油气长输管道工程风险评价发展及现状 3页

风险评价编辑王广亮油气长输管道工程风险评价发展及现状赵永涛(中国石油规划总院环保安全所,北京100083)摘要介绍了油气长输管道工程风险评价和开展风险评价教育”等研究课题达成共识。1994的国内外研究概况、进展、主要评价方法及存在的年,成立了能源管道风险评价指导委员会,并明确问题。该指导委员会的工作目标是促进风险评价和风险关键词石油天然气长输管道风险评价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1国内外研究概况研究中,研制出MISHAP软件包,用于计算管线的关于长输管道的风险分析国外已进行了近失效风险,并取得了实际应用。另外,英国煤气公30年的研究,已经实现了由安全管理向风险管理司为其管道系统风险评估开发出TRANSPIPE软的过渡,由定性风险分析向定量风险分析的转化,件包,在输入运行数据后评估出该地区的个体风风险分析已逐步规范化。如1985年美国Battelle险和公共风险等。1984年,煤气公司将运用自己Columbus研究院发表了《风险调查指南》,在管道开发的软件包作出的评价报告提交给国家“健康风险分析方面运用了评分法;1992年,W.Kent.与安全部”,有效地解决了英国工程学会制定的Muhlbauer撰写的《管道风险管理手册》,详细叙述TD/I标准与“健康与安全部”所定标准之间的条款了管道风险评估模型和各种评价方法,它是美国冲突。该软件包代表了风险评估的当时水平,目前前20年开展油气管道风险评价技术研究工作的已在更新数据模式和扩大计算范围方法得到进一成果总结,为世界各国普遍接受且作为开发风险步完善。评价软件的唯一依据。该书在1996年再版时,增国外在将风险分析应用到管线维修和管理过加了约1/3篇幅,介绍了不同条件下的管道风险程中已取得了巨大的经济效益和社会效益。如美评价修正模型,并在风险管理部分补充了成本与国Amoco管道公司从1987年采用风险评价技术风险关系的内容,使该书更具实际指导意义。目管理所属的油气输送管道和储罐以来,已使年泄前,它已成为世界各国开展油气管道风险评价研漏率由1987年工业平均数值的2.5倍下降到究工作的指导性文献。1994年的1.5倍,从而使公司在1994年取得了接加拿大从20世纪90年代初开始油气管道风近创记录的利润水平。该公司的应用实践表明,完险评价和风险管理技术方面的研究工作。1993善的风险管理手段可降低泄漏修理和环保措施的年,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、开发管道数据作者简介:赵永涛,工程师,毕业于北京理工大库、建立可接受的风险水平、开发风险评价工具包学,博士学位,研究方向为石油化工安全工程。SAFETYHEALTH&ENVIRONMENT37\n安全、健康和风险评价环境费用,对腐蚀管线采用合理使用原则可明显降低险评价软件程序都是基于它所提出的基本原理进维修费用。行编制的。1995年,我国的一些管道工程技术专家也开定量评价法是一种精确定量事故频率的数学始注意到国外关于管线风险技术的发展,并逐步和统计学方法,是基于失效概率和失效结果进行介绍到国内。此后,风险分析在管线风险性评价中的。事故的发生概率和事故损失后果都约定一个的应用研究开始得到部分油田企业重视,1995年具有明确物理意义的单位,所以其评价结果是严12月四川石油管理局编译出版了《管道风险管密和准确的。通过综合考虑管道失效的单个事件,理》一书,重点介绍了W.KentMuhlbauer的方法。计算出最终事故的发生概率和事故损失后果。定量评价法的结果还可以用于安全、成本、效益的分2管道风险评价方法的进展析之中,这是前两类方法都做不到的。然而目前大管道风险评价技术历经30多年,已经有许多多数研究工作集中于生命安全风险或经济风险,管道公司形成了自己的风险分析方法,并有不少而液体管线失效的环境破坏风险还不能定量评相关的文献出版。但总的说来,这些方法可以分为估,生命安全风险、环境破坏风险和经济风险的综3类:定性风险评价、半定量风险分析和定量风险合评价也尚未有合适的方法。另外,定量风险评价分析。需要建立在历史失效率的概率统计的基础之上,定性风险评价的主要作用是找出管道系统存而公用数据库缺少特定管线的详细失效数据,公在哪些危险,诱发管道事故的各种因素,这些因素布的数据也不足以描述给定管线的失效概率。对系统产生的影响程度以及在何种条件下会导致管道失效,最终确定控制管道事故的措施。其特点3管道风险评价常用方法是不必建立精确的数学模型和计算方法,评价的3.1故障树分析(FTA,FaultTreeAnalysis)精确性取决于专家的经验、划分影响因素的细致FTA是一种主要的风险分析方法。该方法是性、层次性等,具有直观、简便、快速、实用性强的美国贝尔电话实验室的A.B.米伦斯在1962年首特点。传统的定性风险评价方法主要有风险检查先提出的。我国于1976年开始介绍并且研究这种表(CL),预先危害性分析(PHA),危险和操作性研方法,并在核工业、航空、航天、机械、电子等领域究(HAZOP)等。定性法可以根据专家的观点提供得到广泛的应用,为提高产品的安全性和可靠性高、中、低风险的相对等级,但是危险性事故的发发挥了重要作用。故障树是由若干节点和连接这生频率和事故损失后果均不能量化。需要识别潜些节点的线段组成的,每个节点表示某一具体事在危险事故时,定性分析常常是重要的第一步。比件,而连线则表示事件之间的某种特定关系。如,确定管道维修的优先次序时,就可按定性风险FTA是一种逻辑演绎分析工具,用于分析所分析法提供的资料确定系统中哪条管道最需要维有事故的现象、原因和结果事件及它们的组合,从修,哪种维修措施最合适。这种方法为合理分配管而找到避免事故的措施。这种分析方法是分析系线维修资金提供了依据。管线维修的实施使操作统事故和原因之间关系的因果逻辑模型,从某一人员积累了知识,从而为管线风险的定量法的形特定的事故开始,运用逻辑推理方法找出各种可成奠定了基础。能引起事故的原因,也就是识别出各种潜在的影半定量分析是以风险的数量指标为基础,对响因素,求出事故发生的概率,并提出各种控制风管道事故损失后果和事故发生概率按权重值各自险的方案。分配一个指标,然后将事故概率和后果严重程度3.2故障类型及影响分析(FMEA,FailureModels的指标进行组合,从而形成一个相对风险指标。最andEffectsAnalysis)常用的是专家打分法,其中最具代表的是海湾出FMEA是一种能对元件或系统进行风险评估版公司出版的《管道风险管理手册》(PipeRisk的方法,它基于失效概率,给出可能的失效模式和ManagementManual)。目前,该书所介绍的评价模失效结果,它以积累的数据、资料和计算机数据库型已为世界各国普遍采用,国内外大多数管道风为基础。FMEA是建立在工程鉴定和工程数据的382007年第7卷第2期标准分享网www.bzfxw.com免费下载\n赵永涛.油气长输管道工程风险评价发展及现状风险评价基础上的,因此这种评估能用于为现有装置提供影响,不同的评价人员使用相同的资料评价同一设计修改和改进意见,也可以为新项目提供指导。个问题,可能会得出不同的结果。尽管有些预测方对于管道来说,失效原因应考虑:①管道失效法较为成熟,风险评价的质量在很大程度上还是案例;②阴极保护电位分布及保护效果;③杂散电取决于判断的正确与否,尤其是假设条件。如对于流影响;④地域土壤特性;⑤多相流成分;⑥冲刷失效可能性和失效后果的描述大量采用人为评分腐蚀因素。方式,专家的经验不尽相同,甚至在一些个别问题失效后果应考虑:①影响区域是城市还是乡上意见相左。虽然管道模糊风险评价对此作了考村;②人口密度;③有无重要设施;④对水资源的虑,但评价矩阵和权重级的确定仍不可避免带有影响等。很强的主观性。3.3概率风险分析(PRA,ProbabilityRiskAnalysis)c)评价的不可靠性。目前,管道风险技术大PRA能识别和描述事件的组合,即:如果事件多是基于决策科学和贝叶斯统计理论的决策分析发生,可以描述将导致的事故或任何其它无法预方法,其特点是不必建立精确的数学模型和计算料的事件;评估每一种事件组合发生的频率;评估方法,不必采用复杂的强度理论和昂贵的现代分事故造成的结果,例如,风险及对经济和环境方面析手段,而是在有经验的现场操作人员和专家意的影响等。见的基础上进行打分评判,其评价的精确性取决PRA可以将设备设计、运行实践、运行历史、于专家的经验,划分影响因素的细致性、层次性以元件可靠度、人的行为、事故分析和环境、健康的及权值分配的合理性。另外,对管道风险要素的关潜在影响集合在一起进行分析。它用逻辑模式来联影响研究很少。因此评价结果的可靠性就受到描述导致严重事故的复杂事件,用物理模式来描影响。述事故的进程和危险材料在环境中的传播,这两d)适用性不够强。一些定量风险评价方法虽种模型是用概率方式提供事故危险特征的。然可靠性较高,但需要的大量数据不易收集;而且定性的PRAwww.bzfxw.com模型一般包括危险及可操作性方法复杂,不便掌握,因此可操作性差,适用性不研究(HAZOP)和FMEA技术,而定量的PRA模型强。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5结语树则是描述系统失效的方式。通过两种模型的分目前,各种风险评价方法都各有其优缺点,所析可以估计每一事故结果的频率。以在油气管道风险评价的过程中应从科学性、系3.4结构可靠性和风险评估(SRRA,Structure统性、适用性以及经济性等方面综合考虑,认真选ReliabilityandRiskAssessment)择评价方法,以达到评价目的要求。SRRA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LongDistanceOil-gasPipelineEngineeringRisk状态假设、结构老化、载荷条件、构件寿命和控制AssessmentDevelopmentandCurrentSituation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。ZhaoYongtao(PetroChinaPlanning&EngineeringInstitute4存在问题EnvironmentandSafetyDepartment,Beijing,100083)a)评价的不完整性。风险评价的不完整性主Abstract:Thispaperintroducestheoverseaand要有两个方面:首先是在危险辨识阶段,分析人员domesticresearchgeneralization,progress,main不可能保证找出所有的危险;其次,是对已辨识的assessmentmethodsandtheexitingproblemsoflong危险不能保证能考虑到所有可能引发事故的原因distanceoil-gaspipelineengineeringriskassessment.和事故后果。Keywords:petroleum;naturalgas;longdistanceb)评价的随意性。由于评价人员主观因素的pipeline;riskassessmentHSESAFETYHEALTH&ENVIRONMENT39