素以及地理因素都比较小,因此管道运输在这些年出现了迅猛的进步以及发展,从而也变成了全球之中核心的原油输送方式。针对于原油来讲其自身具备易燃易爆、中毒、腐蚀等特性,如果发生泄漏,后果不堪设想,基于此其自身的安全问题也是长期被人们重视的。站在原油运输的工作上,截止现在我国通常所使用的技术就是以长输管道安全输为主。但是,通过对该运输
11、过程进行了解发现,其能够被很多的因素所影响,从而使其运输路途的安全性受到影响。基于以上阐述,采用有效的方式将原油长管道安全输送防治技术进行加强,由此也是现在为止原油运输工作里面首先需要处理的问题。站在原油运输的工作上来看,通常所采用的方式就是以管道运输为主。因此管道运输的环境是比较封闭的,这样首先是为了能够将原油输送的安全性进行保证,可是站在另一个角度上来看,其也很难将运输工作里面的风险因素进行甄别,由此也使得原油运输工作里面存在一定的危险性。1.2 国内外研究现状1.2.1 国内研究现状通过对中长期油气管网规划进行了解发现,在2020年的时候,将关注区域放到我国,其长输管道规模数值上突破了1
12、6.9万km,截止至2025年的时候,其管网在规模将数值上就已经突破了24万km。2017年末的时候,我国的石油运营管道的长度数值就已经突破了2.04万km,这个数据占据了我国总数值的65.8%。2006年7月11日中国第一条跨国输油管道通油后,阿拉山口经历了检验监管模式,在2017年的时候,中哈两国在能源方面达成了深度的合作。在2019年的时候,以中哈原油管道为例其对于我国输送的原油的总量数值已经突破了1088、27万吨。并且原油输送量长期处于稳定状态,在年末的是时候,总计输送的原油总量以及达到了1.3亿吨。在2017年的时候,最后的焊口部分结束焊接,由此就标说明中俄原油管道二线工程已经竣工
13、,而这也是全面范围内最长原油管道。其中管道总计的长度数值是941.8千米,在动工期间所花费的时间是456天,其中起始位置处于黑龙江省漠河,而最后的区域是在大庆市林源输油站,以中俄原油管道二线为观察对象,其所在的区域绝大部分都是位于北纬52度之上的区域,这些区域都是属于高寒去,并且也经历了无人区以及原始森林无人区,在2018年的时候,我国相较于之前相比增加了从俄罗斯进口原油的总量,其从之前的1500万吨提升至目前的3000万吨。在2019年的时候,中缅原油管道累计向国内输送原油1082.2万吨、自运营来累计向国内输送原油2694万吨。1.2.2 国外研究现状7管道运输在所有的运输方式之中占据了重
14、要的地位,其已经拥有了100多年的历史,到现在来看在目前的发达国家之中也占据了重要的地位,现在成品油的运输也已经完成了管道化的目标;近日国际原油市场表明有一条长度数值为1900公里,并且起始位置是在从加拿大开始,而终点位置是在美国的管道被叫停,该管道并不是首次被叫停,从加拿大艾伯塔省到美国蒙大拿“拱心石”XL输油管道的建设近日也被叫停。截止到现在来看,通过对全球原油管道进行了解其主要分布的区域就是以俄罗斯和北美以及中东区域位置。为了便于大家理解主要将关注区域放到了美国,现在全球范围内在石油消费领域最具有消费力的国家就是美国,并且其也是主要的生产国,为了能够将油气传输给非产油区域,因此美国也为此
15、修建了一条长度是29万多公里的输油管道,其也是全球范围内最发达的管道工业国之一。1.3 论文研究内容(1)对于原油长输管道产生影响的主要因素是什么;(2)人类活动对管道运输的危害;(3)原油自身特性造成的危害;(4)自然因素和环境因素对原油运输的影响;(5)针对原油长输管道提出可行性的对策及建议;(6)对原油运输过程进行安全评价;(7)对原油长输管道进行定性定量分析;(8)原油长输管道的安全风险分析与危险源识别;1.4 技术路线首先是前期准备,查找外文文献并翻译,深入了解论文题目的意义,扩展题目的知识面,以及准备所需要的工具;前期准备好了后,就可以开始相关资料的查阅、核实与整理;基于查阅的广泛
16、资料,进行摘要、关键词、等的写作;正文中完成绪论后,分析题目中的重难点,并进行定性和定量分析,提出可行性的意见。最后进行初稿的查重并修改不正确的地方。前期准备查阅、核实资料写论文主体分析重难点进行定性定量分析提出可行性意见图1-1技术线路第2章 原油长输管道安全风险分析2.1 研究条件(1)原油长输管道创建背景经过对该管道进行详细的了解,其主要子在国内某港口城市,原油管道起点为该城市某码头,终点为临市某油库。该段原油长输管道建于2005年,运行时间内定期进行检查、维修、保养,运行情况良好。(2)原油长输管道参数管道全长:100km管道设计压力:4.0Mpa管径:外径400mm中间设一座加热站;
17、(3)管道上方占压情况根据管道上方占压物的特点,如村庄、农田、大棚、道路等,分析原油在输送过程中发生事故对上方占压物的影响及双方应保持的安全距离。(4)原油的理化性质不同地区的原油理化性质差别很大,含硫量高的原油腐蚀性强,毒害性大,应考虑到对管道产生的腐蚀性,从而引发泄露等影响。2.2 安全风险评价理论基础所谓的安全风险主要的含义就是基于指定威胁的基础上其利用资产自身的脆弱性,由此使得资产丢失以及损害的产生概率。一般来讲安全评价其另外的名称就是危险评价,同时还能够将其称作是“风险评价”,其主要是将关注点放到作业或者系统里面本来就存在的潜在危险因素来进行评估以及分析,同时基于既定等级和指数以及概
18、率为前提作出有关的定量表示。针对于安全评价来讲其不仅要基于安全评价理论的基础上,同时还应该同具体的操作经验进行融合,这两点是不能够缺少的。对于安全风险评价来讲其中最为关键的环节就是辨别危害,假如不可以将潜在的安全隐患挖掘出来,那么就不可能对于风险进行精准的评估,由此也无法将风险进行有效的控制。2.2.1 如何识别安全事故危害(1)危险材料辨别:将可能导致事故的材料查找出来,基于运输材料特性的前提或许会导致事故产生,如原油的理化性质对管道及运输过程的影响。(2)自然因素危险识别:由于管道长期浸泡在水里,避免不了受海洋生物的影响,海水的含盐量也会造成管道腐蚀。土壤对管道的腐蚀。(3)人为因素:检修
19、、保养不彻底,管道与村庄、农田之间的间隔距离不合理。(4)检测用电安全:对于电气设备进行详细的检测,从而判断其安装能否达到有关的电线和安全标准。2.2.2 安全评价的方法(1)定性安全评价方法图2-1 定性安全评价方法(2)定量安全评价方法图2-2 定量安全评价方法第3章 安全风险识别与危险源辨识原油长输管道的特殊性,使得原油管道在运输、工作过程中产生不同程度的风险,且不同地方对于管道的危害也不同。根据管道的研究条件,可以总结出有以下原因:土壤、海水、原油自身理化性质、人为因素、自然因素、电、火、管道自身原因。3.1 土壤1通常情况下来看,土壤的组成部分之中涵盖了很多的物质,首先包含了动植物,
20、其次是矿物质,同时也包含了腐殖物质等。而站在土壤腐蚀的有关知识上来看,其影响的因素涵盖了土壤含水量和PH值以及孔隙度等。3.1.1 土壤PH值对管道的腐蚀一般情况下,土壤的PH值是小于4.5且大于9.5,同时需要注意的一点是PH的多少能够对于土壤内部的中金属形态产生巨大的影响,PH的多少也能够影响到金属吸附量。而土壤内部的PH值能够对于土壤自身的电极电位产生巨大的影响,基于强酸性土壤状况下,借助H+自身的去极化过程,能够对于阴极极化产生影响。假如土壤的PH值在有差异的情况下,由此所产生的腐蚀产物其对应的溶解度同样会具有差异。当PH值呈现出下滑趋势的时候,特别是处于总酸度数值较高的情况下,此时土
21、壤腐蚀就会比较明显。而总酸度数值的上升同样能够使得土壤腐蚀程度提升。3.1.2 孔隙度对管道的影响通过对土壤孔隙进行了解,其本身是水分储存以及运动的场所,并且能够对于土壤渗透性产生影响、决定地表产流量和产流时间的关键要素。土壤中孔隙的数量及质量,影响到土壤、水、气、热等诸因素,进而影响到埋于地下的管道,孔隙度越大管道腐蚀越严重。3.1.3 含水率对管道的影响所谓的土壤含水量通常情况下指的就是土壤绝对含水量,其另外的名称也是土壤含水率。当含水量的数值呈现为上升状态的时候,其自身的腐蚀速度就会加速,假如含水量的数值已经达到指定数值的情况下,而这个时候水量的提升会导致氧气的扩散程序受到阻碍,而土壤里
22、面含有的可溶性盐已经完全处于溶解状态,也就是说即便含水量提升,此时也并不会产生新盐溶解的情况,由此使得腐蚀速率降低,假如土壤里面的含水处于10%之内的情况,因此水分缺少,此时土壤电阻会呈现出上升的状态,从而使得腐蚀速率下滑。3.1.4 金属的土壤腐蚀108通常所提到的土壤腐蚀其主要就是金属处于土壤里面而出现的腐蚀。针对于土壤腐蚀来讲,其阴极过程通常是氧去极化作用。3.1.5 电阻率对管道的影响通常情况下来看,其电阻率同横截面积以及导体长度数值具有紧密的关系,其主要取决于导体材料,同时也在很大程度上受到了压力和温度以及磁场的影响。3.1.6 土壤中含盐量经过对土壤里面的盐进行了解,一般情况下所涵
23、盖的是硫酸盐和氯盐,在这里面能够同金属产生反应的就是氯盐,碳酸盐会和金属发生置换反应,置换反应的过程以及置换出的产物能够对金属管道进行腐蚀。3.1.7 土壤中的微生物对管道的影响金属管道会受到微生物的腐蚀,主要表现在直接影响腐蚀电池电极;产生腐蚀物质;在金属表面造成差异三方面,微生物中存在很多细菌,比如铁细菌等,这些细菌落到金属表面,消耗了部分氧,在管道表面形成节瘤,促进氧差腐蚀电池的过程。微生物的代谢产物也会引起腐蚀。3.1.8 温度对金属管道的影响当温度提升的时候,此时腐蚀程度也会提升。当温度数值处于上升状态的时候,其扩散速度相较于之前也会提升,并且电解液电阻会下滑,从容使得腐蚀速度提升。
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