輸油站場運行風險因素分析及評價方法研究

黃 斐

（陜西延長石油（集團）管道運輸第一分公司，陜西 榆林 718500）

1 研究背景

在長距離管道運輸系統之中輸油站場發揮著極為重要的作用。現階段我國油氣站場風險評估工作還位于發展初期，由于所需設施數量龐大且工藝繁瑣，再加上失效情況頻發，此時就會使得風險評估工作難度大幅度增長，因此，以往的站場風險評判工作都是在主要設備已經完全失效或將要完全失效的基礎之上所構建的評判模型。如此一來，所得到的評判工作結果沒有充分考慮到站場輔助設施事故的存在，對于有關站場風險所造成的影響，因此不能發揮出針對站場運作故障的警報效果，從而就不能體現出風險評判工作對于小型事故的警報性能。但是不管是由海因里希安全法則還是完整性管理理念出發，提前性的排查出小型事故或是安全隱患，都是最為基本且效率最高的事故預防工作措施。

綜上所述，本文主要針對此，綜合性闡述了輸油場站風險評估工作，并取得一定成果的同時，依據工程具體狀況將工作重點轉移到輸油站場風險影響因素的探究工作之中，并將風險評估工作的落實時間提前至系統單元故障的出現時間以前。[1]借助故障樹分析模式，對輸油站場進行區域性劃分，然后進行風險識別以及敏感因素分析工作，在對諸多故障情況可能引起的人體傷害環境破壞或是財產損失進行綜合性評估后，再借助風險矩陣來實現針對輸油站場風險的區域性影響水平評估工作，最終為輸油站場運作過程之中，相關管理人員對于風險因素的解決方案提供參考依據。

2 輸油站場運行風險因素分析及評價基本思路

相比于以往所運用的事故風險分析工作，運作風險分析工作的特點就是能夠監測到系統產生故障時的實時狀態，拋開系統之中的重要設施以外，還會對相關配套輔助設施的故障情況而引起的相關設備不能平穩運行進行重點分析，上述故障情況在一般情況下修復工作及時的話，可行性極高。以往的事故風險分析工作的重點就是在站場主要設施產生故障或是出現火災爆炸等嚴重事故時，然而，當出現上述情況所造成的事故，通常情況下在短時間之內無法進行有效的修復。

本文首先依據風險情況的特性進行整體性的劃分，根據原油的流向狀況進行劃分工作可以看出，加熱爐區、閥組區、清管器收發設備區、儲罐區以及輸油泵機組區等五部分共同構成輸油站場風險區塊。借助故障樹分析模式來對諸多風險區塊做好風險誘因的識別工作后，就能相應的排查出風險區塊中的安全隱患以及不足之處，運用專家評分模式進行不同風險區域的風險評估工作，最后根據工程現實狀況，對不同風險區塊做出相應權重的授予，最后就能得到輸油站整體運營風險評估值。

3 輸油站場區塊運行風險因素分析

本文由輸油場的加熱爐區著手，借助故障樹分析模式來進行運行風險因素源頭的探究。其他區塊依據同樣的方式進行運行風險源的探究分析。

現階段，直接加熱以及間接加熱是長途運輸管道的主要原油加熱方式。其中的直接加熱方式就是指原油經過加熱爐，吸取燃燒過程中燃料所釋放的熱量。而間接加熱方式就是指原油在換熱器中借助相關的中間介質來進行能量的吸取，從而實現升溫的效果。

本文主要針對此探究長途運輸管道運用過程之中較為常見的直接加熱方式，而在直接加熱方式之中，管式加熱爐是最為普遍的加熱設施。[2]本文將管式加熱爐以及相關輔助設施作為研究目標，借助故障樹分析模式來進行加熱爐區的運行風險探究。

3.1 加熱爐區運行故障樹建立

依據安全理論，借助故障樹分析模式，以加熱爐運行故障為例，探究加熱爐運作階段可能出現的故障情況以及其誘發原因，然后進行相應的邏輯推理探究誘發原因與基本情況之間的聯系，最后對加熱爐運作故障的諸多干擾因素進行整理分析。根據加熱爐在輸油站工藝流程中的作用，建立起加熱爐運行故障樹，如圖 1 所示。

圖1 加熱爐區運行故障樹

續圖1 加熱爐區運行故障樹

3.2 加熱爐區運行故障樹最小割集分析

在加熱爐區的運作階段故障樹之中，可以引發頂事件的基本情況的聚合題叫做割集。可以致使頂事件失去效果的基本情況的組合最小化叫做最小割集。最小割集可以明確表明，當出現哪項基本情況或是組合能夠出現安全事故，因此就能夠提前性的找出相關系統之中最為薄弱的部分或是環節。

3.3 加熱爐區運行故障樹底事件的結構重要度分析

不對基本情況的真實產生幾率進行考慮工作就是所謂的結構重要度。也可以理解為，如果所有基本情況的產生幾率都相同，此時只由結構方面進行全體基本情況對于頂上事件出現所以造成的影響程度的分析工作。結構重要度能夠從根本上體現出頂事件出現情況下，底事件所造成的影響或是貢獻程度。

4 加熱爐區運行故障

將安全理論作為基礎，借助故障樹分離模式，把加熱爐的運作故障試做頂事件，同時由該事件開始，對加熱爐運作階段可能出現的故障情況以及相關誘發因素，進行相應的分析以及研究工作，然后進行相關的邏輯推理工作，探究誘發因素的中間事件和基本事件之間的聯系，最終對加熱爐運作狀況的諸多影響因素進行綜合性的判斷以及整理。

5 風險矩陣評價法

風險擁有兩維性的特征，對于一個固定設備而言，風險的規模會受到該設備發生幾率與事件聯系所造成的后果影響。風險的數學表示如下：失敗概率*失敗后果=風險。借助RBI 技術，對輸油站單個區塊運作風險以及整體運作風險，通過矩陣進行表示。該方式就是借助風險定義，將評判結果歸入5×5 的矩陣之中，依據由上至下進行不同風險等級的劃分，水平軸表示故障的產生幾率等級，垂直軸表示失敗后果的嚴重性等級，而嚴重性又分為財產損失、環境破壞以及人身傷害等三方面。[3]由于這三方面具有不可疊加性，因此，在現實評判過程中將最為嚴重的作為真實后果程度。

6 結語

綜上所述，在我國以及世界的工業領域之中，管道運輸工程已經實現了大范圍的普及以及運用，同時還擁有著較為廣闊的發展前景。但是管道運輸工作在現實使用過程之中極易受到外部環境的影響出現腐蝕情況。例如機械破壞、加工缺陷、自然災害以及應力腐蝕裂紋等都屬于外界影響因素。上述因素都會造成管道的穿孔或是斷裂情況的出現。與此同時，站場儲罐位置也極易受到腐蝕、明火以及累積情況的影響，從而造成安全事故的出現。上述情況不但嚴重影響國家以及有關企業的經濟效益，同時還會嚴重破壞環境，甚至造成大范圍的災難。