地下水封石油洞庫施工風險評估與控制

郭順利 劉 杰 于 峰 姚元濤 楊 華

(1.黃島國家石油儲備基地有限責任公司，山東 青島 266426； 2.山東大學巖土與結構工程研究中心，山東 濟南 250061； 3.武警水電三峽工程指揮部，湖北 武漢 430000)

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地下水封石油洞庫施工風險評估與控制

郭順利1劉 杰2于 峰1姚元濤3楊 華1

(1.黃島國家石油儲備基地有限責任公司，山東 青島 266426； 2.山東大學巖土與結構工程研究中心，山東 濟南 250061； 3.武警水電三峽工程指揮部，湖北 武漢 430000)

以我國首個大型水封石洞油庫為背景，評估了地下水封石油洞庫施工風險，分析總結了施工風險評估方法和控制理論，并將其運用在洞庫施工過程中，證明了該風險控制體系在工程實踐中的有效性。

地下水封石油洞庫，風險因子，風險評估，風險控制

0 引言

石油存儲和供應對保障國家發展、維持社會運轉具有重要作用。隨著我國的不斷發展和對石油需求的日益增加，我國石油消耗需大量進口，這使我國在應對國際政治、經濟和軍事動蕩時面臨能源挑戰。建設石油戰略儲備庫有利于保障國內穩定，減輕石油對外依賴。地下水封石油洞庫又以其安全性高、成本低、地域適應性強、庫存規模大、易擴建等優點受到各國的青睞[1,2]。

地下水封石油洞庫在中國的建設尚屬起步，且施工難度大，工程設計施工經驗少，相關規范不完善，建設過程中存在著一定的不確定風險因素，因此進行地下水封石油洞庫施工風險評估與控制研究有重要作用[3]。

本文結合我國首座大型地下水封石油洞庫工程施工，開展了洞庫施工風險評估與控制研究，進行了風險因子識別，對其重要性和引發功能失效概率進行調查分析評估。研究結果不僅可以提高地下水封石油洞庫風險管理與控制水平，而且豐富了地下工程風險評估與控制研究內容。

1 施工風險評估

1.1 工程施工風險

工程風險是指工程項目在設計施工及運營期等各階段可能遇到的不安全因素。風險事件可能出現的概率以及該風險事件出現的后果指數是研究分析工程風險的兩個重要內容。近年來應用最多的風險函數數字化定義表達式如下[4]：

R=f(p,c)。

其中，R為風險值;p為該風險事件可能出現的概率；c為該風險事件出現的后果指數。

針對地下水封石油洞庫施工風險評估，本文主要從洞庫結構安全性與水封功能有效性兩個方面展開。

1.2 施工風險因子辨識

結合目前現有的相關理論研究，根據工程建設實際情況，并通過對勘察、設計、施工和監理單位的意見咨詢，在系統分析施工風險類型、發生原因和篩選分析基礎上，辨識出地下水封石油洞庫施工主要風險因子，對風險因子表的內容進行了分類匯總，見表1。

1.3 施工風險評估

施工風險分析是指在風險識別的基礎之上，建立綜合考慮風險概率和風險發生后果的風險評價模型，依據相關的風險接受準則和評價標準，對風險進行分析評價，判斷風險是否可以接受，為風險應對與監控提供科學依據，以確保工程項目順利進行。

在風險分析中，風險接受準則表示在規定某階段內可接受或可管理的風險水平。對風險因素的分析和等級劃分決定了工程中各項風險需采取的管理控制措施，在進行風險評價時須制定風險接受準則，見表2。

表1 洞庫施工風險因子匯總表

表2 風險接受準則

風險等級評價標準包括風險概率等級評價標準和風險損失等級評價標準。依據施工風險等級標準評價的原則，參考我國有關規范標準，確定了相關等級標準，見表3,表4。

表3 事故發生概率等級標準

表4 經濟損失及人員傷亡等級標準

通過定性、定量或定性與定量相結合的指標對系統的風險狀態進行等級劃分，得到風險等級標準見表5，為風險決策和風險應對提供依據。

表5 風險等級標準

在風險識別的基礎上，評價分析對比風險因子的重要性與發生概率是風險評估的重要內容[5]。通過上述分析方法，得到了高度及以上風險因子：結構安全性方面包括：地應力、爆破方案、主洞室設計形狀大小、洞室設計埋深、錨桿布設方式、巖性共6個高度風險因子；水封有效性方面包括：水幕注水壓力、水位、主洞室設計埋深、注漿效果、結構面張開度等風險因子。

2 施工風險控制

2.1 風險監測及信息管理

根據風險評估進行風險檢測分析。風險監測一般通過超前地質預報、監控量測和現場觀察、檢查等手段隨著施工進程密切跟蹤已識別的風險，及時識別新的風險，進行風險分析與評估，風險處理措施的評價與調整。

對評估為中度及以上等級的風險，應制定風險監測實施方案。風險監測實施方案應明確風險監測的主要內容、采用的監測方式或手段和主要風險因素及其判別指標。風險監測應有詳細記錄，每天上報相關管理管轄單位，定期提交風險監測成果報告。

風險監測成果報告應在匯總相關風險數據基礎上對下述內容進行說明：

1)工程項目風險處理措施實施進度，實施效果，是否需要新的風險處理措施；

2)對工程整體目標實現可能性的預期分析是否仍然成立；

3)工程項目風險的發展變化是否與預期的一致；

4)已識別的工程項目風險發生情況；

5)是否出現了新的風險因素。

圖1為項目風險管理流程圖。

2.2 風險分析預警與處置

建立風險事件關鍵指標管理。通過分析風險成因，找出關鍵成因，分析確定導致風險事件發生時該成因的定性描述或具體數值，確定關鍵指標。根據關鍵風險指標，建立風險分級預警系統。

跟蹤監測關鍵指標數據和變化趨勢，一旦達到預警狀態，系統立即啟動相應預案，組織處理。預警狀態期間，施工單位應及時向相關單位報告監測、處理情況，設計應及時調整風險處理措施，由項目管理機構組織相關單位進行風險決策和組織實施，并報風險管理領導小組。解除風險預警狀態應由施工單位提交消警報告，經監理確認后報送項目管理機構審批。

制定風險控制方案。方案包括各種風險預案、超前地質預報和監控量測預案、動態施工處理措施和關鍵施工技術預案、關鍵風險指標監測預案、信息收集、反饋和快速反應等預案。對于風險發生概率大、后果損失嚴重的風險事件，控制方案的確定應當在專家組集思廣益的基礎上，綜合分析技術方案各方面影響進行論證決策。

3 結語

本文依托我國首個大型水封石洞油庫的建設過程，通過研究分析得到以下成果：辨識了地下水封石油洞庫施工風險因子；得到了影響程度為高度及以上風險因子；形成了施工風險控制管理流程；建立了地下水封石油洞庫工程施工風險評估與控制指導體系。

[1] 錢七虎.國家石油儲備庫應建于地下[N].科學時報,2007-03-14.

[2] 王夢恕,楊 森.地下水封巖洞油庫是儲存油品的最好型式[A].中國土木工程學會第十屆隧道及地下工程分會第十三屆年會[C].2004.

[3] 錢七虎,戎曉力.中國地下工程安全風險管理的現狀、問題及建議[J].巖石力學與工程學報,2008,27(4):649-655.

[4] 范益群,鐘萬勰,劉建航.時空效應理論與軟土基坑現代設計概念[J].清華大學學報(自然科學版),2000,40(S1):49-53.

[5] 王者超,陸寶麒,李術才,等.地下水封石油洞庫施工期安全風險評估研究[J].巖土工程學報,2015(6):1057-1067.

Risk assessment and control of underground water seal oil caverns

Guo Shunli1Liu Jie2Yu Feng1Yao Yuantao3Yang Hua1

(1.HuangdaoOilReserveBaseLimitedCompany,Qingdao266426,China; 2.GeotechnicalandStructuralEngineeringResearchCenter,ShandongUniversity,Jinan250061,China; 3.TheThreeGorgesProjectCommandPostofArmedPoliceHydropowerTroops,Wuhan430000,China)

Based on the China’s first large underground crude oil storage caverns, the risk source and risk assessment of the cavern construction are studied. And the construction risk assessment and control system result is made. The research results have been used in the construction process, which proves the validity of the research in engineering practice.

underground crude oil storage cavern, risk source, risk assessment, risk control

1009-6825(2017)14-0248-02

2017-03-04

郭順利(1964- ),男,經濟師; 劉 杰(1988- ),男,在讀碩士; 于 峰(1981- )，男,工程師; 姚元濤(1980- )，男，工程師; 楊 華(1979- ),男,工程師

TU714

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