時間:2017年08月11日 分類:電子論文 次數(shù):
這篇風(fēng)險評估論文發(fā)表了長輸天然氣管道風(fēng)險評估實(shí)例,論文主要對新疆地區(qū)的某個長輸管道進(jìn)行了全面檢查和風(fēng)險評估,論文主要依據(jù)GB/T27512-2011對待檢管道進(jìn)行評估,分析了風(fēng)險值,得到了相應(yīng)的風(fēng)險等級,為后續(xù)選擇全面檢驗(yàn)方法提供了依據(jù)。
關(guān)鍵詞:風(fēng)險評估論文,長輸天然氣管道,風(fēng)險評估,失效可能性,失效后果
風(fēng)險值長輸天然氣管道,在運(yùn)行一定時間后,都可能發(fā)生因腐蝕、第三方破壞、設(shè)備及操作、本體安全等因素造成的泄露或破裂事故。天然氣具有易燃、易爆特點(diǎn),發(fā)生事故后嚴(yán)重影響著人民群眾的正常生活和生命財(cái)產(chǎn)安全[1]。盡管使用單位在設(shè)計(jì)、安裝及運(yùn)行維護(hù)期間采取各種方法防止事故的發(fā)生,但由于管線敷設(shè)環(huán)境的特殊性,一般的措施難以確保天然氣管線的長期安全運(yùn)行。然而,風(fēng)險評估技術(shù),作為埋地管道完整性管理的核心,其通過對管線的潛在危險源識別和失效后果分析,得出風(fēng)險值,將風(fēng)險進(jìn)行量化,得出不同的風(fēng)險等級,從而有針對性的制定出風(fēng)險防控措施。
該方法能夠合理運(yùn)用有限的人力、物力、財(cái)力等資源條件,達(dá)到有效降低風(fēng)險的目的[2]。目前,半定量的風(fēng)險評估方法是我國使用較為普遍的風(fēng)險評估方法。國內(nèi)現(xiàn)行有效的針對埋地管道的半定量風(fēng)險評估標(biāo)準(zhǔn)有兩個,分別是GB/T27512-2011《埋地鋼質(zhì)管道風(fēng)險評估方法》和SY/T6891.1-2012《油氣管道風(fēng)險評價方法第一部分:半定量評價法》。
這兩個標(biāo)準(zhǔn)均是以誘發(fā)管道事故的各種風(fēng)險因素為依據(jù),以影響因素發(fā)展成危險事故的可能性為條件,以事故造成的綜合損失為考量指標(biāo),依據(jù)細(xì)則對管線的各區(qū)段進(jìn)行評價,以風(fēng)險值的大小來對管線不同區(qū)段的風(fēng)險等級作出綜合評價,然而兩者在管段劃分原則、失效后果和失效可能性的評分體系、風(fēng)險值計(jì)算、風(fēng)險等級劃分等方面又各有特點(diǎn)。
1待檢管線基本情況
某長輸天然氣管線長度104005m,設(shè)計(jì)壓力4.0MPa,設(shè)計(jì)溫度常溫,級別為GA2,投用日期2004年6月,設(shè)計(jì)規(guī)范為GB50251-2003、SY/T0015-1998、SY/T0019-1997,驗(yàn)收規(guī)范為SY0401-1998、SY/T4079-1995、SY/T0019-1997,詳細(xì)參數(shù)如表1。沿途經(jīng)過了戈壁灘、公路、河流、農(nóng)田、鄉(xiāng)村、城鎮(zhèn)等,部分地區(qū)車流量和人流量較大。審查資料發(fā)現(xiàn),使用單位有專職部門和人員進(jìn)行管線的巡檢,但安全管理制度不太完善,未提供壓力管道安全管理人員、巡檢人員上崗證,管線無使用登記證、監(jiān)督檢驗(yàn)報告,未提供年度檢查報告,管線運(yùn)行維護(hù)記錄不齊全,對管線沿線公眾教育不夠。
2半定量風(fēng)險評估方法
GB/T27512-2011主要依據(jù)風(fēng)險評估的基本原理,首先對待檢管線進(jìn)行區(qū)段劃分,從事故發(fā)生的可能性和事故后果兩方面綜合評估埋地管道在實(shí)際使用工況和環(huán)境條件下的風(fēng)險程度,是一種基于專家打分的半定量風(fēng)險評估方法,以風(fēng)險值的大小對管線各區(qū)段作出綜合評價。管道風(fēng)險值(R)=失效可能性得分(S)×失效后果得分(C)。
2.1失效可能性的評分方法
待檢管線屬于在役階段,故本文采用在役埋地鋼質(zhì)管道基本模型進(jìn)行失效可能性評分。輸氣管道在役階段失效可能性評分從第三方破壞得分(S1)、腐蝕得分(S2)、設(shè)備(裝置)及人員操作得分(S3)、管道本體安全得分(S4)四個方面進(jìn)行評價。失效可能性得分S=100-(0.25S1+0.25S2+S3+S4)。第三方破壞主要影響因素有地面活動水平、埋深、占壓、地面裝置及保護(hù)措施、公眾對管道的保護(hù)意識、用戶對公眾宣傳情況、巡線、管道標(biāo)識等;腐蝕由大氣腐蝕、內(nèi)腐蝕、土壤腐蝕組成;設(shè)備(裝置)及人員操作因子主要包括設(shè)備(裝置)功能及安全質(zhì)量、設(shè)備(裝置)的維護(hù)保養(yǎng)、設(shè)備(裝置)的操作、人員培訓(xùn)考核、安全管理制度等構(gòu)成;管道本體安全主要涉及設(shè)計(jì)、制造、施工及地質(zhì)條件等相關(guān)內(nèi)容。
2.2失效后果的評分方法
在役階段埋地鋼質(zhì)管道失效后果評分,主要涉及介質(zhì)的短期危害性、介質(zhì)的最大泄露量、介質(zhì)的擴(kuò)散性、人口密度、沿線環(huán)境、泄露原因和供應(yīng)中斷對下游用戶影響七個方面,依據(jù)管線相關(guān)實(shí)際情況進(jìn)行逐項(xiàng)半定量評分,失效后果得分為每個方面的得分之和。
3實(shí)例分析
本次評價依據(jù)檢測結(jié)果、人口密度、環(huán)境狀況等對管線進(jìn)行區(qū)段劃分,共分為3段,結(jié)果如表2。
3.1失效可能性的評分
依據(jù)失效可能性評分方法,依次從第三方破壞得分(S1)、腐蝕得分(S2)、設(shè)備(裝置)及人員操作得分(S3)、管道本體安全得分(S4)四個方面進(jìn)行評分,具體賦分參照GB/T27512-2011附錄D。3.1.1第三方破壞(S1)評分如上所述,第三方破壞由不同的影響因素構(gòu)成,各個因素得分總和才是第三方破壞總得分,如表3所示。3.1.2腐蝕(S2)評分在役輸氣管線腐蝕得分由大氣腐蝕、內(nèi)腐蝕、土壤腐蝕三部分組成,腐蝕得分為三部分評分之和,如表4所示。3.1.3設(shè)備(裝置)及操作(S3)的評分輸氣管道設(shè)備(裝置)及操作(S3)的得分由設(shè)備(裝置)功能及安全質(zhì)量、維護(hù)保養(yǎng)、操作、人員培訓(xùn)與考核、安全管理制度、防錯裝置6部分組成,總得分為6部分得分之和,如表5所示。3.1.4管道本質(zhì)安全質(zhì)量(S4)的評分由上節(jié)可知,管道本質(zhì)安全質(zhì)量包括設(shè)計(jì)施工控制、檢測及評價、自然災(zāi)害及防范措施和其他4部分,具體評分如表6所示。因此,該長輸天然氣管線在用階段失效可能性評估結(jié)果如表7所示,從失效可能性評分表可知:1)三區(qū)段第三方破壞的得分分別為60.5、50.5、35,此得分主要是由于沿線人口密度、建設(shè)活動、敷設(shè)區(qū)域的環(huán)境不同引起的;2)三區(qū)段腐蝕的得分為55.5、55、61,得分不同,主要是敷設(shè)環(huán)境不同;3)三區(qū)段設(shè)備(裝置)及操作得分均為56,說明管道按同一模式進(jìn)行管理;4)三區(qū)段本體安全得分為65.5、68.5、68,得分不同,主要是敷設(shè)環(huán)境、是否處在地震帶等不同。
3.2失效后果計(jì)算
失效后果評分模型,從介質(zhì)的短期危害性、介質(zhì)的最大泄漏量、介質(zhì)的擴(kuò)散性、人口密度、沿線環(huán)境、泄漏原因和供應(yīng)中斷對下游用戶影響7個方面對在役埋地鋼質(zhì)管道失效后果進(jìn)行半定量評分。失效后果得分為每個方面的得分之和,每個方面得分又為其下設(shè)的各子評分項(xiàng)之和。各區(qū)段失效后果的評價結(jié)果如表7所示。
3.3風(fēng)險值計(jì)算及風(fēng)險等級劃分由上述可知,管道風(fēng)險值(R)=失效可能性得分(S)×失效后果得分(C)。
3.3.1依據(jù)GB/T27512-2011,風(fēng)險絕對等級劃分如下:(1)低風(fēng)險絕對等級:[0,3600];(2)中等風(fēng)險絕對等級:[3600,7800];(3)較高風(fēng)險等級:[7800,12600];(4)高風(fēng)險絕對等級:[12600,15000]。
3.3.2假設(shè)該條埋地管道風(fēng)險最低得分為Min,最高得分為Max,則風(fēng)險相對等級劃分如下:(1)低風(fēng)險相對等級:R∈[Min,Min+(Max-Min)×6/25];(2)中等風(fēng)險相對等級:R∈[Min+(Max-Min)×6/25,Min+(Max-Min)×13/25];(3)較高風(fēng)險相對等級:R∈[Min+(Max-Min)×13/25,Min+(Max-Min)×21/25];(4)高風(fēng)險相對等級:R∈[Min+(Max-Min)×21/25,Max]。可知,所評價待檢管線各區(qū)段的風(fēng)險值計(jì)算結(jié)果如表8所示。
4結(jié)論
根據(jù)上述風(fēng)險評估結(jié)果,可見,所評價管線的風(fēng)險絕對等級為低、中、中,風(fēng)險相對等級為低、中、高。失效可能性方面,整體得分中等。沿線地面活動的影響、管道局部埋深不足、管道局部占壓、公眾教育、公眾保護(hù)意識、地面裝置狀況是第三方破壞的主要因素;敷設(shè)環(huán)境、是否定期檢測及維護(hù),是管道腐蝕、本體安全的主要因素;該管道裝置較簡單且為統(tǒng)一管理,使得設(shè)備(裝置)及操作得分相同。失效后果方面,管線失效后經(jīng)濟(jì)損失較大,失效后果得分主要來源于人員傷亡的財(cái)產(chǎn)損失及停氣造成的民生和社會影響等。通過對風(fēng)險的分析,結(jié)合現(xiàn)場檢驗(yàn)檢測,提出如下建議:通過提高管理水平;進(jìn)一步完善安全操作及維護(hù)保養(yǎng)規(guī)程;加強(qiáng)管道沿線公眾教育以提高公眾對管道的保護(hù)意識;對三樁一牌進(jìn)行明確標(biāo)識;解決管道占壓問題;定期進(jìn)行檢驗(yàn)(包括年度檢查);加強(qiáng)專業(yè)人員培訓(xùn)及日常巡線;對已損壞及失效的測試樁進(jìn)行修理并定期維護(hù)及檢測;定期進(jìn)行外防腐層非開挖檢測及氣體泄漏檢測等。希望借助這些措施,能夠達(dá)到減少失效可能性,進(jìn)一步降低管道風(fēng)險等級的目的。
參考文獻(xiàn)
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作者:張小壘 姜秀海 單位:新疆維吾爾自治區(qū)特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院