浅谈石油长输管道的危害与保护

浅谈石油长输管道的危害与保护

我国管道运输行业发展的这些年来，事故发生率较高，有些具有危险的管道没有进行风险评估，或者没有被国家安全规范考虑。虽然在设计和铺设输送危险介质管线经过敏感的或者人口稠密地区时，也参照了全面的设计验收规范执行。但在管道运行的这些年来，事故发生率还是比较高，带来了非常严重的后果，包括经济损失以及人员伤亡，引起了社会的强烈反映。因此管道系统的后期管理，可靠性分析及风险评价也越来越引起来自各方面的关注和重视。

标签：石油 长输管道 风险

一、引言

管道运输行业发展的这些年来，事故发生率较高，其中不乏恶性事故，后果严重，包括经济损失以及人员伤亡，引起了社会的强烈反响。因此，管道系统的后期管理，可靠性分析及维护和抢修也引起来自了各方面的重视。发展和完善这些技术刻不容缓。对管线失效事件类型和后果的分析强调出在如何有效的控制有关危险中，预防是最重要的。管道的维护和抢修中最主要基本点是在对历史事故数据的分析基础上进行不同管道系统的风险识别及确认。本文借鉴其它管道系统的事故原因，列出了管道类型初步分类应考虑的条件和面临的主要风险。对管道类别应该有区别的划分：比如天然气管道和输送有危险液体介质的管道。因为不同类别的管道有不同的性质和危险程度。同一管道系统，不同管段也应该有所划分，这样才能准确了解各薄弱环节，分别轻重缓急，掌握减少风险工作的最佳时机，将风险因素控制在管理者容许的范围之内。

故障树分析是适合用于大型复杂系统的可靠性和安全分析的一种技术。应用故障树分

析的原理建立了基于破裂和穿透两种失效形式的长输油气管线故障树。对故障树进行定性分析，求出最小割集，识别了引起管道失效的主要影响因素。故障树分析法从本质上讲还是一个容易进行定量计算的定性模型。因此，可以以此模型进行管道定量风险分析。长输管道系统中由于缺乏足够的现场数据及实验数据，因此利用模糊故障树分析法对长输管线系统进行分析。以长输管线主要风险因素故障树为模型，采用三角模糊数表示事件发生的概率，计算管道失效概率，并将模糊重要度分析的新方法一中值法引入长输管线系统的故障树分析中来，给出了计算方法及步骤，并用模糊重要度法对故障树基本事件进行排序。为处理长输管线故障树中的模糊问题提供了一种研究思路。运行中的油气管线是一个复杂的系统，这个系统中部分信息己知，部分信息未知，因而可以将它看作是一个灰色系统。同样以长输管线主要风险因素故障树为模型，运用灰色系统理论中的灰关联分析进行故障树诊断的综合分析。

二、长输管道的隐患

风险是指人们从事某项活动时，在一定时间内可能发生的危害。这种可能危害来自两个方面：一是风险事件发生的可能，即其风险概率，二是风险事件发生后的严重后果，即风险后果。一般定义为事故单位时间内发生的概率与该事故的后果（生命与财产损失或损伤及其他损失）的乘积。若以P C Probability）代表风险概率，C （ Consequence）代表风险后果，则风险R C Risk）可简单表示为：R=PCo据此，油气管道风脸可以定义为油气管道失效后果的数学期望，失效后果可用失效损失来度量曰。 风险本身就是既具随机性，又具模糊性。风险不是危险，它是发生灾害（损害）潜在可能性的一种量度。危险是风险存在的前提，危险可以定义为“可生产潜在损失的特征或一组特征”。危险转变为现实的概率的大小及损失严重的程度的综合称为风险。危险是无法改变的，而风险却在很大程度上随人们的意志而改变，即按照人们的意志可以改变事故发生的概率和（或）一旦出现事故后，由于改进防范措施从而改变损失的程度。

三、长输管道保护的意义

对管线失效导致的意外事件的分析强调出在如何有效的控制有关危险中，预防是最重要的。从过去的意外事件得到的教训中，我们明白必须落实相关的标准和规范。因此，长输管线的安全可靠性和风险性评价是一项非常重要的工作，发展和完善这些技术刻不容缓。 我国在大型的管道工程建设、运行管理、日常维护、事故检测和故障排除等方面缺乏经验和技术。为保证管道安全运行，必须从管道建设的每个环节入手，借鉴国外建设和运营管理的经验，以防为主，杜绝事故隐患。为此，针对国外管道建设大国如俄罗斯、欧洲以及美国管道事故进行了专项分析和比较，旨在了解国外管道事故状况，分析其原因，以便得到可以借鉴的经验。以防患于未然。 管道可靠性研究的主要任务是分析管线系统（包括设备）的故障模式及原因，计算单元或系统的可靠性，研究单元或系统故障对管路输送的影响找出系统的薄弱环节，提出改善和提高系统可靠性的具体而有效的措施，根据可靠性分析的结果确定最优的设备备用系数、维修能力、物质计划和必要的油气事故储备量。对于同一管道系统的不同管段的可靠性分析，可以准确了解各薄弱环节，分别轻重缓急，掌握减少风险工作的最佳时机，将事故隐患消灭在萌芽状态，避免事故的发生，将风险因素控制在管理者容许的范围之内。

管道定量风险评价（QRA-Quantitative Risk Analysis）作为管道风险管理的基础，其目的是通过计算某段管道或整条管道系统的风险值对各个管段（或各条管道）进行风险排序，以识别高风险的部位，确定那些最大可能导致管道事故和有利于潜在事故预防的至关重要的因素、确定管段维护的优先次序。为维护活动经济性的决策提供依据，最终使管道的运行管理更加科学化。定量评价法是管道风险评价的高级阶段，是一种定量绝对事故频率的严密数学和统计学方法，是基于失效概率和失效结果直接評价的基础上的。然而目前大多数研究工作集中于生命安全风险或经济风险。而液体管线失效的环境破坏风险还不能定量评估，生命安全风险、环境破坏风险和经济风险的综合评价也尚未有合适的方法；

另外，定量风险评价需要建立在历史失效率的概率统计的基础之上，而公用数据库一般没有特定管线的详细失效数据，公布的数据也不足以描述给定管线的失效概率。

四、结语

在管段分析中，将普遍意义的长输管线故障树根据以上分析进行删减，建立每个管段的独立故障树，进行定性定量分析。找出薄弱管段，危险因素，以及提高系统可靠性需要注意的基本事件危险程度大小和排序，为管道的管理运行提供具体的数据理论基础，以期提高管道运行的安全性。