埋地钢质管道风险评估方法在埋地丙烯管道检验中的应用

左延田汤晓英俞厚德杨博

(上海市特种设备监督检验技术研究院)

埋地钢质管道风险评估方法在埋地丙烯管道检验中的应用

左延田*汤晓英俞厚德杨博

(上海市特种设备监督检验技术研究院)

考虑到埋地丙烯管道的实际情况，将埋地钢质管道风险评估方法运用到埋地丙烯管道的检验上。风险评估方法分为五个方面：确定风险影响因素，确定失效可能性，确定失效后果，计算区段的风险，提出高风险区段的降险措施。

埋地丙烯管道风险评估失效可能性失效后果降险措施

1 风险评估方法简述

埋地钢质管道风险评估是综合性的管理技术，除了考虑工程技术方面的各种影响因素外，还与国家的经济水平、社会保障条件以及有关安全技术法规等密切相关。风险评估用于评价管道发生危险的可能性和程度。风险评估技术的核心内容是：

(1)确定导致埋地管道发生事故和影响其后果程度的因素，即风险影响因素；

(2)确定发生事故的可能性，即失效可能性；

(3)确定事故后果的严重程度，即失效后果；

(4)计算区段的风险，风险＝失效可能性×失效后果；

(5)确定区段的风险等级，提出高风险区段的降险措施。

2 管道基本情况概述

某埋地丙烯管道的基本情况如表1所示。该管道经过地区环境复杂，沿途经过了荒草地、小树林、农田、苗圃、菜地、绿化带、公路、水塘、生活区和管架区等。管道沿线，特别是新卫公路段和庄胡公路段施工活动频繁，车流人流大，地下设施较多。

3 管道区段划分

埋地管道的风险评价与其它装置的风险评价不同之处在于，通常在整条管道长度范围内没有相同的危害性倾向，不同部分具有不同的风险，因此要划分区段，对每个区段进行风险评价，最终获得整条管道上准确的风险全貌。管道区段划分的原则是，当出现重要的变化时，就应插入分段点。在判断重要状态变化点时要考虑成本开支和期望的数据准确度。

本次评价以检测结果、综合人口密度、环境状况等对管道区段进行划分。按照上述划分原则，管道划分为22段，如表2所示。

表1 管道基本情况

表2 管道区段划分表

4 管道系统失效可能性评分

采用埋地钢质管道在用阶段失效可能性评分通用模型对该管道进行失效可能性评分。通用模型包括影响管道失效可能性的所有因素，将这些因素组织为层状结构，并且提供各因素的缺省权重。

失效可能性评分通用模版包括第三方破坏、腐蚀、设备（装置）及操作不当和本体安全四个部分。每个部分包括若干评分项，根据以下几个方面的信息确定各评分项的得分。

(1)实际走线、检测数据；

(2)设计、制造、安装、竣工验收等资料；

(3)规章制度及其实施记录；

(4)与相关人员的访谈。

在没有类似情况可供参考时，可偏保守地确定评分细则中的选项。

将每个部分中的各评分项的得分相加，得到第三方破坏得分S1、腐蚀得分S2、设备（装置）及操作不当得分S3、本体安全得分S4，并按照下式计算失效可能性得分S:

如果出现存在缺陷、不能通过安全评定等不能保证管道安全运行的情况，则令S=100。

各区段的第三方破坏评分主要影响因素有沿线人口密度、地面设施、施工活动及交通繁忙状况等。该项数据是通过现场走线、检测结果及检测过程中向沿途的居住人员咨询获得的信息来确定的。

由于该管道输送的介质为经过特殊处理后的丙烯，因此不需要考虑介质的内腐蚀，但需要考虑土壤腐蚀。腐蚀方面主要有大气腐蚀、土壤腐蚀，土壤腐蚀又包括外防腐及阴极保护项。这些腐蚀数据是通过现场检测结果及管线相关资料信息来确定的。

设备（装置）及操作不当评分主要的影响因素有设备（装置）的功能和质量、检定维护保养规程及其控制等。其中，各项评价得分是依据相关人员提供的信息，对资料信息不完全和不详的项，选择相对保守的得分。由于沿线管道的设备（装置）情况相同，因此，此评分项得分相同。

本体安全项包括设计、制造、施工及地质条件等相关内容。该项评价得分是依据检测获得的信息和相关人员提供的信息来确定的，选择相对保守的得分。

失效可能性评分项目如表3～表20所示。

表3 丙烯埋地钢质管道失效可能性评价项目

表4 丙烯埋地钢质管道失效可能性评价项目

表5 丙烯埋地钢质管道失效可能性评价项目

表6 丙烯埋地钢质管道失效可能性评价项目

表7 丙烯埋地钢质管道失效可能性评价项目

表8 丙烯埋地钢质管道失效可能性评价项目

表9 丙烯埋地钢质管道失效可能性评价项目

表10 丙烯埋地钢质管道失效可能性评价项目

表11 丙烯埋地钢质管道失效可能性评价项目

表12 丙烯埋地钢质管道失效可能性评价项目

表13 丙烯埋地钢质管道失效可能性评价项目

表14 丙烯埋地钢质管道失效可能性评价项目

表15 丙烯埋地钢质管道失效可能性评价项目

表16 丙烯埋地钢质管道失效可能性评价项目

表17 丙烯埋地钢质管道失效可能性评价项目

表18 丙烯埋地钢质管道失效可能性评价项目

表19 丙烯埋地钢质管道失效可能性评价项目

表20 丙烯埋地钢质管道失效可能性评价项目

由实际计算的各区段失效可能性得分可知：

(1)各区段第三方破坏的得分为77～85，各区段得分的差异主要是由于沿线人口密度、建设活动繁忙程度、管道占压的严重程度不同引起的。总体来说，第三方破坏的得分相对较高，主要原因为管道沿线交通繁忙、人员活动较多。

(2)各区段腐蚀的得分为78.3～83.3，各区段得分的差异主要源于其土壤电阻率和外防腐层状况的不同。

(3)各区段设备（装置）及操作得分均为86，反应了整个管道按同一模式进行管理。

(4)各区段本体安全得分均为81.5，反应了整个管道按同一模式进行管理。

(5)各区段失效可能性得分范围为17.81～19.91，总体分值为中等，得分差别主要来自沿线人口密度、交通繁忙程度、土壤电阻率、外防腐层状况；设计、施工及运行管理模式相同的各区段，其得分基本相同；该管线失效可能性得分主要来自穿越公路车辆碾压、外腐蚀及管线占压处人员活动密集度等。

5 失效后果计算

各区段失效后果的评价结果见表21、表22。

从表21、表22看出，失效后果得分为106～127。失效后果差异是人口密度和管道沿线环境的不同造成的。人员活动频繁，发生第三方破坏的可能性较大。因此，若发生管道事故，将可能造成严重的人员伤亡。另外，该管线是为大型企业输送物料的，失效后会给企业和国家造成巨大财产损失。所以综合这几大因素，失效后果得分较高。

表21 丙烯埋地钢质管道失效后果得分

表22 丙烯埋地钢质管道失效后果得分

6 区段风险计算及风险等级划分

6.1 区段风险计算及风险等级划分原理

按下式计算各区段的风险值：

风险值=失效可能性得分×失效后果得分

埋地管道的风险等级可分为风险绝对等级和相对等级。前者是按照同一标准划分的风险等级，使得不同管道的风险具有可比性；后者随被评价管道的不同而不同，在同一管道的不同区段之间具有可比性，体现了同一管道的不同区段之间的相对差别。

风险绝对等级划分如下：

(1)低风险绝对等级：[0，3 600]。

(2)中等风险绝对等级：[3 600，7 800]。

(3)较高险绝对等级：[7 800，12 600]。

(4)高风险绝对等级：[12 600，15 000]。假设该条埋地管道风险最低得分为Min，最高得分为Max，则风险相对等级划分如下：

(1)低风险相对等级：[Min，Min+（Max-Min）×6/25]。

(2)中等风险相对等级：[Min+（Max-Min）×6/25，Min+（Max-Min）×13/25]。

(3)较高险相对等级：[Min+（Max-Min）×13/25，Min+（Max-Min）×21/25]。

(4)高风险相对等级：[Min+（Max-Min）×21/25]，Max]。

6.2 区段风险计算及风险等级划分

所评价各区段的风险计算结果及风险绝对等级、风险相对等级见表23。

表23风险评价的结果表明，风险值范围为1887.86～2 320.04，总体风险值较低。表24、表25统计了风险绝对等级和风险相对等级。

表23 区段风险值、风险绝对等级和风险相对等级

表24 丙烯埋地钢质管道风险绝对等级

表25 丙烯埋地钢质管道风险相对等级

7 结论

根据上述风险的计算及统计结果，对所评价管道有如下结论：

（1）从总体上看，该管道失效可能性得分为17.81～19.91；失效后果得分为106～127，得分相差不大；计算风险值得分为1 887.86～2 320.04，总体为低风险绝对等级。

（2）从总体上看，所评价管道的各区段相对风险等级以低风险和中等风险为主，高风险相对等级区段较少。

（3）失效可能性方面，整体得分较低。沿线人口密度、建设活动繁忙、管道占压的严重程度是第三方破坏的主要因素；土壤电阻率和外防腐层状况的不同是腐蚀防护得分差异的主要原因；该管道装置较简单且管理统一，这就使设备及操作得分相同且不高；相同的设计、施工、监理及相关的管理使本体安全得分相同。失效后果方面，管线失效后经济损失较大，失效后果得分主要来源于人员伤亡、财产损失及停产损失。

（4）通过对风险的分析，建议通过加强拆除占压，对检出的外防腐层破损进行修复，对沿线居民进行管线安全的宣传，进行气体泄露检测等措施，来减小失效可能性，进一步降低管道风险等级。

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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，硕士，工程师。上海市，200062。

2011-02-24)