发布时间 : 星期六 文章2014-10-28-035132输油管道的危害识别与风险评价的探讨（ 第三稿）更新完毕开始阅读43884afe8762caaedd33d47c
中国石油大学（北京）现代远程教育毕业设计（论文）
第四章 兰成渝输油管道风险评价
4.1 风险评价办法
兰成渝输油管道由于沿线地质地貌自然环境复杂，风险因素也非常复杂，为了合理并较为准确考虑管道风险因素的作用，本文对管道的风险评价采用层次结构组织建立模型，如图4.1所示[9] [10]。
外 腐蚀 失效可能性LOF 失效后果COF 总风险R 内腐蚀 第三方破坏 地面移位 设计材料 运 行环境影响 高价值地区影响 居民影响
图4.1 兰成渝输油管道风险评价层次模型
风险评价模型的层次结构中，失效可能性LOF为6个子模块，每个子模块代表一类重要的失效原因，其中的每一个变量又被划分到具体的类别，具体的类别为环境、设计、完整性检测和维修。
⑴环境因素。 ⑵设计因素。 ⑶完整性检测因素。 ⑷维修因素。
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失效后果COF考虑了环境敏感地区、高价值地区和对居民的影响。环境高敏感地区包括城镇供水系统的取水地区、湿地、河流和河口地区、国家和地方公园或森林、原生态环境保护区、自然遗产区等。高价值地区可能包括财产较贵重地区、难以补救的地区、建筑物和设施难以重建、连带的代价加高、有历史意义的地区。失效后果COF用泄露冲击指数来表示。
按照层次模型管道风险计算式表示如下：
R=H （4-1）
式中R——风险值 H——冲击指数 ai——危害因素的权重
Pi——危害因素模块
4.2危害因素权重
失效可能性模块中各子模块的权重ai应该是动态的，是对历史的反映，它是以往数据积累和经验判断的结果，由管道失效统计数据来确定，因此，确定危害因素的方法为：首先求出各种因素的概率，将这些概率归一化，最后综合管道技术人员的意见，进行微观调整，进一步确定因素权重。
假设在长L（km）的管道上，N年时间出现事故总数为M次，则风险速率：
r=M/（NL） （4-2） 对应的风险概率为：
P（t）=1-e （4-3） 式中 t——时间；
r——风险速率； P——风险概率。
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兰成渝输油管道（管道长1251.9km）自从2002年投入运行以来，发生了多次腐蚀穿孔和第三方破坏事故。表4-1为兰成渝管道2002年至2013年的失效事故统计[5]。根据此项统计我们不难发现腐蚀和第三方破坏是该管道失效的主要原因。
表4-1 2002—2013年兰成渝输油管道事故统计与危害因素权重
序号 1 2 3 4 5 事故类别 第三方破坏 设计/材料 腐蚀 误操作 其它 次数 2 1 3 1 1 频率（次/km） 0.0016 0.0008 0.0024 0.0008 0.0008 风险概率% 0.0145 0.0073 0.0218 0.0073 0.0073 权重% 24.91 12.54 37.62 12.54 12.54 4.3管道分段原则
由于兰成渝管道不可能存在一致的风险，因此必须对管道分段分析。分段的基本原则是将风险因素变化的频率和数据采集的成本相结合，使其达到最优化。分段是否合理决定着管道风险评价的合理性和准确性。
兰成渝管道全线使用弯头2714多个，弯管13000多个，平均每千米10多个；穿越隧道 28 条，共计21.4km；穿跨越大型河流 46 处；穿越小型河流、沟渠 228 处；穿越铁路 18 处；穿跨越高速公路 15 处；穿越公路169 处。根据实际情况，穿跨越工程是管线工程的关键工程和控制工程，也是最容易出现结构完整性和其它安全问题的地方，往往难以采取措施缓解风险，本文确定该管道的分段原则是按照管线穿跨越方式进行分段，如表4-2所示。
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表4-2兰成渝管道风险评价中的分段
序号 1 2 3 4 5 6 分段位置 穿越隧道 穿跨越大型河流 穿越小型河流、沟渠 穿越铁路 穿跨越高速公路 穿跨越公路 失效可能性LOF 地面移动 外腐蚀 外腐蚀、地面移动 地面移动、设计 地面移动、设计 地面移动、设计 失效后果COF 环境影响 高价值地区影响 环境影响 环境影响 环境影响 环境影响 4.4管道相对风险评价
在确定了兰成渝管道分段和因素权重后，我们可以用层次结构组织模型进行打分，进而进行相对风险评价，见表4-3所示[11] [12]。
表4-3 兰成渝管道相对风险评估结果（0-10分）
失效可能分段位置 性LOF 穿越隧道 穿跨越大型5 河流 穿越小型河6 流、沟渠 穿越铁路 穿跨越高速5 公路 16
第三方腐蚀 破坏 7 5 地面移动 3 设计/运行 材料 5 3 失效后果COF 6 总风险 27.6 风险相对等级 较高 4.6 风险段 高风 8 5 3 6 3 8 40 险段 较高 8 8 6 5 3 6 36 风险段 低风 4.6 6 6 3 5 3 5 23 险段 低风 6 6 4 5 4 4 20 险段