烟台潮水机场码头至机场油库输油管线项目环境风险专项评价.pdf

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1、 烟台潮水机场码头至机场油库 输油管线项目 环境风险专项评价 烟台市环境保护科学研究所烟台市环境保护科学研究所 二二一四年一四年四四月月 烟台潮水机场码头至机场油库输油管线项目 生态影响评价专题 11 评价目的 环境风险评价的目的是分析和预测建设项目存在的潜在危险、有害因素，针对建设项目施工期和运行期可能发生的突发性事件或事故，引起有毒有害和易燃易爆等物质泄漏，所造成的人身安全与环境影响和损害程度，提出合理可行的防范、应急与减缓措施，使建设项目事故率、损失和环境影响达到可接受水平。本项目在施工、运行过程中均涉及一定量的易燃、易爆等物料，在外界因素的破坏下，输送管道设施具有发生泄漏、火灾、爆炸等

2、突发性风险事故的可能性。为避免和控制事故的发生，减轻风险事故对周围环境的影响，需对本项目运行过程中可能对环境造成影响的事故风险进行分析和评价。本项目环境风险评价的主要目的为：根据项目特点，对管道运输系统在运营过程中存在的各种事故风险因素进行识别；针对可能发生的主要事故，分析预测易燃、易爆物质泄漏到环境中所导致的后果，主要是对周围环境的影响，提出为减轻影响的缓解措施；有针对性地提出切实可行的风险防范措施。2 评价等级及范围 2.1 风险源辨识 根据关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见（安监管协调字200456 号）的相关规定：符合下列条件之一的压力管道均为重大危险源。长输管道 输送有毒、可燃

3、、易爆气体，且设计压力大于 1.6MPa 的管道；输送有毒、可燃、易爆液体介质，输送距离大于等于 200km 且管道公称直径300 mm 的管道。公用管道 中压和高压燃气管道，且公称直径200mm。工业管道 输送 GB5044 中，毒性程度为极度、高度危害气体、液化气体介质，且公称直径100mm 的管道；烟台潮水机场码头至机场油库输油管线项目 生态影响评价专题 2 输送 GB5044 中极度、高度危害液体介质、GB50160 及 GBJ16 中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃气体，或甲类可燃液体介质，且公称直径100 mm，设计压力4MPa 的管道；输送其他可燃、有毒流体介质，且公称直径100m

4、m，设计压力4 MPa，设计温度400的管道。本项目管线长度为11.2km，输送介质为航空煤油，属易燃、易爆和易挥发液体，输送管道压力为 1.6MPa，管道公称直径为 219mm。因此，本项目管道输送航空煤油属于重大危险源。2.2 评价等级 根据建设项目环境风险评价技术导则（HJ/T169-2004）中关于风险评价等级的划分方法（见表 1），本项目属于重大危险源，所涉及的物质航空煤油（3 号喷气燃料）为爆炸危险性物质，所以环境风险评价等级为一级。按建设项目环境风险评价技术导则（HJ/T169-2004）要求，应对事故影响进行定量预测，说明影响范围和程度，提出防范、减缓和应急措施。表表 1 环境

5、风险评价工作等级划分原则环境风险评价工作等级划分原则 剧毒危险性物质 一般毒性危险物质 可燃、易燃危险性物质 爆炸危险性物质 重大危险源 一 二 一 一 非重大危险源 二 二 二 二 环境敏感地区 一 一 一 一 2.3 评价范围 按建设项目环境风险评价技术导则（HJ/T169-2004）及要求，对危险化学品按其伤害阈确定影响评价范围。确定评价范围为管道两侧各 500m，周围主要居民集中点的保护目标分别见表 2，管线沿线主要保护目标分布图见报告表附图 2。表表 2 管道周边主要管道周边主要保护保护目标目标 序号 保护目标 相对方位 距离（m）受影响人数 1 张家村 NW 120 560 2 台

6、上村 SE 60 270 3 巨峰村 SE 50 960 4 大邹家村 NW 40 840 5 刘庄村 SE 300 360 6 小雪村 NW 350 450 烟台潮水机场码头至机场油库输油管线项目 生态影响评价专题 33 风险识别 3.1 物质风险识别 本管道工程采用密闭输送航空煤油，航空煤油属于易燃、易爆液体，具有火灾爆炸的危险特性。其闪点和挥发性介于汽、柴油之间，且对油品中杂质的含量控制非常严格。其主要性能参数见下表：表表 3 3 号喷气燃料主要性能指标号喷气燃料主要性能指标（GB6537-2006）项目 指标 方法 外观 室温下清澈透明，目视无不溶解水及固体物质 目测 颜色+25 GB

7、/T 3555 闪点（闭口）/38 GB/T 261 密度（20）/（kg/m3）775830 GB/T 1884，GB/T 1885 流动性 冰点/-47 黏度/（mm2/s）20 1.25-20 8.0 GB/T 2430，SH/T 0770，GB/T 265 洁净性 实际胶质/(mg/100ml)7 GB/T 8019，GB/T 509 水反应 GB/T 1793 界面情况/级 1b 分离程度/级 2 固体颗粒污染物含量/（mg/L）1.0 SH/T 0093 导电性电导率(20)/（pS/m）50450 GB/T 6539 烟点 mm 25 GB/T382 净热值 MJ/kg 42.8

8、 GB/T384 芳烃含量（v/v）25 GB/T11132 航空煤油（3 号喷气燃料）的危险性主要表现在：根据石油天然气工程设计防火规范(GB50183-2004)，本工程输送的航空煤油属于乙 A 类火灾危险性物质，其闪点约为 38，超过 425发生自燃，其密度适宜，燃烧性能好，能迅速、稳定、连续、完全燃烧，遇明火、高热或与氧化剂接触有引起燃烧爆炸的危险，若遇高热、管道内压增大，有爆炸的危险。在常温下易挥发，当大量气态航空煤油聚集遇到明火时，有发生爆炸的危险。烟台潮水机场码头至机场油库输油管线项目 生态影响评价专题 4有资料介绍电阻率在 10101515.cm 范围内的油品容易产生和积聚静电

9、，且不易消散，在航空煤油生产和运输过程中，其静电的产生和积聚量的大小与管道内壁粗糙度、流速距离等诸多因素有关，静电放电是导致火灾事故的一个重要原因。易燃油品粘度较小，容易流淌扩散，同时，由于其渗透、浸润和毛细血管力等作用，而扩大其表面积，使蒸发速度加快，并向四周迅速扩散，与空气混合，遇到有火源极易发生爆炸。油品受热后，温度升高，体积膨胀，管道输油后不及时排空而又无泄压装置，会导致管道的损坏，可能引起油渗漏和外溢，另外，温度降低，体积收缩，也可能给管道带来一定的损坏。3.2 生产过程潜在危险性识别 项目涉及的生产设施主要是输油管道。输油管道涉及的危险性物料输送量大，对管道的承压、密封和耐腐蚀要求

10、较高，存在因管道破裂发生物料泄漏及着火爆炸的可能。本工程管线属于长输管道，输送的介质具有易燃、易爆危险性。在设计、施工、运行管理过程中，可能存在设计不合理、施工质量问题、腐蚀、疲劳等因素，可能造成阀门、管线等设备设施及连接部位泄漏而引起火灾、爆炸事故。如管道腐蚀、管道连接法兰处泄漏等。3.2.1 设计不合理 材料选材、设备选型不合理 在确定管件、法兰、阀门、机械设备、仪器仪表等材料时，未充分考虑材料的强度，若管线的选材不能满足强度要求，管道存在应力开裂危险。管线布置、柔性考虑不周 管线布置不合理，造成管道因热胀冷缩产生变形破坏或振动；埋地管道弯头的设置、弹性敷设、埋设地质影响、温差变化等，对运

11、行管道产生管道位移具有重要影响，柔性分析中如果未充分考虑或考虑不全面，将会引起管道弯曲、拱起甚至断裂。结构设计不合理 在管道结构设计中未充分考虑使用后定期检验或清管要求，造成管道投入使用后不能保证管道内检系统或清管球的通过，而不能定期检验或清污；或者管道、压力设备结构设计不合理，难以满足工艺操作要求甚至带来重大安全事故。防雷、防静电设计缺陷 本工程管道位于蓬莱市境内，据蓬莱气象资料，蓬莱市多年年均雷暴日数为 20-30 天，烟台潮水机场码头至机场油库输油管线项目 生态影响评价专题 5属中雷区，因此如果防雷、防静电设计不合理、设计结构、安装位置等不符合法规、标准要求，会为本工程投产后带来很大的安

12、全隐患。3.2.2 穿越工程危险、有害因素分析 本工程管道在敷设途中，穿越河流 2 条，公路一条，对于穿越段管道，存在以下危险、有害因素：公路穿越的影响 本工程沿线穿越国道公路 1 次。公路上的过往车辆对管道具有周期性的疲劳损伤，对管道寿命有一定的影响；公路两旁施工或养护时，可能对管道造成影响。穿越等级公路时采用混凝土顶管穿越，由于施工问题常会造成套管内主管道外防腐层一定程度损伤，修复困难等原因常会造成套管内主管道腐蚀较快。河流穿越的影响 本工程沿线穿越河流 2 次，施工中常常在出入土短夯入钢管套，如果其在使用时被破坏而未处理，管道回拖时钢套管的防腐层和管体本身易遭到破坏，管道回拖过程中其防腐

13、层易被划伤，包覆焊口的热收缩套（带）也容易被刮翻，影响防腐性能。由于管道本身热胀冷缩的原因，造成热收缩套长期受到土壤应力和摩擦力的影响，造成一定程度的损坏。3.2.3 地质灾害区危险、有害因素分析 地面塌陷 地面塌陷又分采空塌陷、岩溶塌陷。通过向当地国土资源部门查询及本次调查，管道沿线区段以往及现在均无固体矿产资源开采活动。地裂缝 管道沿线区域浅部主要为粉土、粉质粘土、粘土，无大的活动性断层，单独发生地裂缝的可能性小。同时区内无固体矿产开采，不会因采空塌陷而出现伴生地裂缝。因此，本区域内产生地裂缝地质灾害的可能性较小。地面沉降 地面沉降是由于长期过量汲取地下水引起水位或水压下降而造成的地面沉降

14、。其形成和发展与过量开采地下水引起中深层地下水位下降密切相关，往往发生在地下水开采量大而且比较集中的地区。本项目周围无地下水开采量较大的区域，因此区域内产生地面沉降地质灾害的可能性较小。烟台潮水机场码头至机场油库输油管线项目 生态影响评价专题 63.2.4 腐蚀、磨蚀 本工程管道所经土壤腐蚀性较强。腐蚀既有可能大面积减薄管的壁厚，导致过度变形或爆破，也有可能导致管道穿孔，引发漏油事故。另外，如果管道的阴极保护系统故障或受到人为破坏，使被保护管段短时失去保护，也可能导致管线腐蚀。在管输工艺过程中，管输航空煤油的流速较高，会冲击、磨蚀管道或设备材料表面，在管线转弯处尤为严重，从而可能导致局部减薄、

15、刺漏。3.2.5 疲劳失效 管道、设备等设施在交变应力作用下发生的破坏现象称为疲劳破坏。所谓交变应力即为因载荷作用而产生随时间周期或无规则变化的应力。交变应力引起的破坏与静应力引起的破坏现象截然不同，即使在交变应力低于材料屈服极限的情况下，经过长时间反复作用，也会发生突然破坏。管道经常开停车或变负荷，系统流动不稳定，穿越公路处地基振动产生管道振动等均会产生交变应力。而管道、设备等设施在制造过程中，不可避免的存在开孔或支管连接、焊缝缺陷，这些几何不连续造成应力集中，由于交变应力的作用将在这些部位产生疲劳裂纹，疲劳裂纹逐渐扩展贯穿整个壁厚后，会导致航空煤油泄漏或火灾、爆炸事故。3.3 风险类型 通

16、过对本项目涉及物质及输油管道的风险识别，确定本项目风险类型为：航空煤油泄漏、航空煤油泄漏起火和航空煤油泄漏着火爆炸三种事故风险类型，结合航空煤油物化性质和火灾爆炸危害，分析本项目事故状态下的环境危害。不考虑自然灾害等不可预见和不可抗拒因素所引起的事故风险。3.4 风险因素分析 管道泄露事故的主要原因为外力破坏、腐蚀（内腐蚀、外腐蚀）、施工质量及材料缺陷。下面分别对其进行分析。3.4.1 外力破坏 外力破坏中最主要的是地震灾害和人为的破坏。地震 地震对输油管道的损坏程度大致可分为以下几类：轻度损坏：管道只受到轻微影响，位移和变形都在规范允许的范围内，可以正常继续使用。其地震烈度为度或度以下。烟台

17、潮水机场码头至机场油库输油管线项目 生态影响评价专题 7 中度损坏：部分管道明显变形，管壁起皱失稳，但尚未断裂。在采取一些临时性保护措施后，可在紧急情况下短暂使用，并需马上修复。其地震烈度为度度。重度损坏：管道发生断裂，套管接头受到严重破坏。管道无法使用，需要切断、拆除和重新敷设。其地震烈度超过度。地震对管道的破坏还可用管道损坏密度来表示，其意义为：极个别事故：12 处损坏/km；个别事故：34 处损坏/km；频繁事故：59 处损坏/km；大量事故：10 处损坏/km；表 4 给出了不同地震烈度下管道的损坏程度分类情况。表表 4 管道损坏程度分类管道损坏程度分类 损坏程度 损坏密度 地震烈度

18、密实土 软土 密实土 软土 对管道的影响 轻度 极个别 影响较小 轻度 个别 不利区域明显变形 中度 中度 频繁 频繁 不利区域明显损坏 中度 重度 大量 大量 不利区域明显损坏 重度 重度 大量 大量 所有区段均可被破坏 重度 重度 大量 大量 所有区段均被破坏 人为破坏 人为损坏主要来自 3 个方面，一是工艺操作失误，导致流程错乱，形成憋压以及其他非正常工况，引起航空煤油泄漏；二是违法在管道保护区或安全防护区内从事取土、挖掘、采石、盖房、修渠、爆破、行驶禁止行驶的交通工具和机械等活动，造成输油管道破损；三是不法分子蓄意破坏，在管道上钻孔偷油，盗窃管道附属设备和构件等，都极容易引发重大安全，

19、甚至是环境事故。为了防止人为因素对输气管道的损坏，应当有针对性地做好以下几件事情：强化操作人员的技术培训，提高操作管理水平和处理紧急事故的应变能力；在管道埋地处设立明显的警示牌和其他标示物；通过与当地政府和群团组织合作，向管道沿线居民宣传石油天然气管道保护条例，使人们知法守法，并同违法行为做斗争；烟台潮水机场码头至机场油库输油管线项目 生态影响评价专题 8 加大巡检力度，发现问题及时报警。取得地方政府的积极支持和配合，坚决打击各种破坏输气管道及其附属设施的犯罪活动。3.4.2 腐蚀 本工程管道所经土壤腐蚀性较强。腐蚀既有可能大面积减薄管的壁厚，导致过度变形或爆破，也有可能导致管道穿孔，引发漏油

20、事故。另外，如果管道的阴极保护系统故障或受到人为破坏，使被保护管段短时失去保护，也可能导致管线腐蚀。在管输工艺过程中，管输航空煤油的流速较高，会冲击、磨蚀管道或设备材料表面，在管线转弯处尤为严重，从而可能导致局部减薄、刺漏。此外，地面上的强电线路（高压输电线路、电气化铁路、变电站等）容易形成杂散电流，对输油管道产生电腐蚀。从 80 年代开始，管道腐蚀事故明显下降，发现的缺陷类型以针孔型居多。近十多年来，随着防腐材料研究的不断发展，性能优良的防腐层(如环氧粉末、聚乙烯包覆、三层 PE)大量使用、阴极保护措施不断改进及管道日常维护和外部环境监测等手段的加强，管道的防腐状况得到了有效的改善，此类事故

21、也在减少。3.4.3 施工质量及材料缺陷 施工质量 输油管道敷设施工作业由测量、放线、作业带清理、挖沟、运管、布管、组装、焊接、探伤、补口补伤、下沟、测量检查、回填覆土、分段试压等环节组成。尽管每个环节都有严格的作业标准，但如果稍有疏忽，哪怕是其中的一个非主要环节存在施工质量问题，都会给整个输油管道带来安全隐患。尤其是管道对接焊缝质量。我国管口焊接质量水平低，电弧烧穿、气孔、夹渣和未焊透发生率高，是引发事故的又一重要因素。60 年代我国仅能生产螺旋缝钢管，质量低下，曾因螺旋缝焊接质量不过关而多次发生管道爆破事故。近些年来管口焊接质量虽有提高，但如果质检不严、焊工技术水平较低或质量意识差，也难以

22、保证焊接质量。即使是直缝钢管，如果焊缝检测不合格，也会留下事故隐患。施工不良还表现在以下方面：管道除锈、去污、防腐和现场补口等工序未按施工要求去做；现场涂敷作业管理不严，使防腐层与管体粘结不良，管子下沟动作粗鲁以及回填作业草率，使泥土、岩石冲击防腐层，造成防腐层破坏；阴极保护没有与管道埋地同时进行；还有管子搬运时大手大脚，不仔细，管子产生疲劳裂纹。烟台潮水机场码头至机场油库输油管线项目 生态影响评价专题 9建立和实施健康、安全和环境（HSE）管理体系、ISO9000 质量管理体系和质量监理制度，强化施工人员的质量安全意识，提高施工人员的技术水平，是保证施工质量，减少施工质量事故的有效途径。材料

23、缺陷 材料缺陷最主要的就是管材，管材本身质量差多是因为金属材质及制造工艺的缺陷引起，其中管材卷边、分层、制管焊缝缺陷、管段热处理等工艺均可影响到管材质量；管道焊接缺陷主要表现在焊接边缘错位、未焊透与未熔合、夹渣、气孔和裂纹等，这些缺陷大多数是由于焊工责任心不强、工作不认真以及违反焊接工艺规程所造成的。制管质量事故多出现于有缝钢管(多见于螺旋缝钢管)。螺旋焊钢管有其自身的优点，但它的焊缝长度具有应力集中现象，因而焊缝缺陷引发的事故比直缝钢管概率高。由此可以看出，管材选用非常重要，本工程输油管道主要为 L290 直缝电阻焊钢管，外径为 219mm，壁厚分别为 7.0mm、7.9mm，外径与壁厚比值

24、分别为 30.86、27.34，其中穿越地段管壁厚 7.9mm。管道埋深均小于 5m，满足要求。穿越用套管规格为355.67.9，其外径与壁厚比值为 45.01。套管埋深均小于 5m，满足要求。另外，本工程管道为常温等温输送，不需验算管道的轴向稳定性，可以较大程度上提高管道安全性能，但其焊接及补口质量仍需要严格控制以确保管道安全。4 管道危险度评价 4.1 评价方法 管道危险度评价根据日本劳动省化工安全评价六阶段法，结合管道自身特点，制定符合管道特点的危险度赋值表，从介质、操作条件、管道参数、外界环境、自然灾害等几方面赋值，定量计算出管道危险度，以表征管道本身潜在的危险性大小。管道危险度分级和

25、危险度评价指标见表 5 和表 6。表表 5 管道危险度分级表管道危险度分级表 危险级 77 分以上 高度危险 危险级 5176 分 中度危险 管道 危险级 50 分以下 低度危险 表表 6 管道危险度评价指标管道危险度评价指标 序号 项目 因 素 赋值 天然气 10 1 输送介质 原油、汽油 5 烟台潮水机场码头至机场油库输油管线项目 生态影响评价专题 10 序号 项目 因 素 赋值 煤油、柴油 2 输送压力在 8.0Mpa 以上 10 输送压力在 5.0-8.0Mpa 5 输送压力在 2.5-5.0Mpa 2 2 操作条件 输送压力在 2.5Mpa 以下 0 管径 273-508mm（含 2

26、73mm、508mm）2 管径 508-1016 mm（含 1016mm）5 钢级 X70 以上 0 钢级 X70 2 钢级 X52、X56、X60、X65 5 壁厚越大危险度赋值越小 0、2、5、10 制管工艺采用螺旋焊缝钢管 2 直缝钢管 0 防腐采用环氧煤沥青、塑料胶粘带、聚乙烯包覆层、环氧粉末涂层、二层三层 PE 0 3 管道属性 其他相对的防腐层，如石油沥青、煤焦油瓷漆 2 截断阀室达到规定要求 0 不符合规范要求 2 地区类别为三、四地区 2 地区类别为一、二地区 0 腐蚀等级强电阻率（50m)地段 0 偷盗油等第三方破坏情况 0、2、5、10 4 外部环境 安全管理程度 0、2

27、级或以上地震 5 级烈度地震 2 及以下地震 0 活动断裂带与管道垂直 5 断裂带与管道平行 2 黄土塬塌陷 10 对采矿、膨胀性岩土、山体开裂、道路断裂等造成的塌陷 5 5 自然灾害 其他如洪水冲刷、滑坡、泥石流、活动性沙丘等自然灾害 5 4.2 评价结果 烟台潮水机场码头至机场油库输油管线项目 生态影响评价专题 11 在对本项目管道设计参数、沿线自然环境状况与社会环境状况分析的基础上，对本管线危险度评价，本管线开始于潮水机场码头，终止于潮水机场油库，全长11.2km，管线管径 219mm，壁厚 7mm，最大输送压力 1.6MPa，管道危险度评价分值为 24，危险度为低度危险。评价结果表明，

28、各管段均处于低风险，是可以接受的。5 源项分析 5.1 最大可信事故 根据建设项目环境风险评价技术导则（HJ/T-2004），最大可信事故是指在所有预测的概率不为零的事故中，对环境(或健康)危害最严重的重大事故。而重大事故是指导致有毒有害物泄漏的火灾、爆炸和有毒有害物泄漏事故，给公众带来严重危害，对环境造成严重污染。根据类比调查，在输油管道发生的概率不为零的事故中，危害最严重的事故是管线油品泄露继而引起的火灾爆炸事故。5.2 最大可信事故概率 5.2.1 输油管道最大可信事故概率 5.2.1.1 风险事故举例 2011 年 4 月 13 日 12 时 18 分，谷城县茨河镇石井冲村 5713

29、油库有一储存约 400吨航空煤油立柱油罐发生大面积泄漏，谷城消防大队在第一时间赶赴现场参与处置，由于消防指挥得力、处置迅速、最大限度保护了财产价值和减少了次生灾害的发生。据调查，事故是由于油罐罐底长时间锈蚀发生断裂导致漏油的。2010 年 11 月 17 日 7 时 51 分，长平高速公路 206 公里处，一辆载有 35 吨航空煤油的罐车与一辆货车相撞，被撞罐车发生泄漏，消防力量到达现场。现场指挥员立刻组织力量对被困人员施救，并对泄漏罐车进行侦察，同时划定警戒线，并对货车上被困的两人进行救援。2011 年 11 月 15 日 10 点，绕城公路孝陵卫附近一段地下航空煤油管道被一辆挖掘机挖断，造

30、成近 10 吨航空煤油泄漏。事故发生后，省市区安监、环保及公安、消防等部门紧急处置，最终险情完全排除，泄漏出的航空煤油被安全转移。2013 年 11 月 22 日凌晨 3 时许，山东省青岛市黄岛区秦皇岛路与斋堂岛路交会处，中石化输油储运公司潍坊分公司输油管线破裂，事故发现后，约 3 时 15 分关闭输油，斋堂岛街约 1000 平方米路面被原油污染，部分原油沿着雨水管线进入胶州湾，海面过油面积约烟台潮水机场码头至机场油库输油管线项目 生态影响评价专题 12 3000 平方米。处置过程中，上午 10 时 30 分许，黄岛区海河路和斋堂岛路交会处发生爆燃，同时在入海口被油污染海面上发生爆燃，事故已造

31、成 55 人遇难、9 人失踪、136 人受伤。5.2.1.2 最大可信事故类比 为反映管道工程事故发生几率，以每年单位长度输油管道的事故次数（管道事故率）作为类比分析基础。根据统计结果，重大危险源定量风险评价的泄漏概率详见表 7。表表 7 重大危险源定量风险评价的泄漏概率一览表重大危险源定量风险评价的泄漏概率一览表 部件类型 泄漏模式 泄漏概率 容器 泄漏孔径1mm 泄漏孔径10mm 泄漏孔径50mm 整体破裂 整体破裂（压力容器）5.0010-4/年 1.0010-5/年 5.0010-6/年 1.0010-6/年 6.5010-5/年 内径50mm的管道 泄漏孔径1mm 全管径泄漏 5.7

32、010-5（m/年）8.8010-7（m/年）50mm内径150mm的管道 泄漏孔径1mm 全管径泄漏 2.0010-5（m/年）2.6010-7（m/年）内径150mm的管道 泄漏孔径1mm 全管径泄漏 1.1010-5（m/年）8.8010-8（m/年）离心式泵体 泄漏孔径1mm 整体破裂 1.8010-3/年 1.0010-5/年 往复式泵体 泄漏孔径1mm 整体破裂 3.7010-3/年 1.0010-5/年 离心式压缩机 泄漏孔径1mm 整体破裂 2.0010-3/年 1.1010-5/年 往复式压缩机 泄漏孔径1mm 整体破裂 2.7010-2/年 1.1010-5/年 内径150

33、mm手动阀门 泄漏孔径1mm 泄漏孔径50mm 5.5010-2/年 7.7010-8/年 内径150mm手动阀门 泄漏孔径1mm 泄漏孔径50mm 5.5010-2/年 4.2010-8/年 内径150mm驱动阀门 泄漏孔径1mm 泄漏孔径50mm 2.6010-4/年 1.9010-6/年 本项目主要事故类型为航空煤油泄漏及因煤油泄露可能造成的火灾爆炸事件，本次评价按照输油管道全管径泄漏进行评价，则事故发生概率为 8.810-8 次m/年。由于本项目输油管道全长 11.2km，所以本项目管道工程事故总体水平为 0.00098 次/a，相当于 1020 年发生一次，营运期为 30 年，所以本

34、项目在营运期存在发生事故的可能较小，但仍需引起足烟台潮水机场码头至机场油库输油管线项目 生态影响评价专题 13 够的重视，最大限度地降低外部干扰和施工缺陷及材料失效等方面事故原因出现的可能，使管道能够安全平稳地营运。事故频率与管道性能之间也有一定关系。表 8表 9 中的数据显示不同壁厚、管径和管道埋深条件下事故频率的统计情况。表表 8 管道壁厚与不同泄漏类型的关系管道壁厚与不同泄漏类型的关系(事故频率 10-3/kma)管道壁厚(mm)针孔/裂纹 穿孔 断裂 5 0.191 0.397 0.213 510 0.029 0.176 0.044 1015 0.01 0.03 表表 9 管径与不同泄

35、漏类型的关系管径与不同泄漏类型的关系(事故频率 10-3/kma)管径(mm)针孔/裂纹 穿孔 断裂 100 0.229 0.371 0.32 125250 0.08 0.35 0.11 300400 0.07 0.15 0.05 450550 0.01 0.02 0.02 根据以上各表可知，管道壁越厚，事故概率越低，管径在 510mm 之间针孔、穿孔、和断裂的事故概率分别为 0.2910-4次/（kma）、0.17610-3次/（kma）和 0.4410-4次/（kma），管径越大，事故概率越低，管径在125250 之间针孔、穿孔、和断裂的事故概率分别为 0.810-4次/（km a）、0.

36、3510-3次/（km a）和 0.1110-3次/（km a）。本项目最大可信事故概率计算结果见表 10。表表 10 最大可信事故概率计算结果表最大可信事故概率计算结果表 损坏类型 事故率(10-3/kma)以125250计 煤油被点燃的概率(10-2)本项目(10-5/a)针孔 0.08 1.6 0.001 穿孔 0.35 2.7 0.01 断裂(管径0.4m)4.9 0.006 断裂(管径0.4m)0.11 35.3 0.04 最大可信事故管道断裂引起火灾爆炸的概率为 3.8810-5次/（kma），本项目管道全长 11.2km，管道发生断裂引起火灾爆炸概率为 0.00043 次/a，相

37、当于 2326 年发生一次。表明此类事故发生概率极低，但不为零。5.3 航空煤油泄漏量的计算 烟台潮水机场码头至机场油库输油管线项目 生态影响评价专题 14 5.3.1 泄漏时间 根据企业提供资料，本项目管道内径为219mm，管道总长度为为 11.2km，假设当管道发生泄漏时管道内充满航空煤油，则泄漏时管道航空煤油容量为 421.7m3（合 350t），管道输送航空煤油的速率为 1.01m/s，事故时管道按全断裂双向计算泄漏量，因此航空煤油泄漏速率为 2.02m/s，则泄漏时间 5544s。5.3.2 泄漏量 油品泄漏很重要的一个原因就是对接软管或接缝破裂，泄漏速度按照伯努利方程计算：QL=C

38、dA2gh/Po-P2+r）（式中：QL液体泄漏速度，kg/s;Cd液体泄漏系数，一般为 0.60.64;A裂口面积，m2；液体密度，kg/m3；P容器内介质压力，Pa；Po环境压力，Pa；g重力加速度；9.8m/s2 h裂口之上液位高度，m。该项目是管道输送的液体，具有一定的推动力，泄漏速率随着排放时间延续而减小，通常计算最大的排放速率，Cd=0.64，=0.7750.83kg/m3（20），计算时取最大值0.83kg/m3，管道直径 219mm，管道横截面积为 0.0376m2，而裂口之上液位高度取 0.219m，容器内介质压力 P=1.6MPa=1.6106Pa，环境压力 Po=1013

39、25Pa，则可计算出管道断裂事故出现时的最大泄漏量为 37.96kg/s。6 油料泄露事故影响分析 6.1 事故泄露风险预测 根据上述风险识别和源项分析的结果，本工程可能发生突发性恶性事故并对环境带来重大污染的因素，主要是管道的破裂而造成大量航空煤油的泄漏引起燃烧、爆炸。本次评价通过对发生事故状态的设定和计算，同选用的标准进行比较，以分析其影响程度。本工程是一条地下输油管线，无场站建设。本次评价对输油管线按最大可信事故发生时的煤油泄漏量进行预测，并进行环境影响分析。烟台潮水机场码头至机场油库输油管线项目 生态影响评价专题 15 6.1.1 影响的评判标准 由于发生火灾事故后，火灾对周围生命和财

40、产的破坏性影响成为问题的主要矛盾，因此热辐射的影响主要考虑其破坏性影响，评判标准见表 11。根据表 11 中燃烧热辐射对人和物的不同危害影响阈值，结合相关资料，目前普遍采用热辐射量 12.5kW/m2为标准计算燃烧热辐射影响距离。在此种情况下，10 秒钟内会使人产生一度烧伤，1 分钟内有 1%的死亡率，并假定在此距离以外，人可以迅即离开并不会产生严重伤害。表表 11 燃烧热辐射危害因子阈值一览表燃烧热辐射危害因子阈值一览表 危害阈值 kW/m2 对设备的损害 对人的损害 37.5 严重破坏工艺设备，连续暴露 30min 以上，可造成钢结构断裂或坍塌 1%死亡/10 秒 100%死亡/1 分钟

41、25 在无火焰、长时间辐射下，木材燃烧的最小能量；连续暴露30min 以上，造成钢结构表民严重脱色，油漆脱落，结构明显变形 重大损伤/10 秒 100%死亡/1 分钟 12.5 有火焰时，木材燃烧、塑料熔化的最低能量；对工艺设备有破坏作用 1 度烧伤/10 秒 1%死亡/1 分钟 4.0 20 秒以上感觉疼痛 1.6 长期辐射无不舒服 6.1.2 源强的确定 对于本项目来讲，本次评价以输油管道断裂 5min 导致煤油泄露进而引发燃烧爆炸事故为例，分析其影响。由 5.3 分析可知，管道断裂事故出现时的最大泄漏量为 37.96kg/s，事故发生 5min 后，煤油的泄漏量约 11388kg，假设泄

42、漏量的 10%流入地表并发生池火灾事故，形成的池面积约 50m2。6.1.3 热辐射强度计算 燃烧产生的热辐射强度可用燃烧速度、火焰高度来进行计算。确定池半径 将泄漏形成的液池假定为半径为 r 的圆形池子。当池火灾发生在油罐或油罐区时，可根据防护堤所围池面积计算池直径：5.04=pSD 烟台潮水机场码头至机场油库输油管线项目 生态影响评价专题 16 式中：D 池直径，m；S 防护堤所围池面积，m2，本项目无防火堤，围池面积按 50m2计算 可燃液体的质量燃烧速度 燃烧速度指易燃液体发生池火灾时，液体表面上单位面积的燃烧速度，其值可用公式计算，也可从手册中查到。表 12 列出了一些可燃液体的燃烧

43、速度。表表 12 一些可燃液体的燃烧速度一些可燃液体的燃烧速度 物质名称 原油 汽油 煤油 柴油 重油 燃烧速度(gm-2s-1)6857 9281 55.11 49.33 78.1 确定火焰高度 广泛使用的托马斯给出的计算火焰高度的经验公式为：61.00242=grmDLfr 式中：L火焰高度，m；D直径，m；mf燃烧速度，kg/(m2S)；r0空气密度，kg/m3；g重力加速度，9.8m/s2；计算热辐射通量（q0）假定能量由圆柱型火焰侧面非顶面均匀辐射，则液池燃烧时放出的总热辐射通量为：+D=DLDfmHDqfcppp2202.02.0 式中：q0火焰表面的热通量，kW/m2；DHc燃烧

44、热，kJ/kg;f 热辐射系数，可取 0.15;其它符号意义同前。计算目标接受到的热通量 假设全部辐射热量是由液池中心点的校球面辐射出来的，则在距离池中心某一距离（r）处的目标接收到的热通量为：烟台潮水机场码头至机场油库输油管线项目 生态影响评价专题 17()rVqrqln058.01)(0-=式中：q(r)目标接收到的热通量，kW/m2；r目标点到液池中心距离，m；V视角系数。热辐射对人员的伤害 热辐射对人员的伤害影响用下面的关系式表示：死亡机率：()()3411000ln56.238.36qtPt+-=二度烧伤机率 ()()3421000ln0188.314.43qtPt+-=一度烧伤机率

45、 ()()3431000ln0186.383.39qtPt+-=式中：q1、q2、q3分别为人员接受到的热通量，kW/m2；t人体暴露于辐射的时间，s；Pt人员伤害机率单位，Pt5 对应的人员伤亡百分数为 50%。给定人体暴露于热辐射的时间 t，即可求出引起人员不同伤害的热辐射限值 q1、q2、q3；将求出的 q1、q2、q3代入上面的热通量与损伤半径关系式中可求得 r1、r2、r3值。热辐射对建筑物破坏半径的估算 热辐射对建筑物的影响直接取决于热辐射强度及作用时间长短。可引起建筑物破坏的热通量计算式如下：25400673054+=-tq 式中：q引燃木材的热通量（kW/m2）；t热辐射作用时

46、间（s）。设建筑物破坏半径为 r，将 q 值代入关系式：()()VrLqrqn058.010-=求得 r 值。取池火灾的财产损失半径即建筑物破坏半径，其意义具体见表 13。表表 13 火灾伤害半径和财产损失半径火灾伤害半径和财产损失半径 序号 半径 区域 意义 1 死亡半径 r1 死亡区 人员死亡概率为 50%2 重伤半径 r2 重伤区 人员 50%二度烧伤 3 轻伤半径 r3 轻伤区 人员 50%一度烧伤 4 财产损失半径 r 引燃木材区 木材被引燃 烟台潮水机场码头至机场油库输油管线项目 生态影响评价专题 18 6.1.4 计算结果 将相关参数代入上述公式中，油料泄露发生火灾情况下，事故引

47、起的人员伤亡与财产损失的计算结果具体见表 14。表表 14 管道油料泄露池火灾人员伤亡管道油料泄露池火灾人员伤亡与财产损失估算一览表与财产损失估算一览表 管道泄漏点 可燃物质量/t 液池面积/m2 物质燃烧热（kj/kg）死亡区半径/m 重伤区半径/m 轻伤区半径/m 安全区半径/m 财产损失半径/m 结果 1.139 50 42890 25 30 44 44 9 由表 14 可知，距离管道大于 44m 的区域是安全区域，因此，本项目的安全防护距离应取 44m，44m 内的村庄需搬迁。6.2 泄漏事故环境影响分析 6.2.1 对大气环境的影响 航空煤油泄漏后经过挥发进入大气并迅速扩散，根据煤油

48、毒性资料，煤油属于低毒类物质，近泄漏地点处，空气中油气浓度较大，可引起眼、鼻刺激症状，长期吸入会头晕、头痛、乏力等症状。6.2.2 对土壤的影响 渗漏的航空煤油进入累计于土壤中，由于管道埋设深度为 1-1.2m，所以渗漏的航空煤油大部分会聚集于此深度，并向四周扩散，大部分烃类物质会粘在植物根系上形成一层粘膜，阻碍根系对营养元素的吸收和呼吸功能，甚至引起根系的腐烂，而有些轻组分可以直接进入植物体内对植物对植物造成直接伤害。油类物质进入土壤，会破坏土壤结构，分散土粒，使土壤的透水性能降低，同时石油碳氢化合物污染的土壤会产生严重的疏水性，导致不能正常吸收和储存水分，从而阻碍植物生长。土壤收到油类污染

49、时碳氢比增加，微生物则通过提高自身繁殖和代谢速率来促进这些化学物质的分解，这需要微生物从土壤中吸收大量氮素来合成细胞，导致微生物和植物争夺土壤中的有效氮素，同时土壤颗粒吸附的烃类干扰了土壤颗粒进入到土壤溶液，两种因素使得植物受到养分胁迫，因而生长受阻。石油类污染土壤后，将对天然动植物自然生长产生较大影响，经研究发现，石油含量大于 0.5%时，玉米生长开始受到影响，直至不出苗或绝收，石油质量增加到 1.5%时，7 天内土壤中蚯蚓存活率下降为 40%，质量分数为 1.5%的原有污染土壤中，只有 17%的蚯蚓存活到 7 天，但没有活到 10 天的。烟台潮水机场码头至机场油库输油管线项目 生态影响评价

50、专题 19 6.2.3 对水环境的影响 航空煤油泄漏后若未采取有效措施及时解除泄漏事故或未对泄露的油料进行有效的封堵，将对水体产生严重的污染和危害。在油类事故泄漏的情况下，油类对水生生物的影响会相当突出，高浓度的油类污染物引起的毒害作用很难在短时间内得到逆转和恢复。当油膜在河面扩展，隔绝了大气对水体的空气交换，减少水体的富氧作用；同时，油类的生物分解及自身的氧化作用，消耗水体中的溶解氧，使水体缺氧并可能导致水生生物和鱼类的死亡。油类还会影响浮游藻类的光合作用及生长、生殖和生化指标的变化，影响水体动物的摄食、呼吸运动、生长和生殖，对水生生物产生的慢性长期的影响。进入水体的石油烃类对生物有一定的毒