埋地管道气体泄漏的潜在风险

埋地管道泄漏、扩散模型

西气东输中的埋地天然气管道多分布于地形复杂，环境恶劣的野外，因自然或人为原因，埋地管道的结构完整性遭到破坏，因而产生小孔或裂缝，管内外的压力差会使管道内的高压天然气快速且大量泄漏。管道埋深大多为1.5m，泄漏后的天然气首先在土壤中扩散，并在泄漏一段时间后，土壤中的气体进入饱和阶段，天然气从地下扩散到了地面。泄漏到地面上的天然气因其他原因接触到点火源，发生燃爆并传递到地下管道，引起更为严重的天然气管道爆炸事故。在这个事故发展的过程中，研究埋地管道在不同孔隙的土壤中气体的泄漏速率模型、气体在土壤以及空气中的扩散模型具有重要的现实意义，下面介绍本文采用的孔口天然气泄漏模型以及埋地管道天然气泄漏后的扩散模型。

埋地管道气体泄漏模型管道完整性管理过程中管道潜在风险因素分为22个根本原因，22个原因共分为9种相关的事故类型，并进一步分为固有风险因素、与时间相关的风险因素以及与时间无关的风险因素三类叫:(1)固有风险因素，即制造、施工、维修改造等过程产生的固有缺陷。(2)与时间相关的风险因素，即管道内腐蚀、管道外腐蚀、管道应力腐蚀开裂等风险因素。(3)与时间无关的风险因素，即第三方损坏、天气与外力破坏、误操作等风险因素。天然气长输管道距离长、压力高，输送介质易燃、易爆，同时在运行期可能发现存在设计建设期的设计、建设问题，或因腐蚀、疲劳、第三方的损害以及自然与地质灾害等导致管道泄漏，从而致使管道爆炸。此外由于气候寒冷、酸雨等特殊环境原因，管道也会出现冻裂、腐蚀或应力腐蚀等。