【管道百科】什么是潜在影响区域

科技 2024-10-16 21:42 河北

潜在影响区域是管道泄漏着火后可能使其周边公众安全和/或财产遭到严重影响的区域。通常简化认为潜在影响区域是一个圆形区域，其半径可通过潜在影响半径计算公式来简化计算，也可由专业技术人员采用专业软件来进行精确计算。

简化计算时的潜在影响半径计算公式为：

式中，R为潜在影响半径，m；D为管径，mm；P为最大允许操作压力，MPa。

据美国石油学会分别在1966年和1996年的研究，潜在影响半径计算公式确定的人员影响程度是人暴露在该环境下大约3 s时会感到疼痛，该情况下操作人员不能正常履行其工作职责。所以该范围不是死亡范围，也不是轻伤范围。需要简化计算死亡半径，可将潜在影响半径计算公式中的系数由0.099替换为0.078，计算轻伤半径则将系数替换为0.202。

天然气管道泄漏着火后的影响范围受许多因素影响，该公式计算时仅使用了管径和最大允许操作压力两个参数，进行了大量简化。譬如仅考虑天然气泄漏后着火形成的喷射火影响，不考虑爆炸的影响；管道失效模式为破裂，不考虑小孔、中孔、大孔泄漏等其他情况；天然气泄漏速率取最大泄漏速率的1/3；不考虑风速风向的影响等。

这些简化中，有些会使潜在影响半径计算结果比真实情况偏小，也可能偏大。如存在一定拥塞的场所中，天然气管道爆炸的影响范围会大于喷射火的影响范围，这时潜在影响半径计算结果偏小；天然气管道破裂的影响范围远大于小孔、中孔、大孔泄漏等失效模式的影响范围，这时潜在影响半径计算结果偏大；天然气泄漏速率取最大泄漏速率的1/3，在天然气管道泄漏着火初期计算结果偏小，中后期计算结果偏大；在不利风向下，不考虑风速风向的影响会使计算结果偏小。因此管道企业使用潜在影响半径计算公式时必须注意，其计算结果仅供进行初步判断，做重大决策时应该以专业软件计算结果为准。

因对压力在10 MPa以上管道的计算结果误差太大，ASME B31.8S―2020《输气管道系统完整性管理》中直接明确该公式不适用于10 MPa以上的管道。采用专业软件计算可以大大减小计算时的误差。目前国内外都有可用于精准计算的成熟软件，只需要专业技术人员收集大量数据，设定具体泄漏场景和参数进行计算，得到的结果可以在管道影像图上进行形象展示。

作者简介：

张华兵，现任河北大学智慧油气管道研究所所长，油气管道完整性管理技术委员会秘书长，甘肃省管道保护协会特约研究员，长期从事油气管道完整性管理技术研究与应用工作。联系方式：modify78@163.com。

来源：《管道保护》2024年第4期（总第77期）

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