郝放張國勝
(1:華東管道設(shè)計研究院有限公司,江蘇徐州221008;2:中國石化管道儲運有限公司天津輸油處,天津300450)
成品油輸油站場風(fēng)險評價技術(shù)的分析
郝放1張國勝2
(1:華東管道設(shè)計研究院有限公司,江蘇徐州221008;2:中國石化管道儲運有限公司天津輸油處,天津300450)
輸油站場是油氣管道運輸?shù)闹匾獏^(qū)域,需承擔(dān)接收、增壓等任務(wù),其設(shè)施的安全風(fēng)險是其必須注重的內(nèi)容,同時也是社會關(guān)注的焦點。成品油輸油站場內(nèi)有大量的設(shè)施,這些設(shè)施操作較為復(fù)雜,有明確的技術(shù)要求,且其風(fēng)險評估技術(shù)還有待發(fā)展。
成品油輸油站場;風(fēng)險評價;失效后果
成品油是易燃易爆物體,若在運輸?shù)倪^程中受到外界與自身因素的影響,極易發(fā)生爆炸,而成品油輸送管道是一個密閉的輸送系統(tǒng),沿途會經(jīng)過多個節(jié)點,這些節(jié)點負(fù)責(zé)的工作有接收、增壓、計量等,任意一個工作節(jié)點存在疏漏,都會增加運輸風(fēng)險,因此,需對運輸過程中的風(fēng)險進(jìn)行評估,促進(jìn)風(fēng)險評價技術(shù)的發(fā)展。
如果輸油站場的運輸管道發(fā)生泄漏,將引發(fā)不同的后果,且不同后果出現(xiàn)的概率也有一定差異。其可能出現(xiàn)的后果包括池火、蒸汽云爆炸、閃火等,帶來不同程度的人員傷亡。即成品油從管道泄漏后,可根據(jù)點燃速度的不同,與火焰蔓延的速度等因素,出現(xiàn)相應(yīng)的后果,有人員損傷與經(jīng)濟(jì)損失,以蒸汽云爆炸和閃火為例,其包括兩種泄漏類型,一是持續(xù),二是瞬間,這兩種類型在氣態(tài)與液態(tài)的滲漏中,均可發(fā)生爆炸、閃火,且閃火的比例為75%、50%,蒸汽云爆炸為25%、50%,明顯低于閃火。而隨著這三種后果的出現(xiàn),會造成一定區(qū)域的危害[1]。
對失效后果進(jìn)行初步分析后,可用不同的方法對風(fēng)險技術(shù)進(jìn)行評價。
風(fēng)險矩陣法:該方法最初是在1995年提出,隨后開始在軍事、交通等領(lǐng)域應(yīng)用,以確定風(fēng)險等級。風(fēng)險矩陣法是把影響風(fēng)險的因素細(xì)分,劃分成不同的等價標(biāo)準(zhǔn),建立風(fēng)險矩陣,再把失效后果等加入到矩陣中,最終測定風(fēng)險等級。以失效后果為例,其等級劃分包括一般、較大、嚴(yán)重、重大、特大,分別對應(yīng)某個范圍的傷亡人數(shù)與經(jīng)濟(jì)損失,用其構(gòu)建的風(fēng)險矩陣,是把正方形分成25個周長相等的正方形,每個區(qū)域有各自對應(yīng)的顏色,分別是紅、橙、黃、綠,用于分析。
其優(yōu)勢為:把結(jié)果直觀地展示出來,便于操作與理解,分析人員可以根據(jù)矩陣顏色的顯示,了解實際情況,確定風(fēng)險等級。但它也有一定的劣勢,即這是一種定性分析的方法,結(jié)果的精確度還需提升,同時,站場內(nèi)有多個設(shè)備,矩陣為便于分析,會把多個對象分在同一個區(qū)域,形成風(fēng)險結(jié)。風(fēng)險結(jié)是同一個風(fēng)險內(nèi),分析的對象屬性相同,但仍可以繼續(xù)細(xì)分的模塊。
風(fēng)險值計算法:它是失效的可能值與后果的數(shù)值相乘,作為最終的風(fēng)險值。其公式是:

其中,R是對象最終的風(fēng)險值,P是失效可能值,C是失效后果的數(shù)值。它可對風(fēng)險進(jìn)行量化處理,有效避免了風(fēng)險結(jié)的出現(xiàn),但它仍有一定的不足。即風(fēng)險值需要與可接受風(fēng)險準(zhǔn)則加以比較,判斷設(shè)備所在的區(qū)域,而我國還未制定這一內(nèi)容,等級劃分標(biāo)準(zhǔn)不準(zhǔn)確。同時,公式中的P和C是處于極端條件下的數(shù)值,用這種方式計算,可能出現(xiàn)與實際不符的情況。
此外,計算時有很多不確定因素,包括主觀與客觀兩種,前者是可以使用的信息不完整,讓結(jié)果模糊,后者是中途情況的隨機(jī)性,降低了結(jié)果的準(zhǔn)確性。
綜合上述對風(fēng)險矩陣法風(fēng)險值計算法的分析,得出需對兩種方法的不足做改進(jìn),以提高風(fēng)險等級評價的準(zhǔn)確性[2]。
模糊邏輯下風(fēng)險計算方法的使用,可彌補上兩種方法的不足,做出適當(dāng)改進(jìn)。其基本思路是:它是以規(guī)則為前提建立的系統(tǒng),運用已有知識庫的內(nèi)容與規(guī)則,并運用函數(shù)語言,推出風(fēng)險值,即整理一個句子內(nèi)的有效信息,把這些信息按照邏輯思維排列,總結(jié)原理。
具體的闡述是,以邏輯思維為前提,運用風(fēng)險推理系統(tǒng)。其操作為:用模糊器處理失效的可能性與失效數(shù)值,把他們變成一個模糊集,隨后,推理機(jī)根據(jù)規(guī)則的要求,在系統(tǒng)中輸入變量,讓其完成映射,最后,系統(tǒng)可以把模糊集內(nèi)的數(shù)字用輸出值輸出。
風(fēng)險數(shù)值輸出后,可根據(jù)所在的區(qū)間,判斷風(fēng)險等級,包括低、中等、較高、高,每個等級對應(yīng)的意義分別是:
低:風(fēng)險可直接忽略不計,不需要采用措施處理。
中等:風(fēng)險在可以控制的范圍內(nèi),但需要經(jīng)過分析確定其是否需要處理。
較高:風(fēng)險超出可控范圍,需用措施應(yīng)對。
高:風(fēng)險超出可控范圍,必須馬上停止設(shè)備的運行,并用強制措施處理,降低風(fēng)險。
同時,為讓站內(nèi)各子系統(tǒng)與設(shè)備的風(fēng)險等級用直觀的方式展示出來,可以繪制雷達(dá)圖,其過程如下:以風(fēng)險等級為依據(jù),畫出同心圓以及評價對象對應(yīng)的風(fēng)險值射線,標(biāo)出數(shù)據(jù)點,把多個數(shù)據(jù)點連接,形成一個封閉的折線。
本文從兩方面論述了成品油輸油站場風(fēng)險評價技術(shù),一是輸油站場的失效后果,二是輸油站的風(fēng)險評價技術(shù),其中可以使用的評價技術(shù)有風(fēng)險矩陣法和風(fēng)險值計算法,各自有優(yōu)勢與劣勢,而以模糊邏輯為基礎(chǔ)的風(fēng)險計算,可彌補不足,讓風(fēng)險評價的結(jié)果更加準(zhǔn)確,為技術(shù)發(fā)展提供理論支持。
[1]徐磊,孫苑航,范曉聰,郭俊圻.風(fēng)險評價技術(shù)在成品油管道站場工程中的應(yīng)用分析[J].山東工業(yè)技術(shù),2014,18:110.
[2]馮文興,賈光明,谷雨雷,姜征鋒,戴聯(lián)雙,程萬洲,楊曉錚,李敬.HAZOP分析技術(shù)在輸油管道站場的應(yīng)用[J].油氣儲運,2012,12:903-905+967.
郝放(1984-),男,漢族,河北沙河人,大學(xué)本科學(xué)歷,中級職稱,研究方向:管道工程設(shè)計,施工管理。