埋地鋼質管道風險評估方法在埋地丙烯管道檢驗中的應用

左延田湯曉英俞厚德楊博

(上海市特種設備監督檢驗技術研究院)

埋地鋼質管道風險評估方法在埋地丙烯管道檢驗中的應用

左延田*湯曉英俞厚德楊博

(上海市特種設備監督檢驗技術研究院)

考慮到埋地丙烯管道的實際情況，將埋地鋼質管道風險評估方法運用到埋地丙烯管道的檢驗上。風險評估方法分為五個方面：確定風險影響因素，確定失效可能性，確定失效后果，計算區段的風險，提出高風險區段的降險措施。

埋地丙烯管道風險評估失效可能性失效后果降險措施

1 風險評估方法簡述

埋地鋼質管道風險評估是綜合性的管理技術，除了考慮工程技術方面的各種影響因素外，還與國家的經濟水平、社會保障條件以及有關安全技術法規等密切相關。風險評估用于評價管道發生危險的可能性和程度。風險評估技術的核心內容是：

(1)確定導致埋地管道發生事故和影響其后果程度的因素，即風險影響因素；

(2)確定發生事故的可能性，即失效可能性；

(3)確定事故后果的嚴重程度，即失效后果；

(4)計算區段的風險，風險＝失效可能性×失效后果；

(5)確定區段的風險等級，提出高風險區段的降險措施。

2 管道基本情況概述

某埋地丙烯管道的基本情況如表1所示。該管道經過地區環境復雜，沿途經過了荒草地、小樹林、農田、苗圃、菜地、綠化帶、公路、水塘、生活區和管架區等。管道沿線，特別是新衛公路段和莊胡公路段施工活動頻繁，車流人流大，地下設施較多。

3 管道區段劃分

埋地管道的風險評價與其它裝置的風險評價不同之處在于，通常在整條管道長度范圍內沒有相同的危害性傾向，不同部分具有不同的風險，因此要劃分區段，對每個區段進行風險評價，最終獲得整條管道上準確的風險全貌。管道區段劃分的原則是，當出現重要的變化時，就應插入分段點。在判斷重要狀態變化點時要考慮成本開支和期望的數據準確度。

本次評價以檢測結果、綜合人口密度、環境狀況等對管道區段進行劃分。按照上述劃分原則，管道劃分為22段，如表2所示。

表1 管道基本情況

表2 管道區段劃分表

4 管道系統失效可能性評分

采用埋地鋼質管道在用階段失效可能性評分通用模型對該管道進行失效可能性評分。通用模型包括影響管道失效可能性的所有因素，將這些因素組織為層狀結構，并且提供各因素的缺省權重。

失效可能性評分通用模版包括第三方破壞、腐蝕、設備（裝置）及操作不當和本體安全四個部分。每個部分包括若干評分項，根據以下幾個方面的信息確定各評分項的得分。

(1)實際走線、檢測數據；

(2)設計、制造、安裝、竣工驗收等資料；

(3)規章制度及其實施記錄；

(4)與相關人員的訪談。

在沒有類似情況可供參考時，可偏保守地確定評分細則中的選項。

將每個部分中的各評分項的得分相加，得到第三方破壞得分S1、腐蝕得分S2、設備（裝置）及操作不當得分S3、本體安全得分S4，并按照下式計算失效可能性得分S:

如果出現存在缺陷、不能通過安全評定等不能保證管道安全運行的情況，則令S=100。

各區段的第三方破壞評分主要影響因素有沿線人口密度、地面設施、施工活動及交通繁忙狀況等。該項數據是通過現場走線、檢測結果及檢測過程中向沿途的居住人員咨詢獲得的信息來確定的。

由于該管道輸送的介質為經過特殊處理后的丙烯，因此不需要考慮介質的內腐蝕，但需要考慮土壤腐蝕。腐蝕方面主要有大氣腐蝕、土壤腐蝕，土壤腐蝕又包括外防腐及陰極保護項。這些腐蝕數據是通過現場檢測結果及管線相關資料信息來確定的。

設備（裝置）及操作不當評分主要的影響因素有設備（裝置）的功能和質量、檢定維護保養規程及其控制等。其中，各項評價得分是依據相關人員提供的信息，對資料信息不完全和不詳的項，選擇相對保守的得分。由于沿線管道的設備（裝置）情況相同，因此，此評分項得分相同。

本體安全項包括設計、制造、施工及地質條件等相關內容。該項評價得分是依據檢測獲得的信息和相關人員提供的信息來確定的，選擇相對保守的得分。

失效可能性評分項目如表3～表20所示。

表3 丙烯埋地鋼質管道失效可能性評價項目

表4 丙烯埋地鋼質管道失效可能性評價項目

表5 丙烯埋地鋼質管道失效可能性評價項目

表6 丙烯埋地鋼質管道失效可能性評價項目

表7 丙烯埋地鋼質管道失效可能性評價項目

表8 丙烯埋地鋼質管道失效可能性評價項目

表9 丙烯埋地鋼質管道失效可能性評價項目

表10 丙烯埋地鋼質管道失效可能性評價項目

表11 丙烯埋地鋼質管道失效可能性評價項目

表12 丙烯埋地鋼質管道失效可能性評價項目

表13 丙烯埋地鋼質管道失效可能性評價項目

表14 丙烯埋地鋼質管道失效可能性評價項目

表15 丙烯埋地鋼質管道失效可能性評價項目

表16 丙烯埋地鋼質管道失效可能性評價項目

表17 丙烯埋地鋼質管道失效可能性評價項目

表18 丙烯埋地鋼質管道失效可能性評價項目

表19 丙烯埋地鋼質管道失效可能性評價項目

表20 丙烯埋地鋼質管道失效可能性評價項目

由實際計算的各區段失效可能性得分可知：

(1)各區段第三方破壞的得分為77～85，各區段得分的差異主要是由于沿線人口密度、建設活動繁忙程度、管道占壓的嚴重程度不同引起的。總體來說，第三方破壞的得分相對較高，主要原因為管道沿線交通繁忙、人員活動較多。

(2)各區段腐蝕的得分為78.3～83.3，各區段得分的差異主要源于其土壤電阻率和外防腐層狀況的不同。

(3)各區段設備（裝置）及操作得分均為86，反應了整個管道按同一模式進行管理。

(4)各區段本體安全得分均為81.5，反應了整個管道按同一模式進行管理。

(5)各區段失效可能性得分范圍為17.81～19.91，總體分值為中等，得分差別主要來自沿線人口密度、交通繁忙程度、土壤電阻率、外防腐層狀況；設計、施工及運行管理模式相同的各區段，其得分基本相同；該管線失效可能性得分主要來自穿越公路車輛碾壓、外腐蝕及管線占壓處人員活動密集度等。

5 失效后果計算

各區段失效后果的評價結果見表21、表22。

從表21、表22看出，失效后果得分為106～127。失效后果差異是人口密度和管道沿線環境的不同造成的。人員活動頻繁，發生第三方破壞的可能性較大。因此，若發生管道事故，將可能造成嚴重的人員傷亡。另外，該管線是為大型企業輸送物料的，失效后會給企業和國家造成巨大財產損失。所以綜合這幾大因素，失效后果得分較高。

表21 丙烯埋地鋼質管道失效后果得分

表22 丙烯埋地鋼質管道失效后果得分

6 區段風險計算及風險等級劃分

6.1 區段風險計算及風險等級劃分原理

按下式計算各區段的風險值：

風險值=失效可能性得分×失效后果得分

埋地管道的風險等級可分為風險絕對等級和相對等級。前者是按照同一標準劃分的風險等級，使得不同管道的風險具有可比性；后者隨被評價管道的不同而不同，在同一管道的不同區段之間具有可比性，體現了同一管道的不同區段之間的相對差別。

風險絕對等級劃分如下：

(1)低風險絕對等級：[0，3 600]。

(2)中等風險絕對等級：[3 600，7 800]。

(3)較高險絕對等級：[7 800，12 600]。

(4)高風險絕對等級：[12 600，15 000]。假設該條埋地管道風險最低得分為Min，最高得分為Max，則風險相對等級劃分如下：

(1)低風險相對等級：[Min，Min+（Max-Min）×6/25]。

(2)中等風險相對等級：[Min+（Max-Min）×6/25，Min+（Max-Min）×13/25]。

(3)較高險相對等級：[Min+（Max-Min）×13/25，Min+（Max-Min）×21/25]。

(4)高風險相對等級：[Min+（Max-Min）×21/25]，Max]。

6.2 區段風險計算及風險等級劃分

所評價各區段的風險計算結果及風險絕對等級、風險相對等級見表23。

表23風險評價的結果表明，風險值范圍為1887.86～2 320.04，總體風險值較低。表24、表25統計了風險絕對等級和風險相對等級。

表23 區段風險值、風險絕對等級和風險相對等級

表24 丙烯埋地鋼質管道風險絕對等級

表25 丙烯埋地鋼質管道風險相對等級

7 結論

根據上述風險的計算及統計結果，對所評價管道有如下結論：

（1）從總體上看，該管道失效可能性得分為17.81～19.91；失效后果得分為106～127，得分相差不大；計算風險值得分為1 887.86～2 320.04，總體為低風險絕對等級。

（2）從總體上看，所評價管道的各區段相對風險等級以低風險和中等風險為主，高風險相對等級區段較少。

（3）失效可能性方面，整體得分較低。沿線人口密度、建設活動繁忙、管道占壓的嚴重程度是第三方破壞的主要因素；土壤電阻率和外防腐層狀況的不同是腐蝕防護得分差異的主要原因；該管道裝置較簡單且管理統一，這就使設備及操作得分相同且不高；相同的設計、施工、監理及相關的管理使本體安全得分相同。失效后果方面，管線失效后經濟損失較大，失效后果得分主要來源于人員傷亡、財產損失及停產損失。

（4）通過對風險的分析，建議通過加強拆除占壓，對檢出的外防腐層破損進行修復，對沿線居民進行管線安全的宣傳，進行氣體泄露檢測等措施，來減小失效可能性，進一步降低管道風險等級。

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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，碩士，工程師。上海市，200062。

2011-02-24)