油气长输管道工程风险评价发展及现状.pdf

摘要介绍了油气长输管道工程风险评价 的国内外研究概况、 进展、 主要评价方法及存在的 问题。 关键词石油 天然气 长输管道 风险评价 1国内外研究概况 关于长输管道的风险分析国外已进行了近 3 0年的研究, 已经实现了由安全管理向风险管理 的过渡, 由定性风险分析向定量风险分析的转化, 风险分析已逐步规范化。如1 9 8 5年美国B a t t e l l e C o l u m b u s研究院发表了 风险调查指南 , 在管道 风险分析方面运用了评分法;1 9 9 2年 ,W. K e n t . M u h l b a u e r撰写的 管道风险管理手册 , 详细叙述 了管道风险评估模型和各种评价方法,它是美国 前2 0年开展油气管道风险评价技术研究工作的 成果总结,为世界各国普遍接受且作为开发风险 评价软件的唯一依据。该书在1 9 9 6年再版时, 增 加了约1 / 3篇幅,介绍了不同条件下的管道风险 评价修正模型,并在风险管理部分补充了成本与 风险关系的内容,使该书更具实际指导意义。目 前,它已成为世界各国开展油气管道风险评价研 究工作的指导性文献。 加拿大从2 0世纪9 0年代初开始油气管道风 险评价和风险管理技术方面的研究工作。1 9 9 3 年, 在加拿大召开的管道寿命专题研讨会上, 与会 人员就“开发管道风险评价准则、开发管道数据 库、 建立可接受的风险水平、 开发风险评价工具包 和开展风险评价教育” 等研究课题达成共识。1 9 9 4 年, 成立了能源管道风险评价指导委员会, 并明确 该指导委员会的工作目标是促进风险评价和风险 管理技术应用于加拿大管道运输工业。 英国健康与风险委员会在管线风险管理项目 研究中, 研制出M I S H A P软件包, 用于计算管线的 失效风险, 并取得了实际应用。另外, 英国煤气公 司为其管道系统风险评估开发出T R A N S P I P E软 件包,在输入运行数据后评估出该地区的个体风 险和公共风险等。1 9 8 4年, 煤气公司将运用自己 开发的软件包作出的评价报告提交给国家“健康 与安全部” ,有效地解决了英国工程学会制定的 T D / I标准与 “健康与安全部” 所定标准之间的条款 冲突。 该软件包代表了风险评估的当时水平, 目前 已在更新数据模式和扩大计算范围方法得到进一 步完善。 国外在将风险分析应用到管线维修和管理过 程中已取得了巨大的经济效益和社会效益。如美 国A m o c o管道公司从1 9 8 7年采用风险评价技术 管理所属的油气输送管道和储罐以来,已使年泄 漏率由1 9 8 7年工业平均 数 值 的2 . 5倍 下 降 到 1 9 9 4年的1 . 5倍, 从而使公司在1 9 9 4年取得了接 近创记录的利润水平。 该公司的应用实践表明, 完 善的风险管理手段可降低泄漏修理和环保措施的 赵永涛 中国石油规划总院环保安全所, 北京1 0 0 0 8 3 作者简介 赵永涛, 工程师, 毕业于北京理工大 学, 博士学位, 研究方向为石油化工安全工程。 油气长输管道工程 风险评价发展及现状 3 7S A F E T Y H E A L T H ②阴极保护电位分布及保护效果;③杂散电 流影响;④地域土壤特性;⑤多相流成分;⑥冲刷 腐蚀因素。 失效后果应考虑 ①影响区域是城市还是乡 村;②人口密度;③有无重要设施;④对水资源的 影响等。 3 . 3概率风险分析 P R A,P r o b a b i l i t y R i s k A n a l y s i s P R A能识别和描述事件的组合, 即如果事件 发生,可以描述将导致的事故或任何其它无法预 料的事件; 评估每一种事件组合发生的频率; 评估 事故造成的结果, 例如, 风险及对经济和环境方面 的影响等。 P R A可以将设备设计、 运行实践、 运行历史、 元件可靠度、 人的行为、 事故分析和环境、 健康的 潜在影响集合在一起进行分析。它用逻辑模式来 描述导致严重事故的复杂事件,用物理模式来描 述事故的进程和危险材料在环境中的传播,这两 种模型是用概率方式提供事故危险特征的。 定性的P R A模型一般包括危险及可操作性 研究 H A Z O P 和F M E A技术, 而定量的P R A模型 一般是以事件树和故障树作为工具的。事件树用 于描述初始事件和系统组合的完好、 失效, 而故障 树则是描述系统失效的方式。通过两种模型的分 析可以估计每一事故结果的频率。 3 . 4结 构 可 靠 性 和 风 险 评 估 S R R A,S t r u c t u r e R e l i a b i l i t y a n d R i s k A s s e s s m e n t S R R A是一种评估构件失效概率的方法, 它 是基于失效数据、 分析模型、 专家意见、 构件初始 状态假设、 结构老化、 载荷条件、 构件寿命和控制 顺序来进行的,也可用于决策分析以确定是否需 要修理、 维修或继续观察。 4存在问题 a评价的不完整性。风险评价的不完整性主 要有两个方面首先是在危险辨识阶段, 分析人员 不可能保证找出所有的危险; 其次, 是对已辨识的 危险不能保证能考虑到所有可能引发事故的原因 和事故后果。 b评价的随意性。由于评价人员主观因素的 影响,不同的评价人员使用相同的资料评价同一 个问题, 可能会得出不同的结果。 尽管有些预测方 法较为成熟,风险评价的质量在很大程度上还是 取决于判断的正确与否, 尤其是假设条件。 如对于 失效可能性和失效后果的描述大量采用人为评分 方式, 专家的经验不尽相同, 甚至在一些个别问题 上意见相左。虽然管道模糊风险评价对此作了考 虑,但评价矩阵和权重级的确定仍不可避免带有 很强的主观性。 c评价的不可靠性。目前, 管道风险技术大 多是基于决策科学和贝叶斯统计理论的决策分析 方法,其特点是不必建立精确的数学模型和计算 方法,不必采用复杂的强度理论和昂贵的现代分 析手段,而是在有经验的现场操作人员和专家意 见的基础上进行打分评判,其评价的精确性取决 于专家的经验, 划分影响因素的细致性、 层次性以 及权值分配的合理性。 另外, 对管道风险要素的关 联影响研究很少。因此评价结果的可靠性就受到 影响。 d适用性不够强。一些定量风险评价方法虽 然可靠性较高, 但需要的大量数据不易收集; 而且 方法复杂, 不便掌握, 因此可操作性差, 适用性不 强。 5结语 目前, 各种风险评价方法都各有其优缺点, 所 以在油气管道风险评价的过程中应从科学性、 系 统性、 适用性以及经济性等方面综合考虑, 认真选 择评价方法, 以达到评价目的要求。 L o n gD i s t a n c eO i l - g a s P i p e l i n eE n g i n e e r i n gR i s k A s s e s s m e n t D e v e l o p m e n t a n dC u r r e n t S i t u a t i o n Z h a o Y o n g t a o P e t r o C h i n a P l a n n i n g n a t u r a lg a s ;l o n gd i s t a n c e p i p e l i n e ; r i s k a s s e s s m e n tHS E 3 9S A F E T Y H E A L T H E N V I R O N ME N T 风 险 评 价 赵永涛.油气长输管道工程风险评价发展及现状