油氣長(zhǎng)輸管線的安全可靠性分析

1、油氣長(zhǎng)輸管線的安全可靠性分析風(fēng)險(xiǎn)是一些人們所不希望發(fā)生的事件的可能性，它由發(fā)生這類事件的可能性及其后果的嚴(yán)重程度兩方面組成。管線系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)既包括由于管線的事故所導(dǎo)致的直接風(fēng)險(xiǎn)，也包括了間接的商業(yè)上的風(fēng)險(xiǎn)。油氣長(zhǎng)輸管線的完整性評(píng)估是保證服役管線安全可靠運(yùn)行的必不可少的工作，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是它的一個(gè)重要組成部分。我國(guó)目前油氣長(zhǎng)輸管線已有接近2萬(wàn)公里，而且隨著我倒國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，如“西氣東輸”等，還會(huì)建成更多的長(zhǎng)輸管線，井且在不太長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)會(huì)形成全國(guó)性的油氣長(zhǎng)輸管網(wǎng)。因此，開(kāi)展對(duì)油氣長(zhǎng)輸管線的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理，是一項(xiàng)亟待解決的重要問(wèn)題。本節(jié)下面即圍繞風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)化分析、風(fēng)險(xiǎn)管理等問(wèn)題，概括地

2、做些初步介紹。一、管線系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)是危險(xiǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的概率及造成的損失程度的綜合。它由危險(xiǎn)事件出現(xiàn)的概率及危險(xiǎn)發(fā)生后造成的損失和影響兩部分組成。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是根據(jù)管線系統(tǒng)的有關(guān)資料和信息，對(duì)事故的概率及其造成的影響和結(jié)果所進(jìn)行的綜合評(píng)估。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估可以根據(jù)得到的風(fēng)險(xiǎn)值，綜合考慮各方面的因素，為重大決策提供依據(jù)。目前國(guó)內(nèi)外在工程上采用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法可分為兩大類，即量化分析法及模糊評(píng)分法，今具體介紹如下。1 管線系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的量化分析法它是先將整個(gè)管線系統(tǒng)劃分出管段；然后利用概率模型對(duì)由于不同原因造成的事故的頻率或概率，分段進(jìn)行評(píng)估；再將整個(gè)管線系統(tǒng)看成是一個(gè)串聯(lián)系統(tǒng)，根據(jù)各個(gè)因素引起管線系統(tǒng)發(fā)生事故率

3、（頻率或概率）之和，求出整個(gè)管線系統(tǒng)的總事故率；隨后，利用后果模型，評(píng)估事故引起的經(jīng)濟(jì)上的、人身安全及環(huán)境影響上的后果，將三種后果綜合起來(lái)，得出總的后果，再將總后果與總事故率相乘，即可得出管線系統(tǒng)的總風(fēng)險(xiǎn)值。1） 風(fēng)險(xiǎn)值的計(jì)算模型風(fēng)險(xiǎn)值是指事故出現(xiàn)的概率與事故出現(xiàn)的后果損失大小的乘積。今給出其計(jì)算模型如下：（1）單項(xiàng)事故的風(fēng)險(xiǎn)值。設(shè)以Ri為第i種事故的風(fēng)險(xiǎn)值，Pi為第i種事故出現(xiàn)的概率（或頻率）；Ci為第i種事故的后果損失（可以人民幣表示），則R=PiXCi對(duì)于油氣長(zhǎng)輸管線來(lái)說(shuō)，事故通?？煞殖桑和飧g、內(nèi)腐蝕、第三方破壞、土壤移動(dòng)、設(shè)計(jì)（材料）因素、系統(tǒng)安全因素及應(yīng)力腐蝕裂縫等7類，這也就是說(shuō)

4、i=1,2,3,，n,而n=7。（2）某段管段的某項(xiàng)事故的風(fēng)險(xiǎn)值。設(shè)整個(gè)管線系統(tǒng)共劃分成m段，而第j段管段的第i項(xiàng)事故的風(fēng)險(xiǎn)值為Rij，則可寫(xiě)出Rij=Pij乂CijPij為第j段管段的第i項(xiàng)事故的概率；而Cij則為該段出現(xiàn)第i項(xiàng)事故后的后果損失。（3）整個(gè)管線系統(tǒng)的總風(fēng)險(xiǎn)值。設(shè)以Rs代表此總風(fēng)險(xiǎn)值。當(dāng)管線共劃分成m管段時(shí)，則mnmnRs=ZRRj=Z£PjxCjj=1i/j4i42）事故發(fā)生的概率從目前國(guó)內(nèi)外油氣長(zhǎng)輸管線工程界來(lái)看，一般均將管線系統(tǒng)的事故劃分成7大類。它們各類事故發(fā)生的概率，應(yīng)該通過(guò)大量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得出，但根據(jù)國(guó)外墨西哥PGPB石油及天然氣管道公司提供的數(shù)據(jù)，可供進(jìn)行風(fēng)

5、險(xiǎn)評(píng)估時(shí)參考，其數(shù)據(jù)如下表所示。油氣管線的事故發(fā)生的概率管線事故類別概率外腐蝕35%內(nèi)腐蝕5%第二方破壞30%土壤移動(dòng)5%設(shè)計(jì)（含材料）因素15%應(yīng)力腐蝕裂縫0操作方面10%3）事故出現(xiàn)后的后果計(jì)算油氣長(zhǎng)輸管線系統(tǒng)出現(xiàn)事故以后的后果，從總的方面來(lái)看，可包括三方面，即：人身財(cái)產(chǎn)安全損失方面、環(huán)境污染破壞影響方面、長(zhǎng)遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)商業(yè)損失方面。但是，這三個(gè)方面的損失后果又可以歸納成為人員與金錢(qián)損失兩大類。這兩類的計(jì)算方法如下：人員的損失后果的計(jì)算。設(shè)管線系統(tǒng)發(fā)生事故的總概率為Rs,它可依式mnmnRs=ZRRj=£工PjxCj計(jì)算得出，在這些事故中要造成人員傷亡（如著火、爆炸等）的jmi4j1i

6、1事故的概率為Pp；事故時(shí)可能涉及到的人員總數(shù)為Np；在這些人員中有可能造成死亡的概率為Pd,則人員損失后果Cp的計(jì)算模型為：外Cp=R，Pp，Z（NpMR）內(nèi)內(nèi)、外是指本單位內(nèi)部人員與外部社會(huì)上的人員而言。因?yàn)?，例如氣管線的泄漏，據(jù)專家評(píng)估在10mm內(nèi)的泄漏量可達(dá)230000kg,若爆炸著火后，則不僅影響到本單位的工作人員，而且還要影響到周圍社會(huì)上的人員，當(dāng)然這個(gè)涉及到的人員的多少，是與社會(huì)人口狀況分不開(kāi)的。關(guān)于人口狀況。美國(guó)DOT將油氣管道所經(jīng)過(guò)的地區(qū)劃分成4類地區(qū)，即I類地區(qū)，居民少于10戶；n類地區(qū)，居民在1046戶之間；III類地區(qū)，居民多于46戶；IV類地區(qū)為城市。計(jì)算“外”人員總

7、數(shù)時(shí).一般是以管線中心線兩側(cè)各201m,在沿管線長(zhǎng)1600m范圍內(nèi)來(lái)考慮。至于造成人員傷亡的事故發(fā)生的概率，以及事故中可能波及到人員死亡的概率，也應(yīng)根據(jù)調(diào)查外研究及統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)求得。以式Cp=RsxPpxZ(NpxFd)中的概率Pp為例，以我國(guó)油氣長(zhǎng)輸ppp內(nèi)管線為例，按運(yùn)營(yíng)5000km的管線來(lái)統(tǒng)計(jì)，自建管至1993年的20年內(nèi)，共發(fā)生爆炸、著火的事故8起；而自1994年至1997年10月就發(fā)生了11起。這樣，若以每年、每公里管線發(fā)生的次數(shù)來(lái)做為事故率Pp,則11Pp=0.0005=0.55%(最低值)50004,11一或Pd=11一=0.0005=0.55%(最高值)p50004因此，概率Pp

8、可以考慮自0.008%0.055%之間取值。至于人員死亡的概率Pd通常標(biāo)準(zhǔn)中要求為每年每1000km是0.0001%。為了便于確定事故的發(fā)生的概率Pi見(jiàn)式R=PjXCi,下表還給出了我國(guó)及其它國(guó)家的一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，供參考。下表中，中國(guó)的油管線是19701990年共20年的統(tǒng)計(jì)，氣管線是四川氣管線自19691990年的統(tǒng)計(jì)；歐洲輸油管線是19861990年的統(tǒng)計(jì)，輸氣管線是19701986年的統(tǒng)計(jì)；美國(guó)的油管線是19821991年的統(tǒng)計(jì)，氣管線是19701984年的統(tǒng)計(jì)；俄羅斯只有輸氣管線的數(shù)據(jù)，是19811990年的統(tǒng)計(jì)。其中，歐洲的輸氣管道的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中，因事故次數(shù)的統(tǒng)計(jì)是以次/(km-a)表示

9、的事故率，故未在表中列出。國(guó)內(nèi)外一些油氣管線的事故統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)事故類別事故次數(shù)，次占總事故的百分比，中國(guó)歐洲美國(guó)俄羅斯中國(guó)歐洲美國(guó)俄羅斯油管氣管油管氣管油管氣管氣管油管氣管油管氣管油管氣管氣管外腐蝕134211352397224821.313.5527.6615.9027.516.933.0內(nèi)腐蝕465229.676.9第三方破壞5261958131441278.314.2040.4250.5230.653.516.9管材1519119813191002.412.2623.406.985.222.513.3施工3841656.126.4513.378.6地面運(yùn)動(dòng)74.3焊接54812.810.8誤

10、操作12921072220.54.265.62.9設(shè)備190421730.32.22.3其它702224964374011.13.874.2612.7826.15.3還應(yīng)當(dāng)指出，在計(jì)算人員損失后果時(shí)，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)貢獻(xiàn)最大的因素應(yīng)為事故發(fā)生的概率及周圍人口狀況兩個(gè)因素，應(yīng)盡量提高它們的精確度。（2）經(jīng)濟(jì)的損失后果的計(jì)算。經(jīng)濟(jì)損失的后果一般均以金錢(qián)來(lái)表達(dá)。計(jì)算時(shí)應(yīng)解決下列問(wèn)題:單項(xiàng)經(jīng)濟(jì)損失的計(jì)算。應(yīng)將事故發(fā)生后涉及到的經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目，逐項(xiàng)折合成錢(qián)來(lái)計(jì)算?，F(xiàn)以美國(guó)對(duì)于處理一次油氣管線事故的花費(fèi)為例，給出以每米管線損失的美元數(shù)表示的經(jīng)濟(jì)損失，如下表所示。美國(guó)油氣管線事故的經(jīng)濟(jì)損失項(xiàng)目花費(fèi)費(fèi)用，美兀試壓400管內(nèi)檢

11、測(cè)500第二方花費(fèi)75全部更換管段21000各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)損失的權(quán)重。計(jì)算出單項(xiàng)經(jīng)濟(jì)損失后，不是直接相加而得出總的經(jīng)濟(jì)損失，而是應(yīng)該考慮各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)損失的權(quán)重系數(shù)，將其與相應(yīng)的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)損失相乘之后，再相加。至于權(quán)重系數(shù)的確定，它是根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，由專家評(píng)定。例如上表所示的各項(xiàng)損失費(fèi)用中，管線內(nèi)檢測(cè)這一項(xiàng)的加權(quán)系數(shù)可取0.2。再例如在管線系統(tǒng)總損失中三項(xiàng)損失的權(quán)重，按照墨西哥油氣管線公司（PGPB）的統(tǒng)計(jì)如下表所示。管線系統(tǒng)總損失中的各項(xiàng)所占比例事故后果項(xiàng)目名稱權(quán)重人口影響40%環(huán)境影響35%商業(yè)影響25%上表中，環(huán)境影響是指油氣管線的氣體或液體介質(zhì)在事故時(shí)發(fā)生泄漏后，對(duì)環(huán)境污染所造成的后果損失；人口影響是

12、泄漏或爆炸、著火時(shí)所造成的人員損失的后果；商業(yè)影響是指商業(yè)經(jīng)營(yíng)者在事故發(fā)生后導(dǎo)致的短期及長(zhǎng)遠(yuǎn)的經(jīng)濟(jì)損失。此三項(xiàng)之和.即應(yīng)為管線總損失。（3）損失后果汁算的步驟?，F(xiàn)以油氣管線的流體泄漏為例，給出其分析與計(jì)算后果的步驟的框圖。如圖所示。自圖中可看出，其步驟如下：確定有代表性的流體及其性質(zhì)；選擇一套孔洞的尺寸，以得到風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算中的后果的可能范圍；估算流體可能釋放出的總量；估計(jì)潛在的流體釋放率（kg/10min）:確定釋放的類型（持續(xù)態(tài)或瞬態(tài)），以制訂模擬擴(kuò)散及其后果的方法；確認(rèn)流體的最終相（液態(tài)或氣態(tài)）；確定潛在的由于釋放受影響的區(qū)域面積及人口狀況；分別計(jì)算燃燒或爆炸的經(jīng)濟(jì)后果損失、毒害人員的經(jīng)濟(jì)后果

13、損失、環(huán)境污染的經(jīng)濟(jì)損失、生產(chǎn)中斷等商業(yè)經(jīng)濟(jì)損失，再考慮人口、環(huán)境、商業(yè)三方面的權(quán)重后疊加得出總損失費(fèi)用。2.模糊評(píng)分法上面介紹的量化分析法，其優(yōu)點(diǎn)是分析比較客觀，可以得出較具體的、較精確的定量結(jié)果。但是，也可以看出，此法是比較復(fù)雜的，進(jìn)行分析計(jì)算還是存在不少困難。因此，目前在油氣管線工程上常用的是W.KentMuhlbauer提出的管線風(fēng)險(xiǎn)評(píng)分法。評(píng)分法是將管線系統(tǒng)引起事故的影響因素分為：腐蝕、設(shè)計(jì)、第三方破壞和操作等四大類，并且將它們假設(shè)成為相互獨(dú)立的，然后，按照最壞的情況進(jìn)行評(píng)分，還要結(jié)合輸送介質(zhì)的危險(xiǎn)和影響面，得出相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)數(shù)，風(fēng)險(xiǎn)數(shù)越大，表明風(fēng)險(xiǎn)越小。這種評(píng)分法，系統(tǒng)完整、應(yīng)用方便。作

14、者提出的模糊評(píng)分法的想法是既要利用W.KentMuhlbauer提出的評(píng)分法的比較完整、比較成熟的優(yōu)點(diǎn)，又要運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)中模糊綜合評(píng)判法的適于解決具有模糊性問(wèn)題的特點(diǎn)，將兩者結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行油氣管線系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。因?yàn)轱L(fēng)險(xiǎn)本身就是既具隨機(jī)性，又有模糊性，危險(xiǎn)的發(fā)生具有隨機(jī)性，危險(xiǎn)的后果的評(píng)估沒(méi)有明晰的界定，是有模糊性的。而且，評(píng)分本身也是在一個(gè)區(qū)間內(nèi)，具有模糊性。所以，筆者認(rèn)為采用模糊評(píng)分法進(jìn)行油氣管線系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是一種可行的方法。下面圍繞棱糊評(píng)分法的幾個(gè)主要問(wèn)題介紹如下。1）因素集以及評(píng)價(jià)集的分級(jí)管線系統(tǒng)引起事故的原因，在W.KentMuhlbauer提出的評(píng)分法中，將其歸結(jié)為：腐蝕、設(shè)計(jì)、

15、操作和第三方破壞等四大類，這是一個(gè)集合，可稱之為因素集。而對(duì)這些因素引起事故的可能性大小的評(píng)價(jià)，在評(píng)分法中是以得分多少來(lái)表達(dá)的，它也是一個(gè)集合，可稱為評(píng)價(jià)集。因?yàn)楦鱾€(gè)因素的影響大小是不容易以確定性量來(lái)表達(dá)的，具有模糊性，所以在模糊數(shù)學(xué)的模糊綜合評(píng)判法中即以模糊語(yǔ)言量詞來(lái)表達(dá)，例如“很大”、“較大”“較小”等。同樣，在評(píng)價(jià)集中對(duì)于引起事故的可能性大小的評(píng)價(jià)，也是有模糊性，也應(yīng)該用模糊語(yǔ)言量詞來(lái)表達(dá)。這樣，這兩個(gè)集合就都可以以模糊語(yǔ)言量詞，分成：“很大”、“大”、“較大”、“中等”、“較小”、“小”、“很小”等7個(gè)量級(jí)來(lái)表述。根據(jù)模糊數(shù)學(xué)中關(guān)于模糊語(yǔ)言量詞的隸屬函數(shù)的描述。即可分別寫(xiě)出這7個(gè)量級(jí)的

16、隸屬函數(shù)如下：“很大”=0,0,0,0.07,0.35,1.0T“大”=0,0,0.04,0.16,0.99,0.98T“較大”=0,0.03,0.11,0.83,0.83,0.11T“中等”=0,0.15,1.0,0.53,0.08,0.0T“較小”=0.27,1.0,0.27,0.05,0.01,0.T“小”=1.0,0.53,0.08,0,0,0T“很小”=1.0,0.3,0,0,0,0T這樣，若根據(jù)W.KentMuhlbauer給出的各個(gè)因素的評(píng)分的上、下限之間，將其劃分成6個(gè)相等的區(qū)間，則上式中相應(yīng)某個(gè)模糊語(yǔ)言量詞評(píng)語(yǔ)的矩陣中的每一個(gè)元素，即應(yīng)為對(duì)應(yīng)這6個(gè)評(píng)分區(qū)間的隸屬度。例如，內(nèi)腐

17、蝕的評(píng)分是015分，即上限為15,下限為零分，將其6等分，則應(yīng)為：02.5,2.55.0,5.07.25,7.2510.0,10.012.50,12.515.0。若經(jīng)專家根據(jù)影響管線內(nèi)腐蝕的因素，如介質(zhì)腐蝕性程度以及管線內(nèi)保護(hù)層情況等，給出一個(gè)這些因素對(duì)內(nèi)腐蝕的影響“較大”的模糊語(yǔ)言量詞的評(píng)語(yǔ)，則按照上式中的“較大”的隸屬函數(shù)，即可求得對(duì)應(yīng)上述6個(gè)等分區(qū)間的隸屬度為：0,0.03,0.11,0.83,0.83,0.11。這樣，按照最大隸屬度原則，083為最大隸屬度，即內(nèi)腐蝕的影響應(yīng)依對(duì)應(yīng)0.83隸屬度的7.2510.0或10.012.5來(lái)評(píng)定，顯然，以評(píng)定為10分為最佳。2)單個(gè)因素的模糊綜合

18、評(píng)估因?yàn)橐鸸芫€事故的原因是多個(gè)，而每一個(gè)原因又為多個(gè)影響因素所制約，所以評(píng)估管線引起事故的可能性大小，應(yīng)先從一個(gè)因素開(kāi)始，按照模糊綜合評(píng)估法來(lái)評(píng)估，這就叫做單個(gè)因素的模糊綜合評(píng)判。上面舉出的對(duì)內(nèi)腐蝕這個(gè)單個(gè)因素的評(píng)價(jià)，已經(jīng)是屬于單個(gè)因素的模糊綜合評(píng)判的例子。歸納這個(gè)例子的評(píng)判方法，可得出單個(gè)因素的模糊綜合評(píng)判方法的進(jìn)行步驟是：(1)劃分單個(gè)因素評(píng)分上下限間為6個(gè)等區(qū)間。例如上面將內(nèi)腐蝕評(píng)分的015分，劃分成6個(gè)相等區(qū)間。(2)給出各個(gè)影響因素的模糊語(yǔ)言量詞評(píng)語(yǔ)。例如影響內(nèi)腐蝕的因素有：介質(zhì)腐蝕性、管線內(nèi)保護(hù)層狀況等，分別給出它們對(duì)內(nèi)腐蝕的影響，如介質(zhì)腐蝕性的影響“較大”，管線內(nèi)保護(hù)層的影響“

19、中等”。(3)給出各個(gè)影響因素對(duì)單因素評(píng)價(jià)的隸屬度。例如，介質(zhì)腐蝕性的影響“較大”，因而對(duì)內(nèi)腐蝕的評(píng)價(jià)的6個(gè)區(qū)間的隸屬度分別為：0,0.03,0.11,0.83,0.83,0.11。而管線內(nèi)保護(hù)層的影響“中等”，對(duì)內(nèi)腐蝕評(píng)價(jià)6個(gè)區(qū)間的隸屬度則分別為：0,0.15,1.0,0.53,0.08,0.00。(4)考慮因各個(gè)影響因素貢獻(xiàn)不同的加權(quán)系數(shù)。例如，對(duì)內(nèi)腐蝕的評(píng)價(jià)中，介質(zhì)腐蝕性與管線內(nèi)保護(hù)層狀況這兩個(gè)影響因素的貢獻(xiàn)大小不同，若前者貢獻(xiàn)稍大，則可取加權(quán)系數(shù)的=0.6,而32(管線內(nèi)保護(hù)層狀況)=0.4。但必須使Z颯=1。i1(5)列出模糊關(guān)系矩陣計(jì)算對(duì)評(píng)價(jià)的綜合隸屬度。設(shè)模糊關(guān)系矩陣對(duì)于第j個(gè)單

20、個(gè)因素內(nèi)腐蝕來(lái)說(shuō)，以Rj表示；而影響內(nèi)腐蝕的各個(gè)因素的加權(quán)系數(shù)矩陣以c表示，則介質(zhì)腐蝕性及管線內(nèi)保護(hù)層狀況兩個(gè)因素對(duì)內(nèi)腐蝕評(píng)價(jià)的綜合隸屬度bj為：0,0.03,0.11,0.83,0.83,0.11bj=31Rj=31,處兒=b1,b2,b3,b4,b5,b60,0.15,1.0,0.53,0.08,0.0(6)按照最大隸屬度原則給出單個(gè)因素的評(píng)價(jià)。若必及仞給出，則自上式可計(jì)算出b=b1,b2,b3,b4,b5,b6,它們就是對(duì)內(nèi)腐蝕評(píng)價(jià)的6個(gè)區(qū)間的綜合隸屬度。其中最大的例如是b5,則對(duì)內(nèi)腐蝕的評(píng)價(jià)應(yīng)是第5個(gè)區(qū)間，即10.012.5分。換一種表達(dá)方式，若對(duì)內(nèi)腐蝕的評(píng)價(jià)，也用模糊語(yǔ)言量詞來(lái)表達(dá)，

21、則第5個(gè)區(qū)間的模糊語(yǔ)言量詞等級(jí)應(yīng)為“大”。3)引起管線事故的因素分析上面已經(jīng)介紹了引起管線系統(tǒng)發(fā)生事故的單個(gè)因素的模糊綜合評(píng)判的方法與步驟。下面將給出引起管線發(fā)生事故的所有單個(gè)因素的評(píng)分上、下限及影響它們的所有因素。按照國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)，是將油氣管線發(fā)生事故的原因分成7類：(1)外腐蝕。評(píng)分上、下限為070分，對(duì)其影響因素有：陰極保護(hù)?？蓮乃欠穹显O(shè)計(jì)及規(guī)范要求；對(duì)其檢查是否經(jīng)常等方面給評(píng)語(yǔ)。管線外部涂層。可自涂層的種類及質(zhì)量；涂層的施工質(zhì)量；涂層檢驗(yàn)的嚴(yán)格程度；涂層的缺陷是否及時(shí)正確修補(bǔ)等方面，給出評(píng)語(yǔ)。土壤腐蝕性?？勺酝寥赖碾娮杪实拇笮?lái)給出模糊語(yǔ)言量詞評(píng)語(yǔ)。其它金屬埋設(shè)物。因?yàn)楣芫€附近(15

22、0m以內(nèi))若埋設(shè)有其它金屬物時(shí)，會(huì)對(duì)陰極保護(hù)產(chǎn)生干擾，故應(yīng)根據(jù)評(píng)估管段的長(zhǎng)度內(nèi)，在管線附近埋設(shè)的其它金屬物的數(shù)量，來(lái)給出評(píng)語(yǔ)。電流干擾。管線附近有高壓交流電線時(shí)會(huì)在管線附近產(chǎn)生磁場(chǎng)或電場(chǎng)，并在管線內(nèi)形成電流，而電流離開(kāi)管線時(shí)則會(huì)損害涂層或管線。因此，應(yīng)根據(jù)有無(wú)干擾及有否保護(hù)措施來(lái)評(píng)判。使用年限。應(yīng)根據(jù)管線服役時(shí)間的長(zhǎng)短，對(duì)外腐蝕的影響給出模糊語(yǔ)者量詞評(píng)語(yǔ)。(2)內(nèi)腐蝕。評(píng)分上、下限為030分，即內(nèi)腐蝕與外腐蝕之和，作為腐蝕一項(xiàng)，其評(píng)分上、下限為0100分。對(duì)內(nèi)腐蝕的主要影響因素包括有：介質(zhì)腐蝕性。應(yīng)根據(jù)介質(zhì)中是否含有H2S、H2CO3(天然氣)以及S(原油)等來(lái)給出評(píng)語(yǔ)。內(nèi)保護(hù)層及其它措施?？?/p>

23、自是否加設(shè)內(nèi)涂層或采取注入緩蝕劑或清管等措施情況評(píng)判。(3)第三方破壞。第三方破壞是指由第三方破壞管線所造成的介質(zhì)泄漏、防腐層損傷、管線出現(xiàn)刮痕及壓坑等事故。它的評(píng)分上、下限為0100分，它對(duì)于管線出現(xiàn)事故可能的影響因素有：最小埋深。埋深越淺，越容易受到第三方破壞。陸地管線應(yīng)根據(jù)埋深量大小評(píng)判；穿越江、河、湖泊的管線，應(yīng)考慮管線處于水面下的深度、低于河床表面下的深度以及管線的涂層狀況進(jìn)行評(píng)判；海底管線可參考穿越河流的情況，進(jìn)行對(duì)最小埋深的影響的評(píng)判?；顒?dòng)水平?；顒?dòng)水平是指人在管線附近的活動(dòng)狀況，如建設(shè)活動(dòng)，鐵路、公路狀況，以及有無(wú)埋地設(shè)施等，因這些活動(dòng)與第三方破壞的潛在危險(xiǎn)有關(guān)，故需根據(jù)活動(dòng)的

24、多少評(píng)判。管線線路上的地上設(shè)備。如干線截?cái)嚅y等設(shè)備極易被車輛或行人等第三方破壞，應(yīng)根據(jù)是否有鏈條、鋼管、樹(shù)木、深溝等防護(hù)設(shè)施情況評(píng)判。公眾教育。公眾教育狀況直接影響到管線附近第三方的人員素質(zhì)，故應(yīng)根據(jù)居民愛(ài)護(hù)公共財(cái)物的意識(shí)、法治觀念、道德品質(zhì)來(lái)評(píng)判。線路與巡線狀況。線路狀況是指沿線的標(biāo)志情況以及防止破壞管線的宣傳告示等；巡線是指管線管理人員檢查線路的頻率高低及有效性。應(yīng)根據(jù)每周或每月巡線的次數(shù)多少以及線路標(biāo)志和安全告示的設(shè)置多少及清楚程度來(lái)評(píng)判。(4)設(shè)計(jì)方面。設(shè)計(jì)方面包括管材，其評(píng)分上、下限也是0100分，它主要涉及到：管材安全因素。鋼管的厚度往往是設(shè)計(jì)計(jì)算的與實(shí)際用的有誤差，這將影響管線安

25、全，故應(yīng)根據(jù)此誤差大小來(lái)進(jìn)行評(píng)判。系統(tǒng)安全因素。它是指從最大允許操作壓力MAOP與實(shí)際操作壓力的差別大小，來(lái)考慮整個(gè)管線系統(tǒng)安全的評(píng)判。因此，應(yīng)按照此兩者壓力之差的大小，來(lái)給出模糊語(yǔ)言量詞評(píng)語(yǔ)。疲勞失效因素。當(dāng)管線承受交變應(yīng)力作用時(shí)，則將發(fā)生疲勞失效。因此應(yīng)根據(jù)交變應(yīng)力幅大小、循環(huán)次數(shù)多少，來(lái)給出評(píng)語(yǔ)。水擊可能性。管線系統(tǒng)啟停泵及迅速開(kāi)閉閥門(mén)時(shí)，均易引起水擊。水擊值與介質(zhì)的密度和彈性、流動(dòng)速度、流動(dòng)停止的速率等因素有關(guān)，應(yīng)考慮這些情況，給出評(píng)語(yǔ)。水壓試驗(yàn)狀況。通常以為提高水壓試驗(yàn)的壓力，可以增加管線的安全性。一般可按照試驗(yàn)壓力與MAOP的比值大小以及管線服役期間試壓間隔時(shí)間的長(zhǎng)短等因素來(lái)給出評(píng)

26、語(yǔ)。(5)土壤移動(dòng)狀況。它可以包括在設(shè)計(jì)因素中，但國(guó)外也有時(shí)將它單獨(dú)列為與設(shè)計(jì)因素并列的項(xiàng)目(如墨西哥的統(tǒng)計(jì))。若單列則其評(píng)分上、下限也應(yīng)自0100分。造成土壤移動(dòng)最主要原因是由于滑坡，再者，不穩(wěn)定土壤中的土壤溫度及水份的變化，也會(huì)使土壤移動(dòng)；還有，管線埋設(shè)在冰凍線以上，冬季土壤結(jié)冰或形成冰柱，使土壤膨脹，也會(huì)使土壤移動(dòng)。這樣，就需根據(jù)這些情況，給出評(píng)語(yǔ)。(6)操作方面因素。它是指人的誤操作所造成的災(zāi)害，其上、下限評(píng)分也可定為自0100分。操作方面因素，又可分解為下列4個(gè)因素：設(shè)計(jì)誤操作因素。它是指由于設(shè)計(jì)上的失誤所引起的事故，例如設(shè)計(jì)的消防措施不完善、材料選擇不當(dāng)?shù)取?yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣評(píng)判

27、。施工誤操作因素：施工誤操作是指未按設(shè)計(jì)規(guī)定的技術(shù)要求的行為，例如焊縫有超過(guò)規(guī)定值的缺陷、涂層質(zhì)量不佳，以及下溝回填時(shí)造成的涂層或鋼管本身的損傷等，它也是根據(jù)施工的“優(yōu)”、“良”、“中”、“劣”等級(jí)情況，進(jìn)行評(píng)判。運(yùn)營(yíng)誤操作因素：它是指管線運(yùn)行過(guò)程中，由于未按操作規(guī)程操作、維修不及時(shí)不完善、工人技術(shù)不熟練等因素所引起事故的原因，也應(yīng)按運(yùn)營(yíng)的優(yōu)、良、中、劣等級(jí)進(jìn)行評(píng)判。維護(hù)誤操作因素。它是專門(mén)指對(duì)設(shè)備、儀表的維護(hù)不當(dāng)而言，應(yīng)根據(jù)文件檢查、計(jì)劃?rùn)z查和規(guī)程檢查的結(jié)果情況，給予模糊語(yǔ)言量詞評(píng)語(yǔ)。(7)應(yīng)力腐蝕裂縫狀況。此項(xiàng)一般均列入腐蝕因素中，但如墨西哥等國(guó)外單位也有將它單獨(dú)作為一項(xiàng)的。應(yīng)力腐蝕必須是

28、在：有拉應(yīng)力、有腐蝕環(huán)境、有缺陷等三個(gè)條件具備時(shí)才會(huì)發(fā)生。因此，應(yīng)根據(jù)這三個(gè)條件的具體情況評(píng)判。4)事故可能的模糊綜合評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)分析由兩部分組成，首先，就是要將發(fā)生事故的可能性大小分析出來(lái)，它應(yīng)該用模糊綜合評(píng)判法來(lái)進(jìn)行評(píng)估，今將具體步驟介紹如下：(I)建立因素集。將前面介紹的引起事故發(fā)生的因素，歸納成為4大因素U1,U2,U3,U4,則因素集U為U=u1,u2,u3,u4=腐蝕，第三方破壞，設(shè)計(jì)方面，操作方面(2)建立評(píng)價(jià)集。對(duì)事故發(fā)生的可能性大小的評(píng)價(jià)，按照模糊語(yǔ)言量詞劃分成7個(gè)等級(jí)，v1,V2,V3,V4,V5,V6,V7,因而事故可能性的評(píng)價(jià)集V即可寫(xiě)成V=V1,V2,V3,V4,v5,V

29、6,V7=很小、小、較小，中等、較大，大、很大(3)列出模糊關(guān)系矩陣。因?yàn)?大因素對(duì)事故發(fā)生的影響大小，已通過(guò)上面介紹過(guò)的單個(gè)因素模糊綜合評(píng)判，得出了以模糊語(yǔ)言量詞表達(dá)的評(píng)語(yǔ)，而這些量詞的隸屬函數(shù)又可以自上式得到，因此，就可以按照4大因素每個(gè)的量詞評(píng)語(yǔ)及其隸屬幽數(shù)，給出對(duì)應(yīng)評(píng)價(jià)集7個(gè)等級(jí)的隸屬度rj,于是模糊關(guān)系矩陣R即應(yīng)為R=r”n(i=1,2,，m)(j=l,2,，n)以上面的4大因素為例，m=4,而評(píng)價(jià)集，n=7,若根據(jù)單因素的評(píng)判結(jié)果,4個(gè)因素的影響分別為：腐蝕，“中等”；第三方破壞,中等”；設(shè)計(jì)方面，“較大”；操作方面，“中等”，則可寫(xiě)4X7的模糊關(guān)系矩陣R為00R=00.030.0

30、300.110.830.830.1100.110.830.830.1100.030.110.830.830.1100.030.110.830.830.110對(duì)于每個(gè)模糊語(yǔ)言量詞，若劃分成7個(gè)隸屬度等級(jí)時(shí)，則應(yīng)對(duì)下式略作調(diào)整,“很大”=0,0,0,0.07,0.35,1.0T“大”=0,0,0.04,0.16,0.99,0.98T“較大”=0,0.03,0.11,0.83,0.83,0.11T“中等”=0,0.15,1.0,0.53,0.08,0.0T“較小”=0.27,1.0,0.27,0.05,0.01,0.T“小”=1.0,0.53,0.08,0,0,0T“很小”=1.0,0.3,0,0,

31、0,0T除“中等”及“較大”已如式R所示外.其它為“很大”=0,0,0,0,0.07,0.35,1.0“大”=0,0,0.04,0.16,0.99,0.99,0.98“較小”=0,0.15,1.0,0.53,0.08,0,0“小”=0.27,1.0,0.27,0.05,0.01,0,0“很小”=1.0,0.3,0.3,0,0,0,0(4)給出加權(quán)集。對(duì)于影響事故發(fā)生的4大因素，因每個(gè)因素對(duì)事故發(fā)生的貢獻(xiàn)不同，故應(yīng)依前面Z出的4大因素順序，依次賦予加權(quán)系數(shù)明，32,5。參考國(guó)內(nèi)外經(jīng)驗(yàn)，可考慮期=0.4,32=0.3,3=0.15,04=0.15,于是，加權(quán)集W為W=31,%嗎，叫=0.4,0.3

32、,0.15,0.15(5)計(jì)算綜合隸屬度。設(shè)4個(gè)因素對(duì)事故發(fā)生可能性評(píng)價(jià)的每個(gè)等級(jí)的綜合隸屬度為bj,則此綜合隸屬度矩陣B即可寫(xiě)成為B=W-R=bi,b2,b3,b4,b5,b6,b7=bj(j=1,2,，7)(6)給出事故發(fā)生可能性評(píng)語(yǔ)。按照最大隸屬度原理.若bj中的最大者為bmax則對(duì)應(yīng)bmax的評(píng)價(jià)集中的等級(jí)的模糊語(yǔ)言量詞，即為事故發(fā)生可能性的評(píng)語(yǔ)。例如將式0 0.03 0.11 0.830 0.03 0.11 0.83R=000.030.110 0.03 0.11 0.830.83 0.110.83 0.110.83 0.83的R及式0.110.83 0.110W= 3, 32,33,

33、04=0.4,0.3,0.15,0.15的W代入式B=WR=b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7=bj(j=1,2,，7)中,并進(jìn)行矩陣運(yùn)算，則可得出B=b1,b2,b3,b4,b5,b6,b7=0,0.025,0.098,0.722,0.830,0.218,0.016從上式可看出：bj=b5=bmax=0.830。這就是說(shuō)綜合考慮4個(gè)因素及其權(quán)重之后，得出的綜合隸屬度中以b5=0.830為最大，即隸屬于評(píng)價(jià)集的第5個(gè)等級(jí)的模糊語(yǔ)言量詞“較大”的程度最大.因而評(píng)估事故發(fā)生的可能性為“較大”5)危害后果的模糊綜臺(tái)評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)是由兩部分組成的，除了按上述方法求得事故發(fā)生可能性大小之外，還必須要分析

34、事故出現(xiàn)以后造成的危害損失的大小。舉例來(lái)說(shuō)，盡管求得的事故發(fā)生的可能性“較大”，但若事故發(fā)生后的后果損失很小，則風(fēng)險(xiǎn)并不一定大。對(duì)危害后果的評(píng)估，因其具有模糊性，故仍用模糊綜合評(píng)判法。(1)建立影響后果的因素集。對(duì)于油氣長(zhǎng)輸管線來(lái)說(shuō)，事故的后果就是輸送介質(zhì)的泄漏，伴隨著泄漏引起了爆炸、火災(zāi)、劇毒，從而造成附近人員的傷亡以及財(cái)產(chǎn)的損失和對(duì)環(huán)境的污染。顯然，影響后果嚴(yán)重程度的主要因素是：介質(zhì)的危險(xiǎn)性(u1)、介質(zhì)的泄漏量(U2)、附近人口狀況(U3),即因索集U應(yīng)為U=U1,U2,U3=介質(zhì)危險(xiǎn)性，介質(zhì)泄漏量，附近人口狀況(2)單個(gè)因素模糊綜合評(píng)判。介質(zhì)的危險(xiǎn)性：它分為當(dāng)前危險(xiǎn)與長(zhǎng)期危險(xiǎn)兩方面，前

35、者指突然發(fā)生的火災(zāi)、爆炸、劇毒等.后者指持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間的有毒物的污染、擴(kuò)散等。對(duì)于當(dāng)前危險(xiǎn)，應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的可燃性、活化性及含毒性等三個(gè)方面進(jìn)行模糊綜合評(píng)估；對(duì)于長(zhǎng)期危險(xiǎn)也應(yīng)按照介質(zhì)的含毒性、活化性來(lái)考慮。介質(zhì)的泄漏量。首先應(yīng)區(qū)分介質(zhì)為氣體或是液體，若為氣體則應(yīng)依l0min的泄漏量大小來(lái)模糊綜合評(píng)判；若為液體，則除考慮泄漏量之外，還應(yīng)考慮土壤的滲透率，因?yàn)橥寥赖臐B透率越高，危險(xiǎn)性越大，后果越嚴(yán)重。附近人口狀況：前面已經(jīng)介紹過(guò)，可參照美國(guó)DOT的地區(qū)分類法，根據(jù)附近人口戶數(shù)的多少情況來(lái)進(jìn)行模糊綜合評(píng)判。(3)后果危害模糊綜合評(píng)判。將上述三方面因素的單獨(dú)評(píng)判結(jié)果，以模糊語(yǔ)言量詞來(lái)表達(dá);將后果危害的程度也

36、劃分成以模糊語(yǔ)言量詞表達(dá)的7個(gè)等級(jí)，再根據(jù)3個(gè)影響因素的評(píng)語(yǔ)量詞的隸屬函數(shù)，給出分屬后果7個(gè)等級(jí)的隸屬度，并給出3個(gè)因素的加權(quán)系數(shù)(例如介質(zhì)危險(xiǎn)性wi=0.7,介質(zhì)泄漏量W2=0.15,附近人口狀況W3=0.15),從而求得綜臺(tái)隸屬度，按照最大隸屬度原則，得出后果危害程度的模糊語(yǔ)言量詞評(píng)語(yǔ)。這樣，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，不僅得到了對(duì)事故發(fā)生可能性的評(píng)語(yǔ)；而且還得了后果危害的評(píng)語(yǔ)。二、管線系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)化分析上述對(duì)管線系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估只是相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)狀況而且是以模糊語(yǔ)言量詞表達(dá)的。若根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，針對(duì)其中影響事故發(fā)生的一些可變動(dòng)因素，采取措施，減小風(fēng)險(xiǎn)，從而得到最佳的對(duì)策，則稱這種分析為風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)化分析。其步驟如下

37、。1分析可變動(dòng)與不可變動(dòng)因素根據(jù)油氣長(zhǎng)輸管線的影響事故發(fā)生與后果危害的主要因素，可對(duì)其劃分成可變與不可變因素兩類，其中可變因素如下：(1)腐蝕方面?？勺儎?dòng)因素包括有：內(nèi)保護(hù)層及其相關(guān)措施(x1)；管線外層陰極防護(hù)及其相關(guān)措施(x2)；(2)第三方破壞?？勺儎?dòng)因素含：公眾教育(x3)；路線狀況(x4)；巡線頻率(x5)；(3)設(shè)計(jì)方面?？勺円蛩赜校浩谝蛩?x6)；水擊可能性(x7)；水壓試驗(yàn)狀況(x8)；(4)操作方面。可變因素包括：設(shè)計(jì)誤操作因素(x9)；施工誤操作因素(x10)；運(yùn)營(yíng)誤操作因素(x11)；維護(hù)誤操作因素(x12)；2建立風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)化分析數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型包括：(1)設(shè)計(jì)變量。設(shè)以

38、x表示設(shè)計(jì)向量，則=Xi,X2,X3,X4,X5,X6,X7,X8,X9,X10,X11,X12(2)目標(biāo)函數(shù)。設(shè)以R's。代表管線系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)，并以風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)來(lái)說(shuō)最小，作為目標(biāo)，目標(biāo)函數(shù)應(yīng)為R's=f(x)-min(3)約束函數(shù)。例如以經(jīng)濟(jì)使用壽命Te及操作壓力p和投資費(fèi)用C三者作為約束條件，則約束函數(shù)可寫(xiě)成為T(mén)e(X)>P(X)>C(X)w上式中，Td與Pd及Cd分別為要求的使用壽命、操作壓力及投資費(fèi)用。顯然，它們是不等式約束條件。歸結(jié)上述，若將諸變動(dòng)因素均看成模糊變量X,而且將要求的使用壽命和操作壓力也都看成是浮動(dòng)在其上、下限之間的模糊參數(shù)Td及Pd,則即可將油氣

39、管線系統(tǒng)模糊風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)化分析的數(shù)學(xué)模型寫(xiě)成為Min=R's=f(X)s.t.Te(X).TdL,TdU1=Pdp(x)Pdp；=Pdc(x)CL,c；1=Cd自上式可看出，油氣長(zhǎng)輸管線系統(tǒng)的模糊風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)化分析的數(shù)學(xué)模型是一個(gè)多模糊變量的目標(biāo)函數(shù)和多模糊參數(shù)不等式的約束函數(shù)的數(shù)學(xué)模型。模型中，和，及，分別代表要求的使用壽命Td及要求操作壓力Pd加和投資費(fèi)用Cd的下限和上限值。3模糊風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)化分析數(shù)學(xué)模型求解關(guān)于模糊優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型的求解問(wèn)題，在本書(shū)前面本章第三節(jié)有關(guān)管線系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)壽命的模糊優(yōu)化分析問(wèn)題的求解時(shí)，已做過(guò)詳細(xì)介紹，這里不再重復(fù)。只要先將模糊集合，通過(guò)a-截集法，確定合理的閾值，轉(zhuǎn)變成為普

40、通集合；然后，再按照多目標(biāo)、不等式約束、非線性數(shù)學(xué)規(guī)劃的理論，進(jìn)行多目標(biāo)的單目標(biāo)化、多約束的無(wú)約束化、多維數(shù)的降維數(shù)化，采用逐點(diǎn)搜索的內(nèi)點(diǎn)尋優(yōu)的直接法，應(yīng)用SUMT計(jì)算程序計(jì)算，即可得解。這里，還應(yīng)指出的是：所謂風(fēng)險(xiǎn)最小，不是絕對(duì)的，而是相對(duì)的，也就是不能絕對(duì)說(shuō)風(fēng)險(xiǎn)越小越好，一般的做法是限定在一個(gè)可以接受的水平上。所謂風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)化分析，就是通過(guò)研究影響風(fēng)險(xiǎn)的各個(gè)可變因素，找出滿足管線壽命及壓力要求，符合合理投資可能的、可接受的風(fēng)險(xiǎn)水平的方案的分析方法。還要指出：雖然危險(xiǎn)是無(wú)法改變的，客觀存在，但是，風(fēng)險(xiǎn)卻在很大程度上，可以依人們意志而改變，風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)化分析的目的就是要通過(guò)人們的主觀努力，采取：正確選材

41、、嚴(yán)格制管、精心施工和增加對(duì)泄漏的檢查和頻率等一系列措施，使風(fēng)險(xiǎn)保持在一個(gè)合理水平上，而付出的投資費(fèi)用又是最合理的、最經(jīng)濟(jì)的。三、管線系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)管理所謂風(fēng)險(xiǎn)管理是指在油氣長(zhǎng)輸管線的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)營(yíng)及維護(hù)各個(gè)環(huán)節(jié)中，為了預(yù)防事故的發(fā)生及降低風(fēng)險(xiǎn)的水平，而進(jìn)行的計(jì)劃、協(xié)調(diào)、控制、監(jiān)督和組織工作。它應(yīng)該包括有：風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)的控制和風(fēng)險(xiǎn)的檢測(cè)等三個(gè)組成部分，下面即圍繞這三個(gè)組成部分，做些介紹。1 .風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估給出了風(fēng)險(xiǎn)管理的組成的主要環(huán)節(jié)，風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估是風(fēng)險(xiǎn)管理的首要環(huán)節(jié)，也可以說(shuō)，它是風(fēng)險(xiǎn)管理的基礎(chǔ)。只有進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)的分析與評(píng)估才有可能去研究風(fēng)險(xiǎn)的控制以及為達(dá)到對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的控制而實(shí)施的風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)與風(fēng)險(xiǎn)管理

42、的功能監(jiān)測(cè)。風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估包括有：對(duì)風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源的識(shí)別與分析以及對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的大小的評(píng)估等，關(guān)于這些問(wèn)題，本節(jié)前面已做了詳細(xì)介紹，這里不再重述。2 .風(fēng)險(xiǎn)的控制1)風(fēng)險(xiǎn)控制的目的風(fēng)險(xiǎn)控制的目的主要有兩個(gè)：(1) 防止事故的發(fā)生；(2) 降低系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)。2)風(fēng)險(xiǎn)控制的防止事故發(fā)生的措施其措施主要有：(1)含缺陷管線的“合于使用”原則實(shí)施的完善?！昂嫌谑褂谩?Fitforpurpose)原則，又稱為適用性。它是指含缺陷的管線可以允許在存在缺陷(裂紋)的情況下。繼續(xù)工作一段時(shí)間。但是這是有條件的，即繼續(xù)工作的時(shí)間，不能超過(guò)缺陷發(fā)展到將造成管線失效的臨界值時(shí)。目前已在管線系統(tǒng)中施行“合于使用”原則，但仍存在不完善之

43、處有待進(jìn)一步改進(jìn)。關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，已在本章第一、二、三節(jié)中有所論述，不再詳述。(2)長(zhǎng)輸管線系統(tǒng)中視情維修技術(shù)的推行。視情維修屬于不定期的根據(jù)需要的合理維修，它實(shí)際上是為了保持管線系統(tǒng)完整性，在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的基礎(chǔ)上，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)化分析，合理排出維修管段的順序，并做出最佳修理決策的問(wèn)題。關(guān)于這些問(wèn)題本書(shū)已在經(jīng)濟(jì)壽命的評(píng)估以及模糊風(fēng)險(xiǎn)優(yōu)化等方面做過(guò)介紹，這里也不再做重復(fù)介紹。3)風(fēng)險(xiǎn)控制的降低系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)的措施風(fēng)險(xiǎn)的降低措施或稱降低風(fēng)險(xiǎn)策略，它主要包括有下列措施：(1)加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)的法規(guī)的建設(shè)與執(zhí)行。有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)的法規(guī)、規(guī)范非常重要，它的健全、完善與否，以及執(zhí)行的力度如何，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的高低有直接關(guān)系。風(fēng)險(xiǎn)的法規(guī)中，應(yīng)明確

44、規(guī)定要進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；而且還要規(guī)定出風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)降低到的一個(gè)指定水平；還要寫(xiě)明法規(guī)允許采用的從所處環(huán)境出發(fā)因地制宜的實(shí)施辦法。例如，美國(guó)正在油氣管線的風(fēng)險(xiǎn)管理中，推行一種叫做基于概率的功能標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)險(xiǎn)法規(guī)，它規(guī)定必須要用概率法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，它強(qiáng)調(diào)要將風(fēng)險(xiǎn)與社會(huì)后果聯(lián)系起來(lái)，還嚴(yán)格限定管線系統(tǒng)每年每千公里的死亡率要小于0.001等，顯然，這種風(fēng)險(xiǎn)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格執(zhí)行，必然會(huì)對(duì)控制油氣長(zhǎng)輸管線系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)降低，起重要約束作用。(2)加強(qiáng)基于風(fēng)險(xiǎn)的檢測(cè)技術(shù)實(shí)施。基于風(fēng)險(xiǎn)的檢測(cè)技術(shù)RBI(Risk-basedInspection)是1995年由美國(guó)API組織開(kāi)發(fā)的，目前已形成.APIRP580標(biāo)準(zhǔn)，使其將

45、服役管線的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)與正在擬訂的API“合于使用”原則評(píng)估法(APIRP579)之間，建立聯(lián)系。RBI技術(shù)是以風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估為基礎(chǔ)，對(duì)檢測(cè)的管段和裝備的程序，進(jìn)行優(yōu)化安排和管理的一種技術(shù)方法。它的目的是通過(guò)優(yōu)化得出的最佳檢測(cè)程序和檢測(cè)水平，來(lái)實(shí)現(xiàn)降低風(fēng)險(xiǎn)的要求。具體地來(lái)說(shuō)，可概括為下列幾項(xiàng)內(nèi)容：調(diào)查管線系統(tǒng)中運(yùn)行的裝備或管段，識(shí)別出具有高風(fēng)險(xiǎn)的管段部位或裝備所在。對(duì)管線系統(tǒng)各個(gè)管段及裝備，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果，對(duì)管線系統(tǒng)的各個(gè)管段及裝備，進(jìn)行排序。從充分降低風(fēng)險(xiǎn)及適當(dāng)增加檢測(cè)活動(dòng)的水平及頻率(概率)兩個(gè)方面考慮，得出優(yōu)化的最佳檢測(cè)程序。設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)臋z測(cè)程序以降低管線系統(tǒng)的總的風(fēng)險(xiǎn)，并節(jié)約財(cái)力、

46、人力，將檢測(cè)和維修的主要精力用于高風(fēng)險(xiǎn)的管段及裝備上。基于檢測(cè)，提出加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)控制、改進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)管理的措施。3 .風(fēng)險(xiǎn)的檢測(cè)管線系統(tǒng)缺陷的檢測(cè)與評(píng)估是管線系統(tǒng)完整性評(píng)估的重要內(nèi)容之一，同時(shí)，管線系統(tǒng)的檢測(cè)程序的優(yōu)化安排又是風(fēng)險(xiǎn)管理中降低總風(fēng)險(xiǎn)、節(jié)約資源的重要措施。因此，對(duì)于管線系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，不僅需要研究風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、風(fēng)險(xiǎn)控制，而且還需要研究風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)。下面以RBI為主，介紹有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)的問(wèn)題。1)合理選擇檢測(cè)方法問(wèn)題評(píng)估服役管線的缺陷，必須采用有效的檢測(cè)方法與工具。這就需要針對(duì)不同的缺陷的特點(diǎn)，合理地選擇不同的檢測(cè)方法與工具。目前從國(guó)內(nèi)外已報(bào)導(dǎo)的智能檢測(cè)器工作原理來(lái)看，有超聲波法、漏測(cè)法、電位法、渦流法

47、、脈沖法等多種，這在本書(shū)第二章已做過(guò)詳細(xì)介紹，這里。不再重復(fù)。但應(yīng)該指出，目前使用最廣泛的智能檢測(cè)器，還是基于超聲和漏磁兩種方法，它已被定型為國(guó)外一些有關(guān)長(zhǎng)輸管線的大公司在世界范圍內(nèi)維護(hù)管線的重要手段。為了便于合理選擇，今將常用的超聲檢測(cè)與漏磁檢測(cè)方法的比較給出，下表。超聲檢測(cè)與漏磁檢測(cè)的比較檢測(cè)方法測(cè)量最大臂厚mm測(cè)量最小臂厚Mm對(duì)材料敏感性液體對(duì)檢測(cè)影響漏磁檢測(cè)20(30)0高無(wú)超聲檢測(cè)1003無(wú)有檢測(cè)方法可測(cè)最小減薄值mm測(cè)量精度Mm數(shù)據(jù)采集檢測(cè)面積%漏磁檢測(cè)0.1T±0.2T可以100超聲檢測(cè)士0.2可以100檢測(cè)方法對(duì)焊縫的敏感性對(duì)檢測(cè)器速度影響對(duì)蠟質(zhì)層敏感性對(duì)金屬層敏感性

48、漏磁檢測(cè)小有中高超聲檢測(cè)大無(wú)高低檢測(cè)方法檢測(cè)裂縫最小探頭尺寸，mmr檢測(cè)數(shù)據(jù)分析漏磁檢測(cè)超聲檢測(cè)不適宜適宜50.0815.24復(fù)雜簡(jiǎn)單測(cè)厚取決于漏磁檢測(cè)器大小超聲檢測(cè)環(huán)境需要單一液體；T為管壁厚度.限于高性能漏磁檢測(cè)器；如果蠟質(zhì)層很厚；如焊瘤等；需要改進(jìn)檢測(cè)器。2)正確制訂檢測(cè)方案問(wèn)題關(guān)于檢測(cè)方案的內(nèi)容等細(xì)節(jié)，已在本書(shū)第二章做過(guò)介紹，這里，不再重述。這里，只提出所謂“依次優(yōu)先檢測(cè)法”。為了正確地制訂檢測(cè)方案，首先要解決在整個(gè)管線系統(tǒng)中，各個(gè)管段的檢測(cè)的排序先后問(wèn)題.這就需要采用“依次優(yōu)先檢測(cè)法”。這種方法是根據(jù)管線系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果，依各個(gè)管段的風(fēng)險(xiǎn)的高低，自風(fēng)險(xiǎn)高的至風(fēng)險(xiǎn)低的依次排出順序，然后，檢測(cè)即按照這個(gè)順序進(jìn)行，優(yōu)先從風(fēng)險(xiǎn)高的管段開(kāi)始。顯然，這樣做，符合經(jīng)濟(jì)原則，是正確的檢測(cè)方木。3