中國石油大學(華東)現(xiàn)代遠程教育畢業(yè)論文設計

1、word3 / 17中國石油大學華東現(xiàn)代遠程教育畢業(yè)設計論文題目：關于油氣長輸管道的風險評價與管理學習中心：奧莫桓臺學習中心年級專業(yè)：網(wǎng)絡14秋油氣儲運工程學生某某：夏生某學號：指導教師：楊艷職稱：中級工程師導師單位：奧莫中油天然氣奧莫中國石油大學華東遠程與繼續(xù)教育學院論文完成時間：摘2016年08月18.日管道運輸是國民經(jīng)濟的五大運輸方式之一。近年來，油氣管道的安全問題已成為從國家領導到城鄉(xiāng)百姓普遍關注的重要事項。這些管道假如有破損，不僅影響能源的供給，而且可能釀成事故，造成人員、財產(chǎn)和環(huán)境的重大損失。進入21世紀以來，各工業(yè)興旺國家為使油氣管道始終處于安全、可靠、受控的工作狀態(tài)，正在積極推

2、行“完整性管理”的安全策略，并制定了相應的法律、法規(guī)和技術標準，逐步走上了依法實施的軌道。管道風險分析與管理技術起源于20世紀70年代，美國首先開始借鑒經(jīng)濟學和其他工業(yè)領域中的風險分析技術來評價油氣管道的風險性。油氣長輸管道的風險管理作為一門新興的學科，通過識別和評價管道運營中面臨的風險，制定出相應的風險對策，從而將管道運營的風險水平控制在合理的、可承受的X圍內，達到減少管道事故發(fā)生、經(jīng)濟合理地保證管道安全運行的目的。從我國管道實際情況出發(fā)，以風險理論和管道風險評價模型為根底，討論了油氣長輸管道的風險管理過程，并采用事故樹的分析方法，提出了辨識長輸管道所面臨的腐蝕、第三方破壞、施工時的誤操作、

3、設計和自然災害五種可能的風險源，以與這些風險的控制措施和建議。關鍵詞：管道，風險管理，風險控制，措施，建議目錄第1章前言1第2章油氣管道的風險管理過程1風險1風險分析2風險識別2風險評估3風險評價32.3.1 ALARP原如此42.3.2 Famer曲線4風險控制5第3章長輸管道的風險評價與管理5油氣長輸管道的主要風險因素6第三方破壞6腐蝕失效6設計因素7自然災害影響8操作失誤8長輸管道風險評估方法93.3風險敏感性分析10第4章風險控制10把好設計與施工質量關10提高防腐層質量與加強陰極保護11加強水工保護的管理11加大線路維護的投入11進一步提高管理人員素質11依靠社會力量12自然災害風險

4、措施124.8關注管道運行七大風險12第5章結論13參考文獻13致謝13word第1章前言油氣管道的安全問題始終是石油企業(yè)所關注的焦點，而其完整性也是一個伴隨管道服役周期的循環(huán)管理過程，其中的一個重要環(huán)節(jié)是風險評價。雖然油氣管道在設計、建設和運行管理中采用越來越嚴格的規(guī)X,以與選用性能越來越好的管材和防腐覆蓋層與相關設備，但影響管道安全性的因素很多，管道運行期間的第三方破壞、腐蝕穿孔、自然災害、誤操作或管道設計施工遺留的缺陷、損傷等任何一種因素都有可能引發(fā)嚴重的管道事故，造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。對于管道管理者而言，最棘手的問題不是在事故后如何采取補救措施，而是不知何時、何地會發(fā)生事故，以與事故

5、后果的嚴重程度。這種不能確定的潛在事故就是油氣管道運營所面臨的風險。雖然事故是無法預測的，但通過進展風險評價，能評估油氣管道的風險程度，采取必要的措施減少一定時期內事故發(fā)生的頻率和嚴重性卻是能做到的。管道的風險管理在經(jīng)濟與社會效益、風險和費用的三度空間中得到越來越廣泛的應用。油氣長輸管道的風險因素極其復雜，其風險管理技術的核心是管道風險評價技術，該技術的研究經(jīng)歷了定性、半定量到定量分析三個階段。方法種類很多，適用于不同情況的需求。目前，北美和歐洲管道工業(yè)興旺國家正在制定和完善管道風險評價的標準，建立油氣管道風險評價的信息數(shù)據(jù)庫，深入研究各種故障因素的全概率模型，研制開發(fā)實用的評價軟件程序，使管

6、道的風險評價技術向著定量化、準確化和智能化的方向開展。在我國，從1996年開始對油氣長輸管道的風險評價和風險管理進展研究，目前還處在研究階段，實際應用水平較低，沒有制定出針對我國油氣管道實際情況的風險評價技術標準，也沒有相應的管道信息數(shù)據(jù)庫標準，主要是由于缺乏大量的根底研究和實測數(shù)據(jù)支持，沒有對油氣管道所承受各種載荷的概率模型進展系統(tǒng)研究。第2章油氣管道的風險管理過程風險Risk概念：風險是指某一特定危險情況發(fā)生的可能性和后果的組合。其特點是：客觀性、偶然性、損害性、不確定性、相對性或可變性。危險dangerous)是指某一系統(tǒng)、產(chǎn)品、或設備或操作內部和外部的一種潛在的狀態(tài)，具發(fā)生可能造成人員

7、傷害、職業(yè)病、財產(chǎn)損失、作業(yè)環(huán)境破壞的狀態(tài)。危險的特征在于其危險可能性的大小與安全條件和概率有關。危險轉變?yōu)楝F(xiàn)實的概率的大小與損失嚴重程度的綜合稱為風險。所以通常把風險RRisk定義為事件發(fā)生的概率PProbability與事件后果CConsequence的乘積，即：風險值R=風險發(fā)生的概率P*風險后果C由此可見，風險的大小不僅取決于事件發(fā)生的概率，而且與事件發(fā)生后造成的后果大小有關。危險是無法改變的，而風險在很大程度上隨著人們的意志而改變，即按照人們的意志可以改變事故發(fā)生的概率，或一旦出現(xiàn)事故后，由于改良防X措施而改變損失的程度。減少風險是以資金的投入作為代價的，通常的做法是把風險限定在一定

8、的水平上，然后研究影響風險的各種因素，再經(jīng)過優(yōu)化，找出最優(yōu)的投資方案，也就是所說的風險管理。風險管理是指項目管理者通過風險的識別、預測和衡量、選擇有效的手段，以盡可能降低本錢，有計劃地處理風險，以獲得企業(yè)安全生產(chǎn)的經(jīng)濟保障。風險管理必須識別風險,其根本內容包括風險分析、風險評價與風險控制見圖2-1。圖2-1風險管理過程風險分析是一種基于數(shù)據(jù)資料、運行管理經(jīng)驗與直觀認識的科學方法，通過將風險量化，便于進展分析、比擬，為風險管理的科學決策提供可靠的依據(jù)，以能夠合理運用有限的人力、物力和財力等資源條件，采取最為適當?shù)拇胧?，達到最為有效的減小風險的目的。風險識別，即對特定系統(tǒng)的危險進展定義，并尋找全部

9、危險事件。在進展風險識別之前，首先應明確進展分析的系統(tǒng)和進展系統(tǒng)界定，并將復雜的系統(tǒng)分解成比擬簡單的容易認識的事物，然后根據(jù)收集的材料和分析人員的衡量，采用有效的方法對系統(tǒng)進展風險識別，找出風險影響因素。適于風險識別的方法很多，如故障樹法、事件樹法、德爾非法theDePaulMethod、智暴法、結構系統(tǒng)可靠性原理與模糊數(shù)學方法等，這些方法各有其優(yōu)缺點，分析者應根據(jù)自己對各種方法的熟悉程度和具體的分析對象選擇適宜的分析方法。風險評估RiskAssessmentt,基于客觀概率對風險進展估計就是客觀估計，即通常所說的定量風險評估；基于主觀概率對風險進展估計就是主觀估計；介于主觀估計和客觀估計之間

10、的估計稱之為行為估計。即，風險評估就是量化測評某一事件或事物帶來的影響或損失的可能程度。在風險評估中，由決策者或專家對事件的概率做出一個主觀估計，就是主觀概率。主觀概率是用較少信息量做出估計的一種方法。這種主觀估計并不是不切實際的胡亂猜想，而是根據(jù)合理的判斷、搜集到的信息與過去長期的經(jīng)驗進展的估計，將過去的經(jīng)驗和目前的信息相結合，通?？梢缘某龊侠淼墓烙嬛?。一旦概率估計出來，即使它的科學依據(jù)不足，也可將其數(shù)值看作是客觀概率的近似值加以使用，而其中間過程可以采取數(shù)學方法來增加主觀估計的準確性和客觀性。風險評估包含時間發(fā)生的概率和事件后果評估兩個方面。事件后果的估計同樣有主觀與客觀之分。當其后果價值

11、是可直接觀測時成為客觀后果估計。主觀后果評估如此是由某一特定風險承當者本人的個人價值觀和情況做決定的，對同一結果，比擬保守的人和比擬激進的人估計會大不一樣。對后果的主觀估計與客觀估計之間稱為行為后果估計，即在考慮客觀估計或主觀估計的同時要對當事者本人的行為進展研究和觀測，反過來對主觀估計和客觀估計做出修正。因為任何風險的估計都是由人來做出的，所以研究行為后果估計就顯得十分重要，當然也更為復雜，還需要具備行為科學和心理學方面的知識。對系統(tǒng)發(fā)生事故的危險性進展定性或定量分析，評價系統(tǒng)發(fā)生危險的可能性與其嚴重程度，以尋求最低的事故率、最少的損失和最優(yōu)的安全投資效益。在風險分析的根底上，根據(jù)相應的風險

12、標準，判斷該系統(tǒng)的風險是否能承受，是否需要采取進一步的措施，這就是風險評價過程中要完成的工作。在此過程中首先要有一個風險標準，即參照系。工程上較多地采用最低合理可行AsLowAsReasonablePractical,即ALARP原如此。2.3.1 ALARP原如止匕ALARP原如此的意義在于，任何工業(yè)系統(tǒng)都存在風險，不可能通過預防措施來徹平消除風險，當系統(tǒng)的風險水平超低時，要進一步降低就很困難，為此，所花費的本錢往往呈上升趨勢，也可以表示為，安全風險改良措施投資的邊際效益趨減，趨于零，最終為負值。因此，必須在工業(yè)系統(tǒng)的風險水平和本錢之間做出折中。為此，工作人員常把ALARP原如此稱為二拉平原

13、如此。見圖2-2圖2-2風險評價的最低合理可行性原如此風險評價的ALARP原如此包括以下內容：1對工業(yè)系統(tǒng)進展風險評估，如果所評估出的風險指標在不可容忍線之上，如此落入不可容忍區(qū)，此時，除了特殊情況之外，無論如何不能承受該風險。2如果所評估出的風險指標在可忽略線之下，如此落入可忽略區(qū)，此時，該風險是可以被承受的，無須再采取安全改良措施。3如果所評估出的風險指標在可忽略線和不可容忍線之上，如此落入可容忍區(qū)，風險水平符合ALARP原如此，此時，需要進展安全措施投資本錢-風險分析Cost-RiskAnalysis，如果分析結果能夠證明，進一步增加安全措施投資，如此風險是可容忍的,即可以允許該風險的存

14、在，以節(jié)省一定的本錢。2.3.2 Famer曲線Famer曲線是油氣管道與其他工程系統(tǒng)中，另外一種經(jīng)常使用的風險標準，是對目標進展風險分析、風險管理和風險控制實施過程中的根本依據(jù)。它是以事件發(fā)生的可能性或概率作為橫坐標、以事件的后果作為縱坐標所表示的一條曲線。該曲線將評價對象的風險值分為兩個區(qū)域，其右上方為高風險區(qū)或稱之為不可承受區(qū)，做下方為低風險區(qū)或稱為可承受風險區(qū)。Famer曲線上各點所代表的風險值為風險事件的風險概率與風險后果的乘積。從Famer曲線的根本意義上，可將其視為某風險目標的最高可承受風險曲線。具體形式如圖2-3所示。風險概率圖2-3Famer曲線根據(jù)風險評價的原如此和標準，運

15、用現(xiàn)代科學技術知識和風險管理方面的理論和方法，提出各種可能風險解決方案，經(jīng)過分析論證與評價，從中選擇出最優(yōu)方案來有效地控制這些風險因素，以達到減少事故頻率和損失幅度的目的，從而實現(xiàn)風險控制。第3章長輸管道的風險評價與管理油氣管道的風險評價與管理就是指管道運營公司對油氣管道運營中面臨的風險的識別和評價，制定相應的風險控制對策，不斷改善識別到的不利影響因素，從而將管道運營的風險水平控制在合理的、可承受的X圍內，達到減少事故發(fā)生、經(jīng)濟合理的保證管道安全運營的目的。在我國，最早由潘家華全面介紹了美國的管道風險管理手冊，引起管道業(yè)界的廣泛關注。在長輸管道的風險評價中，應首先找出可能引發(fā)管道事故的各種原因

16、與長輸管道的風險來源，主要是管道在長期運行中因腐蝕和力學作用引起的管道損傷而導致的泄露或爆炸。管道失效的發(fā)生與管道的類型與內在質量、管道建設質量、運行狀態(tài)內壓、輸送介質、溫度、防腐覆蓋層與陰極保護狀態(tài)、維修規(guī)X、外來意外機械作用等因素有由國內外相關文獻與事故統(tǒng)計資料總結得出，可能導致長輸管道失效的因素主要有五大類：腐蝕、第三方破壞、設計、誤操作和自然災害。第三方破壞是指由于在管道附近進展的采挖、耕種、偷盜等人為活動所造成的管道結構或性能的破壞。第三方破壞在整條管道上占有重要位置。據(jù)統(tǒng)計，美國在諸多管道事故中，第三方破壞占40%左右。影響第三方破壞這一風險事件的主要因素包括管道的最小埋深、所在區(qū)

17、域的人類活動水平、管道的地上設售、附近地區(qū)的公眾教育狀況等。第三方破壞因素第三方破壞簡化事故樹如圖3-1所示。r最 小 埋 深公眾教育活 動 水 平地面設施當?shù)卣袨榫€路狀況圖3-1第四萬破壞的簡化事故樹腐蝕破壞是管道中最常見的破壞，其主要包括內腐蝕和外腐蝕。內腐蝕的風險大小與介質腐蝕性強弱以與防腐措施有關，而外腐蝕是管道腐蝕的主要因素，與陰極保護、外涂層質量、土壤腐蝕性、使用年限、有無金屬埋設物、電流干擾與應力腐蝕等因素有關。腐蝕失效的簡化事故樹如圖3-2所示。圖3-2腐蝕失效的簡化事故樹在管道設計中，由于資料不全、經(jīng)驗不足、方案有誤、無第三方質量監(jiān)視等，都可能出現(xiàn)設計問題，成為工程隱患。

18、止匕外，設計時為簡化計算，不得不采取一些簡化模型來選取一些系數(shù)，這些與實際狀況的差異也會直接影響管道的風險狀況。因此，原始設計與管道的風險狀況有密切關系，可能影響的設計失效有鋼管安全因素、系統(tǒng)安全因素、疲勞因素等幾個方面。設計失效的簡化事故樹如圖3-3所示。設計因素土 壤 移 動 情 況水 壓 實 驗 狀 況圖3-3設計失效的簡化事故樹自然災害影響是威脅管道安全的一個重要因素，破壞性大，不僅對管道造成破壞，而且還可能產(chǎn)生嚴重的次生災害。對陸上管道造成破壞的自然災害有破壞性地震、地質地理災害、洪水災害、地下災害等，簡化事故樹如圖3-4所示。地 震波圖3-4自然災害的簡化事故樹人為操作是管道風險的

19、另一個重要來源。根據(jù)美國統(tǒng)計，在所有的災害中，由于人的誤操作所造成災害占62%,而其余的38%為自然災害。從工程技術上，如何減少誤操作，可能要從兩個方面入手。首先提高人的群體素質，即提高管理水平、技術水平以與群體的道德水平，如敬業(yè)精神、合作精神、刻苦鉆研的精神等。其次，加強第三方監(jiān)視,人總會犯錯誤，有時人或一個群體很難發(fā)現(xiàn)、糾正自身的錯誤，第三方監(jiān)視顯然是必要的。誤操作因素可分為設計、施工、運營和維護等四個方面。其事故樹如圖3-5所示誤操作失誤設計誤操作施工誤造作維護誤操作施工單位的選擇施工材料的選擇施工質量的選擇施工質量的監(jiān)視施工者技術素質操作規(guī)程的制定監(jiān)視與故障防X文件檢查計劃檢查規(guī)程檢查

20、圖3-5誤操作簡化事故樹90年代初期到本世紀初，美國的許多油氣管道都已應用了風險管理技術來指導管道的維護工作，管道風險管理專家W.KentMuhlbauer提出的管道風險專家評分法是一種有影響的管道風險評價方法，該評分法第一步是找出發(fā)生事故的各種原因，并加以分類；第二步根據(jù)歷史的記錄和現(xiàn)場調查依據(jù)制定的評分標準加以評分；第三步是把以上的評分得數(shù)相加；第四步是根據(jù)輸送介質的危險性與影響面的大小綜合評定得出泄露沖擊指數(shù)；第五步是把第三步所得指數(shù)與第四步的泄露沖擊指數(shù)綜合計算，最后得出相對風險數(shù)。該方法中根本沒有客觀概率的計算，也沒有考慮自然災害因素的影響。故而，人們對引起管道失效的各種風險因素定量

21、概率計算方法還在不斷地研究探索。管道定量風險評價過程如圖3-6所示。圖3-6長輸管道風險評估從圖3-6可以看出，對將來可能引發(fā)管道事故的原因進展風險辨識，由風險辨識的結果計算出各種風險事件的風險概率，再將后果評估的結果與風險概率相結合，最終得出管道的風險值。3.3風險敏感性分析在影響風險分析的因素中，可大致分為兩類，即可變因素和非可變因素?？勺円蛩厥侵竿ㄟ^人的努力可以改變的因素，例如操作人員的培訓，施工質量等；非可變因素是指通過人的努力也不可能改變或只能有很少改變的，例如沿線土壤性質、沿線的人文狀況等。在風險評估中，對每一種管段分析出風險因素，沒有達到期望值的因素，為減少該管段的實效可能性和風

22、險性，增加安全性和可靠性，要在這些未達標的可變因素上下功夫，以降低管道的風險。第4章風險控制在完成管道的風險評價之后，即可根據(jù)評價的結果進展分析，找到風險值偏高的各管段以與影響各管段失效的風險值偏高因素，從而提出相應的風險控制措施，以便改善這些不利影響因素，將管道運營的風險水平控制在合理的、可承受的X圍之內，達到減少事故發(fā)生、經(jīng)濟合理地保證管道安全運營的目的。通常采用的風險控制措施有以下幾點。優(yōu)良的設計是管道與設備安全運行的前提，但設計不周，尤其是不按設計規(guī)X作的設計會帶來事故隱患。我國早期的管道施工沒有監(jiān)理制度，多條管道施工過程中沒有實施有效的防腐層保護措施，致使管道埋設之前防腐層就受到了損

23、壞。假如要提高施工質量，必須制定施工規(guī)X,并采取嚴格的監(jiān)理制度。我國早期建設的長輸管道多采用改性石油瀝青作為防腐層。同國外相比，我國長輸管道使用的防腐材料性能尚有不少差距。雖然，近些年里在開發(fā)新型防腐材料上下了很大功夫，但在涂敷工藝與設備方面仍有許多問題有待改良、解決。尤其是現(xiàn)場補口技術，它是影響防腐效果的主要因素之一。完善的覆蓋層與陰極保護技術是管道防腐蝕的關鍵，在覆蓋層不完善之處，陰極保護尤為重要。長輸管道是一種線性構筑物，所經(jīng)地域具有不確定性和自然條件多變等特點。尤其是地處西北地區(qū)的管道，地質環(huán)境、地形地貌與水文氣象異常復雜，加之人為土體擾動和植被覆蓋率較低，冬春季節(jié)風沙大，夏季雨水頻繁

24、，所有這些因素都對管道安全與使用壽命構成極大威脅。因此，針對特點，因地制宜、科學合理的進心進展管道線路水工保護的管理和設計，使水工保護工程有效的發(fā)揮作用，從而減少管道線路事故的發(fā)生，降低管道搶、維修費用?？茖W合理的進展管道線路水工保護的管理和設計，也是管道輸送企業(yè)降耗增效的重要環(huán)節(jié)。在建設階段，長輸管道固定資產(chǎn)份額約占60%70%。但在運行過程中，無論是人力、物力還是財力上的投入，都不能與其所擁有的投資份額相比。要扭轉這種失調現(xiàn)象,決策層首先應從思想觀念上改變重站輕線的思想。根據(jù)目前形勢，應加大對管道管理的人力投入，選派文化技術素質高、事業(yè)心強的人從事管道管理工作。在盜油案件多發(fā)地區(qū)，應成立相

25、應的反盜機構，與地方法制部門密切協(xié)作，加大打擊力度，加快管道內檢測步伐和防腐層大修進度，加大三穿部位改造，提高長輸管道管理領域的科技含量，使其與改造后的站、場相適應，提高管道企業(yè)的整體水平。人是安全的根本，加強管理，禁止出現(xiàn)違反操作規(guī)程操作的現(xiàn)象，進一步提高上崗值班人員的安全意識和責任心，作好職工業(yè)務素質培訓、技術干部繼續(xù)教育是保證長輸管道安全生產(chǎn)的重要措施。治理長輸管道的安全隱患，必須依靠管道沿線各級地方政府與有關單位，改善與沿線各級政府與相關部門的關系，建立不同形式的聯(lián)防網(wǎng)絡，遏制違章建筑，嚴禁在管道穿越附近挖沙取土，共同打擊破壞管道事件，強化管道安全保護法制宣傳，提高沿線人民群眾公共安全

26、意識。根據(jù)管道沿線地質、地理、地貌、水文、氣象環(huán)境條件，因地制宜制定防護措施，開展必要的研究，逐步形成管道線路工程抵御不同類型自然災害的防護規(guī)X和標準。頻發(fā)的管道事故像一記記警鐘，不斷敲響。隨著我國國民經(jīng)濟的開展以與能源結構的轉變，管道的分布越來越廣泛，僅長輸油氣管道就有近3萬公里，而在建的長輸油氣管道約7000公里。石油天然氣管道作為能源動脈，滲透到中國經(jīng)濟細胞中。在輸送能源、造福社會的同時，管道運輸?shù)氖吞烊粴饩哂幸兹家妆奶匦?，面臨更加嚴峻的安全考驗。當前抓管道安全，有三個方面的問題特別重要：一是石油企業(yè)努力確保資源安全，對于現(xiàn)有和擬建的油氣管道應該提供充足的資源保障。保障石油企業(yè)的信譽

27、。二是理順管道安全的管理體系。油氣管道的安全涉與到政府、企業(yè)、用戶諸多方面,雖然都有維護管道安全的責任和義務，但安全管理卻要求機構健全，職責明確，分工合作。平時有關方面各司其職，一旦出現(xiàn)管理危急情況，又能聯(lián)手協(xié)作，有序應對。根據(jù)管理安全法規(guī)與管道運營企業(yè)合作確保安全。我國長期將油氣管道作為壓力容器特種設備對待，安全監(jiān)管，管道安全管理體制尚待進一步明確，今后仍需要在國家層面、企業(yè)層面和社會層面上建立相應的管道安全體系，建立一個暢通無阻的管道安全大通道。三是加強管道立法，依法維護管道，有效減少外來侵害。外來侵害是長期以來對管道本身安全最大的危害因素，諸如打孔盜油猖獗不已，野蠻挖掘屢見不鮮，違章占壓隨處可見，由此引發(fā)的管理事故層出