潛在影響區(qū)域是管道泄漏著火后可能使其周邊公眾安全和/或財產(chǎn)遭到嚴(yán)重影響的區(qū)域。通常簡化認(rèn)為潛在影響區(qū)域是一個圓形區(qū)域，其半徑可通過潛在影響半徑計算公式來簡化計算，也可由專業(yè)技術(shù)人員采用專業(yè)軟件來進行精確計算。

簡化計算時的潛在影響半徑計算公式為：

式中，R為潛在影響半徑，m；D為管徑，mm；P為最大允許操作壓力，MPa。

據(jù)美國石油學(xué)會分別在1966年和1996年的研究，潛在影響半徑計算公式確定的人員影響程度是人暴露在該環(huán)境下大約3 s時會感到疼痛，該情況下操作人員不能正常履行其工作職責(zé)。所以該范圍不是死亡范圍，也不是輕傷范圍。需要簡化計算死亡半徑，可將潛在影響半徑計算公式中的系數(shù)由0.099替換為0.078，計算輕傷半徑則將系數(shù)替換為0.202。

天然氣管道泄漏著火后的影響范圍受許多因素影響，該公式計算時僅使用了管徑和最大允許操作壓力兩個參數(shù)，進行了大量簡化。譬如僅考慮天然氣泄漏后著火形成的噴射火影響，不考慮爆炸的影響；管道失效模式為破裂，不考慮小孔、中孔、大孔泄漏等其他情況；天然氣泄漏速率取最大泄漏速率的1/3；不考慮風(fēng)速風(fēng)向的影響等。

這些簡化中，有些會使?jié)撛谟绊懓霃接嬎憬Y(jié)果比真實情況偏小，也可能偏大。如存在一定擁塞的場所中，天然氣管道爆炸的影響范圍會大于噴射火的影響范圍，這時潛在影響半徑計算結(jié)果偏小；天然氣管道破裂的影響范圍遠大于小孔、中孔、大孔泄漏等失效模式的影響范圍，這時潛在影響半徑計算結(jié)果偏大；天然氣泄漏速率取最大泄漏速率的1/3，在天然氣管道泄漏著火初期計算結(jié)果偏小，中后期計算結(jié)果偏大；在不利風(fēng)向下，不考慮風(fēng)速風(fēng)向的影響會使計算結(jié)果偏小。因此管道企業(yè)使用潛在影響半徑計算公式時必須注意，其計算結(jié)果僅供進行初步判斷，做重大決策時應(yīng)該以專業(yè)軟件計算結(jié)果為準(zhǔn)。

因?qū)�壓力�?0 MPa以上管道的計算結(jié)果誤差太大，ASME B31.8S―2020《輸氣管道系統(tǒng)完整性管理》中直接明確該公式不適用于10 MPa以上的管道。采用專業(yè)軟件計算可以大大減小計算時的誤差。目前國內(nèi)外都有可用于精準(zhǔn)計算的成熟軟件，只需要專業(yè)技術(shù)人員收集大量數(shù)據(jù)，設(shè)定具體泄漏場景和參數(shù)進行計算，得到的結(jié)果可以在管道影像圖上進行形象展示。

作者簡介：張華兵，現(xiàn)任河北大學(xué)智慧油氣管道研究所所長，油氣管道完整性管理技術(shù)委員會秘書長，甘肅省管道保護協(xié)會特約研究員，長期從事油氣管道完整性管理技術(shù)研究與應(yīng)用工作。聯(lián)系方式：modify78@163.com。