管道风险评价标准与实务

中国石油管道科技研究中心2011年5月中国石油管道风险评价标准与实务211标准相关背景标准相关背景22标准主要内容标准主要内容管道风险评价标准与实务33评价方法介绍评价方法介绍44实际应用实际应用31标准背景•管道风险评价是管道完整性管理的核心环节之一；•管道风险评价的意义；•国内外都普遍开展了管道风险评价的研究和应用4完整性管理6步循环数据采集高后果区识别风险评价完整性评价效能评价维修与维护5目的：帮助回答以下问题：1、会引起管道泄漏的威胁有哪些？2、分布在管道上哪些位置？3、发生的可能性有到底多大？4、发生后影响程度多大？5、我该怎么做来应对？1标准背景明确管道的风险水平，明确如何来控制管道的风险大修理项目（水工、更新改造、检测）建议6与以往做法的联系与区别•系统性和全面性•基于大量数据的分析•量化•一种方法，一个工具，是对以往方法的改进与提高以往不进行风险评价也可以回答上述问题！？1标准背景7•DynamicRisk•PII•C-Fer•WKM•AmericaInnovation•DNV-CCT•Advantica•NewCenturySoftware1标准背景•国外专门从事管道风险评价技术服务的公司81标准背景资料调研，管道风险评价做的比较好的管道：•GeorgiaStraitCrossingPipeline•LonghornPipeline•USstateofMichigan•ColonialPipelineCompany•TransCanada•Enbridge.Inc9TransCanada是国际上知名的管道运营公司，全资拥有6万多公里输油气管道及其它资产，运营管道分布在美国、加拿大、墨西哥等境内。TransCanada成立有专门的管道完整性管理部门，其中管道风险评价团队负责所辖管道所有的风险评价工作。10国内：2010年，完成了全部管道的风险评价工作。•管道公司•西气东输•西部管道•北京天然气1标准背景1111标准相关背景标准相关背景22标准主要内容标准主要内容管道风险评价标准与实务33评价方法介绍评价方法介绍44实际应用实际应用122标准主要内容•2009-3-15实施；•标题导则：只是指导；•起草单位：管道分公司、西南油气田分公司、北京华油天然气有限责任公司、西气东输管道公司；132标准主要内容14•风险Risk风险是潜在损失的度量，需综合考虑发生的可能性与其后果大小。风险=发生可能性X后果2标准主要内容Oxford:thechanceofloss15•对象管道线路、站场潜在损失：油气泄漏，不考虑凝管•生命周期在役运行管道、建设期2标准主要内容16•风险评价RiskAssessment风险评价是指识别对设施运行有不利影响的风险因素，评价事故发生的可能性和后果，综合得到风险大小，并提出相应风险减缓措施的分析过程。2标准主要内容17•风险减缓RiskMitigation对风险进行控制，降低风险的活动/过程。风险控制/风险削减/风险缓解/风险消减2标准主要内容18•安全评价SafetyAssessment安全评价是以实现工程、系统安全为目的，应用安全系统工程原理和方法，对工程、系统中存在的危险、有害因素进行辨识与分析，判断工程、系统发生事故和职业危害的可能性及其严重程度，从而为制定方法措施和管理决策提供科学依据。《安全评价通则》安监管技装字[2003]39号文2标准主要内容19•事故Accidents职业活动中发生的意外的突然性事件总称，通常会使正常活动中断，造成人员伤亡或财产损失。•泄漏/失效2标准主要内容20•安全评价方法类似，涵义类似评价目的不同，解决的问题不同，所以针对对象不同，评价细化程度不同2标准主要内容人Vs管道212标准主要内容•4.1～4.2管道风险评价方法及其选用按风险评价结果的量化程度可以将风险评价方法分为定性风险评价、半定量风险评价及定量风险评价。定性方法：安全检查表、风险矩阵等、故障树、事件树半定量方法：肯特法及其他指数/指标法等定量方法：基于历史失效库的修正法，基于结构可靠性的概率法222标准主要内容•4.3管道风险评价流程明确风险评价的目的与范围数据收集失效可能性分析失效后果分析管段风险计算风险评价结论管段划分风险削减措施风险再评价——外腐蚀；——内腐蚀；——应力腐蚀开裂；——制管缺陷；——施工缺陷；——第三方破坏；——自然与地质灾害；——误操作；——其它。预先分段与动态分段综合可能性与后果人员、环境、财产、停输232标准主要内容•5编制管道风险评价报告——概述；——基础数据分析；——危害因素识别——评价单元划分；——评价方法——风险评价——评价结论，建议风险减缓措施。242标准主要内容•附录•附录A（资料性附录）PRDC输油管道风险评价法•附录B（资料性附录）输气管道风险评价法•附录C（资料性附录）风险评价KENT打分法2511标准相关背景标准相关背景22标准主要内容标准主要内容管道风险评价标准与实务33评价方法介绍评价方法介绍44实际应用实际应用26Kent/肯特法肯特评分法/肯特打分法/指标体系法第三版、第四版名称来历28评价方法介绍评价方法介绍¾肯特法是目前国际上广泛应用的管道风险评价方法之一；¾该方法简单易懂，可操作性好，对数据要求低，评价周期短。¾部分不适合国情，改进后形成了RiskScore方法。29评价方法介绍评价方法介绍1、地质灾害增加为一级风险指标2、整合得到制造与施工缺陷指标3、调整和综合可操作性差的指标（误操作）4、删除不适合指标（大气腐蚀等）5、调整部分指标的权重（活动水平等，15分的界限）6、完善后果计算指标，改进风险累加公式。指标体系/风险因素模型的改进30评价方法介绍评价方法介绍1、改为动态分段，更加细致2、结果的展示与分析多样化（原肯特法只分析风险）评价方式的改进31主要模型相对风险值介质危害X泄漏量分值X受体小泄漏/大泄漏/破裂第三方损坏腐蚀误操作地质灾害制造与施工缺陷第三方损坏腐蚀误操作地质灾害制造与施工缺陷风险后果可能性32主要模型相对风险值介质危害X泄漏量分值X受体小泄漏/大泄漏/破裂第三方损坏腐蚀误操作地质灾害制造与施工缺陷第三方损坏腐蚀误操作地质灾害制造与施工缺陷风险后果可能性Li:0～100分之间三种后果模式的得分Ci=FiC1+FiC2+FiC3R=∑(Li/Ci)i=1～533主要模型相对风险值介质危害X泄漏量分值X受体小泄漏/大泄漏/破裂第三方损坏腐蚀误操作地质灾害制造与施工缺陷第三方损坏腐蚀误操作地质灾害制造与施工缺陷风险后果可能性每种失效原因失效可能性得分0～100分之间，越大发生可能性越小每种失效原因对应的主要后果模式都不同，按照比例加权得到后果每种风险的可能性与后果相除，得到单项风险，最后相加34内腐蚀•管体内部腐蚀，电化学腐蚀和微生物腐蚀二氧化碳、二氧化硫和水35外腐蚀•管体外部腐蚀36制造缺陷•焊缝缺陷•管材缺陷未焊透未融合37施工缺陷环焊缝缺陷划伤凹坑38第三方损坏•农耕•施工开挖•占压•恐怖袭击39第三方损坏•打孔盗油/气40自然与地质灾害•滑坡•崩塌•泥石流•水毁•采空区•风蚀沙埋•黄土湿陷•冻涨融沉41自然与地质灾害•地震土壤破坏土壤震动42误操作•4.9切换流程时，应按照“先开后关”、“缓开缓关”原则开关阀门，确认流程导通，避免憋压和水击现象发生。•原油管道输送安全规程SY573743管道分段=管段管段的定义、分段的目的属性变化则增加一个分段12345管径、人口密度等60个属性44动态分段示意图46划分管段的重要性•管道风险评价的目的就是要区分出管道沿线各段风险的不同•不同风险来源于各段各个属性的不同•所以只要属性有变化，就应该区分出来•另外也体现了识别风险的准确性和全面性47分段练习起始里程终止里程管道属性属性值备注0100壁厚8100120壁厚9增加了壁厚050管道年龄2050120管道年龄30070巡线频率270110巡线频率1110120巡线频率27585警示带有一条120km长的管道，应分为几段？48警示带49分段练习管段编号起始里程终止里程壁厚管道年龄巡线频率警示带备注10508202无250708302无370758301无475858301有5851008301无61001109301无增加了壁厚71101209302无增加了壁厚50主要模型相对风险值介质危害X泄漏量分值X受体小泄漏/大泄漏/破裂第三方损坏腐蚀误操作地质灾害制造与施工缺陷第三方损坏腐蚀误操作地质灾害制造与施工缺陷风险后果可能性51第三方损坏指标属性分类属性名称最大分值1最小覆盖层厚度152管道上方活动水平153管道地面设施84管道定位与开挖响应125公众宣传56管道通行带与标识57打孔盗油（气）158政府态度59民众保护态度510巡查情况15总计：10052第三方损坏指标•最小覆盖层厚度评分方法=13.1X该段的埋深（单位为m）+警示带得分（有2分，无0分）露管段的埋深为0，跨越段的埋深不用反映（属于管道地面设施要反映的问题）53第三方损坏指标巡线频率得分从不巡查0每月少于1次巡查2每月少于4次，而多于1次巡查4每周1次巡查6每周2次巡查8每周3次巡查10每周4次巡查12每日巡查15巡线效果得分中0.5优1差0良0.8•是否建立了巡线工的考核制度？•是否不定期组织巡线工的会议？•是否对巡线工进行了培训？巡查情况评分方法：54主要模型相对风险值介质危害X泄漏量分值X受体小泄漏/大泄漏/破裂第三方损坏腐蚀误操作地质灾害制造与施工缺陷第三方损坏腐蚀误操作地质灾害制造与施工缺陷风险后果可能性55腐蚀指标序号名称最大分值1产品腐蚀性122内腐蚀防护83土壤腐蚀性124阴保电位水平85阴保电位检测66恒电位仪57杂散电流干扰108防腐层质量159防腐层检漏410保护工-人员311保护工-培训212阴保电流513外检测1014内检测100%合计10056腐蚀指标腐蚀分内腐蚀20%、外腐蚀80%土壤腐蚀性分值描述中等腐蚀性12一般为平原庄稼地，20Ω.m土壤电阻率50Ω.m低腐蚀性8一般为山区、干旱、沙漠戈壁，土壤电阻率50Ω.m高腐蚀性0一般为盐碱地、湿地等，土壤电阻率20Ω.m,PH值，含水率，微生物的综合考量的指标57主要模型相对风险值介质危害X泄漏量分值X受体小泄漏/大泄漏/破裂第三方损坏腐蚀误操作地质灾害制造与施工缺陷第三方损坏腐蚀误操作地质灾害制造与施工缺陷风险后果可能性58地质灾害序号指标名称最大分值1灾害发生可能性102灾害引起管道失效的可能性103防治措施的有效性100%4地形地貌255降雨敏感性106土体类型207管道敷设方式258管道保护状况59人类工程活动15合计10059地质灾害管道失效可能性：范围1~10判断数值1表示肯定失效，10表示不会失效灾害发生可能性：范围1~10判断数值1表示肯定发生，10表示不会发生X防护措施有效性：1～100%之间百分数X60地形地貌（25分）•高山、10•中低山、丘陵15•黄土区、台田地15•沙漠20•平原25地质灾害61主要模型相对风险值介质危害X泄漏量分值X受体小泄漏/大泄漏/破裂第三方损坏腐蚀误操作地质灾害制造与施工缺陷第三方损坏腐蚀误操作地质灾害制造与施工缺陷风险后果可能性62制造与施工缺陷序号指标名称最大分值1运行安全裕量152设计系数103轴向焊缝缺陷204轴向焊缝缺陷205管体缺陷修复106压力试验压力系数57疲劳108水击危害109内检测0～100%合计10063制造与施工缺陷•运行安全裕量：管道最大运行压力与设计压力的比值•设计系数：管道的设计系数，输气管道与地区等级对应。输油管道为0.72•管体制造缺陷：钢管在制管厂产生的缺陷•管体施工缺陷：管道在敷设过程中造成的缺陷64主要模型相对风险值介质危害X泄漏量分值X受体小泄漏/大泄漏/破裂第三方损坏腐蚀误操作地质灾害制造与施工缺陷第三方损坏腐蚀误操作地质灾害制造与施工缺陷风险后果可能性65失效可能性-误操作序号指标名称最大分值1危害识别62达到MAOP的可能性153安全保护系统104施工质量