基于風(fēng)險(xiǎn)矩陣法的天然氣管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)
來源:《管道保護(hù)》雜志 作者:霍文濤 時(shí)間:2018-8-13 閱讀:
霍文濤
湖北省天然氣發(fā)展有限公司
摘要:為了實(shí)現(xiàn)對(duì)危害因素的全面識(shí)別、科學(xué)評(píng)價(jià)及量化控制,采用常用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法——風(fēng)險(xiǎn)矩陣法對(duì)天然氣管道風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)矩陣函數(shù),從而制定出風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)二維矩陣圖和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),對(duì)今后天然氣管道風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)價(jià)具有指導(dǎo)作用。針對(duì)天然氣管道風(fēng)險(xiǎn)削減提出了幾點(diǎn)措施。
關(guān)鍵詞:危害因素;風(fēng)險(xiǎn)矩陣法;管道風(fēng)險(xiǎn)削減
管道輸送作為天然氣運(yùn)輸?shù)闹饕ぞ撸?/font>正朝著大管徑、高壓力的方向發(fā)展,其安全問題始終是社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)[1]。為了有效預(yù)防管道事故,同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性方面的要求,管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)在管道完整性管理中得到了重要的應(yīng)用。所謂風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià),即在風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和風(fēng)險(xiǎn)估測(cè)的基礎(chǔ)上,對(duì)發(fā)生的概率、損失程度,結(jié)合其他因素進(jìn)行全面考慮,評(píng)估發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的可能性及危害程度,并與公認(rèn)的安全指標(biāo)相比較,以衡量風(fēng)險(xiǎn)的程度,并決定是否需要采取相應(yīng)措施的過程。
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法包括專家評(píng)價(jià)法、安全檢查表法、風(fēng)險(xiǎn)矩陣法、指標(biāo)體系法、場(chǎng)景模型評(píng)價(jià)法、概率評(píng)價(jià)法等,本文采用常用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法——風(fēng)險(xiǎn)矩陣法對(duì)天然氣管道風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
1 風(fēng)險(xiǎn)矩陣法概念
風(fēng)險(xiǎn)矩陣方法出現(xiàn)于20世紀(jì)90年代中后期,由美國(guó)空軍電子系統(tǒng)中心最先提出,并在美國(guó)軍方武器系統(tǒng)研制項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)管理中得到廣泛的推廣應(yīng)用。風(fēng)險(xiǎn)矩陣作為一種簡(jiǎn)單、易用的結(jié)構(gòu)性風(fēng)險(xiǎn)管理方法,具有廣泛適用性。
風(fēng)險(xiǎn)矩陣方法首先是識(shí)別出項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn),然后評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)潛在影響、計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率、評(píng)定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)實(shí)施降低風(fēng)險(xiǎn)的管理措施[2]。此方法便于使用,能將風(fēng)險(xiǎn)很快劃分為不同的重要性水平。風(fēng)險(xiǎn)重要性等級(jí)(Z)取決于風(fēng)險(xiǎn)影響程度(x)和風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率(y),其關(guān)系可以用函數(shù)表示為:Z=F(x,y)[3-5]。
函數(shù)F可以采用矩陣形式表示,以要素x(x1,x2,…,xm)和要素y(y1,y2,…,yn)取值構(gòu)建一個(gè)m×n階矩陣,行列交叉處的Z值即為所確定的計(jì)算結(jié)果。根據(jù)方差理論,可得出Z與X、Y之間關(guān)系的函數(shù)表達(dá)式為:
(1)
式中m、n為概率系數(shù)。
該式可以反映出X、Y分別對(duì)Z的貢獻(xiàn),一般情況下可以各取0.5;有些情況認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)影響度對(duì)風(fēng)險(xiǎn)重要性等級(jí)的貢獻(xiàn)要大一些,故m取0.7,n取0.3 。
2 管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)流程
管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)流程如圖1所示。
圖1 管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)流程
3 管道危害因素識(shí)別
3.1 外部因素
外部因素是天然氣管道發(fā)生安全事故的原因之一。①自然與地質(zhì)災(zāi)害:低溫、雷擊、暴雨或洪水、土體移動(dòng)。②人為因素:誤操作、故意破壞、建筑違章修建等。
3.2 腐蝕因素
天然氣金屬管道腐蝕是發(fā)生管道事故的主要因素。①輸送介質(zhì)的腐蝕:天然氣本身含有的水分、二氧化碳及硫化氫對(duì)管道造成的內(nèi)部腐蝕。②土壤腐蝕:土壤中存在的水分和鹽分對(duì)管道造成的腐蝕。③應(yīng)力腐蝕:金屬與合金在拉應(yīng)力以及特定介質(zhì)的作用下產(chǎn)生的腐蝕開裂,因其突發(fā)性的特點(diǎn)容易引發(fā)災(zāi)難性的后果。
3.3 制管缺陷及與焊接/施工有關(guān)的因素
制管缺陷、焊接/施工不當(dāng)引發(fā)的施工質(zhì)量問題,關(guān)系著天然氣管道的運(yùn)行效果。①制管缺陷:管體焊縫缺陷、管體缺陷。②與焊縫/施工有關(guān)的因素:管道環(huán)焊縫缺陷、制造焊縫缺陷、褶皺彎管或屈曲、螺紋磨損/管子破損/接頭失效。
4 管道風(fēng)險(xiǎn)矩陣的構(gòu)建
管道風(fēng)險(xiǎn)矩陣由管道失效可能性、失效后果和風(fēng)險(xiǎn)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成。其中將管道失效后果作為風(fēng)險(xiǎn)影響程度(x),一共分為五類:A、B、C、D、E,每一個(gè)類別的判別標(biāo)準(zhǔn)是從人員傷亡、經(jīng)濟(jì)損失、環(huán)境污染、停輸影響四個(gè)方面進(jìn)行考慮,相應(yīng)的對(duì)A、B、C、D、E分別賦值為:1、2、3、4、5。具體劃分細(xì)則如表1所示。
表1 失效后果等級(jí)
后果分類 |
后果描述 |
|||||
A |
B |
C |
D |
E |
||
人員傷亡 |
無或輕傷 |
重傷 |
死亡人數(shù)1~2人 |
死亡人數(shù)3~9 |
死亡人數(shù)≥10人 |
|
經(jīng)濟(jì)損失/萬元 |
<10 |
10~100 |
100~1000 |
1000~10000 |
>10000 |
|
環(huán)境污染 |
無影響 |
輕微影響 |
區(qū)域影響 |
重大影響 |
大規(guī)模影響 |
|
停輸影響 |
無影響 |
對(duì)生產(chǎn)重大影響 |
對(duì)上/下游公司重大影響 |
國(guó)內(nèi)影響 |
國(guó)內(nèi)重大或國(guó)際影響 |
|
賦值 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
將管道失效可能性作為風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率(y),也分為五類:高、較高、中、較低、低,并分別賦值為:5、4、3、2、1。具體劃分細(xì)則,如表2所示。
表2 失效可能性等級(jí)
失效可能性等級(jí) |
描述 |
賦值 |
高 |
企業(yè)內(nèi)曾每年發(fā)生多次類似失效,或預(yù)計(jì)1年內(nèi)發(fā)生失效 |
5 |
較高 |
企業(yè)內(nèi)曾每年發(fā)生類似失效,或預(yù)計(jì)1~3年內(nèi)發(fā)生失效 |
4 |
中 |
企業(yè)內(nèi)曾發(fā)生過類似失效,或預(yù)計(jì)3~5年內(nèi)發(fā)生失效 |
3 |
較低 |
行業(yè)中發(fā)生過類似失效,或預(yù)計(jì)5~10年內(nèi)發(fā)生失效 |
2 |
低 |
行業(yè)中沒有發(fā)生類似失效,或預(yù)計(jì)超過10后發(fā)生失效 |
1 |
上述情況下,認(rèn)為風(fēng)險(xiǎn)影響程度比風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率對(duì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的重要性要大一些,因此,取m=0.7、n=0.3,,得出風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)二維矩陣和風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn),分別見表 3、表 4所示。
表3 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)二維矩陣
X |
Y |
||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
1 |
1.0 |
1.8 |
2.6 |
3.4 |
4.2 |
2 |
1.4 |
2.0 |
2.7 |
3.5 |
4.3 |
3 |
1.8 |
2.3 |
3.0 |
3.7 |
4.5 |
4 |
2.3 |
2.8 |
3.3 |
4.0 |
4.7 |
5 |
2.9 |
3.2 |
3.7 |
4.3 |
5.0 |
|
|
|
|
|
|
表4 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)
風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分值 |
風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分 |
描述 |
0 ~1.5 |
低風(fēng)險(xiǎn) |
風(fēng)險(xiǎn)水平可以接受,當(dāng)前應(yīng)對(duì)措施有效,可不采取額外技術(shù)、管理方面的預(yù)防措施 |
1.5 ~3.0 |
中風(fēng)險(xiǎn) |
風(fēng)險(xiǎn)水平可以接受,但應(yīng)保持關(guān)注 |
3.0~4.5 |
較高風(fēng)險(xiǎn) |
風(fēng)險(xiǎn)水平不可接受,應(yīng)在限定時(shí)間內(nèi)采取有效應(yīng)對(duì)措施降低風(fēng)險(xiǎn) |
4.5~ 6.0 |
高風(fēng)險(xiǎn) |
風(fēng)險(xiǎn)水平不可接受,應(yīng)盡快采取有效應(yīng)對(duì)措施降低風(fēng)險(xiǎn) |
5 管道風(fēng)險(xiǎn)削減措施
5.1 強(qiáng)化生產(chǎn)管理
堅(jiān)持“六防一治,一保三嚴(yán)”安全生產(chǎn)精細(xì)化管理。 “六防”即防泄漏、防腐蝕、防變形、防凍脹、防第三方損害和防地質(zhì)傷害;“一治”即治理各種安全隱患;“一!奔幢3止艿老到y(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)保護(hù)與自動(dòng)調(diào)節(jié)控制的高可靠性;“三嚴(yán)”即嚴(yán)格執(zhí)行運(yùn)行操作流程、嚴(yán)格執(zhí)行生產(chǎn)作業(yè)與工程作業(yè)規(guī)程、嚴(yán)格執(zhí)行維修維護(hù)規(guī)程。如此,保證生產(chǎn)運(yùn)行安全、生產(chǎn)作業(yè)安全和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)安全,加大與上游協(xié)調(diào)力度,切實(shí)解決上游進(jìn)氣質(zhì)與量的矛盾問題。
5.2提高管道本質(zhì)安全水平
抓好第三方施工監(jiān)督、線路巡護(hù)及地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防和監(jiān)控。繼續(xù)保持“零占?jí)、零傷害?/span>態(tài)勢(shì),防止第三方損壞管道。加強(qiáng)重點(diǎn)線路、重點(diǎn)區(qū)域的巡護(hù),做好標(biāo)志樁等標(biāo)識(shí)的整治工作,遏制管道損壞風(fēng)險(xiǎn)。全面檢測(cè)管道埋深及位置,準(zhǔn)確掌握管道與光纜敷設(shè)交叉情況并盡快分批進(jìn)行整治。
5.3 建立健全管道應(yīng)急搶修體系
逐步完善搶修體系,在功能布局、力量配備和機(jī)具配置上優(yōu)化組合,滿足實(shí)際需要。抓好搶維修機(jī)具更新?lián)Q代,加強(qiáng)搶維修隊(duì)伍日常演練、培訓(xùn),開展高風(fēng)險(xiǎn)事故應(yīng)急演練,不斷提高搶險(xiǎn)實(shí)戰(zhàn)能力及對(duì)突發(fā)事件的處置能力,提高管道安全的執(zhí)行力。
5.4 強(qiáng)化天然氣管道施工責(zé)任力度
采取有效措施,進(jìn)一步提高天然氣管道的安裝及施工質(zhì)量。加強(qiáng)施工質(zhì)量的監(jiān)管工作及對(duì)施工的問責(zé)力度。明確工作職責(zé)和工程質(zhì)量要求,完善工程施工監(jiān)理制度。根據(jù)工程質(zhì)量要求,提高天然氣管道施工人員的質(zhì)量和安全意識(shí)。施工人員應(yīng)當(dāng)熟知相關(guān)材料、設(shè)施,以及施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn),確保天然氣管道施工符合標(biāo)準(zhǔn)要求,消除天然氣管道施工中的安全隱患,從而降低管道風(fēng)險(xiǎn)。
6 結(jié)語(yǔ)
保證天然氣管道的低風(fēng)險(xiǎn)運(yùn)行是各管道運(yùn)營(yíng)公司面臨的重要任務(wù),科學(xué)有效的天然氣管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)更是其核心內(nèi)容。我國(guó)天然氣行業(yè)應(yīng)借鑒國(guó)際上風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),結(jié)合國(guó)內(nèi)管道實(shí)情,制定出適合自身的管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系,實(shí)現(xiàn)對(duì)危害因素的全面識(shí)別、系統(tǒng)評(píng)價(jià)及量化控制,從而為企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)的管理決策提供可靠依據(jù)。
參考文獻(xiàn):
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作者:霍文濤,男,1992年生,2016年畢業(yè)于長(zhǎng)江大學(xué)油氣儲(chǔ)運(yùn)工程專業(yè),現(xiàn)就職于湖北省天然氣發(fā)展有限公司,主要從事輸氣場(chǎng)站運(yùn)行與管理方面工作。
《管道保護(hù)》2018年第3期(總第40期)
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