城市燃氣管道項目環境風險評價難點

陶金成 祁洪剛

（天津市聯合泰澤環境科技發展有限公司天津300042）

城市燃氣管道項目環境風險評價難點

陶金成 祁洪剛

（天津市聯合泰澤環境科技發展有限公司天津300042）

本文總結了城市燃氣管道工程在環境風險評價中的難點。對于公用的中壓和高壓燃氣管道，且公稱直徑≥200mm為重大危險源；結合物質危險性、環境敏感地區和重大危險源識別，可以判定評價級別；一級和二級評價范圍距管道中心線兩側分別不低于500m和300m；定量風險評價的基礎泄漏概率利用COVO和挪威船級社（DNV）的統計數據；風險預測采用國際金融組織貸款建設項目環境保護文件匯編推薦的多煙團模型。

燃氣管道；環境風險；重大危險源；泄漏；多煙團模型

引言

天然氣是一種清潔能源，可以減少煤和石油的消耗，不僅有助于減少酸雨的形成，而且對于治理霧霾具有顯著效果。近年來，我國對于天然氣的應用越來越廣泛，比如，推廣天然氣加氣站，改造燃煤鍋爐為燃氣鍋爐等，配套的城市燃氣管道項目也逐漸增多。

在環境影響評價過程中，天然氣長輸管道工程主要關注施工期的生態環境影響和運行期的環境風險[1]；而城市燃氣管道工程具有壓力低、距離短、敏感目標多等特點，更加關注運行期的環境風險。本文將針對城市燃氣管道工程在環境風險評價過程中的難點進行分析說明。

1 環境風險識別

1.1 重大危險源

燃氣管道作為輸送天然氣的載體，目前主要有三種方法用于識別重大危險源：第一種根據《建設項目環境分析評價技術導則》（HJ/T169-2004），運輸或貯存的危險物質數量等于或超過臨界量的功能單元，定為重大危險源，并規定天然氣的儲存臨界量為10t[2]；第二種根據《危險化學品重大危險源辨識》（GB18218-2009），危險化學品的數量等于或超過臨界量的單元為重大危險源，天然氣的臨界量為50t[3]；第三種根據《關于開展重大危險源監督管理工作的指導意見》（安監管協調字[2004]56號），對于公用管道，中壓和高壓燃氣管道，且公稱直徑≥200mm，符合該條件的為重大危險源。從文件出臺的時間順序考慮，應該采用第二種方法，但對于城市燃氣管道項目，天然氣的儲存量都較小，比如一段長1000m、DN300的高壓管道，儲存量僅有2.4t，遠低于臨界量，所以一般項目都將被定為非重大危險源；而第三種方法則是國家安監局針對燃氣管道提出的重大危險源認定方法，更為適宜采用。

1.2 評價等級

根據《建設項目環境分析評價技術導則》（HJ/T169-2004），環境風險評價工作級別判定方法見下表[2]。

表1 評價工作級別

通過物質危險性識別，天然氣屬于易燃物質1-可燃氣體[2]。另外，對于城市燃氣管道項目，涉及的環境敏感地區主要是以居住、醫療衛生、文化教育、科研、行政辦公等為主要功能的區域，但以相距在500m范圍內作為識別前提。通過上述識別過程，結合重大危險源識別，并由表1判定項目的風險評價等級。

1.3 評價范圍

依據《建設項目環境風險評價技術導則》（HJ/ T169-2004），一級和二級評價范圍分別為距離源點不低于5km和3km[2]。但燃氣管道為線性工程，燃氣又具有流動性，泄漏點沿管線隨機分布，泄漏擴散不超過幾百米的范圍，考慮到這些因素，《建設項目環境風險評價技術導則》（2009年征求意見稿）規定，長輸氣管道建設工程，一級和二級評價距管道中心線兩側分別不低于500m和300m[4]。雖然城市燃氣管道不一定屬于長輸氣管道，但考慮到其輸氣壓力較低，泄漏影響范圍較小，所以可參考長輸氣管道的評價范圍。

2 源項分析

2.1 事故類型

經過對國內外天然氣事故的調查分析，事故類型主要是在輸送天然氣過程中發生管線破裂導致天然氣泄漏、泄漏后遇火發生火災爆炸引起的無明顯伴生/次生環境影響。當出現事故時，若天然氣超過一定濃度時可能會導致漏點附近人員窒息，天然氣混合物爆炸、燃燒后可能產生次生/伴生環境影響。

2.2 事故概率

危險物質的泄漏是引發相關危險源發生火災、爆炸、中毒氣體擴散等事故的概率根源，即事故發生概率首先取決于裝置本身的泄漏概率。在分析COVO和挪威船級社（DNV）公布的統計數據后，可歸納出定量風險評價的基礎泄漏概率，見表2[5]。如果燃氣管道確定為重大危險源，可參考表2的數據確定泄漏的事故概率。而如果為非重大危險源，城市輸氣管道平均事故概率可取值為3.21×10-6次/（m·a）[6]。

表2 用于重大危險源定量風險評價的泄漏概率表

2.3 泄漏源項估算

泄漏源項估算采用《建設項目環境風險評價技術導則》（HJ/T169-2004）推薦的氣體泄漏速率模型[2]。其中裂口一般假定為圓形，氣體泄漏系數取1.00。裂口較易發生泄漏的部位為閥門、管道等位置，如果發生全管徑泄漏，裂口面積可取管道的截面積；如果發生小孔泄漏，則計算孔徑為1mm的圓孔面積。

3 風險影響預測

3.1 預測模式

《建設項目環境風險評價技術導則》（HJ/T169-2004）中推薦瞬時或短時間事故可采用變天條件下多煙團模式進行計算，這考慮了天然氣泄漏后天氣條件發生變化時的污染物擴散情況，其運用范圍較廣[2]。但環評考慮的泄漏事故一般假定在不變天的氣象條件下進行預測，可采用國際金融組織貸款建設項目環境保護文件匯編推薦的多煙團模型[7]，見下列公式：

式中：Ci（x,y,0,t-ti）——第i個煙團t時刻在（x,y, 0）處的濃度，mg/m3；

Qi——第i個煙團的排放量，mg；

u——風速，m/s；

ti——第i個煙團的釋放時刻；

He——有效源高，m；

σx，σy，σz——為x，y，z方向的擴散參數，m；n——需要跟蹤的煙團個數。

3.2 評價標準和預測方案

泄漏事故的評價標準為天然氣窒息濃度25%。一般預測項目所在地在不利氣象條件和常規氣象條件下，事故發生后下風向天然氣的濃度分布情況，分析窒息濃度范圍。

[1]劉海萍,梁超.天然氣長輸管道建設項目環境影響評價要點分析[J].石油化工安全環保技術,2011,28（1）: 61-64.

[2]國家環境保護總局.HJ/T169-2004建設項目環境風險評價技術導則[S].

[3]國家安全生產監督管理總局.GB18218-2009危險化學品重大危險源辨識[S].

[4]中華人民共和國環境保護部.建設項目環境風險評價技術導則（2009年征求意見稿）[S].

[5]于立見,多英全,師立晨等.定量風險評價中泄漏概率的確定方法探討[J].中國安全生產科學技術,2007,3 （6）:27-30.

[6]劉芳文,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.

[7]國家環境保護局開發監督司.工業危險評價技術指南國際金融組織貸款建設項目環境保護文件匯編[R].北京:國家環境保護局開發監督司,1992.

陶金成，（1984.11-），男，碩士研究生，河北唐山人，中級職稱，從事環境影響評價工作。