王金龍 何仁洋 王俊強(qiáng) 郭晗

中國(guó)特種設(shè)備檢測(cè)研究院壓力管道事業(yè)部

摘要：針對(duì)擬改線管段，介紹了基于半定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估原理的油氣管道改線風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，并針對(duì)某成品油管道的改線案例進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估計(jì)算，得到其風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，為管道業(yè)主改線決策提供參考。

關(guān)鍵詞：油氣管道；改線管段；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

油氣管道改線是指因管道本體缺陷、地方規(guī)劃調(diào)整或經(jīng)過高后果區(qū)等，而對(duì)原管段路由進(jìn)行調(diào)整并重新敷設(shè)的管道改造工程。為了降低改線管道風(fēng)險(xiǎn)水平需要對(duì)擬改線管段進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[1,2]。可以有效地提高管道運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，半定量的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法[3,4]是目前較為實(shí)用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。

1.改線管段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

1.1風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程

油氣管道在改線實(shí)施前，對(duì)改線管段會(huì)進(jìn)行方案初步設(shè)計(jì)。改線管段的的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估即可行性論證階段的埋地鋼質(zhì)管道的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程如圖1所示。

圖1 改線管段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估流程

1.2資料收集與分析

在進(jìn)行評(píng)估前，應(yīng)要求管道管理單位及改線方案設(shè)計(jì)單位提供所需的資料，根據(jù)改線不同階段提供相關(guān)資料的詳細(xì)程度不同。這些資料包括但不限于以下方面：①工程概況； ②工程設(shè)計(jì)單位資格及其方案設(shè)計(jì)報(bào)告； ③其它有關(guān)資料。

1.3危險(xiǎn)源辨識(shí)

通過對(duì)油氣管道改線過程中相關(guān)因素進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，分析不同因素的危害程度，成品油改線過程中風(fēng)險(xiǎn)源主要包括: ①輸送介質(zhì)危險(xiǎn)因素分析；②管道線路危險(xiǎn)因素分析；③施工過程危險(xiǎn)因素分析；④運(yùn)營(yíng)階段危險(xiǎn)因素分析。

1.4高后果區(qū)識(shí)別

根據(jù)《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》（GB32167―2015）規(guī)定，在建設(shè)期開展高后果區(qū)識(shí)別，優(yōu)化路由選擇。無法繞避高后果區(qū)時(shí)應(yīng)采取安全防護(hù)措施。改線管道路也據(jù)此規(guī)范進(jìn)行高后果區(qū)識(shí)別，得到高后果區(qū)識(shí)別報(bào)告。

1.5風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

1.5.1管段區(qū)段劃分

油氣管道改線的起點(diǎn)和終點(diǎn)是與舊管線連接的最后一條焊縫或法蘭。管道區(qū)段劃分原則是，當(dāng)出現(xiàn)重要的變化時(shí)，就插入分段點(diǎn)。在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中必須注意到油氣管道中最容易變化的條件，并根據(jù)其變化的重要性和變化頻率來區(qū)別其重要性。成品油管道改線段的主要條件按其重要性排列如下：①人口密度；②管線附近建筑物的重要程度；③土壤等環(huán)境條件；④腐蝕防護(hù)狀況。

根據(jù)改線路由踏線結(jié)果，首先按照人口密度對(duì)管道進(jìn)行區(qū)段劃分。其次，在上述劃分結(jié)果的基礎(chǔ)上，按照管線附近建筑物的重要程度進(jìn)一步進(jìn)行區(qū)段劃分。如此不斷進(jìn)行劃分，直至按照上述4個(gè)方面將管道劃分完畢。

1.5.2失效可能性分析

改線管道失效可能性分析基于打分法原理，采用《埋地鋼質(zhì)管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法》（GB/T 27512―2011）中的可行性論證階段失效可能性評(píng)分基本模型，從單位資質(zhì)和質(zhì)量體系、與規(guī)劃的符合性、管道基本情況和周圍環(huán)境狀況四個(gè)方面對(duì)管道可行性論證階段失效可能性進(jìn)行半定量評(píng)分。

1.5.3失效后果分析

改線管道失效后果分析基于打分法原理，采用《埋地鋼質(zhì)管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法》（GB/T 27512-2011）中的管道失效后果評(píng)分模型，從介質(zhì)的短期危害性、介質(zhì)的最大泄漏量、介質(zhì)的擴(kuò)散性、人口密度、沿線環(huán)境、泄漏原因和供應(yīng)中斷對(duì)下游用戶影響七個(gè)方面對(duì)油氣管道失效后果進(jìn)行半定量評(píng)分。

1.5.4風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算及風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分

對(duì)每一區(qū)段，按下式計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)值：×

改線管段的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)僅劃分風(fēng)險(xiǎn)絕對(duì)等級(jí)，劃分標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一，使不同管段的風(fēng)險(xiǎn)具有可比性。按照規(guī)定分值，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分，得到改線管道的風(fēng)險(xiǎn)絕對(duì)等級(jí)。

2.案例

南方某成品油管道，其穿越河流段由于沖刷較嚴(yán)重而裸露于河床上，需要進(jìn)行改線。管道設(shè)計(jì)單位針對(duì)改線進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)，改線路由如圖2所示。

圖2 某輸油管段改線路由

2.1危險(xiǎn)源辨識(shí)

（1）輸送介質(zhì)危險(xiǎn)因素

輸送介質(zhì)為成品油（汽油和柴油），易揮發(fā)、易擴(kuò)散、易流淌，。在任何溫度下都有蒸發(fā)現(xiàn)象，油品揮發(fā)出來的油氣可以隨風(fēng)四處擴(kuò)散，而泄漏的液體可順地勢(shì)向四周蔓延，遇到明火極易燃燒引起火災(zāi)或爆炸。

（2）管道線路危險(xiǎn)因素

分析管道是否因材料缺陷或焊接缺陷、新舊管道電偶腐蝕、內(nèi)腐蝕、外腐蝕、應(yīng)力開裂腐蝕等因素導(dǎo)致危險(xiǎn)，以及第三方活動(dòng)、管道并行和交叉因素帶來的危險(xiǎn)。

（3）施工過程危險(xiǎn)因素

管道改線施工過程危險(xiǎn)因素主要存在于定向鉆穿越、封堵、管溝開挖，布管、組對(duì)和焊接，管線下溝，管道通球試壓以及其他過程。

（4）運(yùn)營(yíng)階段危險(xiǎn)因素

改線管道投運(yùn)后會(huì)由于防腐層失效、管理缺陷、輸送工藝等危險(xiǎn)因素造成管道風(fēng)險(xiǎn)。

2.2高后果區(qū)識(shí)別

本改線管道穿越河流，根據(jù)《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》（GB32167―2015）中高后果區(qū)識(shí)別規(guī)定，改線管段全線為III級(jí)高后果區(qū)。

2.3風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

2.3.1區(qū)段劃分

改線管段穿越河流，管道周邊建（構(gòu)）筑物、人員密度等因素較少，將其劃分為1個(gè)評(píng)價(jià)單元，即1處管段（段號(hào)GD-1）。

2.3.2失效可能性分析

根據(jù)前文提出的改線管段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，改線管段GD-1的失效可能性評(píng)分如表2所示。

表2  改線管段失效可能性評(píng)分

2.3.3失效后果分析

根據(jù)前文提出的改線管段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，改線管段GD-1的失效后果評(píng)分如表3所示。

2.3.4風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算及風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分

改線管段風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算結(jié)果見表4，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果表明，風(fēng)險(xiǎn)絕對(duì)等級(jí)為低風(fēng)險(xiǎn)。

表4 改線管段風(fēng)險(xiǎn)值和風(fēng)險(xiǎn)絕對(duì)等級(jí)

3 結(jié)語

（1）油氣管道改線，在設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)中要認(rèn)真執(zhí)行國(guó)家、地方和行業(yè)的有關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)章制度，做好人的安全行為管理，完善安全和質(zhì)量監(jiān)管措施，減少管道本體缺陷，使管道改線工程切實(shí)可行。

（2）在管道改線工程的設(shè)計(jì)審查階段、竣工交付階段、在役運(yùn)營(yíng)階段等，均應(yīng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

參考文獻(xiàn)

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基金項(xiàng)目：中國(guó)石化科技項(xiàng)目“基于完整性管理技術(shù)的長(zhǎng)期服役油氣管道安全運(yùn)行策略研究”（315006）；中國(guó)特檢院橫向科研項(xiàng)目“基于完整性管理技術(shù)的長(zhǎng)期服役油氣管道安全運(yùn)行策略研究”（K-15-D03）。

作者簡(jiǎn)介：王金龍，1988年生，男，工程師，博士，2015年畢業(yè)于復(fù)旦大學(xué)流體力學(xué)專業(yè)，現(xiàn)從事管道檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)工作。

《管道保護(hù)》2018年第2期（總第39期）