左延田湯曉英俞厚德楊博

(上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院)

埋地鋼質(zhì)管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法在埋地丙烯管道檢驗(yàn)中的應(yīng)用

左延田*湯曉英俞厚德楊博

(上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院)

考慮到埋地丙烯管道的實(shí)際情況，將埋地鋼質(zhì)管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法運(yùn)用到埋地丙烯管道的檢驗(yàn)上。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法分為五個(gè)方面：確定風(fēng)險(xiǎn)影響因素，確定失效可能性，確定失效后果，計(jì)算區(qū)段的風(fēng)險(xiǎn)，提出高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)段的降險(xiǎn)措施。

埋地丙烯管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估失效可能性失效后果降險(xiǎn)措施

1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法簡述

埋地鋼質(zhì)管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是綜合性的管理技術(shù)，除了考慮工程技術(shù)方面的各種影響因素外，還與國家的經(jīng)濟(jì)水平、社會(huì)保障條件以及有關(guān)安全技術(shù)法規(guī)等密切相關(guān)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估用于評(píng)價(jià)管道發(fā)生危險(xiǎn)的可能性和程度。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)的核心內(nèi)容是：

(1)確定導(dǎo)致埋地管道發(fā)生事故和影響其后果程度的因素，即風(fēng)險(xiǎn)影響因素；

(2)確定發(fā)生事故的可能性，即失效可能性；

(3)確定事故后果的嚴(yán)重程度，即失效后果；

(4)計(jì)算區(qū)段的風(fēng)險(xiǎn)，風(fēng)險(xiǎn)＝失效可能性×失效后果；

(5)確定區(qū)段的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，提出高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)段的降險(xiǎn)措施。

2 管道基本情況概述

某埋地丙烯管道的基本情況如表1所示。該管道經(jīng)過地區(qū)環(huán)境復(fù)雜，沿途經(jīng)過了荒草地、小樹林、農(nóng)田、苗圃、菜地、綠化帶、公路、水塘、生活區(qū)和管架區(qū)等。管道沿線，特別是新衛(wèi)公路段和莊胡公路段施工活動(dòng)頻繁，車流人流大，地下設(shè)施較多。

3 管道區(qū)段劃分

埋地管道的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與其它裝置的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)不同之處在于，通常在整條管道長度范圍內(nèi)沒有相同的危害性傾向，不同部分具有不同的風(fēng)險(xiǎn)，因此要?jiǎng)澐謪^(qū)段，對每個(gè)區(qū)段進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，最終獲得整條管道上準(zhǔn)確的風(fēng)險(xiǎn)全貌。管道區(qū)段劃分的原則是，當(dāng)出現(xiàn)重要的變化時(shí)，就應(yīng)插入分段點(diǎn)。在判斷重要狀態(tài)變化點(diǎn)時(shí)要考慮成本開支和期望的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度。

本次評(píng)價(jià)以檢測結(jié)果、綜合人口密度、環(huán)境狀況等對管道區(qū)段進(jìn)行劃分。按照上述劃分原則，管道劃分為22段，如表2所示。

表1 管道基本情況

表2 管道區(qū)段劃分表

4 管道系統(tǒng)失效可能性評(píng)分

采用埋地鋼質(zhì)管道在用階段失效可能性評(píng)分通用模型對該管道進(jìn)行失效可能性評(píng)分。通用模型包括影響管道失效可能性的所有因素，將這些因素組織為層狀結(jié)構(gòu)，并且提供各因素的缺省權(quán)重。

失效可能性評(píng)分通用模版包括第三方破壞、腐蝕、設(shè)備（裝置）及操作不當(dāng)和本體安全四個(gè)部分。每個(gè)部分包括若干評(píng)分項(xiàng)，根據(jù)以下幾個(gè)方面的信息確定各評(píng)分項(xiàng)的得分。

(1)實(shí)際走線、檢測數(shù)據(jù)；

(2)設(shè)計(jì)、制造、安裝、竣工驗(yàn)收等資料；

(3)規(guī)章制度及其實(shí)施記錄；

(4)與相關(guān)人員的訪談。

在沒有類似情況可供參考時(shí)，可偏保守地確定評(píng)分細(xì)則中的選項(xiàng)。

將每個(gè)部分中的各評(píng)分項(xiàng)的得分相加，得到第三方破壞得分S1、腐蝕得分S2、設(shè)備（裝置）及操作不當(dāng)?shù)梅諷3、本體安全得分S4，并按照下式計(jì)算失效可能性得分S:

如果出現(xiàn)存在缺陷、不能通過安全評(píng)定等不能保證管道安全運(yùn)行的情況，則令S=100。

各區(qū)段的第三方破壞評(píng)分主要影響因素有沿線人口密度、地面設(shè)施、施工活動(dòng)及交通繁忙狀況等。該項(xiàng)數(shù)據(jù)是通過現(xiàn)場走線、檢測結(jié)果及檢測過程中向沿途的居住人員咨詢獲得的信息來確定的。

由于該管道輸送的介質(zhì)為經(jīng)過特殊處理后的丙烯，因此不需要考慮介質(zhì)的內(nèi)腐蝕，但需要考慮土壤腐蝕。腐蝕方面主要有大氣腐蝕、土壤腐蝕，土壤腐蝕又包括外防腐及陰極保護(hù)項(xiàng)。這些腐蝕數(shù)據(jù)是通過現(xiàn)場檢測結(jié)果及管線相關(guān)資料信息來確定的。

設(shè)備（裝置）及操作不當(dāng)評(píng)分主要的影響因素有設(shè)備（裝置）的功能和質(zhì)量、檢定維護(hù)保養(yǎng)規(guī)程及其控制等。其中，各項(xiàng)評(píng)價(jià)得分是依據(jù)相關(guān)人員提供的信息，對資料信息不完全和不詳?shù)捻?xiàng)，選擇相對保守的得分。由于沿線管道的設(shè)備（裝置）情況相同，因此，此評(píng)分項(xiàng)得分相同。

本體安全項(xiàng)包括設(shè)計(jì)、制造、施工及地質(zhì)條件等相關(guān)內(nèi)容。該項(xiàng)評(píng)價(jià)得分是依據(jù)檢測獲得的信息和相關(guān)人員提供的信息來確定的，選擇相對保守的得分。

失效可能性評(píng)分項(xiàng)目如表3～表20所示。

表3 丙烯埋地鋼質(zhì)管道失效可能性評(píng)價(jià)項(xiàng)目

表4 丙烯埋地鋼質(zhì)管道失效可能性評(píng)價(jià)項(xiàng)目

表5 丙烯埋地鋼質(zhì)管道失效可能性評(píng)價(jià)項(xiàng)目

表6 丙烯埋地鋼質(zhì)管道失效可能性評(píng)價(jià)項(xiàng)目

表7 丙烯埋地鋼質(zhì)管道失效可能性評(píng)價(jià)項(xiàng)目

表8 丙烯埋地鋼質(zhì)管道失效可能性評(píng)價(jià)項(xiàng)目

表9 丙烯埋地鋼質(zhì)管道失效可能性評(píng)價(jià)項(xiàng)目

表10 丙烯埋地鋼質(zhì)管道失效可能性評(píng)價(jià)項(xiàng)目

表11 丙烯埋地鋼質(zhì)管道失效可能性評(píng)價(jià)項(xiàng)目

表12 丙烯埋地鋼質(zhì)管道失效可能性評(píng)價(jià)項(xiàng)目

表13 丙烯埋地鋼質(zhì)管道失效可能性評(píng)價(jià)項(xiàng)目

表14 丙烯埋地鋼質(zhì)管道失效可能性評(píng)價(jià)項(xiàng)目

表15 丙烯埋地鋼質(zhì)管道失效可能性評(píng)價(jià)項(xiàng)目

表16 丙烯埋地鋼質(zhì)管道失效可能性評(píng)價(jià)項(xiàng)目

表17 丙烯埋地鋼質(zhì)管道失效可能性評(píng)價(jià)項(xiàng)目

表18 丙烯埋地鋼質(zhì)管道失效可能性評(píng)價(jià)項(xiàng)目

表19 丙烯埋地鋼質(zhì)管道失效可能性評(píng)價(jià)項(xiàng)目

表20 丙烯埋地鋼質(zhì)管道失效可能性評(píng)價(jià)項(xiàng)目

由實(shí)際計(jì)算的各區(qū)段失效可能性得分可知：

(1)各區(qū)段第三方破壞的得分為77～85，各區(qū)段得分的差異主要是由于沿線人口密度、建設(shè)活動(dòng)繁忙程度、管道占?jí)旱膰?yán)重程度不同引起的?？傮w來說，第三方破壞的得分相對較高，主要原因?yàn)楣艿姥鼐€交通繁忙、人員活動(dòng)較多。

(2)各區(qū)段腐蝕的得分為78.3～83.3，各區(qū)段得分的差異主要源于其土壤電阻率和外防腐層狀況的不同。

(3)各區(qū)段設(shè)備（裝置）及操作得分均為86，反應(yīng)了整個(gè)管道按同一模式進(jìn)行管理。

(4)各區(qū)段本體安全得分均為81.5，反應(yīng)了整個(gè)管道按同一模式進(jìn)行管理。

(5)各區(qū)段失效可能性得分范圍為17.81～19.91，總體分值為中等，得分差別主要來自沿線人口密度、交通繁忙程度、土壤電阻率、外防腐層狀況；設(shè)計(jì)、施工及運(yùn)行管理模式相同的各區(qū)段，其得分基本相同；該管線失效可能性得分主要來自穿越公路車輛碾壓、外腐蝕及管線占?jí)禾幦藛T活動(dòng)密集度等。

5 失效后果計(jì)算

各區(qū)段失效后果的評(píng)價(jià)結(jié)果見表21、表22。

從表21、表22看出，失效后果得分為106～127。失效后果差異是人口密度和管道沿線環(huán)境的不同造成的。人員活動(dòng)頻繁，發(fā)生第三方破壞的可能性較大。因此，若發(fā)生管道事故，將可能造成嚴(yán)重的人員傷亡。另外，該管線是為大型企業(yè)輸送物料的，失效后會(huì)給企業(yè)和國家造成巨大財(cái)產(chǎn)損失。所以綜合這幾大因素，失效后果得分較高。

表21 丙烯埋地鋼質(zhì)管道失效后果得分

表22 丙烯埋地鋼質(zhì)管道失效后果得分

6 區(qū)段風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算及風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分

6.1 區(qū)段風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算及風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分原理

按下式計(jì)算各區(qū)段的風(fēng)險(xiǎn)值：

風(fēng)險(xiǎn)值=失效可能性得分×失效后果得分

埋地管道的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)可分為風(fēng)險(xiǎn)絕對等級(jí)和相對等級(jí)。前者是按照同一標(biāo)準(zhǔn)劃分的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，使得不同管道的風(fēng)險(xiǎn)具有可比性；后者隨被評(píng)價(jià)管道的不同而不同，在同一管道的不同區(qū)段之間具有可比性，體現(xiàn)了同一管道的不同區(qū)段之間的相對差別。

風(fēng)險(xiǎn)絕對等級(jí)劃分如下：

(1)低風(fēng)險(xiǎn)絕對等級(jí)：[0，3 600]。

(2)中等風(fēng)險(xiǎn)絕對等級(jí)：[3 600，7 800]。

(3)較高險(xiǎn)絕對等級(jí)：[7 800，12 600]。

(4)高風(fēng)險(xiǎn)絕對等級(jí)：[12 600，15 000]。假設(shè)該條埋地管道風(fēng)險(xiǎn)最低得分為Min，最高得分為Max，則風(fēng)險(xiǎn)相對等級(jí)劃分如下：

(1)低風(fēng)險(xiǎn)相對等級(jí)：[Min，Min+（Max-Min）×6/25]。

(2)中等風(fēng)險(xiǎn)相對等級(jí)：[Min+（Max-Min）×6/25，Min+（Max-Min）×13/25]。

(3)較高險(xiǎn)相對等級(jí)：[Min+（Max-Min）×13/25，Min+（Max-Min）×21/25]。

(4)高風(fēng)險(xiǎn)相對等級(jí)：[Min+（Max-Min）×21/25]，Max]。

6.2 區(qū)段風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算及風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分

所評(píng)價(jià)各區(qū)段的風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算結(jié)果及風(fēng)險(xiǎn)絕對等級(jí)、風(fēng)險(xiǎn)相對等級(jí)見表23。

表23風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的結(jié)果表明，風(fēng)險(xiǎn)值范圍為1887.86～2 320.04，總體風(fēng)險(xiǎn)值較低。表24、表25統(tǒng)計(jì)了風(fēng)險(xiǎn)絕對等級(jí)和風(fēng)險(xiǎn)相對等級(jí)。

表23 區(qū)段風(fēng)險(xiǎn)值、風(fēng)險(xiǎn)絕對等級(jí)和風(fēng)險(xiǎn)相對等級(jí)

表24 丙烯埋地鋼質(zhì)管道風(fēng)險(xiǎn)絕對等級(jí)

表25 丙烯埋地鋼質(zhì)管道風(fēng)險(xiǎn)相對等級(jí)

7 結(jié)論

根據(jù)上述風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算及統(tǒng)計(jì)結(jié)果，對所評(píng)價(jià)管道有如下結(jié)論：

（1）從總體上看，該管道失效可能性得分為17.81～19.91；失效后果得分為106～127，得分相差不大；計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)值得分為1 887.86～2 320.04，總體為低風(fēng)險(xiǎn)絕對等級(jí)。

（2）從總體上看，所評(píng)價(jià)管道的各區(qū)段相對風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)以低風(fēng)險(xiǎn)和中等風(fēng)險(xiǎn)為主，高風(fēng)險(xiǎn)相對等級(jí)區(qū)段較少。

（3）失效可能性方面，整體得分較低。沿線人口密度、建設(shè)活動(dòng)繁忙、管道占?jí)旱膰?yán)重程度是第三方破壞的主要因素；土壤電阻率和外防腐層狀況的不同是腐蝕防護(hù)得分差異的主要原因；該管道裝置較簡單且管理統(tǒng)一，這就使設(shè)備及操作得分相同且不高；相同的設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)理及相關(guān)的管理使本體安全得分相同。失效后果方面，管線失效后經(jīng)濟(jì)損失較大，失效后果得分主要來源于人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失及停產(chǎn)損失。

（4）通過對風(fēng)險(xiǎn)的分析，建議通過加強(qiáng)拆除占?jí)海瑢z出的外防腐層破損進(jìn)行修復(fù)，對沿線居民進(jìn)行管線安全的宣傳，進(jìn)行氣體泄露檢測等措施，來減小失效可能性，進(jìn)一步降低管道風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。

[1] 左尚志，張靜，鐘群鵬，等.城市埋地燃?xì)夤艿赖氖浣⑴c風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].理化檢驗(yàn)－物理分冊，2005，41：88-99.

[2] 楊印臣.城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方案的研制[J].安全、健康和環(huán)境，2006，6（9）：27-32.

[3] 余建星，雷威.埋地輸油管道腐蝕風(fēng)險(xiǎn)分析方法研究[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2001，20（2）：5-12.

[4] 黃維和.油氣管道風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)的研究及應(yīng)用[J].油氣儲(chǔ)運(yùn)，2001，20（10）：1-10.

[5] 周衛(wèi).城市燃?xì)夤芫W(wǎng)安全評(píng)估系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用[J].城市燃?xì)猓?006（10）：15－21.

The Application of the Risk Assessment for Buried Steel Pipeline in the Inspection of a Buried Propylene Pipeline

Zuo Yantian Tang Xiaoying Yu Houde Yang Bo

Considering the actual situation of buried pipeline of propylene，the buried steel pipeline fisk assessment is used to inspect the buried propylene pipeline.Risk assessment method is divided into five aspects：identify the risk factors,identify the failure possibility，determine the failure consequences，calculate the risk section,propose the risk reduction measures of the high risk segment.

Buried propylene pipeline;Risk assessment;Failure probability;Failure consequence;Risk reduction measures

TQ 055.8

*左延田，男，1980年生，碩士，工程師。上海市，200062。

2011-02-24)