【正文】 沒有地面設(shè)施 ?? ??????????????????? ? ???? 10 分 擁有 地面設(shè)施 ?? ? ???????????????????? ? ?? 0 分 加上下列所有適宜的分數(shù)值（總分不得超過 10 分） 設(shè)施距離交通車輛大于 200ft（ ） ??????????? ?? ?? 5 分 道路與設(shè)施之間有 12in（ ）粗的樹木、墻， 原油管線風險及災害評價技術(shù)研究 或其它一些堅固的構(gòu)造物等 ??? ??????????? 4 分 防護欄桿（直徑 4in（ ）的鋼管或是更強的 ???? ? ? ????? 3 分 道路與設(shè)施之間設(shè)有溝渠 （其深及寬不低于 4ft（ ）） ??? ???? ?? ??? ?????? 3 分 該區(qū)域周圍環(huán)繞 6ft（ ）高的柵欄 ???? ?? ????????? 2 分 標志（警告：請勿入內(nèi)，危險！等等） ?? ? ?? ?? ????????? 1 分 直呼系統(tǒng)（可變因素， 10%） 直呼系統(tǒng) 是指 在收到 在某區(qū)域內(nèi) 將要進行挖掘活動的通知后，通知可能會影響到的地下設(shè)施的擁有者。） （ 4） 本地區(qū)無任何活動 ?? ? ??????????????????? 25 分 管道地面設(shè)施（不可變因素， 10%） 這個參數(shù)一般被視為不可變因素 。 在活動程度風險因素的評分當中人口密度也是非常重要的一項內(nèi)容。 對于管道所經(jīng)過的地區(qū)，美國運輸部（ DOT： Department of Transportation）按人口密度等因素將地區(qū)分為 IV 類 。 管線套管 = 增加 24in厚的覆蓋層 4in 厚的混凝土防護層 = 增加 12in 厚土質(zhì)覆蓋層 因此，采用預防機械性破壞管道的措施相當于增加覆蓋層的等效厚度： 評分 可由以下公式計算得出： 管道最小埋深（英寸）247。 介質(zhì)危害 擴散系數(shù) 泄漏 后果指數(shù) 誤操作指 數(shù) 設(shè)計指 數(shù) 腐蝕指 數(shù) 第三方破壞指 數(shù) 指數(shù)和 相對風險 評估值 從 記錄 、 與 操作人員訪談中搜集 數(shù)據(jù) 確定相對失效風險 確定相對失效后果 原油管線風險及災害評價技術(shù)研究 輸油 管線相對失效 風險 的計算 第三方破壞指數(shù)評分 所謂“第三方破壞”，主要是指由于非管道工作人員的行為而造成的所有的管道意外破壞。 圖 31 為管道風險 評分法框圖。 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) 。每方面風險指數(shù)又包含了若干風險因素。 ??????? ??? ??? 17 1144 2810 1 184719 lji flffffjfiP ? ? ?????? ?? 4645109232220 fffffnf n ???????? ??? ???27242220232 fqfpff p 西南石油大學碩士研究生學位論文 9 第 3 章 輸油管線 相對 失效 風險 計算方法研究 管道 風險評分法概述 管道 風險評分法的基本模型 管道相對失效風險包括 四 大風險指數(shù)，分別是 ：第三方破壞、腐蝕、設(shè)計因素和誤操作 。如管道厚薄不均、橢圓度大、防腐絕緣涂層質(zhì)量差、存在外部損傷等。應加強陰極保護系統(tǒng)的檢查 ； （ 3）管材初始缺陷。對于埋地管道主要是由土壤腐蝕、防腐絕緣層失效引起。包括、管線上方人 口密度、地質(zhì)災害、穿河管線水流對管道的沖刷、管道路由樁和標識牌殘缺、管道上方的違章施工、違章建筑物等等。 主要影響因素與改善措施 通過原油管線故障樹定性分析我們找出了影響系統(tǒng)可靠性的薄弱環(huán)節(jié)。 . 圖 22 原油管線失效故障樹 西南石油大學碩士研究生學位論文 7 表 21 原油管線失效故障樹中的符號與相應事件 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 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 f9 外界較大作用力 f44 管材加工質(zhì)量差 f10 管線內(nèi)應力較大 f45 管段存在殘余應力 f11 土壤根莖穿透防腐層 f46 管段存在應力集中 f12 土壤中含有硫化物 f47 管材機械性能差 原油管線風險及災害評價技術(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。 以此類推，逐漸向下分析， 建立原油管道失效故障樹 [11， 14～ 17]。 確定系統(tǒng) 建立故障樹 簡化故障樹 定性分析 確定頂事件 調(diào)查原因事件 熟悉系統(tǒng) 調(diào) 查事故 制定防范措施 原油管線風險及災害評價技術(shù)研究 陸上原油管線失效故障樹的建立 根據(jù)頂事件確定原則，故障樹的頂事件為“原油管線失效”。 圖 21 故障樹分析流程 陸上原油管線失效故 障樹分析 由于導致管線發(fā)生失效的因素較多，加之陸上原油管線一般為埋地管線，因此對原油管線系統(tǒng)進行失效故障樹分析，找出原油管線的主要失效形式、失效機理 就非常必要。 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 管理者制定預防措施提供依據(jù) [12]。 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]。 技術(shù)路線 圖 11 技術(shù)路線 原油 管 道相對失效后果和相對風險研究 原油 管道 相對 失效 風險 計算 方法研究 原油 管道危害辨識的故障樹分析 廣泛進行現(xiàn)場調(diào)研，廣泛查閱國內(nèi)外風險評價相關(guān)資料 輸油管道泄漏災害評估系統(tǒng)開發(fā) 泄漏規(guī)律分析 擴散規(guī)律分析 火災災害分析 爆炸災害分析 “馬 廣”長輸原油管線風險及災害評價 輸油管道失效泄漏擴散災害評估理論體系 相對風險可接受性評估 相對風險可接受性 標準的計算 相對風險可接受性 標準的含義 西南石油大學碩士研究生學位論文 5 第 2 章 原 油管線危害辨識故障樹分析研究 因為導致 原油 管線發(fā)生失效的因素 多種多樣 ， 并且原油 管道 多 為埋地管線， 因此對原油管線進行 失效分析 就很困難 。 （ 5） “馬 廣”長輸原油管線風險及災害評價 在完成“馬 廣”長輸原油管線現(xiàn)場調(diào)研和資料收 集之后，利用本文的研究理論 對其進行風險評價。 研究管道 相對 風險 可接受性 評估相關(guān)理論， 得到 相對 風險可接受標準的計算方法。 利用該評分法對各事故誘因進行打分 可得到管道的相對失效 風險 。 （ 2） 輸油管道失效 風險 計算方法研究 在 借鑒國內(nèi)外管道風險評分法的基本思想和最新研究進展的基礎(chǔ)上， 對 管道風險 評分法進行 深入 研究 。這都是本文所需要解 決的問題。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。需要增減風險因素，并對眾多風險因素所占的權(quán)重進行重新調(diào)整。 對于引進的風險評價技 術(shù)，雖然我國學者已經(jīng)對其進行 多方面的 改進，但是 均是針對不同管線的需要而做的更改。例如：設(shè)計合理性因素、自然災害（認為導致）、惡意破壞等等。 如果不加改進的盲目應用 則 很難保證評價結(jié)果的準確性。 目前 來說， 國內(nèi)油氣管道風險 技術(shù)還處于 研究階段， 屬于半定量風險評價，還沒有達到定量的水平。引起了廣泛的關(guān)注， 國內(nèi) 其它學者 在此基礎(chǔ)上 針對不同的油氣管線情況 進行了更加深入的研究 和改進 。該公司的應用實踐表明，完善的風險管理手段可降低用于泄漏修理和環(huán)保措施的費用，對腐蝕管線采用合理使用原則可明顯降低維修費用。 國外應用管道風險評價技術(shù) 已取得了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。 世界各國在半定量風險評價技術(shù)領(lǐng)域引進管道風險評分法， 并對該方法中的各風險因素改進，得到適用于本國管線情況的改進管道風險評分法。 1992 年 W. Kent Muhlbauer 對美國 20 余 年的壓力管道研究工作進行總結(jié)， 編撰 了《管道風險管理手冊》（《 Pipeline Risk Management Manual》）一書，詳細的 敘述了管道風險評估模型和各種評估方法，將管道的失效因素歸結(jié)為第三方破壞、腐蝕、設(shè)計錯誤、操作不當四類。 20 世紀 90 年代，美國 制定出 管道風險評 價 的基本模型，以油氣長輸管道為研究對象， 創(chuàng)造性的 提出了管道風險評 價 的評分系統(tǒng) 。 原油管線風險及災害評價技術(shù)研究 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國外研究現(xiàn)狀 國外關(guān)于壓力管道的風險 評價 已進行了近 30 年的研究， 起 始于 20 世紀 70 年代 美國。 能夠節(jié)省投資、方便管理、減少新建管道風險，具有 非常 重要的經(jīng)濟意義與社會意義。 對 在役 管 線進行風險評 價 ， 能夠?qū)Ω鞴芏物L險 進行排隊，制定 出減小風險的最佳對策， 將事故隱患消滅在萌芽狀態(tài)，避免事故的發(fā)生。 1976 年、 1984 年因地震、山洪暴發(fā)分別使秦京、鐵秦輸油管線斷裂跑油，經(jīng)濟損失巨大，環(huán)境污染嚴重； 2020 年 12 月 19日，蘭成渝成品油管線廣元段因不法分子打孔盜油，造成汽油噴射泄漏，油霧高達 20多米，損失 90汽油 400 余噸，寶成電氣化鐵路中斷運行 7 小時，清江河 500m 河面受污染，清江河水石油類超標 7951 倍 [3]。通過風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]。 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