長距離輸油管道的安全評價

郭敬超

【摘?要】成品油管道工程項目存在的危險性、危害性運用安全系統工程和風險評估方法是定性和定量的分析和計算，預測系統，危險，有害因素的危險和危害的可能性，危害的危險性，提出了可行和合理的安全對策和建議，以最低的事故率，職業(yè)病危害，最少最少損失和最優(yōu)的安全投資效益，提高工程安全性。對于在建項目提供指導和參考的安全設計的設計單位;對于施工單位安全管理系統化，規(guī)范化，科學化的基礎和條件;該部門的監(jiān)督和安全生產經營監(jiān)督提供依據。

【關鍵詞】長距離;輸油管道;安全評價

1危險、有害物質的分析

1.1壓力管道危險性分析

本工程管道輸送壓力等級為8.0MPa，為壓力管道，壓力管道發(fā)生事故的原因主要有：

（1）超壓：因超出額定工作壓力使管道、連接件、管道附件破裂而導致爆炸;

（2）腐蝕：壓力管道及其連接件、附件在運行過程中由于腐蝕等原因造成強度下降，不能承受正常工作壓力而破裂爆炸;

（3）設計、安裝缺陷：壓力管道設計失誤，或在安裝過程中存在質量問題可能導致爆炸;

（4）管道堵塞：管道因進入異物、腐蝕、物料夾帶等原因可能造成堵塞，使其內部憋壓而導致超壓爆炸;

（5）其他缺陷：如材質選擇錯誤等也可能導致壓力管道爆炸事故發(fā)生;

壓力管道爆炸事故不但直接損害管道、設備，而且會造成內部物料泄漏，引發(fā)火災、爆炸、中毒等二次事故。

1.2自然災害及社會危害因素危險性分析

本工程輸油管道距離較長，管道沿途自然災害及社會危害因素都對管線造成破壞，對管道的安全產生危害。自然災害包括極端天氣、地震、雷電等;地質災害包括滑坡、崩塌、泥石流、采空塌陷、潛在不穩(wěn)定斜坡、巖溶漏斗、砂土液化、沿線活動性沖溝等;社會危害因素包括打孔盜油、人為破壞、恐怖襲擊、沿線礦產開采、高速公路建設、水利水電工程、電纜敷設、工礦企業(yè)建設、工民建筑、河床開采建筑材料等。由于地震產生地面豎向與橫向震動，可導致地面開裂、塌陷，還可引發(fā)滑坡等次生災害，強烈的地震可能造成站場建（構）筑物和設備裝置的破壞，同時使油品大量泄漏，油蒸氣大量散發(fā)，進而引發(fā)燃燒、爆炸、中毒等事故，并造成人員傷亡。對管道工程的危害主要表現在可使管道位移、開裂、折斷;

地震可以造成電力、通信系統中斷或毀壞以及永久性地土變形等危害，地震可以造成管線斷裂或嚴重變形、建構筑物倒塌，引起管道泄漏、電線短路、火災、爆炸等事故。斷裂帶由于地質條件不穩(wěn)定，可能引起滑坡、不穩(wěn)斜坡、崩塌、地面塌陷管道沿途如果發(fā)生上述地質災害，可能會使輸油管線斷裂，造成油品泄漏，污染周邊環(huán)境甚至引起火災，并導致管道停運，造成嚴重的經濟損失。

管道經過人員稠密區(qū)，雖然進行避讓和保持安全距離，由于社會活動頻繁，人員的活動可能對管道造成一定危害，如建筑施工、農田基本建設等。一旦造成管道油品泄漏引起火災爆炸事故，對事故附近的人員和建構筑物造成危害。管道所經過重要江河、水源保護地等國家需要保護的重點區(qū)域，一旦管道發(fā)生油品泄漏，對這些區(qū)域造成環(huán)境污染，如在重要江河上一旦泄漏，泄漏的油品流到境外，還可能引起國際糾紛。在水源保護地發(fā)生泄漏，污染水源，造成當地人畜飲水困難，引起社會問題。如果泄漏引起火災爆炸事故，則造成的影響將更大。

2 評價方法

2.1安全檢查表法

安全檢查表實際實施安全檢查和項目時間表的診斷。也就是說，將被檢查整個系統被分成幾個子系統，具有找出問題，根據生產和工程經驗，相關的標準，以及事故和分類，考慮具體要求的列出來，當檢查時，為預定項目檢查。清單的分類一般包括項目的內容，檢查內容和要求，檢查處理意見等，應填寫每個檢查后的具體檢查，用“是”或“否”或“符合”、“不符合“作為答案。

2.2預先危險性分析法

預先危險性分析（PreliminaryHazardAnalysis，PHA）又稱初步危險分析。其目的是在早期發(fā)現系統的潛在危險因素，確定系統的危險性等級，提出相應的防范措施，防止這些危險因素發(fā)展成為事故，避免考慮不周所造成的損失。

2.3事故樹分析法

事故樹分析法是一種邏輯演繹系統安全分析方法，也稱故障樹分析。它是從要分析的特定事故或故障開始，層層分析其發(fā)生原因，一直分析到不能再分析為止;將特定的事故和各層原因、危險因素之間用邏輯門符號連接起來，得到形象、簡潔地表達其邏輯關系（因果關系）的邏輯樹圖形，即事故樹。通過對事故樹簡化、計算達到分析、評價目的。

2.4輸油管道風險評價法

管道風險評價方法為定量風險評價法，它是以風險的數量指標為基礎的。對識別到的事故為其損失后果分配一個指標和給事故發(fā)生頻率分配另一個指標。然后用加和除將兩個對應事故概率和嚴重程度的指標進行組合，從而形成一個相對風險指標。定量風險評價法是以風險的數量指標為基礎的，對識別到的事故為其損失后果分配一個指標和給事故發(fā)生頻率分配另一個指標，然后用加和除將兩個對應事故概率和嚴重程度的指標進行組合，從而形成一個相對風險指標。管道的相對風險值大小與指標總和、泄漏影響系數兩個因素有關，指標總和表示管道事故發(fā)生的概率，由第三方破壞評分指標、腐蝕評分指標、設計評分指標、誤操作評分指標組成，各評分指標均為0～100分，因此指標總和分值在0～400之間。泄漏影響系數是表示管道發(fā)生泄漏后，管道輸送的介質對環(huán)境和人的危害性大小。

管道的相對風險值可按下式計算：相對風險值=指數和/泄漏影響參數式中：指數和 = 第三方破壞指數 + 腐蝕原因指數 + 設計原因指數 + 操作原因指數泄漏后果指數 = 介質危險性/泄漏影響系數

3事故案例分析

事故統計中可以看出腐蝕和第三方破壞是造成管道事故的主要因素。第三方破壞中人為破壞在管道事故中所占有較大比例。隨著管道運行年限的增長，管道的腐蝕是必然的。導致管道泄漏的原因主要有材料缺陷、制管過程中螺旋焊縫的缺陷、熱變形、凍裂、憋壓、自然災害、打孔盜油等，這些事故原因可歸納為設計、制造、施工、操作、腐蝕、第三方破壞等六種類型。

（1）設計原因造成的事故主要指長輸管道投運后，彎頭部位、埋深較淺部位由于在設計時沒有考慮足夠加固措施受集中應力作用而造成的泄漏事故。

（2）制造原因造成的事故主要表現在因母材缺陷、螺旋焊縫缺陷而發(fā)生的泄漏事故，主要出現在投產初期，1975年以前就有36次，占制造原因泄漏事故總數的75.0%。1977年以后，因制造原因而發(fā)生的泄漏事故率很低，并沒有隨運行時間的增加而回升。

（3）施工原因造成的泄漏事故主要集中在焊縫上。1980年以后因施工原因造成的泄漏事故明顯下降，也沒有隨時間增加而回升。

（4）操作原因引起的泄漏事故據統計，這類泄漏事故共發(fā)生16次，其中1975年前發(fā)生15次，占本類事故總數的93.7%，1976年又發(fā)生1次，之后再未發(fā)生。

（5）管道腐蝕對長輸管道而言，腐蝕的主要原因是直流、交流電的干擾、陰極保護的死角和故障，防腐層脫落或破損。

4 結論

相對風險值曲線處于高風險區(qū)域時，需要采取更加廣泛的安全補償措施，以降低管道的風險;處于低風險區(qū)域時，可以不采取其他的安全補償措施來降低管道的風險;處于高低風險之間的中等風險區(qū)域時，需要采取相應的降風險補償措施。

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（作者單位：國家管網集團東部原油儲運有限公司鄒城輸油處）