【正文】 從未做任何工作 ???????????????????????? 0 分 沒有設(shè)立保護工崗位，從未對陰極保護系統(tǒng)進行過檢查。 該公式要求輸入管道 最大許用應(yīng)力， 該參數(shù) 需要通過應(yīng)力試驗得到 。 使用下面的公式確定抵抗外部均勻載荷所需要的最小壁厚： 3 )/6( EpDt ??? （ 33） 式中 t—— 抵抗外部均勻載荷所需要最小壁厚， in； D —— 直徑 ,in； p —— 均勻外部壓力， psig； E —— 管道彈性模量。將設(shè)計指數(shù)作為標題，是因為所有的操作運行均應(yīng)納入設(shè)計的考慮范圍。 原理論中沒有此項，增加該項主要是鑒于陰極保護系統(tǒng)對管線防腐 所起的重要作用?？蛇M行如下評分： 直接用測試樁監(jiān)控管線附近的所有埋地金屬；整段管線的測試樁間距不大于 1mile（ ） ???????????????????? ??? ????? 3 分 測試樁最大間隔 1~2mile，并且經(jīng)測試樁監(jiān)控所有的外來交叉管線；所 有套管沒有全部得到監(jiān)控；另外一些埋地金屬可能沒有受到監(jiān)控 ?? ????? ??? 1~2 分 所設(shè)置的測試樁間隔有時候要超過 2mile（ ）；并不是所有潛在的干擾源都得到監(jiān)控 ???????????????????? ???? ?????? 0 分 在測試樁上讀取讀數(shù)的頻率： 以省略和補償 IR 降法讀取管 — 地電位，其讀取時間隔為： 6 個月 ???????????????????? ? ??????? 3 分 6 個月 ~每年 1 次 ???????????????? ? ??????? 2 分 每年 1 次 ??????????????? ?????? ? ????? 1 分 將有關(guān)間距的分值加上讀取間隔的分值就是該項總得分，其最大值為 6 分，最小值為 0 分。 （ 4） 系統(tǒng)運行年限（不可變因素） 依據(jù)管道系統(tǒng)使用年限主要分為以下幾個等級 ： 投用 0~5 年 ?????????????????????????? 3 分 投用 5~10 年 ????????????????????????? 2 分 投用 10~20 年 ??????????????????????? ?? 1 分 運行年限 20 年 ???????????????????????? 0 分 （ 5） 其它埋地金屬電流（不可變因素） 其它埋地金屬可能 會 干擾管道陰極保護系統(tǒng)的正常運行。 抓住所有直觀檢查的機會，并應(yīng)用一個或更多的間接檢測技術(shù)； 中等 —— 由有資格的人員例行公事地進行非正式性檢查。 ① 包覆層的質(zhì)量 根據(jù)包覆層目前應(yīng)用的適當(dāng)與否來評價包覆層的優(yōu)劣。 管道內(nèi)腐蝕（ 20%） 評價管道內(nèi)腐蝕主要考慮以下兩方面因素： （ 1）產(chǎn)品腐蝕性 ?? ? ???????????????????? 0~10 分 （ 2）管道內(nèi)部防護 ??? ? ?????????????????? 0~10 分 （ 1） 產(chǎn)品腐蝕性（不可變因素） ① 強腐蝕 ??????? ? ?????????????????? 0 分 ② 輕微腐蝕 ?????? ? ?????????????????? 3 分 西南石油大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 17 ③ 僅在特殊條件下出現(xiàn)腐蝕性 ? ???????????????? 7 分 ④ 不腐蝕 ? ? ???????? ???????????????? 10 分 （ 2） 管道內(nèi)部防護（可變因素） [17] ① 無措施 ? ? ???????????????????????? 0 分 ② 管內(nèi)監(jiān)控 ? ???????????????????????? 2 分 主要方式有以下幾種： ① 用可連續(xù)傳輸電氣測量信號的探測器檢測管道腐蝕跡象；② 在輸送產(chǎn)品中用取樣器進行定期地取樣測試其實際的腐蝕程度 ； ③ 清管。 （ 3） 包覆層 /檢查（可變因素 ） 包覆層 不可能 是 完全 沒有缺陷的， 因此它不能 完全清除腐蝕的潛在危險。 （ 4）不可能 ????????????? ? ?? ? ??? ? ??????? 5 分 管道運營單位對管線進行過認真細致的風(fēng)險辨識工作。與此項不同。管道與 公路、鐵路與水路 穿越并沒有全部設(shè)立 標志牌。大多數(shù)第三方破壞 均 是 無 意造成的， 有可能看不懂地面標志或不知道地下管道的確切位置，或不了解管輸產(chǎn)品的物性及其泄漏后果的嚴重性。 在活動程度風(fēng)險因素的評分當(dāng)中人口密度也是非常重要的一項內(nèi)容。因此，采用預(yù)防機械性破壞管道的措施相當(dāng)于增加覆蓋層的等效厚度： 管道相對 失效 后果由 泄漏后果指數(shù) 來表征，主要 影響 因素有兩個 ：介質(zhì)危害 和擴散系數(shù) 。應(yīng)加強陰極保護系統(tǒng)的檢查 ； （ 3）管材初始缺陷。 . 圖 22 原油管線失效故障樹 西南石油大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 7 表 21 原油管線失效故障樹中的符號與相應(yīng)事件 符號 事件 符號 事件 P 管線失效 f13 土壤含鹽量較高 A1 管線穿孔 f14 土壤 pH值低 A2 管線開裂 f15 土壤中含有 SRB B1 管線腐蝕嚴重 f16 土壤氧化還原電位高 B2 管線存在缺陷 f17 土壤含水率高 B3 管線承壓能力低 f18 陰極保護失效 B4 管線腐蝕開裂 f19 防腐絕緣層老化 C1 管線外腐蝕 f20 原油中含有硫化氫 C2 管線內(nèi)腐蝕 f21 原油中 含有 O2 C3 施工缺陷 f22 原油中含有 CO2 C4 初始缺陷 f23 原油中含水 C5 管線存在裂紋 f24 緩蝕劑失效 C6 管材力學(xué)性能差 f25 管道內(nèi)涂層變薄 D1 管線內(nèi)腐蝕環(huán)境 f26 管道襯里脫落 D2 管線應(yīng)力腐蝕嚴重 f27 管線清管效果差 E1 第三方破壞嚴重 f28 管溝質(zhì)量差 E2 土壤腐蝕 f29 管道焊接方法不當(dāng) E3 管線外防腐措施 f30 焊接材料不合格 E4 管線內(nèi)防腐措施 f31 管段預(yù)處理質(zhì)量差 E5 酸性物質(zhì) f32 管段焊縫表面有氣孔 E6 管道焊接 f33 管段未焊透部分過大 E7 材質(zhì)存在缺陷 f34 焊接區(qū)域滲碳嚴重 E8 管線承載大 f35 焊接區(qū)域存在過熱組織 f1 結(jié)蠟嚴重憋壓 f36 焊接區(qū)域存在顯微裂紋 f2 管材抗腐蝕性能差 f37 焊縫表面有夾渣 f3 管線強度設(shè)計不夠 f38 管段焊后未清渣 f4 違章建筑物 f39 管線安裝質(zhì)量差 f5 管道附近土層運移 f40 管材中含有雜質(zhì) f6 管線標志樁不明 f41 管材金相組織不均勻 f7 沿線壓管嚴重 f42 管材晶粒粗大 f8 管道上方違章施工 f43 管材選擇不當(dāng) f9 外界較大作用力 f44 管材加工質(zhì)量差 f10 管線內(nèi)應(yīng)力較大 f45 管段存在殘余應(yīng)力 f11 土壤根莖穿透防腐層 f46 管段存在應(yīng)力集中 f12 土壤中含有硫化物 f47 管材機械性能差 原油管線風(fēng)險及災(zāi)害評價技術(shù)研究 陸上原油管線失效故障樹的定性分析 原油管線失效故障樹最小割集 利用下行法和事件邏輯運算法則求出 圖 22 中原油管線失效故障樹的所有最小割集，將故障樹轉(zhuǎn)化為等效的布爾代數(shù)方程， 見式（ 21） ： (21) 由上式可知，原油管線失效故 障樹 共 由 60 個各階割集組成， 其中 一階最小割集 29個，二階最小割集 7 個，三階最小割集 12 個，四階最小割集 12 個。 采 用 故障樹分析 方法對原油 管道進行危害 辨識 ，能夠找出導(dǎo)致事故發(fā)生的初始因素，發(fā)現(xiàn)和查明系統(tǒng)內(nèi)各種潛在的危險因素， 為 管理者制定預(yù)防措施提供依據(jù) [12]。 研究管道 相對 風(fēng)險 可接受性 評估相關(guān)理論， 得到 相對 風(fēng)險可接受標準的計算方法。首先，專家打分存在一定的主觀因素；其次，不能準確判斷泄漏后果的危害。 如果不加改進的盲目應(yīng)用 則 很難保證評價結(jié)果的準確性。 國外應(yīng)用管道風(fēng)險評價技術(shù) 已取得了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。 原油管線風(fēng)險及災(zāi)害評價技術(shù)研究 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國外研究現(xiàn)狀 國外關(guān)于壓力管道的風(fēng)險 評價 已進行了近 30 年的研究， 起 始于 20 世紀 70 年代 美國。通過風(fēng)險評價可以達到最低事故率、最少損失和最優(yōu)化投資效益，具體說來有以下幾方面的意義 [2]。 通過 將風(fēng)險評價結(jié)果與 “馬 廣”長輸原油管線事故統(tǒng)計資料和日常運行維護經(jīng)驗進行 對比 ， 本文所研究的 改進 原油 管道風(fēng)險評價方法能 找出高風(fēng)險管段，確定出重大風(fēng)險及其主要 影響因素 ，評價結(jié)果能夠滿足工程要求 。 新增加 了 自 然災(zāi)害（人為導(dǎo)致）、保護工、設(shè)計合理性等風(fēng)險因素， 并重新分配各風(fēng)險因素的權(quán)重。 特別在人口稠密地區(qū)，此類事故往往會造成嚴重傷亡及重大經(jīng)濟損失，同時帶來惡劣的社會及政治影響。 其次， 考慮到輸油管 道 一旦發(fā)生失效泄漏可能造成非常嚴重的后果 ， 文 中 對管輸產(chǎn)品的泄漏 規(guī)律 、擴散規(guī)律和災(zāi)害評估理論進行總結(jié)分析，建立 起 輸油管 道 泄漏擴散災(zāi)害評估理論體系 。 Risk assessment。 因此， 對 長輸管線 進行 風(fēng)險評價是 保證管道安全平穩(wěn)運行的重要措施。 隨 后歐洲 一些發(fā)達 國家也開發(fā) 并且 推廣了油氣管道風(fēng)險管理技術(shù)。 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 國內(nèi)管道風(fēng)險評價技術(shù)于 1995 年由潘家華教授引進 [8]。 目前各國在管道半定量風(fēng)險評價方面所做的研究工作集中在如何使《 Pipeline Risk Management Manual》中建立的管道風(fēng)險評價指標體系更加符合本國油氣管道的實際情況 [10]。 主要 研究 內(nèi)容 及技術(shù)路線 主要研究內(nèi)容 本文 主要對以下幾方面內(nèi)容進行研究： （ 1）原油管 道 危害辨識故障樹分析 介紹了故障樹分析的基本 模型 ，采用故障樹分析方法對陸上原油管 道 進行故障樹分析， 識別出系統(tǒng)存在的主要風(fēng)險因素并提出改善措施。找出四大指數(shù)高風(fēng)險管段、高失效可能性管段、泄漏后果最嚴重的管段和綜合評價出的高風(fēng)險管段， 并對各管段 相對 風(fēng)險可接受性進行 判斷。從 而 制定 相應(yīng)的措施，以提高原油管線的可靠性和使用壽命 [13]。經(jīng)過整理和總結(jié)主要有以下幾個方面： （ 1）第三方破壞。管材出事缺陷將降低管線整體強度，為管線失效提供條件 。 圖 31 管道風(fēng)險評分法框圖 管線分段 管道風(fēng)險評價之前需要對整條管線進行分段，主要依據(jù)以下四點原則，依其重要程度分別是 [19]： （ 1）沿線人口密度（ DOT 地區(qū)人口等級分類法 ）； （ 2）土壤腐蝕性； （ 3）包覆層狀況； （ 4）管道使用年限。 混凝土板（加強的） = 增加 24in厚的覆蓋層 地面上某些設(shè)施常常是難以改變的，因此 需 要采取保護措施以減少風(fēng)險。 對于管道用地標志的評分細則如下： 優(yōu)秀 ?????????????????????????? ?? ??? 5 分 管道路由、指示牌 清晰且無任何遮擋。 巡線頻率（可變因素， 15%） 管道巡 線 是發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險，減少 第三方破壞 ，降低事故后果 非常 有效 、實用 的方法。巡線盲點。不知道管線是否存在人為導(dǎo)致自然災(zāi)害的情況。 ② 包覆層的施工質(zhì)量 優(yōu)良 —— 應(yīng)用詳細的技術(shù)規(guī)范，對操作過程的各個方面給予充分注意；建立合適的質(zhì)量控制體系； 中等 —— 可能操作最合適，但缺少正式的監(jiān)督檢查或質(zhì)量控制； 低劣 —— 操作疏忽、質(zhì)量低劣； 缺項 —— 操作不正確，缺少必要的步驟，且在環(huán)境方面失控。 評分原則： ① 滿足一般標準??????????? ??????? ? ???? 8 分 ② 無法滿足一般標準??????????????? ? ????? 0 分 （ 2） 包覆層狀況（可變因素） 管道外 包覆層通常是由兩層或兩層以上的材料復(fù)合而成。 優(yōu)良 —— 為目前該環(huán)境下設(shè) 計的高質(zhì)量包覆層； 中等 —— 有適當(dāng)?shù)陌矊樱灰欢ㄊ菍ｉT為其特殊環(huán)境設(shè)計的； 低劣 —— 有包覆層，但不適合在目前環(huán)境下長期工作； 缺項 —— 沒有包覆層。 ④ 缺陷修補程序質(zhì)量 依據(jù)其徹底性與及時性，進行缺陷修補程序的評價。 埋地金屬數(shù)目 分值 沒有 ???????????????????????????? 4 分 1~10 ??? ????????????????????????? 2 分 11~25???????????????????????????? 1 分 25????????????????????????????? 0 分 （ 6） 交流干擾（不可變因素） 當(dāng)管道受到交流電傳輸產(chǎn)生的電場或磁場的影響時，就會發(fā)生感應(yīng)現(xiàn)象，在管道上產(chǎn)生電流或是電位梯度（ 見圖 33）。通過密間隔測量 技術(shù) 可以得到管 — 地電位讀數(shù)曲線， 通過曲線分析 理論上能顯示出與其它管線、套管相干擾區(qū)域 、 陰極保護 效果不好 的區(qū)域，甚至是 包覆層損壞區(qū)域 。保護工具備管道防腐等專業(yè)知識，工作態(tài)度認真。如果比值小于 1，管線無法滿足設(shè)計標準；比值大于 1，則 表示 存在額外的壁厚 （見 圖 3