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第一章 天然气基础知识 1

第一节 天然气基本术语 1

一、天然气及其相关概念 1

二、天然气相关性质指标 2

三、天然气相关地质概念 4

第二节 天然气分类 5

一、天然气分类 5

二、常见类型天然气的主要特征 7

第三节 天然气的组分及成因 12

一、烃类气体 12

二、非烃类气体 15

第四节 天然气的危险、危害性 20

一、天然气的火灾爆炸危险性 20

二、天然气的毒害性 21

第二章 国内外天然气资源及发展状况 23

第一节 世界天然气资源及发展现状 23

一、世界天然气储存现状 23

二、世界天然气产量 25

三、世界天然气消费量 26

四、世界天然气贸易量 27

第二节 我国天然气资源及发展现状 28

一、我国天然气市场现状分析 28

二、我国天然气市场发展趋势 30

第三节 我国天然气的利用政策 31

一、调整天然气利用领域的优先排序 32

二、采取措施促进天然气替代燃煤政策的推行 32

三、加强天然气管输系统建设，保障气源的安全供应 34

四、积极培育天然气市场，逐步建立合理的天然气定价机制 34

五、采取财政补贴等多种激励措施促进城市天然气发展 35

第三章 天然气管输 36

第一节 天然气输送系统及其工艺 36

一、矿场集输系统及其工艺 36

二、干线输气系统 37

三、城市配气系统 38

四、天然气储存及调峰设施系统 38

第二节 天然气输送线路选择及地区等级划分 39

一、输气线路的选择 39

二、输气线路地区的等级划分 40

第三节 国内外天然气管道的发展概况 42

一、国外天然气管道发展概况 42

二、国内天然气管道发展概况 48

第四节 天然气管道的用管选择与敷设 51

一、天然气管道用管 51

二、天然气管道敷设 53

第四章 天然气管道的风险因素分析 57

第一节 天然气管道的安全与风险概述 57

一、安全理念 57

二、安全风险 58

第二节 输气站场的风险因素分析 59

一、站场类型及设施 59

二、主要危险源 59

三、各类站场主要危害分析 61

第三节 天然气管道的自然灾害风险因素分析 63

一、自然灾害种类 63

二、自然灾害对天然气管道的危害 63

第四节 天然气管道的管材失效风险因素分析 66

一、应力腐蚀开裂 66

二、CO2腐蚀失效 66

三、管道的腐蚀穿孔 67

四、管道建设施工隐患 68

第五节 天然气管道的第三方破坏因素分析 70

一、国内外输气管道事故分析 71

二、天然气管道的事故原因分析 73

第五章 常见天然气管道的安全评价方法 74

第一节 安全评价概述 74

一、管道安全评价的目的 74

二、管道安全评价的分类 75

三、安全评价程序 76

四、安全评价报告的内容 78

第二节 传统的安全评价方法 80

一、概述 80

二、几种常见的传统安全评价方法 81

第三节 肯特管道风险评价法 94

一、第三方破坏指数（0～100分） 96

二、腐蚀原因指数（0～100分） 99

三、设计指数（0～100分） 102

四、错误指数（0～1 00分） 104

五、介质危险指数（0～22分） 105

六、泄漏影响系数（0～22分） 106

第六章 天然气管道的安全检测与检测技术 109

第一节 管道腐蚀防护系统的检测 109

一、交流电位梯度法 109

二、直流电位梯度法 110

第二节 管道管体腐蚀和焊接缺陷的检测技术 113

一、传统无损检测技术 113

二、管体腐蚀和焊接缺陷检测新技术 120

第三节 管道泄漏检测技术 123

一、巡线观察法 123

二、空气采样法 123

三、热红外成像法 123

四、气体成像法 124

五、超声导波检测法 124

六、声波法 124

第四节 管道内检技术 126

一、国内外管道内检测技术现状 126

二、常见的管道内检测技术 128

第五节 管道腐蚀监测技术 135

一、管道腐蚀监测技术概述 135

二、国内外管道腐蚀监测技术 135

三、管道腐蚀速率预测模型 138

四、管道腐蚀检测系统简介 139

第六节 管道阴极保护系统的监测技术 140

一、管道阴极保护系统监测技术概述 140

二、阴极保护参数监测系统 141

第七节 管道泄漏的监测技术 143

一、管道泄漏监测技术概述 143

二、国内外管道泄漏监测方法 143

三、管道泄漏监测的关键技术 148

第七章 管道的安全管理与应急救援 151

第一节 天然气管道的安全管理评价 152

一、管道安全管理评价的内容 152

二、管道安全管理评价的要求 154

第二节 管道的事故应急预案 155

一、制定管道事故应急预案的必要性 155

二、管道的事故应急救援体系 156

三、管道应急救援预案的框架 156

四、管道应急救援预案的基本要素 156

第三节 管道事故应急救援预案的评价 164

一、预案的程序评价 164

二、预案的内容评价 165

三、预案配套的制度和方法评价 166

四、预案演练情况的评价 166

第八章 天然气管道的脆弱性评估 167

第一节 脆弱性评估概述 167

一、脆弱性及其相关概念 167

二、脆弱性评估的含义 171

三、天然气管道脆弱性评估的含义 172

四、天然气管道脆弱性评估的意义 173

第二节 脆弱性评估工作的研究现状 174

一、脆弱性在各领域的研究现状 175

二、脆弱性评估指标体系构建的研究现状 176

三、脆弱性评估的实证研究现状 176

第三节 脆弱性评估的主要方法 177

一、综合指数法 177

二、图层叠置法 178

三、函数模型评价法 178

四、模糊物元评价法 179

五、危险度分析方法 179

第四节 天然气管道脆弱性评估指标体系 180

一、脆弱性指标体系概述 180

二、天然气管道脆弱性评估指标体系的构想 183

三、天然气管道的脆弱性指标分析 183

四、天然气管道的脆弱性评估指标体系构建 187

第五节 管道脆弱性评估模型的建立 187

一、脆弱性评估模型的方法适用性分析 187

二、模糊层次综合评价模型的建立 188

三、评估指标权重计算 189

四、模糊综合评价的基本模型和实施步骤 194

第六节 天然气管道脆弱性评估模型的应用 196

一、北京市埋地天然气管道的总体情况 196

二、实例研究对象的综合情况介绍 198

三、专家调查及结果统计 199

四、脆弱性评估模型的应用 201

五、结果分析及总结 203

第七节 管道脆弱性评价的计算机辅助查询系统设计 205

一、查询系统的访问控制技术 205

二、基于角色访问控制模型 206

三、天然气管道脆弱性模糊评价查询系统权限访问机制 207

四、天然气管道脆弱性模糊评价查询系统权限控制机制 208

第八节 天然气管道脆弱性模糊评价查询系统的设计 208

一、系统开发平台及架构模式的选择 208

二、系统架构方案与模块结构 209

三、系统用户分析与功能需求分析 210

四、UML建模 213

五、界面设计 214

第九章 燃气泄漏扩散和爆炸 218

第一节 燃气的泄漏和扩散 218

一、燃气的泄漏 218

二、泄漏气体的扩散 220

第二节 基于CFD的气体扩散数值模拟 229

一、CFD技术概述 230

二、气体扩散的基本控制方程 231

三、湍流的基本方程 232

四、湍流数值模拟方法 232

五、数值方法 235

第三节 气体爆炸的因素及数值模拟 239

一、可燃混合气爆炸的因素 239

二、气体爆炸的模拟 242

第十章 天然气管道的安全技术及措施 246

第一节 天然气长输管道运行的安全管理 246

一、气质监控 246

二、线路维护 247

三、站场的安全管理 250

四、输气管道运行管理 254

五、输气管道运行清管的安全 254

第二节 燃气事故及常见事故控制措施 259

一、燃气事故分类和级别划分 259

二、燃气管道事故特点及其原因分析 260

三、燃气管道事故应急措施 261

四、燃气管道事故预防处理措施 261

五、燃气管道典型事故案例分析 262

第三节 消防设施 265

一、火灾的分类 265

二、灭火的基本方法 266

三、灭火物质及其选用 267

四、灭火装置 270

五、消防用水及设施 271

六、消防站 273

参考文献 274