【正文】 如果比值小于 1，管線無法滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)；比值大于 1，則 表示 存在額外的壁厚 （見 圖 34） 。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 。 ④ 缺陷修補程序質(zhì)量 依據(jù)其徹底性與及時性，進(jìn)行缺陷修補程序的評價。 評分原則： ① 滿足一般標(biāo)準(zhǔn)??????????? ??????? ? ???? 8 分 ② 無法滿足一般標(biāo)準(zhǔn)??????????????? ? ????? 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。不知道管線是否存在人為導(dǎo)致自然災(zāi)害的情況。 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。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。 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(jìn)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。經(jīng)過整理和總結(jié)主要有以下幾個方面： （ 1）第三方破壞。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(yán)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(jìn)行 判斷。 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(biāo)體系更加符合本國油氣管道的實際情況 [10]。 隨 后歐洲 一些發(fā)達(dá) 國家也開發(fā) 并且 推廣了油氣管道風(fēng)險管理技術(shù)。 Risk assessment。 特別在人口稠密地區(qū)，此類事故往往會造成嚴(yán)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。 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(jìn)行 對比 ， 本文所研究的 改進(jìn) 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 。 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(jìn)行了近 30 年的研究， 起 始于 20 世紀(jì) 70 年代 美國。 如果不加改進(jìn)的盲目應(yīng)用 則 很難保證評價結(jié)果的準(zhǔn)確性。 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(biāo)準(zhǔn)的計算方法。 . 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(yán)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(yán)重 f27 管線清管效果差 E1 第三方破壞嚴(yán)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(yán)重 E8 管線承載大 f35 焊接區(qū)域存在過熱組織 f1 結(jié)蠟嚴(yán)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(biāo)志樁不明 f41 管材金相組織不均勻 f7 沿線壓管嚴(yán)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。 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) 。 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。管道與 公路、鐵路與水路 穿越并沒有全部設(shè)立 標(biāo)志牌。 （ 4）不可能 ????????????? ? ?? ? ??? ? ??????? 5 分 管道運營單位對管線進(jìn)行過認(rèn)真細(xì)致的風(fēng)險辨識工作。 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(jìn)行定期地取樣測試其實際的腐蝕程度 ； ③ 清管。 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(jìn)行非正式性檢查?？蛇M(jìn)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。將設(shè)計指數(shù)作為標(biāo)題，是因為所有的操作運行均應(yīng)納入設(shè)計的考慮范圍。 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 。 得到的 測試數(shù)據(jù)要 由經(jīng)驗豐富的防腐工程師來 分析 。其中土壤電阻率是判斷土壤腐蝕性大小的最重要因素。分值大概是相同的。 管道 的任何 金屬缺失 意味著管線結(jié)構(gòu)完整性的降低， 必然 增大了發(fā)生事故的風(fēng)險。 原理論設(shè)計指數(shù)中的地層移動風(fēng)險因素主要 表現(xiàn)形式有兩大類 ： 一、滑坡；二、土壤的膨脹與收縮。其評分細(xì)則如下： 立法 ?????????????? ?? ??????????????? 4 分 已經(jīng)證實的有效性和可靠性記錄 ??? ?? ?????????????? 2 分 廣泛宣傳為社會所了解 ??????? ?? ?????????????? 2 分 滿足最低的 ULCCA（美國聯(lián)邦公共設(shè)施協(xié)調(diào)委員會）標(biāo)準(zhǔn) ?? ?? ??? 2 分 最低標(biāo)準(zhǔn)為： （ 1）操作時間 （ 2）記錄報告的一致性 （ 3）通知方法 （ 4）非工作時間的通知系統(tǒng) （ 5）通知的時機 對呼叫有適宜的響應(yīng) ??????????????? ?? ??????? 5 分 適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)包含以下幾個方面： （ 1）一個接收和記錄計劃安排挖掘活動的信息系統(tǒng) （ 2）調(diào)派員工到管道現(xiàn)場設(shè)立管道位置詳細(xì)標(biāo)志 （ 3）挖掘期間，現(xiàn)場觀察檢驗 （ 4）圖紙的修正、校正 （ 5）挖掘后，檢查管線設(shè)施 沒有 參與這個系統(tǒng)的管段 ???????????????? ?? ???? 0 分 具備上述所有要素特性的就是最佳直呼系統(tǒng)， 最高 可得 10 分。 評分 可由以下公式計算得出： 管道最小埋深（英寸）247。對于埋地管道主要是由土壤腐蝕、防腐絕緣層失效引起。 找出管線 主要失效形式與 薄弱環(huán)節(jié)， 從而制定管線 運行 與 維護 方面 相應(yīng)的措施 以保證原油管線能夠安全穩(wěn)定的運行，延長使用壽命 [11]。需要增減風(fēng)險因素，并對眾多風(fēng)險因素所占的權(quán)重進(jìn)行重新調(diào)整。 世界各國在半定量風(fēng)險評價技術(shù)領(lǐng)域引進(jìn)管道風(fēng)險評分法， 并對該方法中的各風(fēng)險因素改進(jìn)，得到適用于本國管線情況的改進(jìn)管道風(fēng)險評分法。 Fault tree analysis III 目 錄 第 1 章 緒論 .......................................................... 1 課題來源 ....................................................... 1 研究的目的及意義 ............................................... 1 增加管道系統(tǒng)運行的安全性 ................................... 1 提高管道公司運營的經(jīng)濟性 ................................... 1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ................................................. 2 國外研究現(xiàn)狀 ............................................... 2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 ............................................... 2 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線 ......................................... 3 主要研究內(nèi)容 ............................................... 3 技術(shù)路線 ................................................... 4 第 2 章 原油管線危害辨識故障樹分析研究 ................................ 5 基本概念 ....................................................... 5 陸上原油管線失效故障樹分析 ..................................... 5 陸上原油管線失效故障樹的建立 ............................... 6 陸上原油管線失效故障樹的定性分析 ........................... 8 第 3 章 輸油管線相對失效風(fēng)險計算方法研究 .............................. 9 管道風(fēng)險評分法概述 ............................................. 9 管道風(fēng)險評分法的基本模型 ................................... 9 管線分段 .......