临海油气管道泄漏风险及环境影响研究

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随着我国海洋强国战略实施,海洋油气资源勘探开发活动日趋频繁。作为海洋油气资源集输必经之路,临海油气管道由于服役环境水深浅、人员船舶活动密集、管道爬坡大等特点,面临更加严重的泄漏失效风险,同时由于离岸较近,一旦发生油气泄漏事故会对人员、环境造成更加恶劣的影响,因此开展临海油气管道泄漏风险及环境影响研究具有重要意义。本文结合国家重点研发计划课题(2016YFC0802305)“临海油气管道及陆上终端风险评估及防控技术”开展临海油气管道泄漏概率、油气泄漏扩散规律及后果、环境脆弱性等研究,为提高临海油气管道泄漏失效风险评估及防控水平提供参考。首先运用FTA方法辨识临海油气管道泄漏失效人机环管各致因及其作用机制,结合管道探摸报告、专家知识、模糊集理论评估基本事件模糊失效概率,进而通过模糊多态贝叶斯网络分析临海油气管道泄漏失效关键致因、主要路径及概率风险,将贝叶斯推断和事故监测相结合,实时动态评估临海油气管道失效概率风险。建立风波流耦合数值水槽模型并验证其可靠性,依据风险辨识结果设定泄漏场景进行静水、海流、风波流耦合条件下原油泄漏扩散仿真,分析海况对原油泄漏扩散风险的影响。在验证风波流耦合对原油泄漏扩散过程具有重要影响的基础上,开展风波流耦合情况下溢油过程海风、波浪、海流影响因素分析。考虑风险较大场景进行陆上终端含硫气管道泄漏扩散仿真,以吸入剂量、毒害面积、最大毒害面积到达时间、毒害体积、最大毒害体积到达时间作为毒害效应指标,分析不同因素对毒害后果的影响并提出后果控制建议。结合泄漏失效模型、脆弱性及系统动力学理论建立临海原油管道泄漏环境脆弱性模型,梳理脆弱性指标与人员系统投入、设备系统投入、管理系统投入间的反馈作用关系,采用多种测试函数验证模型可靠性,针对不同的系统投入方案和关键指标进行溢油环境脆弱性分析,依据分析结果优化系统投入方案,提出增强临海原油管道泄漏环境承载力的对策措施。
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