西气东输管道工程安全验收评价技术方案.docx

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西气东输管道工程安全验收评价技术方案

西气东输工程第5、7、9~13施工标段

安全验收评价技术方案

中油集团华东设计院安全评价中心

青岛中天石油安全环保有限公司

2004·07青岛

概述

西气东输工程是将我国新疆塔里木盆地的天然气通过管道输往东部地区的输气工程。

这一宏大工程经过了长时间的准备和建设,目前，第5、7、9、10、11、12、13施工标段已经施工完成，准备投入生产和使用。

《中华人民共和国安全生产法》第25条规定：

建设项目应当按照国家有关规定进行安全条件论证和安全评价.第27条规定建设项目竣工投入生产或者使用前，必须依照有关法律、行政法规的规定对安全设施进行验收；验收合格后，方可投入生产和使用.

为贯彻“安全第一，预防为主”方针和符合《中华人民共和国安全生产法》的有关要求，拟对西气东输工程第5、7、9、10、11、12、13施工标段进行安全验收评价，为工程的安全验收提供科学依据。

通过评价对未达到安全目标的系统或单元提出安全补偿及补救措施,以利于提高建设项目本质安全程度，满足安全生产要求.

1安全验收评价主要依据

1.1法律法规

1）中华人民共和国《安全生产法》;

2）中华人民共和国《消防法》；

3）国务院令第313号《石油天然气管道保护条例》；

4）国家经济贸易委员会第17号令《石油天然气管道安全监督与管理暂行规定》;

5）“关于印发《安全验收评价导则》的通知”国家安全生产监督管理局文件安监管技装字［2003］79号

6）《安全验收评价导则》

1.2评价标准与规范

1）《石油天然气总图设计规范》（SY/T0048－2000）；

2）《原油和天然气工程设计防火规范》（GB50183－93）；

3）《输气管道工程设计规范》（GB50251－2003）；

4）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058－92）；

5）《钢制管道及储罐防腐蚀控制工程设计规范》（SYJ0007－1999）

6）《原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范穿越工程》（SY/T0015.1－98）；

7）《原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范跨越工程》（SY/T0015.2－98）;

8）《输油（气）埋地钢制管线抗震设计规范》（SY/T40450－97）；

9）《埋地钢质管道强制电流阴极保护设计规范》（SY/T0036－2000）；

10）《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》（SY/T4013－2002）；

11）《石油工业防静电推荐作法》（SY/T6340－98）；

12）《天然气凝液安全管理规定》（SY5719－95）；

13）《阴极保护管道的电绝缘标准》（SY/T0086－2003）；

14）《埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范》（SY/T0019－97）；

15）《埋地钢质管道硬质聚氨脂泡沫塑料防腐保温层技术标准》（SY/T0415－96）;

16）《电气设备安全设计导则》（GB4064－83）；

17）《钢结构设计规范》（GBJ17－89）；

18）《输油输气管线线路工程施工及验收规范》（SY0401－98）；

19）《石油天然气管线跨越工程施工及验收规范》（SY4070－95）；

20）《石油天然气管线穿越工程施工及验收规范》（SY4079－95）；

21）《钢制管道焊接及验收规范》（SY/T4103－1995）;

22）《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分:

A级钢管》（GB/T9711.1－1997）;

23）《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2部分：

B级钢管》（GB/T9711.2－1999）;

24）《石油、天然气管道与铁路相互关系的若干规定》（1978。

10。

1）

25）《关于处理石油管道和天然气管道与公路相互关系的若干规定》（试行）（（78）交公路字698号，（78）油化管道字452号）

26）《安全标志》（GB2894－96）;

27）《管线干线标记设置技术规定》（SY/T6064－94）；

28）《石油与天然气钻井、开发、储运防火防爆安全生产管理规定》（SY5225－94）;

29）《常用危险化学品的分类及标志》（GB13690－92）；

30）《防止静电事故通用导则》（GB12158－90）；

1.3相关作业文件

1）西气东输管道工程第5、7、9、10、11、12、13施工标段初步设计文件及变更设计文件

2）西气东输管道工程第5、7、9、10、11、12、13施工标段施工图

3）西气东输管道工程第5、7、9、10、11、12、13施工标段安全预评价报告及批复文件

2建设项目概况

西气东输管道工程输气干线（新疆—上海）全长约3900km，轮南－靖边段线路长约2663km，靖边－上海段长约1537km。

输气干线设计压力为10MPa，输气干线管径为φ1016mm，输气干线管线设计输量为120×108m3/a。

西气东输管道工程输送的天然气主要由新疆塔里木气田的天然气和陕甘宁气田的天然气组成。

管道干线从2001年10月先期修建靖边—上海段，2003年完工,以陕甘宁气田作为气源向上海供气；轮南-靖边段2002年上半年开工，2004年建成。

计划从2004年9月开始以塔里木气田作为气源向上海供气。

2.1第5施工标段（哈密市至兰新铁路的红柳站）

第5施工标段西起新疆哈密市南湖戈壁中（桩号为ah060），东至兰新铁路的红柳站（桩号为BA001），该施工标段管道全长177km＋519km。

管道沿线穿越红柳河、雅满苏河,穿越铁路1处。

本段共设线路阀室6座（23＃~28＃）.

2.2第7施工标段（安西县－玉门市－嘉峪关市）

第7施工标段西起的桥湾镇（桩号为BA188）,东至嘉峪关市与酒泉县交界处（桩号为BE001），共经过安西县、玉门市及嘉峪关市三个行政区域。

起点坐标X=4494310.97，Y＝17300492.84，终点坐标为X=4395394。

75，Y＝17447966.59,该施工标段管道全长182.795km.

本段管道穿越铁路均为兰新铁路或其支线，共计160m/5处，穿越国道40m/2处，沥青路或水泥路390m/21处，沙石路、碎石路及土路317m/18处.穿越河流有北大河和疏勒河，古长城城墙下管道穿越长度36m，穿跨越中小型河渠14处,长度3896m.

本段共设线路阀室7座（33＃～39#）。

2。

3第9施工标段（张掖－永昌武威界）

本段线路西起甘肃省张掖市与山丹县交界附近的西屯站东1.7km处，东至永昌县与武威市交界处的冯家堡子村东南，本段线路起点测量桩号BI001（纵坐标X＝4306681。

26，Y=17651070.38），终点测量桩号BK001（纵坐标X＝4225718。

19，Y=17784947。

57），管道全长163。

2306km。

管道沿线穿越兰新铁路1处，煤矿铁路1处,穿越312国道1处,III级公路及以下公路穿越8处，沿线共穿越中型冲沟3处、大型河流（北干河、八坝河）2处，古城河2处。

本段共有6座截断阀室和一座山丹压气站。

2.4第10施工标段（永昌武威界至景泰中卫界）

第10施工标段为西气东输管道工程线路部分永昌武威界至景泰中卫界的线路部分，起至点桩号为BK001～CA001，工程内容包括管线、穿跨越、管道防腐及阴极保护、管线水工保护等。

该施工标段管道全长202。

7112km。

本段共有5座截断阀室（53＃、54#、55＃、56＃、57＃）和一座古浪清管站。

2.5第11施工标段（景泰中卫界至中卫中宁界）

第11施工标段输气干线为景泰中卫界至中卫中宁界部分，起止点桩号为（CA001－CB001），总长度120.8563km.

本段共有8座截断阀室（58#～65＃）和一座中卫压气站。

2。

6第12施工标段

本标段管道始于中宁县与中卫县交界处的清水河，桩号为CB001，坐标为（4147497.16，18550253。

47），止于宁陕省界，桩号为DA001，坐标为（4151182.59，701737。

18）.管道自西向东与卫宁路平行至CB0018号桩穿过109管道、在建的石嘴山至甘肃郝家集高速公路、中宁过境南绕城路，沿山前倾斜平原到达麻黄沟后经过丘陵到达大河子水沟，后与盐－兴公路伴行到达惠安堡，有惠安堡北穿过惠安堡－定边公路伴行到达宁陕省界。

本段线路水平长度153。

267km.

本标段设盐池清管站1座，设置7座截断阀室（66＃～72#）。

2。

7第13施工标段

本标段起于定边县红硫沟镇,桩号为DA001，坐标（4151182。

59，18701737.18）,终点桩号为DC001，坐标（4171750.19，193307362。

88）。

由西向东沿惠（惠安堡）－定（定边）公路至贺圈乡，穿307国道，经安边至郝滩镇东约7km处到达定边县与靖边县交界的梁镇乡史地坑村，向东经宁条梁，在DB017号桩穿红柳河后经东坑乡到达靖边县城东北新农村乡的靖边压气站。

本段线路长度140。

175km。

本段线路设置靖边压气站1座,设置阀室5座（73＃～77#）。

3主要危险、有害因素

3.1天然气的主要危险特性

西气东输管道天然气来源于塔里木气田和陕甘宁气田.天然气中含量最多的成份是甲烷，它是比空气稍轻的无色可燃气体，在20℃、标准大气压下1m3甲烷的净热值是32926J/m3.天然气具有以下危险特性：

1）易燃性

根据《石油化工企业设计防火规范》中可燃物质火灾危险性分类，天然气火灾危险类别为甲类。

2）易爆性

天然气的爆炸极限较宽，爆炸下限较低，泄漏到空气中能形成爆炸性混合物，遇明火、高热极易燃烧爆炸，燃烧分解产物为CO、CO2。

在贮运过程中，若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。

3）易扩散性

天然气的密度比空气小，泄漏后不易留在低凹处，有较好的扩散性。

3.2工艺过程危险因素分析

3。

2。

1站场工艺过程危险因素分析

第5、7、9、10、11、12、13施工标段包括3座中间压气站和2座清管站。

引发站场事故的主要危险、有害因素表现为：

站内管道破裂、站场设备故障和站场的设备泄漏等.引发这些事故的主要因素有：

1）站场设备

由于本工程的工艺操作压力最高达10MPa，且变化很大,因此存在由于过压、疲劳等引起的与压力容器有关的事故；设备选型不当，特别是燃压机和过滤分离器的质量直接关系到管道运行的安全。

2）仪表

该工艺的控制关键是压力自动监控系统。

系统误差过大，会造成误判断泄漏而切断管道输送,造成不必要的经济损失;当发生较小的泄漏时，如不能及时发现，将会造成大的泄漏事故。

3）公用工程系统

如果出现停电时间过长或通讯系统故障,有可能对设备及管道运行带来危害.

4）工艺废气排放

清管作业由于采用带压引球清管操作,会有少量输送介质采用火炬燃烧放空的方式排出，排放量每次约几十立方米。

当管道发生事故需要事故排放时,排放气量在0。

648×104m3～2。

594×104m3，采用火炬放空方式。

一旦火炬系统出现故障,就要将管道中气体直排进大气，当这些气体与空气混合达到爆炸浓度极限时，存在爆炸危险。

当管道运行压力超过设定值时，会有泄压排放，采用直接压力保护阀泄压方式，气体直接排入大气环境,也有发生爆炸的可能性。

5）工艺操作

操作人员由于自身技术水平不高或责任心不强,导致误操作或违章操作，也可能引发事故。

3。

2。

2长输管道工艺过程危险因素分析

西气东输管道以埋地敷设方式进行输送，埋深1。

2m～1。

5m，具有隐蔽、单一和野外性的特点；输送压力达10。

0MPa，是我国目前压力最高的输气管道。

根据长输管道易发事故不同的特点,可将造成事故的危险因素分成以下几类：

1）管道腐蚀穿孔

一般状况管道具有防腐层，使管材得到保护。

但是，由于防腐质量差、管道施工时造成防腐层机械损伤、土壤中含水、盐、碱及地下杂散电流等因素都会造成管道腐蚀，严重的可造成管道穿孔，引发事故。

2）管道材料缺陷或焊口缺陷隐患

这类事故多数是因焊缝或管道母材中的缺陷在带压输送中引起管道破裂。

据四川输气管道事故统计，约38%的事故是由于焊缝、母材缺陷引起的.

另外，管道的施工温度与输气温度之间存在一定的温度差,造成管道沿其轴向产生热应力，这一热应力因约束力变小从而产生热变形，弯头内弧向里凹，形成折皱，外弧曲率变大，管壁因拉伸变薄,也会形成破裂。

3）第三方破坏

第三方破坏包括意外重大的机械损伤、操作失误及人为破坏等可能，近年来，我国此类事故有快速上升的趋势。

4）自然灾害

地震、洪水、黄土滑坡、塌陷、泥石流、雷击等自然灾害都可能对管道造成破坏,引发事故。

5）设备事故

输气设备、设施等性能不好、质量不高也可以引发事故。

3.2。

3应力开裂爆炸危险因素分析

1）物理应力开裂爆炸分析

西气东输管道操作压力为10MPa，属于中压范畴（1。

6MPa～16MPa），操作压力较高，管道存在较高的应力开裂危险。

应力作用破裂是指金属管道在固定拉应力和特定介质的共同作用下引起的破裂.这种破坏形式往往是脆性断裂，而且往往没有预兆，对管道具有很大的危害性和破坏性.

2）硫化物应力腐蚀破坏

当钢管与H2S水溶液或与含H2S的湿天然气相接触时,发生电化学腐蚀，产生氢原子，它在钢材中扩散，遇到裂缝、空隙、晶格层间错断、夹杂或其它钢材缺陷时，便聚集结合成为氢分子。

氢分子的体积是原子的20倍,这就造成极大的压力，使钢材鼓泡和变脆；当钢材塑性好、强度低时，钢材表面出现泡迹，当钢材强度大、硬度高时则因塑性变形小而产生氢脆裂纹。

钢管在组装及输气中产生拉应力作用，又促使钢材破坏.

3）CO2腐蚀失效

CO2为弱酸性气体，它溶于水后形成H2CO3，对金属有一定的腐蚀性，它主要来源于天然气、空气、碳化物受热后分解的产物。

陕甘宁气田的天然气中CO2较高，通常水平在2。

7mol%左右，因此对CO2的腐蚀失效应该加以重视。

3。

3工程有害因素分析

本工程存在的职业卫生有害因素主要有毒性和噪声.

1）毒性危害因素分析

本工程的毒性危害主要来自站场天然气泄漏和排放所引起的职业伤害.

（1）天然气

天然气为烃类混合物质,是无色、无臭气体，属低度毒性物质。

天然气主要成分为甲烷.空气中甲烷浓度过高能使人窒息,当空气中甲烷达到25%～30%时，可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、精细动作故障等，甚至窒息、昏迷。

长期接触天然气可出现神经衰弱综合症。

（2）硫化氢气体

天然气中含有一定量的H2S气体，H2S为高度毒性物质，具有臭鸡蛋气味，是强烈的神经性毒物，对人体粘膜有强烈的刺激性作用,其毒性是CO的5倍～6倍.高浓度时可直接抑制神经中枢，引起迅速窒息而死亡；长期接触低浓度的硫化氢，可引起神经衰弱症及植物神经紊乱等。

2）噪声危害因素分析

本工程的主要噪声源为转动的压缩机、增压机组等。

3.4工程危险场所划分

根据上述分析,可将本工程工艺站场和长输管道部分的区域和岗位进行危险、有害因素划分,结果见表3－1。

表3－1主要区域和岗位危险、有害因素划分

站场

或岗位

设施名称

危险特性

中间

压气站

压缩空气系统

爆炸、噪声

压缩机组

火灾、爆炸、噪声、毒性

高压阀组

火灾、爆炸、噪声、毒性

计量装置

火灾、爆炸、噪声、毒性

天然气放空系统

火灾、爆炸、毒性、噪声

续表3－1主要区域和岗位危险、有害因素划分

站场

或岗位

设施名称

危险特性

中间

清管站

计量系统

火灾、爆炸、噪声、毒性

进气分离系统

火灾、爆炸、噪声、毒性

天然气放空系统

火灾、爆炸、毒性、噪声

长输管道

输气管道

火灾、爆炸、毒性

4安全验收评价重点的确定

本项评价以物料的火灾爆炸危险性、工程自身的火灾爆炸危险性、自然环境灾害因素、站场潜在风险、管道潜在风险、管道运行可靠度、安全防护措施的符合性检查验收与可靠性评定、安全管理状况等多个因子作为重点进行综合评价。

5安全验收评价方法的选择

1）根据本建设项目的实际情况,本次验收评价拟选择“安全检查表”方法，对建设项目中各标段的设施、设备实际运行状况及管理状况进行安全评价，查找该建设项目投产后存在的安全隐患及问题。

2）对查找出的安全隐患及问题采用“风险矩阵评价法”进行评价，以确定其风险等级。

矩阵法风险评价的有关内容见附录1。

6安全验收评价工作安排

本次验收评价分三个阶段实施，第一阶段为准备阶段,第二个阶段为现场调研阶段，第三阶段为实施评价阶段.

6.1准备工作

准备阶段的主要工作是收集资料，然后根据收集的资料编制本项目的安全检查表。

建设单位应该提供的资料主要包括工程的初步设计文件及变更设计文件、施工图、工程的安全预评价报告及批复文件等。

安全检查表一般包括：

（1）建设项目周边环境安全检查表

（2）建（构）筑及场地布置安全检查表

（3）工艺及设备安全检查表

（4）安全工程设计安全检查表

（5）安全生产管理安全检查表

（6）其它综合性措施安全检查表

检查表见附录2，在进行现场调研踏勘之前我们将对检查表进一步细化。

6.2调研工作

本次评价的调研工作拟采取以下方案：

1）召开专职评价师与聘用专家座谈会，使大家明确调研目的、方向以及工作步骤；布置有关调研与评价任务；明确分工、职责与要求。

2）召开现场工作开展前的预备会议。

需企业负责安全的主管领导、主要安全负责人、安全员到场，使其明确开展本次调研与评价工作的目的、意义，同时提出相关要求。

3）现场调研将运用以下几种方法的组合来完成任务:

（1）书面问卷法。

本次调研中采用的是安全检查表（SCL）法。

该表将提前送交建设单位，并由工艺员、设备员、安全员联合填写，待评价组到达现场后将填写完毕的完整表格提交给有关评价人员。

（2）抽查法.该法拟在实施现场调研时采用，要求必须在安全检查表填写完成的基础上进行。

具体做法：

抽查填写完毕的安全检查表，核实填写内容的真实性和完整性，避免遗漏。

（3）观察法.通过专家组成员的现场踏勘，观察、了解调研工程的安全现状,发现工程中未达到安全目标的系统或单元及存在的安全隐患。

要求在建设单位人员的陪同下进行。

6.3开展评价工作与编制评价报告

根据安全验收评价检查表和验收评价现场检查所获得的数据，对照相关法律法规、技术标准,编制安全验收评价报告。

报告书的具体内容见附录1.

具体的评价工作进度安排见表6－1。

表6－1安全验收评价进度表

时间安排

进度安排

2004。

7.1～7.15

编制评价技术方案；征求专家与委托单位意见；修订技术方案

2004.7.15～8.10

编制安全检查表并将评价技术方案及完整的安全检查表发到厂方，由有关人员填写基础资料调查表和安全检查表

2004。

8。

10~8。

项目调研人员报到、调研前的预备会议、准备工作

2004.8.15～9。

进行现场调研

2004.9.10～9.15

汇总、整理、分类调研资料

2004。

9。

15～10.1

开展评价工作、编制评价报告

2004.10。

1～10。

专家校审评价报告

2004.10。

15～10。

将评价报告反馈到建设方，修改、完善评价报告

2004。

10。

20～10。

报告审查或项目结束汇报

本次评价人员的安排见表6－2。

表6－2安全验收评价人员安排表

序号

姓名

技术职称

工作分工

备注

朱元洪

高级工程师

组长

报告审定

凌云

高级工程师

副组长

报告审核

肖勇

工程师

副组长

报告审核

张茂山

工程师

调研与评价

秦泗平

工程师

调研与评价

王秀军

高级工程师

调研与评价

报告校对

贾伟玲

高级工程师

调研与评价

杨晓燕

工程师

调研与评价

徐智

工程师

调研与评价

李成光

工程师

调研与评价

特聘专家

待定

附录1矩阵法风险评价介绍

矩阵法风险评价图

后果严重性

发生可能性

人

财物

环境

声誉

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