压力管道风险管理及完整性评价
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1.5 压力管道风险评价技术的意义

大多数压力管道敷设在人口集中、建筑密集的地区,一旦压力管道发生泄漏或爆管将诱发惨重的人员伤亡和巨大的财产损失后果,所以站在科学管理的高度采取先进的管理技术来加强压力管道的监控与管理已成为保证国家和人民生命财产安全的当务之急。在役压力管道定量风险评价技术研究就是瞄准这一方向,既注重经济效益,又注重社会效益,力求在压力管道风险评价与风险管理方面有所突破。

对压力管道失效导致的意外事件的分析强调出在如何有效的控制有关风险中,预防是最重要的。从过去的意外事件得到的教训中,我们明白必须落实相关的标准和规范。因此,长输管道的安全可靠性和风险性评价是一项非常重要的工作,发展和完善这些技术刻不容缓。

我国在大型的管道工程建设、运行管理、日常维护、事故检测和故障排除等方面缺乏经验和技术。为保证管道安全运行,必须从管道建设的每个环节入手,借鉴国外建设和运营管理的经验,以防为主,杜绝事故隐患。为此,针对国外管道建设大国如俄罗斯、欧洲以及美国管道事故进行了专项分析和比较,旨在了解国外管道事故状况,分析其原因,以便得到可以借鉴的经验,以防患于未然。

管道可靠性研究的主要任务是分析管线系统(包括设备)的故障模式及原因,计算单元或系统的可靠性,研究单元或系统故障对管路输送的影响,找出系统的薄弱环节,提出改善和提高系统可靠性的具体而有效的措施,根据可靠性分析的结果确定最优的设备备用系数、维修能力、物质计划和必要的油气事故储备量。对于同一管道系统的不同管段的可靠性分析,可以准确了解各薄弱环节,分清轻重缓急,掌握减少风险工作的最佳时机,将事故隐患消灭在萌芽状态,避免事故的发生,将风险因素控制在管理者容许的范围之内。

管道定量风险评价(Quantitative Risk Analysis,QRA)作为管道风险管理的基础,其目的是通过计算某段管道或整条管道系统的风险值对各个管段(或各条管道)进行风险排序,以识别高风险的部位,确定那些最大可能导致管道事故和有利于潜在事故预防的至关重要的因素,确定管段维护的优先次序,为维护活动经济性的决策提供依据,最终使管道的运行管理更加科学化。定量评价法是管道风险评价的高级阶段,是一种定量绝对事故频率的严密数学和统计学方法,是基于失效概率和失效结果直接评价的基础上的。其预先给固定的、重大的和灾难性的事故的发生概率和事故损失后果都约定一个具有明确物理意义的单位,所以其评价结果是最严密和最准确的。通过综合考虑管道失效的单个事件,算出最终事故的发生概率和事故损失后果。定量法给面临风险的管道经营者提供了最大的洞察能力。定量法的评估结果还可以用于风险、成本、效益的分析之中,这是其他定性评价法做不到的。然而目前大多数研究工作集中于生命安全风险或经济风险。而液体管线失效的环境破坏风险还不能定量评估,生命安全风险、环境破坏风险和经济风险的综合评价也尚未有合适的方法;另外,定量风险评价需要建立在历史失效率的概率统计的基础之上,而公用数据库一般没有特定管线的详细失效数据,公布的数据也不足以描述给定管线的失效概率。

虽然对管道风险评价已经引起了各方面越来越多的关注,也提出了各种评价方法。但总的来说,定量风险评价在长输油气管道上的应用还是一个新领域,在国内尤其如此。管道进行可靠性分析和进行定量风险评价则可以帮助其达到以下目的。

(1)减少事故损失

众所周知,事故可能导致管道的破坏和停运、人员的伤亡、环境的破坏,而这些最终都会给管道公司带来巨大的经济损失,这些损失少则几十万多则上亿,后果极为严重。因此,分析管道失效影响因素可以预测预防事故的发生,也就减少了或避免了事故带来的经济损失。

(2)节约维修维护费用

由于资金问题,使新管线铺设受到限制,继续使用老管线比更换新管线更具吸引力,但必须对老龄管道的风险进行控制并进行及时的维护维修以确保其安全运行。管道风险分析是风险管理的基础,是安全生产的需要,是对管道进行全面和科学管理的重要方面。对在役油气管道,摸清事故原因中可变因素与不可变因素的组成,进行分析、排队,以制订恰当安全维护计划,并应针对性地采取减小风险的最佳对策,这些都避免了管道维护维修方面的资金和资源浪费。

(3)增加经济、社会效益

从另一个角度来说,由这类分析导致的一定的安全投入(具体投入数量视具体项目、工程定),会给管道运营带来更多的实在经济效益。一方面事故率会大幅度减少,事故造成的直接损失和间接损失也就相应大幅度减少;另一方面由于管道长期没发生事故(事故率很少),管道管理者没有心理的压力,可以全身心地投入到工作中,从而使管道运营水平维持在一个较高的水平上。另外,投入到风险管理中一部分经费被用作对管理人员岗位安全知识的培训,或被用来进行经常性的安全检查,管道整体的安全管理水平得以提高、安全意识得到加强。从生产力角度讲,作为影响生产力水平的重要因素——人力资源的素质得到提高,那么生产力就会大大提高,这也会给管道的运营管理带来很大的经济效益。从更深的角度讲,由于对管道安全的管理,事故减少,造成的环境污染也小了,这于管道公司、于国家以及于整个人类而言这都是一种效益,它大大节约了公司、国家或人类用来治理环境的费用。