城市天然气高压输配系统的危险源辨识与风险评价研究

【摘要】：随着天然气工业的飞速发展，天然气用户越来越多，城市燃气输配系统也逐步完成了从燃气向天然气的转化和发展，城市燃气中低压管网系统已经发展得较为成熟，而天然气高压管道系统正在建设中。随着城市天然气高压管道的大量敷设和运行时间的延长，管道事故时有发生，由于天然气高压输配系统所输送气体的特殊性及其输送压力高的特点，一旦发生泄漏，压缩气体将迅速膨胀，必将释放出大量的能量，甚至引发火灾、爆炸，造成巨大的损失。对城市天然气高压输配系统进行危险源辨识及风险评价的研究，从而达到提高城市天然气高压输配系统安全性的目的，具有十分重要的理论和实际意义。 本文首先介绍了城市天然气高压输配系统的组成，又从输送物料、天然气高压管道及储运设施，环境因素等几个方面对城市天然气高压输配系统可能存在的危险因素进行了分析，然后运用故障树方法对天然气输配管网失效及天然气输配设施火灾爆炸事故进行了定性分析，找出了最可能导致顶事件发生的基本事件。 针对城市天然气高压输配系统事故的不确定性特点，本文基于模糊数学基本思想，将模糊综合评价方法运用到城市天然气高压输配系统中。依据引发事故的综合论观点，从城市天然气高压输配系统设备设施的固有安全性、环境影响、综合安全管理三个方面，建立了多层次的安全评价指标体系，并对焦作中裕城市燃气有限公司城市天然气高压输配系统的总体安全水平进行了模糊综合评价。又根据危险等级模糊特征量的概念及计算方法确定了该系统的安全性等级。 本文基于FLUENT软件针对天然气泄漏扩散进行数值模拟研究，得出天然气的气云浓度在自然风速、泄漏速度及高大障碍物等条件影响下的规律，为后文中制定的风险控制措施提供了客观依据和理论支撑。 【关键词】：天然气高压输配系统 模糊综合评价 风险控制 数值模拟
【学位授予单位】：河南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TU996
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 引言11-21
• 1.1 选题的背景及意义11-14
• 1.1.1 选题背景11-12
• 1.1.2 选题的意义12-14
• 1.2 国内外研究现状14-18
• 1.2.1 国内外危险源辨识研究现状14-15
• 1.2.2 国内外风险评价现状15-17
• 1.2.3 国内外城市天然气输配系统危险源辨识及风险评价现状17-18
• 1.3 本文的研究内容及技术路线18-21
• 1.3.1 论文的研究内容18-19
• 1.3.2 研究技术路线19-21
• 2 城市天然气高压输配系统危险有害因素分析21-35
• 2.1 城市天然气高压输配系统的组成21-23
• 2.1.1 天然气门站21-22
• 2.1.2 天然气高压管线22-23
• 2.2 城市天然气高压输配系统危险有害因素分析23-28
• 2.2.1 物料危险有害因素分析23-24
• 2.2.2 高压输气管道工程危险有害因素分析24-26
• 2.2.3 天然气输配设备与设施危险有害因素分析26-27
• 2.2.4 加臭剂储存使用过程中危险有害因素分析27-28
• 2.2.5 环境危险有害因素分析28
• 2.2.6 其它危险有害因素分析28
• 2.3 城市燃气高压输配系统事故树分析28-35
• 2.3.1 事故树分析方法简介28-29
• 2.3.2 天然气高压输配管网失效事故树分析29-30
• 2.3.3 天然气输配设施事故树分析30-35
• 3 安全评价指标体系的建立35-45
• 3.1 评价指标体系建立的原则35-36
• 3.2 城市天然气高压输配系统危险性评价指标体系的建立36-39
• 3.3 城市天然气高压输配系统安全评价指标权重的确定与计算39-45
• 3.3.1 评价指标权重确定方法39
• 3.3.2 层次分析法计算步骤39-41
• 3.3.3 城市天然气高压输配系统安全评价指标权重的计算41-45
• 4 城市天然气高压输配系统安全性模糊综合评价45-61
• 4.1 模糊综合评价的基本方法45-47
• 4.1.1 模糊综合评价的数学原理45
• 4.1.2 模糊综合评价的步骤45-46
• 4.1.3 模糊合成算子的选择46-47
• 4.2 模糊综合评价结果分析的方法47-49
• 4.2.1 安全等级模糊特征量47-49
• 4.2.2 安全等级的可能性49
• 4.3 焦作市天然气高压输配系统的模糊综合评价49-61
• 4.3.1 焦作天气特点49-50
• 4.3.2 公司概况50-52
• 4.3.3 单因素模糊评价52-54
• 4.3.4 模糊综合评价的计算54-55
• 4.3.5 模糊综合评价结果分析55-56
• 4.3.6 焦作中裕城市燃气公司天然气高压输配系统危险因素分析及安全对策56-61
• 5 天然气泄漏扩散数值模拟研究及风险控制对策61-85
• 5.1 基于 FLUENT 的天然气泄漏扩散数值模拟研究61-71
• 5.1.1 软件概述61-62
• 5.1.2 天然气泄漏扩散的数学模型62-65
• 5.1.3 实例模拟分析65-71
• 5.2 风险控制措施71-85
• 5.2.1 提高设备的固有安全性71-72
• 5.2.2 减小外界环境对系统的不良影响72-73
• 5.2.3 加强安全管理的措施73-76
• 5.2.4 加强监督检查76-77
• 5.2.5 制定天然气泄漏应急控制措施77-85
• 6 结论和展望85-87
• 6.1 结论85
• 6.2 展望85-87
• 参考文献87-91
• 作者简历91-93
• 附件93

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