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申请/专利权人:中国石油天然气股份有限公司
摘要:本发明提供了一种油气输送管道系统事故的计算方法,包括以下步骤;步骤一、危险物质生成物源强的计算;A、站场泄漏质量的计算;B、管道泄漏质量计算;h1、计算关断阀门前和关断阀门后油类的泄漏量;h2、计算关断阀门前和关断阀门后气类的泄漏量;步骤二、站场与管道风险严重度的等级计算;步骤三、站场与管道风险的等级计算;步骤四、危险作业严重度等级计算;步骤五、油气站场与管道风险评价的计算;t1、结合风险严重度和风险计算风险度的结果;步骤六、剩余风险的计算。通过的数字化表单获取计算参数,从而更直接地实现风险事故过程关键节点、后果严重度、事故方式可能性的计算结果。
主权项:1.一种油气输送管道系统事故的计算方法,其特征在于:包括以下步骤;步骤一、危险物质生成物源强的计算A、站场泄漏质量的计算,步骤如下:s1、计算油气站场的油类泄漏速率,公式如下: 式一中,QL为液体泄漏速率,kgs;Cd为流量系数;Ak为泄漏孔截面积,单位为m2;R为情景下泄漏孔尺寸,单位为m;ρ为液体密度,单位为kgm3;P为上游压力和大气压力之间的压差,单位为Pa;g为重力加速度,其值为9.8ms2;通过公式一计算液体泄漏量,公式如下:Q=QL*t二式二中,Q为液体泄漏量;QL为液体泄漏速率;t为泄露时间s2、站场气类泄漏质量计算,公式如下: 式三中,Q为泄露量,单位为m3s;A为泄漏孔面积,即泄漏面积,单位为m2;CD为流量系数,亦称泄漏系数;P1为气体泄漏前压力,Pa;R为气体常数,8.314[kjkmol·K]M,M为天然气的相对分子质量,R=519.6Jkmol·K;T为环境温度,单位为K;P0为环境压力,单位为Pa;k为绝热指数,k=1.3;γ为泄漏速度系数;当P1<0.18566时.气体流动属于亚音速速流动,则 当时,气体流动属于音速流动,则 由于集输站场没有P1﹤0.185MPa的情况,则结合公式三简化成公式如下: Q=2.567×102R1P1ρ六式六中,式中:Q为泄漏量,单位为tmin;R1为泄漏孔孔径,单位为m;CD为流量系数,天然气为0.6~1.0,本公式中取0.9;P1为泄漏前压力,单位为MPa;ρ为气体密度,单位为kgm3;R为气体常数,取值519.6Jkmol·K;B、管道泄漏质量计算,步骤如下:h1、计算关断阀门前和关断阀门后油类的泄漏量;1.关断阀门前的泄漏量Q,公式如下: 式七中,QS为管道设计输量,单位为ta;t为泄漏时间,取值5~15分钟;2.关断阀门后的泄漏量QC,公式如下:QC=S×L×ρ×n八式八中,S为管道截面积,单位为m2;L为管段长度,单位为m;ρ为密度,单位为tm3;n为泄漏量比例系数;h2、计算关断阀门前和关断阀门后气类的泄漏量;关断阀门前的泄漏量Q,公式如下:Q=QG×t九式九中,QG为泄漏速率;t为泄漏时间;关断阀门后的泄漏量QC,公式如下: 式十中,S为管道截面积,单位为m2;L为管段长度,单位为m;P为运行压力,单位为MPa;Pa为标准大气压,单位为MPa;ρ为密度,单位为tm3;步骤二、站场与管道风险严重度的等级计算计算站场物质泄漏量等级确定风险严重度,公式如下: 式十一中,Q为实际泄漏量;QT为站场临界量;步骤三、站场与管道风险的等级计算k1、站场设备泄漏频率计算设备的风险,公式如下: 式十二中:Fzc为站场设备综合失效概率,无量纲;Pi为站场单台设备失效概率;k2、站场设备蹩压失效计算设备的风险,公式如下: 式十三中:FZCB为站场系统失效概率,无量纲;Fi为设备单台失效概率,无量纲;k3、管道失效泄漏量接近度计算泄漏失效的风险,公式如下: 式十四中:Ngw为管道失效危险泄漏量比值;Q泄漏为管道特定区段失效泄漏量;k4、管道许用压力接近度计算管道爆管的风险,公式如下: 步骤四、危险作业严重度等级计算j1、危险物质阈限值接近度计算作业的风险,公式如下: J2、危险能量控制可靠性评价计算作业的风险,公式如下: 式十七中:α为等级值;N为初值;β为评价指标权重值的合计值;步骤五、油气站场与管道风险评价的计算t1、结合风险严重度和风险计算风险度的结果,公式如下:R=S×L十八式十八中,R为风险度;S为发生伤害的严重度;L为发生伤害的几率;步骤六、剩余风险的计算,公式如下: 式十九中,fiC为初始事件i的后果C的发生频率,单位为a;fiI为初始事件i的发生频率,单位为a;PFDij为初始事件i中第j个阻止后果C发生的IPL的PFD。
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