现役长输管道风险分析技术研究

李亚芹

（延长石油管道运输第三分公司，陕西延安 716000）

现役长输管道风险分析技术研究

李亚芹

（延长石油管道运输第三分公司，陕西延安 716000）

现役油气长输管道的发展与安全可靠性问题共存。对于系统风险和监控，无论是学术界还是施工实践都进行了很多研究和分析，针对管道风险的分析方法也得到了很多有效地结论，如风险因素敏感性模糊分析法、风险分析指数法、风险可靠性管理等等各种风险分析法，各种分析方法各有优势和缺点。当今又提出了基于权重的管道风险分析指数评分法，可以对风险分值进行调整。文章围绕现役长输管道风险分析的评价和管理展开论述。

长输管道；风险分析；风险管理

对于风险分析，从管理、评价、安全性等概念进行的研究已经很多，主要集中在风险评价、控制、检测等层面。具体的风险可以分为纯风险和投机风险等。以收益机会为标准进行区分，有收益风险的就是投机风险，没有收益的就是纯粹风险。现役长输管道失效的收益基本为零，因此，属于纯风险范畴。

1 我国油气现役长输管道安装现状

随着我国油气开发事业的长足发展。长输管道的发展是喜人的。油气包括原油、成品油、可燃气体等等，具有有毒且易燃易爆的特征。管道输送是既相对安全又能将这些不可或缺的重要的能源材料进行输送的最有效地手段。我国目前利用长输管道进行输送的体系已经构成了与铁路、公路等并行的五大运输体系，成为能源运输的重要支柱产业。

长输管道的结构复杂、类型多元，从输送原料的种类来看可以分为输油和输气两大类。无论是哪种介质的管道输送，风险等级都是较高的。这是由于作为重要的输送手段，管道运输的运行实践已经经历了过长的时间，我国目前80%的现役油气长输管道早已服役时间过长，潜在的事故风险非常大。而且这些管线多穿越在广袤的区域内，土壤的性质也发生了变化，地下输送油气的过程中可能遇到的风险非常多。但是由于隐蔽性特征，一旦发生爆炸等事故，造成的损失非常巨大。据不完全统计。我国输油管道几十年来发生的事故上千次，损失占到国民生产总值的6%，仅仅石油管材每年耗费的价值就达到上百亿元[1]。而且绵延十几万Km的油田的油气输送管线的巨大安全隐患潜伏在地下，不得不说是非常巨大的风险。

2 管道检测和安全评价体系

由于油气输送管道的失效所带来的损失过于严重，因此采用管道检测和评估的方法正在日渐受到重视。

1）管道风险评估的方法是对管道进行分析控制的有效策略。这种风险分析方法可以针对可变和不可变因素，均进行安全维护计划和对策的制定。对于同一管道中的不同管段，以及管道中的薄弱环节，都能起到减少风险的作用。而且随着信息技术手段的提升，数据库查询的方法对管道系统中的安全风险系数的统计和计算已经纳入到大数据的管理范围内，无论是长期服役的输送管道，还是新建的管道，都会针对风险存在原因考虑风险较小的运行方案。线路工程的最优化的施工方案的好处就是节省了投资费用的同时，也减少了风险的存在。

2）参照工业风险评估的方法，油气管道风险分析的方法包括了定性、半定量和定量分析几种类型。定性分析方法是对管道事故的所有因素进行分析和评估，从管道失效的原因和影响进行分析，最终确定管道风险控制的措施。这种方法的控制措施的有效程度决悦于操作人员的经验以及对事故原因分析的科学性和合理性。具体的工作方法包括安全检查、初步风险检查、事故分析、破坏模式的计算以及危险性调研等。定性法可以分为高中低三个等级。但是定性法对于风险和事故的概率以及发生后的后果的估算不能进行量化。但是在危险和事故识别过程中，量化的定性分析可以提供精确的资料供施工人员参考，判断哪条管道需要维修，哪种措施最为合理，没有量化的定性分析缺少了为管线分配维修资源的依据[2]。

3）定量风险是风险评价等级较高的方法。它根据管道事故发生的概率随机确定事件概率的计算方法，结合量化的事故后果计算管道的风险值，这种方法的依据是数学和统计学，可以对单个设备故障和安全系统故障进行综合考虑，计算出事故的发生概率和事故损失。运用数学模拟揭示事物本质的原理，使得这项技术的应用不断扩大，目前是石油运输行业较为重视的风险评估方法。

4）半定量管道风险分析方法是通过指数法对油气管道进行风险评分的方法，通过管线故障的因素进行评分，得到相对分概念指数，对风险程度和管线失线后果进行标注。其工作原理是编制一个固定的模型，将识别事故的后果和发生概率进行指标的分配，最后通过数学方法和概率以及损失情况的指标加以组合，构成相对风险指标。统一将风险划分等级，给予资源分配的优先权。经过实践证明，半定量法可以将事故后果予以准确预估。

3 现役长输管道可靠性安全评价

1）引起现役管道事故的主要因素包括管材和制管的质量问题，如螺旋焊管的缺陷，管材的强度降低等，内外腐蚀问题，还有管道腐蚀穿孔、开裂等。上下游的水击给管内压力带来超过允许范围的压力，导致管道的意外损伤等，施工中的操作问题带来的质量问题以及自然灾害的侵害等等。这些原因在管道中是长期存在的，被称为不变因素。不同时期的管道在运行中，根据这些不变因素进行判断和分析，可以提高管道的实际风险评价的准确性。

2）管道失效的时期可以按照浴盆曲线原理进行划分：①始发事故的阶段是在管道投入运行后5a内。这个阶段管道的失效率不会太高，除非是由于设计和施工中的质量问题导致的故障。②稳定事故发生阶段一般在投入使用的5～20a内。这个阶段一般会由于管线腐蚀、操作失误或者第三方破坏导致事故发生。③磨损阶段出现在投入使用的20a后，这个阶段的故障和事故发生的频率是非常高的，无论何种因素都会是管道老化的事故爆发的诱因[3]。

3）根据管线可靠性指标，设置目标安全期望值，是将失效概率降低到最小的有效方法。目标安全期望值是一个在特定设计理念下形成的最大失效概率数值。通过目前安全可靠期望值计算出来的可靠性指标，可以对风险进行规避，服役条件下的目标失效概率一般定位在10-3这一数值上，以此为标准计算出的目标安全可靠性指标真实可靠。

以某现役输送管道的实际可靠性指标为例进行计算，该管线的工作管龄已经达到12a。每个管段的腐蚀情况各有不同，因此，对于每个管段的失效率的计算方法见表1：

Research on Risk Analysis Technology of Active Long-distance

Li Ya-qin

The development of existing long-distance oil and gas pipelines is accompanied by the existence of safety and reliability problems.There are many research and analysis on system risk and monitoring，both in academia and in construction practice.There are also many effective conclusions on pipeline risk analysis methods，such as risk factor sensitivity fuzzy analysis，risk analysis index，risk Reliability management，and so on a variety of risk analysis，a variety of analytical methods have their own advantages and disadvantages.Nowadays，a risk-based indexing method based on weight is put forward，which can adjust the risk score.This paper discusses the evaluation and management of the risk analysis of long-distance pipeline.

long-distance pipeline；risk analysis；risk management

TE973

B

1003-6490（2016）11-0011-02

2016-10-10

李亚芹（1972—），女，陕西延长人，高级工程师，主要从事石油长输管道腐蚀以及安全运行工作。