城镇埋地输油管道泄漏事故风险评价技术研究

发布时间：2017-09-12 07:33

  本文关键词：城镇埋地输油管道泄漏事故风险评价技术研究

  更多相关文章： 城镇 输油管道 Bow-tie模型 风险评价

【摘要】：输油管道是重要的能源命脉。近年来地方政府加速推进城镇化与基础管网建设,很多输油管道通过的地区等级发生了改变,如由原来1级地区升级为3、4级地区,致使通讯、热力、燃气、供水及排水管线纵横交错。由于规划、建设、监管以及维护不当且分管部门众多,城镇埋地输油管道逐渐成为致灾隐患。因此,保证城镇埋地输油管道的安全运行迫在眉睫。论文以城镇埋地输油管道为研究对象,主要研究内容如下：(1)建立典型的城镇埋地输油管道Bow-tie模型,根据Bow-tie模型对管道进行风险因素辨识并建立城镇埋地输油管道失效可能性指标体系,运用层次分析法得出各影响因素的权重,结合模糊综合评价方法得到管道失效可能性等级；(2)基于Bow-tie模型对城镇埋地输油管道事故后果进行分析,分别讨论油品泄漏过程、溢油扩展过程、溢油漂移过程和溢油蒸发过程并建立相应的数学模型。提出事故后果计算模型与事故伤害准则,结合泄漏过程数学模型计算事故影响范围,为事故后果等级评判奠定基础；(3)针对油品泄漏进暗渠的事故,运用Fluent软件模拟半密闭空间内油蒸气的扩散规律,得到达到爆炸极限的危险区域与浓度变化曲线。分析浓度扩散趋势,提出风险控制措施,并将爆炸点位置与半密闭空间的浓度值用于后果计算中；(4)以“11·22”事故为研究对象进行实例计算后果损伤半径并确定事故影响范围,计算结果与事故实际情况相符。该后果评价等级为4级,失效可能性等级为Ⅳ级,依据风险矩阵判断该事故风险等级为高风险；(5)结合城镇埋地输油管道Bow-tie模型分析与Fluent软件模拟结果,提出事故预防措施与控制措施。城镇埋地输油管道泄漏进入暗渠内所造成的后果远比油品泄漏到明渠、反冲到路面严重,对于该事故的风险评价过程也更为复杂。论文基于Fluent软件建立的半密闭空间内油品蒸发扩散模型能为类似事故的研究提供参考,提出的将数值模拟结果应用于后果计算中的风险评价方法使评价结果更为精确。
【关键词】：城镇 输油管道 Bow-tie模型 风险评价
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE88
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-13
• 1.1 研究背景7
• 1.2 研究目的与意义7-8
• 1.3 国内外研究现状8-10
• 1.3.1 国内外输油管道泄漏研究现状8-9
• 1.3.2 国内外管道风险评价现状9-10
• 1.4 研究内容与技术路线10-13
• 1.4.1 研究内容10-11
• 1.4.2 技术路线11-13
• 第2章 基于Bow-tie模型的城镇输油管道风险分析13-23
• 2.1 Bow-tie模型13-15
• 2.1.1 Bow-tie模型简介13-14
• 2.1.2 典型的城镇埋地输油管道Bow-tie模型建立14-15
• 2.2 城镇埋地输油管道失效可能性研究15-20
• 2.2.1 层次分析法确定指标权重16-18
• 2.2.2 模糊综合评价方法18-20
• 2.3 失效后果分析20-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第3章 城镇埋地输油管道泄漏后果研究23-29
• 3.1 油品泄漏过程分析23-25
• 3.2 溢油扩展过程分析25-27
• 3.3 溢油漂移过程分析27
• 3.4 溢油蒸发过程分析27-28
• 3.5 本章小节28-29
• 第4章 油蒸气扩散数值模拟29-47
• 4.1 Fluent软件简介29
• 4.2 计算模型建立29-34
• 4.2.1 几何模型的建立29-30
• 4.2.2 数学模型的建立30-33
• 4.2.3 模型的网格划分33
• 4.2.4 边界条件及参数设定33-34
• 4.3 油蒸气扩散模拟结果分析34-45
• 4.3.1 油蒸气扩散瞬态模拟34-36
• 4.3.2 油蒸气扩散稳态模拟36-39
• 4.3.3 不同风速对油蒸气扩散的影响39-41
• 4.3.4 不同水流速度对油蒸气扩散的影响41-42
• 4.3.5 障碍物对油蒸气扩散的影响42-45
• 4.4 应急抢险措施45
• 4.5 本章小结45-47
• 第5章 城镇埋地输油管道泄漏风险评价方法47-60
• 5.1 失效可能性指标体系的建立47-51
• 5.1.1 第三方破坏47-49
• 5.1.2 腐蚀49
• 5.1.3 设计49-50
• 5.1.4 误操作50-51
• 5.2 事故后果模型51-58
• 5.2.1 火灾模型52-55
• 5.2.2 爆炸模型55-56
• 5.2.3 事故伤害准则56-58
• 5.2.4 事故后果等级评判58
• 5.3 风险等级计算58-59
• 5.4 本章小结59-60
• 第6章 城镇埋地输油管道风险评价实例应用60-69
• 6.1 东黄输油管道基本情况60-62
• 6.2 失效可能性分析62-65
• 6.2.1 层次分析法确定权重62-64
• 6.2.2 模糊综合评价方法确定失效可能性等级64-65
• 6.3 失效后果计算65-66
• 6.4 风险等级确定66-67
• 6.5 风险防控措施67-68
• 6.6 本章小节68-69
• 第7章 结论与建议69-70
• 7.1 结论69
• 7.2 建议69-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-75
• 附录75-77
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果77

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本文编号：835919