王金龍 何仁洋 王俊強 郭晗

中國特種設備檢測研究院壓力管道事業部

摘要：針對擬改線管段，介紹了基于半定量風險評估原理的油氣管道改線風險評估方法，并針對某成品油管道的改線案例進行風險評估計算，得到其風險評估結果，為管道業主改線決策提供參考。

關鍵詞：油氣管道；改線管段；風險評估

油氣管道改線是指因管道本體缺陷、地方規劃調整或經過高后果區等，而對原管段路由進行調整并重新敷設的管道改造工程。為了降低改線管道風險水平需要對擬改線管段進行風險評估[1,2]。可以有效地提高管道運行的安全性和經濟性，半定量的風險評估方法[3,4]是目前較為實用的風險評估方法。

1.改線管段風險評估

1.1風險評估流程

油氣管道在改線實施前，對改線管段會進行方案初步設計。改線管段的的風險評估即可行性論證階段的埋地鋼質管道的風險評估。風險評估流程如圖1所示。

圖1 改線管段風險評估流程

1.2資料收集與分析

在進行評估前，應要求管道管理單位及改線方案設計單位提供所需的資料，根據改線不同階段提供相關資料的詳細程度不同。這些資料包括但不限于以下方面：①工程概況； ②工程設計單位資格及其方案設計報告； ③其它有關資料。

1.3危險源辨識

通過對油氣管道改線過程中相關因素進行風險識別，分析不同因素的危害程度，成品油改線過程中風險源主要包括: ①輸送介質危險因素分析；②管道線路危險因素分析；③施工過程危險因素分析；④運營階段危險因素分析。

1.4高后果區識別

根據《油氣輸送管道完整性管理規范》（GB32167―2015）規定，在建設期開展高后果區識別，優化路由選擇。無法繞避高后果區時應采取安全防護措施。改線管道路也據此規范進行高后果區識別，得到高后果區識別報告。

1.5風險評估

1.5.1管段區段劃分

油氣管道改線的起點和終點是與舊管線連接的最后一條焊縫或法蘭。管道區段劃分原則是，當出現重要的變化時，就插入分段點。在風險評估中必須注意到油氣管道中最容易變化的條件，并根據其變化的重要性和變化頻率來區別其重要性。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土壤等環境條件；④腐蝕防護狀況。

根據改線路由踏線結果，首先按照人口密度對管道進行區段劃分。其次，在上述劃分結果的基礎上，按照管線附近建筑物的重要程度進一步進行區段劃分。如此不斷進行劃分，直至按照上述4個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《埋地鋼質管道風險評估方法》（GB/T 27512―2011）中的可行性論證階段失效可能性評分基本模型，從單位資質和質量體系、與規劃的符合性、管道基本情況和周圍環境狀況四個方面對管道可行性論證階段失效可能性進行半定量評分。

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《埋地鋼質管道風險評估方法》（GB/T 27512-2011）中的管道失效后果評分模型，從介質的短期危害性、介質的最大泄漏量、介質的擴散性、人口密度、沿線環境、泄漏原因和供應中斷對下游用戶影響七個方面對油氣管道失效后果進行半定量評分。

1.5.4風險值計算及風險等級劃分

對每一區段，按下式計算風險值：×

改線管段的風險等級僅劃分風險絕對等級，劃分標準統一，使不同管段的風險具有可比性。按照規定分值，進行風險等級劃分，得到改線管道的風險絕對等級。

2.案例

南方某成品油管道，其穿越河流段由于沖刷較嚴重而裸露于河床上，需要進行改線。管道設計單位針對改線進行了方案設計，改線路由如圖2所示。

圖2 某輸油管段改線路由

2.1危險源辨識

（1）輸送介質危險因素

輸送介質為成品油（汽油和柴油），易揮發、易擴散、易流淌，。在任何溫度下都有蒸發現象，油品揮發出來的油氣可以隨風四處擴散，而泄漏的液體可順地勢向四周蔓延，遇到明火極易燃燒引起火災或爆炸。

（2）管道線路危險因素

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

（3）施工過程危險因素

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

（4）運營階段危險因素

改線管道投運后會由于防腐層失效、管理缺陷、輸送工藝等危險因素造成管道風險。

2.2高后果區識別

本改線管道穿越河流，根據《油氣輸送管道完整性管理規范》（GB32167―2015）中高后果區識別規定，改線管段全線為III級高后果區。

2.3風險評估

2.3.1區段劃分

改線管段穿越河流，管道周邊建（構）筑物、人員密度等因素較少，將其劃分為1個評價單元，即1處管段（段號GD-1）。

2.3.2失效可能性分析

根據前文提出的改線管段風險評估方法，改線管段GD-1的失效可能性評分如表2所示。

表2  改線管段失效可能性評分

2.3.3失效后果分析

根據前文提出的改線管段風險評估方法，改線管段GD-1的失效后果評分如表3所示。

2.3.4風險值計算及風險等級劃分

改線管段風險計算結果見表4，風險評估結果表明，風險絕對等級為低風險。

表4 改線管段風險值和風險絕對等級

3 結語

（1）油氣管道改線，在設計、施工和運營中要認真執行國家、地方和行業的有關法規、標準和規章制度，做好人的安全行為管理，完善安全和質量監管措施，減少管道本體缺陷，使管道改線工程切實可行。

（2）在管道改線工程的設計審查階段、竣工交付階段、在役運營階段等，均應進行風險評估。

參考文獻

[1]董本萬, 王大剛, 郭云霞. VB在埋地管道風險評估中的應用研究[J]. 特種設備安全技術, 2015(3):33-36.

[2]郭真真. 埋地油氣管道風險評估體系建立及軟件系統開發[D]. 北京工業大學, 2015.

[3]王宏君, 陳玉寶, 郭艷偉,等. 輸氣管道半定量風險評估標準的比較和應用[J]. 中國特種設備安全, 2016, 32(8):47-51.

[4]韓霄. 長輸油氣管道風險評價方法探究[J]. 經營管理者, 2016，(35).

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

作者簡介：王金龍，1988年生，男，工程師，博士，2015年畢業于復旦大學流體力學專業，現從事管道檢測評價技術工作。

《管道保護》2018年第2期（總第39期）