ALOHA软件在盐穴储气库泄漏和燃爆事故模拟中的运用研究(2)
世界上地下储气库目前共有四种类型：含水层储气库、废弃矿坑储气库、盐穴储气库和枯竭油气藏储气库。其中枯竭油气藏储气库是比较常用的地下储气形式。盐穴储气库利用率较高，工作气量可达总库容的60%，较其它储气库的的40%左右显然要高不少。除此之外，盐穴储气库瞬时吞吐量大，注采气操作方便。且其深埋地下，盐在高温高压的可塑性，使其产生的裂缝一定程度上可以自动愈合。将采出的天然气注入密封良好的地下盐穴储气库，最终可以形成大型的人工气田。
根据有关资料，我国岩盐开采后每年可形成500万立方米的溶腔，且基本处于空置状态。中盐金坛为利用空置的盐穴，于2007年与中国石油西气东输管道公司进行合作，建成我国首个盐穴储气库——“西气东输”工程长三角地下储气库。经过多年连续不断建设，现今已有建成7口盐穴储气库，库容已经达到1.58亿立方米，有效工作气量更高达0.7亿立方米。
盐穴地下储气库虽然能够切有效解决天然气的季节调峰和应急供气问题, 但由于地下储气库系统较容易受到地质灾害、地层应力、腐蚀、盐岩蠕变等的不良影响, 使地下储气库的稳定性、安全性以及可靠性水平降低[1]。随着地下储气库需求的日益提升，如何保障盐穴地下储气库安全供气，和其发生泄漏等事故的风险大小及可以采用的安全措施，已成为业界关注的焦点。本次毕业设计的目的是通过运用ALOHA程序得到中国石油西气东输金坛盐穴储气库可能出现的泄漏、可燃、爆炸事故的定量风险评估结论。
1.2 国内外研究概况
为保证储气库的安全性和稳定性,主动采取措施预防和降低失效事件的影响，对盐穴地下储气库的风险评价显得尤其重要,但国内外对此开展的研究不多，对储气库意外情况发生泄漏导致燃烧、爆炸的风险预测更不多见[2]。国内李丽锋等[1]从失效角度，针对盐穴储气库的失效事故进行了分析，并提出预防措施。谢丽华等人[2]则采用事故树的方法对储气系统的13种主要风险因素进行风险识别，进一步提出了定量评价的工程模型。这样的风险分析的方法和工程模型的建立，对于定量评价盐穴地下储气库十分有益。
朱喜平等[3]针对天然气站场内常见的泄漏分析了原因并提出安全管理措施意见。戴永浩等[4]采用地质力学建模试验技术，针对金坛盐穴储气库进行运行稳定性的模拟试验。陈锋等[5]通过三文数值模拟，研究溶腔的体积形变和应力变化得出最佳采气速率，对场站的安全运行有指导意义。杨石刚等[6]提出由于储库区的风险评价仍处于探索阶段，可以考虑从理论、实验和数值模拟的等方面，对相近的灾害的后果评价模型进行总结，以开拓地下盐穴储气库的评价思路。李丽锋等[7]从风险评价标准、风险识别、失效概率及失效后果计算等多方面的研究介绍的基础上，提出定量风险评价的关键技术，并提出一些控制措施。
目前有关储气库的风险评价标准包括CSA Z341.2、API 114和EN 1918-3，其中仅CSA Z341.2涉及盐穴地下储气库风险评估技术[8]。该标准附录D为碳氢化合物地下储气库风险评价指南，将风险评价分为8个步骤：评价对象定义、危险识别、频率分析、后果分析、风险估计、风险评价、风险重要度评价、控制措施分析，风险因素识别、失效概率计算、失效后果计算的方法等提出了建议，但可操作性不强[7]。
（1）在风险识别方面
Evans等[9]将储气设施分为设施建造、设施运行、设施关闭和废弃3各阶段进行风险识别，评价对象主要涉及2个方面：输送气体进入储气库的地面基础设施;储存气体的地质系统[7]。Harrison和Ellis[10]辨识了失效事件为天然气泄漏的22项失效原因。Quintessa[11]分析了地下储气库地面泄漏的路径和过程。
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