城市燃气管道项目环境风险评价难点

陶金成 祁洪刚

（天津市联合泰泽环境科技发展有限公司天津300042）

城市燃气管道项目环境风险评价难点

陶金成 祁洪刚

（天津市联合泰泽环境科技发展有限公司天津300042）

本文总结了城市燃气管道工程在环境风险评价中的难点。对于公用的中压和高压燃气管道，且公称直径≥200mm为重大危险源；结合物质危险性、环境敏感地区和重大危险源识别，可以判定评价级别；一级和二级评价范围距管道中心线两侧分别不低于500m和300m；定量风险评价的基础泄漏概率利用COVO和挪威船级社（DNV）的统计数据；风险预测采用国际金融组织贷款建设项目环境保护文件汇编推荐的多烟团模型。

燃气管道；环境风险；重大危险源；泄漏；多烟团模型

引言

天然气是一种清洁能源，可以减少煤和石油的消耗，不仅有助于减少酸雨的形成，而且对于治理雾霾具有显著效果。近年来，我国对于天然气的应用越来越广泛，比如，推广天然气加气站，改造燃煤锅炉为燃气锅炉等，配套的城市燃气管道项目也逐渐增多。

在环境影响评价过程中，天然气长输管道工程主要关注施工期的生态环境影响和运行期的环境风险[1]；而城市燃气管道工程具有压力低、距离短、敏感目标多等特点，更加关注运行期的环境风险。本文将针对城市燃气管道工程在环境风险评价过程中的难点进行分析说明。

1 环境风险识别

1.1 重大危险源

燃气管道作为输送天然气的载体，目前主要有三种方法用于识别重大危险源：第一种根据《建设项目环境分析评价技术导则》（HJ/T169-2004），运输或贮存的危险物质数量等于或超过临界量的功能单元，定为重大危险源，并规定天然气的储存临界量为10t[2]；第二种根据《危险化学品重大危险源辨识》（GB18218-2009），危险化学品的数量等于或超过临界量的单元为重大危险源，天然气的临界量为50t[3]；第三种根据《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[2004]56号），对于公用管道，中压和高压燃气管道，且公称直径≥200mm，符合该条件的为重大危险源。从文件出台的时间顺序考虑，应该采用第二种方法，但对于城市燃气管道项目，天然气的储存量都较小，比如一段长1000m、DN300的高压管道，储存量仅有2.4t，远低于临界量，所以一般项目都将被定为非重大危险源；而第三种方法则是国家安监局针对燃气管道提出的重大危险源认定方法，更为适宜采用。

1.2 评价等级

根据《建设项目环境分析评价技术导则》（HJ/T169-2004），环境风险评价工作级别判定方法见下表[2]。

表1 评价工作级别

通过物质危险性识别，天然气属于易燃物质1-可燃气体[2]。另外，对于城市燃气管道项目，涉及的环境敏感地区主要是以居住、医疗卫生、文化教育、科研、行政办公等为主要功能的区域，但以相距在500m范围内作为识别前提。通过上述识别过程，结合重大危险源识别，并由表1判定项目的风险评价等级。

1.3 评价范围

依据《建设项目环境风险评价技术导则》（HJ/ T169-2004），一级和二级评价范围分别为距离源点不低于5km和3km[2]。但燃气管道为线性工程，燃气又具有流动性，泄漏点沿管线随机分布，泄漏扩散不超过几百米的范围，考虑到这些因素，《建设项目环境风险评价技术导则》（2009年征求意见稿）规定，长输气管道建设工程，一级和二级评价距管道中心线两侧分别不低于500m和300m[4]。虽然城市燃气管道不一定属于长输气管道，但考虑到其输气压力较低，泄漏影响范围较小，所以可参考长输气管道的评价范围。

2 源项分析

2.1 事故类型

经过对国内外天然气事故的调查分析，事故类型主要是在输送天然气过程中发生管线破裂导致天然气泄漏、泄漏后遇火发生火灾爆炸引起的无明显伴生/次生环境影响。当出现事故时，若天然气超过一定浓度时可能会导致漏点附近人员窒息，天然气混合物爆炸、燃烧后可能产生次生/伴生环境影响。

2.2 事故概率

危险物质的泄漏是引发相关危险源发生火灾、爆炸、中毒气体扩散等事故的概率根源，即事故发生概率首先取决于装置本身的泄漏概率。在分析COVO和挪威船级社（DNV）公布的统计数据后，可归纳出定量风险评价的基础泄漏概率，见表2[5]。如果燃气管道确定为重大危险源，可参考表2的数据确定泄漏的事故概率。而如果为非重大危险源，城市输气管道平均事故概率可取值为3.21×10-6次/（m·a）[6]。

表2 用于重大危险源定量风险评价的泄漏概率表

2.3 泄漏源项估算

泄漏源项估算采用《建设项目环境风险评价技术导则》（HJ/T169-2004）推荐的气体泄漏速率模型[2]。其中裂口一般假定为圆形，气体泄漏系数取1.00。裂口较易发生泄漏的部位为阀门、管道等位置，如果发生全管径泄漏，裂口面积可取管道的截面积；如果发生小孔泄漏，则计算孔径为1mm的圆孔面积。

3 风险影响预测

3.1 预测模式

《建设项目环境风险评价技术导则》（HJ/T169-2004）中推荐瞬时或短时间事故可采用变天条件下多烟团模式进行计算，这考虑了天然气泄漏后天气条件发生变化时的污染物扩散情况，其运用范围较广[2]。但环评考虑的泄漏事故一般假定在不变天的气象条件下进行预测，可采用国际金融组织贷款建设项目环境保护文件汇编推荐的多烟团模型[7]，见下列公式：

式中：Ci（x,y,0,t-ti）——第i个烟团t时刻在（x,y, 0）处的浓度，mg/m3；

Qi——第i个烟团的排放量，mg；

u——风速，m/s；

ti——第i个烟团的释放时刻；

He——有效源高，m；

σx，σy，σz——为x，y，z方向的扩散参数，m；n——需要跟踪的烟团个数。

3.2 评价标准和预测方案

泄漏事故的评价标准为天然气窒息浓度25%。一般预测项目所在地在不利气象条件和常规气象条件下，事故发生后下风向天然气的浓度分布情况，分析窒息浓度范围。

[1]刘海萍,梁超.天然气长输管道建设项目环境影响评价要点分析[J].石油化工安全环保技术,2011,28（1）: 61-64.

[2]国家环境保护总局.HJ/T169-2004建设项目环境风险评价技术导则[S].

[3]国家安全生产监督管理总局.GB18218-2009危险化学品重大危险源辨识[S].

[4]中华人民共和国环境保护部.建设项目环境风险评价技术导则（2009年征求意见稿）[S].

[5]于立见,多英全,师立晨等.定量风险评价中泄漏概率的确定方法探讨[J].中国安全生产科学技术,2007,3 （6）:27-30.

[6]刘芳文,韩保新,颜文.城市天然气工程环境风险评价[J].安全与环境学报,2006,6（5）:91-95.

[7]国家环境保护局开发监督司.工业危险评价技术指南国际金融组织贷款建设项目环境保护文件汇编[R].北京:国家环境保护局开发监督司,1992.

陶金成，（1984.11-），男，硕士研究生，河北唐山人，中级职称，从事环境影响评价工作。