半定量风险评价技术在居民区埋地LPG管道中的应用.pdf

半定量风险评价技术 在居民区埋地L P G 管道中的应用孟涛何仁洋左尚志( 中国特种设备检测研究中心，北京1 0 0 0 1 3 )摘要：风险评价技术是一门新型管理技术，是系统的风险管理的依据管道风险评价最终的目的是以风险值的大小来对管道各区段的安全程度做出综合评价，并接管道的风险等级对管道进行科学的营理，达到减少管道事故发生、经济合理地保证管道安全运行本文夼绍了中国特检中心利用半定量风险评价技术在居民区中地埋液化石油气管道的应用关毽词：丰定量风险评价；风险等级；地埋管道S e m i —Q u a n t i t a t i v eR i s kA s s e s s m e n tA p p l i c a t i o no nB u r i e dL P GP i p e l i n eS y s t e mo ft h eR e s i d e n t i a lA r e aM E N GT a oH ER e ny a n gZ U OS h a ng z h i( C S E I ，B e i j i n g ，1 0 0 0 1 3 )A b s t r a c t ：r i s ka s s e s s m e n tt e c h n o l o g yi san e wm a n a g e rm a n a g e m e n ts u b j e c t ，a n da l s oi st h eg r o u n d w o r ko ft h er i s km a n a g e m e n t ．T h ef i n i a la i m so ft h er i s ka s s e s s m e n ti st oi n t e g r a t e da s s e s s m e f l tt h es e c u r i t i e so fe v e r ys e c t i o no ft h ep i p e l i n e ，b a s e do nt h en u m b e rv a l u eo ft h er i s ka s s e s s m e n t s ，a n dd e c r e a s et h ep i p ea c c i d e n t sa n dg u a r a n t e eE c o n o m i c a l l yr a t i o n a l l yt h es a f eo p e r a t i o no ft h ep i p e I i n eb ys c i e n t i f i cm a n a g e ·m e n t ．T h i sp a p e rg i v e sas e m i —q u a n t i t a t i v er i s ka p p l i c a t i o no fb u r i e dL P Gp i p e l i n es y s t e mo ft h er e s i ·d e n t i a la r e ab yC S E I ．K e y w o r d ：s e m i —q u a n t i t a t i v er i s ka s s e s s m e n t ；r i s kg r a d e ；b u r i e dp i p e l i n e1 前言我国输油输气和城市燃气管道建设已经有了近3 0 年的历史，部分管道已经进入事故多发期。

输油输气和城市燃气管道是复杂系统，不安全因素及事故诱园很多，涉及到系统本身、人、环境的相互关系，与管道工程的规划、设计、施工、运营、维护和抢修等各方面有关由于输油输气和城市燃气管道的介质具有高压、高温、低温、易燃、易爆、剧毒或腐蚀等特点，一旦发生泄漏或断裂往往引起火灾、中毒等灾难性事故居民区中地埋液化石油气管道直接与居民家庭相连，与居民的生活息息相关，一旦管道发生泄漏会造成人员伤亡和经济损失，而且造成不良的影响由于管道埋于地下，搜集管道运行和腐蚀状况信息非常困难，因此埋地管道的运行必然存在风险管道风险评价方法以诱发管道事故的各种因素为依据，以影响因素发展成危险的可能性为条件，以事故造成的综合经济损失为评价指标，对在役管道安全程度进行综合评价风险评价是风险管理的依据，其最终目的是要按照人们的意志改变危险出现或事故发生的概率，以及一旦出现危险，由于改进防范措施从而降低损失的程度u 一应用于油气管道的风险评价技术总的来说可分为三类：定性风险评价、定量风险评价和半定量风险评价”o 定性风险评价主要是找出管道系统中可能存在的危险因素，并以什么情况下“能”与“不能”的定性方法来最终给出评价系统的危险性。

定量风险评价是一种定量绝对事故频率的数学和统计学方法，它要依据大量实验结果和广泛的真实事故数据·5 5 ·资料的统计分析，并建立数学模型进行计算分析定量法可给出最严密准确的事故发生概率和事故损失后果，但是所要求的历史数据及统计资料却难以在当前，特别是在国内的具体状况下得到满足这个方向现在也是许多研究人员研究的重要方向与内容介于以二两者之间的就是半定量风险评价，其通过对可能引起管道失效的各种因素进行评分，再结合管道失效后果的严重性．最终得出管道的风险等级本文利用半定量风险评价技术对居民区中地埋液化石油气管网进行了风险评价2 半定量风险评价技术半定量风险评价的基本思想就是先确定所有的失效事故因素并评价失效后果，汁算管道的失效后果损失，包括人与环境，最后综合这两个方面的情况给出相对风险等级的结论囚此，埋地管道的风险由两部分组成：一是埋地管道发生失效的可能性；二是失效后果的严重性埋地管道的风险评价就是要找出这两方面的因素，然后进行风险表征，进而完成风险管理该评价方法具有以下几个基本假设”1 ：( 1 ) 独立性，就是各项事故因素对管道的危害是相互独立的；( 2 ) 最糟状况，就是各段管道是按最差的状况来评分；( 3 ) 相对性，各评价分值只是在相对其它分值时才有意义；( 4 ) 主观性，在风险的评价上具有专家或评价者的主观判断性；( 5 ) 公众性，所评价的危害只是对于公众的，而不是针对管道的相关工作人员；( 6 ) 权重，各事故因素的权重大小反应其相对重要程度。

半定量风险评价的一般步骤有”3 ：( 1 ) 划分管段，即依据事先所确定的划分准则将管道分成若干个可能具有相同风险等级的段，恰当的戈4 分原则就是当出现重要的变化时，插入分段点，准贝I j 的确定与成本开支与期望的数据精度有关；( 2 ) 确定导致埋地燃气道发生事故的因素和影响其后果严重程度的因索，即风险影响因素；( 3 ) 确定各管段的失效可能性，在评价失效可能性上，不同的评价模型会有侧重点的差异，但是基本上大都包括第三方破坏、腐蚀、设计施工、误操作及地质条件等；( 4 ) 确定各管段的失效后果，它与管道中介质的危险性、泄漏影响范围及泄漏点周围环境情况，及崩围人口密谋大小密切相关，具体包括人员伤亡、财产损失和社会环境等的无形损失；( 5 ) 计算区段的风险，风险等于失效可能性与失效后果的乘积；( 6 ) 计算并确定各管段的风险等级，这一步是根据各管段失效可能性和失效后·5 6 ·果计算出失效风险值，再依据分级准则对各风险值分级3 半定量风险评价技术的应用中国特种设备检测研究中心管道部，在2 0 0 5 年 1 1 月份利用国家埋地管道风险评价“十五攻关”课题成果对某城市的约9 k m 的居民区中地埋液化石油气管网进行了风险评价。

依据我国的情况，失效可能性评分体系分为通用模版和修正模型两种通用模版包括影响管道失效可能性的所有因素，并且提供这些因素的缺省权重，为全国范围内的在用城市埋地燃气管道失效可能性评分提供基础平台按照通用模版确定的管道失效可能性在全国范围内具有可比性修正模型是针对各地的具体情况而确定的，通用模版中某评分项的权重乘以相应的修正系数，则得到该评分项在针对特定地区的特定失效可能性评分体系中的权重按照修正模型确定的管道失效可能性在其适用范围内具有可比性同时采用通用模版和修正模型对观管网效可能性评价，兼顾了普遍适用性与针对性、全面性与实用性 3 ．1 基本情况管线的基本情况见表1 表1 管道基本情况管道名称某市生活区液化石油气地埋管道 挪x 8 、0 2 1 9x 8 、0 1 5 9x 4 ，5管道规格中压双面埋弧焊螺旋焊管f m m ×m m )0 1 3 3x 3 、0 1 1 3 Bx 4 、0 7 6x 3低压双面埋弧焊螺旋焊管中压3 ．6 0 5 k m 管道长度 低压5 ．3 5 7 k m阴保类型无材质( 新／I B )2 0 钢中压石油沥青( 加强级) 外覆盖层类型 低压石油沥青( 加强级)设设计压力中压不详计／M P Ⅱ低压不详参设计温度／℃常温数 介质液化石油气( L P G )操最高操作中压O ．1 5作压力／M P a低压0 ．0 3 ～0 ．0 4参最高温度／℃常温 数 介质液化石油气( L P G )中压0 3 7 7 ×8 管线沿公路西侧敷设，位于居民生活区围墙栅栏旁边。

沿途地势平坦，人员活动较多，但取土挖沟等第三方施工破坏很少管线大部分在院墙两侧，周围根深植被较多，土壤湿润，地下水位高中压0 2 1 9X8 、0 1 5 9 ×5 管线大部分在小区楼房中问，花池或绿化带内敷设；地上4 层或4 层以上建筑物普遍且占多数，地区等级为四级低压管线全部在小区内，周围人E l 密集，人员活动频繁，管线大部分位于花池或绿化带内；地上4 层或4 层以上建筑物普遍且占多数，地区等级为四级由于该管道建设年代久远、投入运营时间长，加之相关资料不足，本项目以实际走线的方式对管线进行检测和风险评价，并对资料缺失的因素，采用最保守的数值进行分析3 ．2 管道区段划分管道区段划分的原则是，当出现重要的变化时，就插入分段点在判断重要状态变化点时同时考虑成本开支和期望的数据精度综合人I ：1 密度、地区等级要求、防腐层实际状况、管道使用年数等对管线 区段划分依据上述划分原则，评价管道分为8 0 段3 ．3 失效可能性评分失效可能性评价包括第三方破坏评价、腐蚀评价、设备( 装置) 及操作不当评价和本体安全评价四个部分，各部分有若干细则项，总分为1 0 0 分，以一定准则对各细则项打分，各评分项的得分相加，即得第三方破坏得分s 1 、腐蚀得分s 2 、设备( 装置) 及操作不当得分5 3 、本体安全得分Ⅸ，然后将这四项得分别乘以相应权重得失效可能性得分s 。

得分越高失效可能性越大利用通用模版方法计算结果如下：( 1 ) 各区段第三方破坏的得分为2 2 ～3 2 ．3 ，总体来看，第三方破坏的得分相对较高，这主要是管道沿线人口密度高、交通频繁造成的 2 ) 各区段腐蚀的得分为6 6 —7 0 ，各区段得分的差异主要受是土壤电阻率和是否存在交直流杂散电流的影响总体来看，腐蚀得分较高，这是因为多项资料信息不完整或不详，因此选择较保守的分数 3 ) 各区段设备( 装置) 及操作不当的得分均为8 2 ．0 0 ，反应了整个管道的按同一模式进行管理此项得分较高，是因为各项的资料信息不完整或不全，因此选取较保守的分数 4 ) 各区段本体安全得分均为4 5 ，此项得分较高，这是因为各项的资料信息不完整或不详，因此选择较保守的分数 5 ) 失效可能性得分范围为4 8 ．4 —5 1 ．4 9 ，得分较高，这是因为很多评分项所需的资料不完整或不详，因此便保守地对其评价而造成的同时，所评价的管道大部分位于小区内，所经沿线的人口密度、交通状况、环境等因素差异不大，同时，管道的设计、施工、管理等方面是相同的，所以总体得分差异也不大3 ．4 失效后果计算埋地燃气管道的失效后果评价，首先按照扩散模型计算人员伤亡和财产损失面积，再计算出伤亡人数和直接经济损失。

然后，参照国家质量监督检验检疫总局。