內容簡介
本書是“十二五”國家科技支撐計畫重大項目“城市安全生產風險動態監管技術的研究與示範”（2011BAK01B00）和北京市創新人才計畫“北京市天然氣管道系統脆弱性評估與天然氣泄漏擴散模擬研究”兩個課題的研究成果。主要闡述了天然氣基礎知識，國內外天然氣資源及發展狀況，城市天然氣的供需市場分析，天然氣管道輸送及其風險分析，天然氣管道的安全評價方法、安全檢測技術、安全管理與應急救援，天然氣管道的脆弱性評估，燃氣泄漏擴散和爆炸以及天然氣管道的安全技術措施等。 本書理論與實踐相結合，可供天然氣生產、儲存、運輸和使用單位以及相關監管部門的安全生產監督管理人員、科技工作者參考閱讀，也可供本科、大專院校相關專業師生學習參考。
《天然氣管道安全》從天然氣的基本性質出發，藉助管道本身的基本功能和缺陷理論，對天然氣的市場供需、常見安全評估方法及模型以及天然氣管道事故模擬等內容進行分析、研究，在參考國內外同行專家的著作和提供的資料基礎上編著而成 。
圖書目錄
第一章天然氣基礎知識1
第一節天然氣基本術語1
一、天然氣及其相關概念1
二、天然氣相關性質指標2
三、天然氣相關地質概念4
第二節天然氣分類5
一、天然氣分類5
二、常見類型天然氣的主要特徵7
第三節天然氣的組分及成因12
一、烴類氣體12
二、非烴類氣體15
第四節天然氣的危險、危害性20
一、天然氣的火災爆炸危險性20
二、天然氣的毒害性21
第二章國內外天然氣資源及發展狀況23
第一節世界天然氣資源及發展現狀23
一、世界天然氣儲存現狀23
二、世界天然氣產量25
三、世界天然氣消費量26
四、世界天然氣貿易量27
第二節我國天然氣資源及發展現狀28
一、我國天然氣市場現狀分析28
二、我國天然氣市場發展趨勢30
第三節我國天然氣的利用政策31
一、調整天然氣利用領域的優先排序32
二、採取措施促進天然氣替代燃煤政策的推行32
三、加強天然氣管輸系統建設，保障氣源的安全供應34
四、積極培育天然氣市場，逐步建立合理的天然氣定價機制34
五、採取財政補貼等多種激勵措施促進城市天然氣發展35
第三章天然氣管輸36
第一節天然氣輸送系統及其工藝36
一、礦場集輸系統及其工藝36
二、幹線輸氣系統37
三、城市配氣系統38
四、天然氣儲存及調峰設施系統38
第二節天然氣輸送線路選擇及地區等級劃分39
一、輸氣線路的選擇39
二、輸氣線路地區的等級劃分40
第三節國內外天然氣管道的發展概況42
一、國外天然氣管道發展概況42
二、國內天然氣管道發展概況48
第四節天然氣管道的用管選擇與敷設51
一、天然氣管道用管51
二、天然氣管道敷設53
第四章天然氣管道的風險因素分析57
第一節天然氣管道的安全與風險概述57
一、安全理念57
二、安全風險58
第二節輸氣站場的風險因素分析59
一、站場類型及設施59
二、主要危險源59
三、各類站場主要危害分析61
第三節天然氣管道的自然災害風險因素分析63
—、自然災害種類63
二、自然災害對天然氣管道的危害63
第四節天然氣管道的管材失效風險因素分析66
一、應力腐蝕開裂66
二、CO2腐蝕失效66
三、管道的腐蝕穿孔67
四、管道建設施工隱患68
第五節天然氣管道的第三方破壞因素分析70
一、國內外輸氣管道事故分析71
二、天然氣管道的事故原因分析73
第五章常見天然氣管道的安全評價方法74
第一節安全評價概述74
一、管道安全評價的目的74
二、管道安全評價的分類75
三、安全評價程式76
四、安全評價報告的內容78
第二節傳統的安全評價方法80
一、概述80
二、幾種常見的傳統安全評價方法81
第三節肯特管道風險評價法94
一、第三方破壞指數（0～100分）96
二、腐蝕原因指數（0～100分）99
三、設計指數（0～100分）102
四、錯誤指數（0～100分）104
五、介質危險指數（0～22分）105
六、泄漏影響係數（0～22分）106
第六章天然氣管道的安全檢測與檢測技術109
第一節管道腐蝕防護系統的檢測109
一、交流電位梯度法109
二、直流電位梯度法110
第二節管道管體腐蝕和焊接缺陷的檢測技術113
一、傳統無損檢測技術113
二、管體腐蝕和焊接缺陷檢測新技術120
第三節管道泄漏檢測技術123
一、巡線觀察法123
二、空氣採樣法123
三、熱紅外成像法123
四、氣體成像法124
五、超聲導波檢測法124
六、聲波法124
第四節管道內檢技術126
一、國內外管道內檢測技術現狀126
二、常見的管道內檢測技術128
第五節管道腐蝕監測技術135
一、管道腐蝕監測技術概述135
二、國內外管道腐蝕監測技術135
三、管道腐蝕速率預測模型138
四、管道腐蝕檢測系統簡介139
第六節管道陰極保護系統的監測技術140
一、管道陰極保護系統監測技術概述140
二、陰極保護參數監測系統141
第七節管道泄漏的監測技術143
一、管道泄漏監測技術概述143
二、國內外管道泄漏監測方法143
三、管道泄漏監測的關鍵技術148
第七章管道的安全管理與應急救援151
第一節天然氣管道的安全管理評價152
一、管道安全管理評價的內容152
二、管道安全管理評價的要求154
第二節管道的事故應急預案155
一、制定管道事故應急預案的必要性155
二、管道的事故應急救援體系156
三、管道應急救援預案的框架156
四、管道應急救援預案的基本要素156
第三節管道事故應急救援預案的評價164
一、預案的程式評價164
二、預案的內容評價165
三、預案配套的制度和方法評價166
四、預案演練情況的評價166
第八章天然氣管道的脆弱性評估167
第一節脆弱性評估概述167
一、脆弱性及其相關概念167
二、脆弱性評估的含義171
三、天然氣管道脆弱性評估的含義172
四、天然氣管道脆弱性評估的意義173
第二節脆弱性評估工作的研究現狀174
一、脆弱性在各領域的研究現狀175
二、脆弱性評估指標體系構建的研究現狀176
三、脆弱性評估的實證研究現狀176
第三節脆弱性評估的主要方法177
一、綜合指數法177
二、圖層疊置法178
三、函式模型評價法178
四、模糊物元評價法179
五、危險度分析方法179
第四節天然氣管道脆弱性評估指標體系180
一、脆弱性指標體系概述180
二、天然氣管道脆弱性評估指標體系的構想183
三、天然氣管道的脆弱性指標分析183
四、天然氣管道的脆弱性評估指標體系構建187
第五節管道脆弱性評估模型的建立187
一、脆弱性評估模型的方法適用性分析187
二、模糊層次綜合評價模型的建立188
三、評估指標權重計算189
四、模糊綜合評價的基本模型和實施步驟194
第六節天然氣管道脆弱性評估模型的套用196
一、北京市埋地天然氣管道的總體情況196
二、實例研究對象的綜合情況介紹198
三、專家調查及結果統計199
四、脆弱性評估模型的套用201
五、結果分析及總結203
第七節管道脆弱性評價的計算機輔助查詢系統設計205
一、查詢系統的訪問控制技術205
二、基於角色訪問控制模型206
三、天然氣管道脆弱性模糊評價查詢系統許可權訪問機制207
四、天然氣管道脆弱性模糊評價查詢系統許可權控制機制208
第八節天然氣管道脆弱性模糊評價查詢系統的設計208
一、系統開發平台及架構模式的選擇208
二、系統架構方案與模組結構209
三、系統用戶分析與功能需求分析210
四、UML建模213
五、界面設計214
第九章燃氣泄漏擴散和爆炸218
第一節燃氣的泄漏和擴散218
一、燃氣的泄漏218
二、泄漏氣體的擴散220
第二節基於CFD的氣體擴散數值模擬229
一、CFD技術概述230
二、氣體擴散的基本控制方程231
三、湍流的基本方程232
四、湍流數值模擬方法232
五、數值方法235
第三節氣體爆炸的因素及數值模擬239
一、可燃混合氣爆炸的因素239
二、氣體爆炸的模擬242
第十章天然氣管道的安全技術及措施246
第一節天然氣長輸管道運行的安全管理246
一、氣質監控246
二、線路維護247
三、站場的安全管理250
四、輸氣管道運行管理254
五、輸氣管道運行清管的安全254
第二節燃氣事故及常見事故控制措施259
一、燃氣事故分類和級別劃分259
二、燃氣管道事故特點及其原因分析260
三、燃氣管道事故應急措施261
四、燃氣管道事故預防處理措施261
五、燃氣管道典型事故案例分析262
第三節消防設施265
一、火災的分類265
二、滅火的基本方法266
三、滅火物質及其選用267
四、滅火裝置270
五、消防用水及設施271
六、消防站273
參考文獻274
