王燕燕

摘 要：管道運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展這些年來，事故發(fā)生率較高，其中不乏惡性事故，后果嚴(yán)重，包括經(jīng)濟(jì)損失以及人員傷亡，引起了社會(huì)的強(qiáng)烈反響。因此，管道系統(tǒng)的后期管理，可靠性分析及維護(hù)和搶修也引起來自各方面的重視。發(fā)展和完善這些技術(shù)刻不容緩。

關(guān)鍵詞：長輸管道 隱患 風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)

截至目前，我國長輸管道的總長度已經(jīng)超過2000000km，

占不到世界總長度的1%。我國的管道運(yùn)輸起步晚，且管道運(yùn)行管理目前情況亦是如此，甚至還相對落后。因此管道的建設(shè)與我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展相比，并不能適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，還有很大的發(fā)展空間。輸送危險(xiǎn)介質(zhì)的油氣管線失效可能造成嚴(yán)重的危害，可燃或有毒物質(zhì)泄漏是引起許多悲慘意外事故的開始事件。盡管危險(xiǎn)事件在全世界屢屢發(fā)生，但跟鐵路，公路運(yùn)輸相比，管線輸送仍然被認(rèn)為是輸送大量危險(xiǎn)物質(zhì)的最安全模態(tài)之一。

一、運(yùn)行現(xiàn)狀

我國石油天然氣管道的生產(chǎn)和使用是隨著石油工業(yè)的興起而逐步發(fā)展起來的。我國第一條長輸管道是1958年建于克拉瑪依——獨(dú)山子煉油廠的雙線輸油管道。隨著石油天然氣的開發(fā)，我國迎來一個(gè)長輸管道快速發(fā)展的時(shí)期，從20世紀(jì)90年代中期逐漸進(jìn)入高潮，目前我國正處在長距離輸送油（氣）管道建設(shè)的高峰期，在今后的幾年里將形成東西南北相互貫通的管道網(wǎng)絡(luò)。長期以來，由于管理分散、法規(guī)不健全，技術(shù)水平落后等原因，管道普遍缺陷嚴(yán)重，帶“病”運(yùn)行，每年因第三方破壞、腐蝕、誤操作等原因造成泄漏與爆炸事故也時(shí)有發(fā)生.據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，僅輸油管道在近30年內(nèi)共發(fā)生大小事故上千次;天然氣管道也發(fā)生事故幾百起。

二、長輸管道的隱患

已經(jīng)被石油工程行業(yè)識(shí)別的幾種事故原因。類型通常被分為以下六種：外部的干擾（主要指第三方破壞）;腐蝕; 構(gòu)造缺陷和機(jī)械或材料失效;基礎(chǔ)移動(dòng)或自然災(zāi)害;誤操作;其他的或未知的因素。

外部干擾，多指使用機(jī)械并與干擾有關(guān)的第三方活動(dòng)。這已經(jīng)在油氣工業(yè)管道里被認(rèn)為是主要的故障機(jī)理。在保證管道精確埋深記錄及時(shí)提供給任何一個(gè)地區(qū)的承包商的前提下，外部干擾已被管道工業(yè)清楚鑒定為事故因素，事件的觸發(fā)與操作者或建造者的活動(dòng)并不不相關(guān)。除此之外所有的其他類型的事件都與操作者是否遵循安全管理規(guī)范有某種聯(lián)系。

腐蝕，包括所有形式的腐蝕。腐蝕成為另一主要事故因素的原因是管線的老化，由結(jié)構(gòu)和材料缺陷（在加工或制造期間引起），并時(shí)常與關(guān)聯(lián)的設(shè)備有關(guān)系。腐蝕已被廣泛地研究，是很多文章的主題。針對腐蝕，許多管道缺陷檢測方法現(xiàn)在被普遍應(yīng)用，相信在一個(gè)完整的維護(hù)程序的框架內(nèi)，相關(guān)的方法和工具被使用時(shí)，可能防止事故發(fā)生。然而，管網(wǎng)巨大和老化仍舊是個(gè)難以解決的問題。

事故分析中，最基本的是收集較長期間內(nèi)的大量數(shù)據(jù)樣本，這也是為了獲得代表性的頻率數(shù)據(jù)并且衡量事故引起因素的權(quán)重。采用美國運(yùn)輸部（DOT）的使用的分類可以把這些數(shù)據(jù)分為兩個(gè)主要方面：天然氣管道事件，危險(xiǎn)的液態(tài)油管事件（主要是原油和油產(chǎn)品）。

三、故障樹分析法

（一）故障樹分析法

故障樹分析（FTA）是適合用于大型復(fù)雜系統(tǒng)的可靠性和安全分析的一種技術(shù)。它是一種圖形演繹法，是故障事件在一定條件下的邏輯推理方法。確定系統(tǒng)故障原因的各種組合方式和發(fā)生概率，并采取相應(yīng)的改進(jìn)措施，提高系統(tǒng)的可靠性。

據(jù)對油氣管道故障樹以及最小割集的分析，可以看出引起管道失效的主要因素有：

1.第三方破壞。第三方破壞表示非管道職工所作的對管道系統(tǒng)的任何損壞或活動(dòng)，是外部干擾的主要形式。尤其近幾年來，在油氣管道上打孔偷油偷氣的事件屢有發(fā)生，有些造成重大事故。究其原因，與法律的健全和實(shí)施力度、人們對管道法規(guī)和管道安全的了解、周邊經(jīng)濟(jì)水平、以及政府的干預(yù)等因素都有很大關(guān)系。

2.腐蝕，腐蝕包括外腐蝕和內(nèi)腐蝕兩個(gè)方面。外腐蝕主要影響因素是土壤腐蝕、防腐絕緣涂層失效、陰極保護(hù)失效、管材抗蝕性差等。內(nèi)腐蝕主要由天然氣中的硫化物酸性介質(zhì)引起。嚴(yán)重腐蝕將導(dǎo)致防腐絕緣涂層失效、管壁減薄、管線穿孔、甚至發(fā)生管線開裂。

3.管材缺陷，包括管材初始缺陷和安裝缺陷。初始缺陷主要是由于管材制造加工、運(yùn)輸不當(dāng)造成的，如管道薄厚不均、橢圓度差等。而安裝缺陷是在管段的安裝施工過程中形成，如防腐絕緣涂層質(zhì)量差、特別是焊接水平和焊接質(zhì)量差。

4.自然災(zāi)害，自然災(zāi)害的發(fā)生均直接對管道的破壞基本上都是毀壞性的。因此要加強(qiáng)對自然災(zāi)害的預(yù)測，并做好防備。

四、總結(jié)

1.建立長輸油氣管線普遍意義的故障樹，進(jìn)行定性分析，求出最小割集，識(shí)別了引起管道失效的主要風(fēng)險(xiǎn)因素。

2.對長輸油氣管線主要風(fēng)險(xiǎn)因素故障樹進(jìn)行定量分析，引入三角模糊數(shù)和灰色關(guān)聯(lián)度分別進(jìn)行計(jì)算分析和對比，給出相關(guān)步驟。提供了基于故障樹分析模型的兩種定量分析思路和方法。

3.認(rèn)為在進(jìn)行管道的定量可靠性分析中，應(yīng)該首先根據(jù)分類對比，結(jié)合實(shí)際特殊情況，找出所面臨的主要事故類型，搞清楚事故可能會(huì)造成的后果。再根據(jù)這些選擇相應(yīng)的地理環(huán)境，人文環(huán)境，土壤類型等標(biāo)準(zhǔn)對管線進(jìn)行分段劃分。在管段分析中，將普遍意義的長輸管線故障樹根據(jù)以上分析進(jìn)行刪減，建立每個(gè)管段的獨(dú)立故障樹，進(jìn)行定性定量分析。找出薄弱管段，危險(xiǎn)因素，以及提高系統(tǒng)可靠性需要注意的基本事件危險(xiǎn)程度大小和排序，為管道的管理運(yùn)行提供具體的數(shù)據(jù)理論基礎(chǔ)，以期提高管道運(yùn)行的安全性。