埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤艿里L(fēng)險評估的實踐

曾 銳

(海南民生公用管道檢驗有限公司，海南海口570208)

筆者于2016—2018年期間對?？谑星鸷４蟮廊?xì)夤艿肋M(jìn)行風(fēng)險評估。結(jié)合此工程案例，對埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤艿赖娘L(fēng)險評估進(jìn)行探討。

1 收集風(fēng)險預(yù)評估所需管道數(shù)據(jù)

① 埋地燃?xì)夤艿蕾Y料審查

?？谑星鸷４蟮廊?xì)夤艿朗冀ㄓ?0世紀(jì)90年代，管長約7.25 km，設(shè)計壓力0.3 MPa，主管道規(guī)格為D273×6，管道材質(zhì)為20#鋼，采用聚乙烯膠帶特加強(qiáng)級防腐，犧牲陽極陰極保護(hù)，管道埋深為1.0～1.5 m。管道的設(shè)計、施工、竣工驗收、日常運行維護(hù)等資料較齊全。

② 埋地燃?xì)夤艿赖膮^(qū)段劃分

該管道材質(zhì)單一，規(guī)格單一，管道經(jīng)過的是市內(nèi)主要街區(qū)，人流量及車流量都較大，沿線施工影響不多，管道兩側(cè)各200 m范圍內(nèi)4層及以上建筑物較為普遍，屬四級地區(qū)。

③ 埋地燃?xì)夤艿婪笤O(shè)環(huán)境調(diào)查

a.土壤電阻率測試

該管道沿途經(jīng)過人行道、綠化帶、慢車道、快車道交叉口等，采用MI-2088土壤電阻率測試儀共測試10處管道沿線土壤電阻率，最大值(位于酒店旁綠化帶)為138 Ω·m，最小值(位于人行道壤土)為43.6 Ω·m，大部分土壤電阻率都大于50 Ω·m，說明該管道所處的土壤環(huán)境腐蝕性較弱。

b.占壓情況調(diào)查

對管道兩側(cè)各1.5 m范圍內(nèi)各種建(構(gòu))筑物、其他管道閥門井、樹木等進(jìn)行占壓情況調(diào)查，共發(fā)現(xiàn)21處管道占壓。

c.宏觀檢查

對整條管道的位置與走向、地面標(biāo)志、閥門井等進(jìn)行了檢查，發(fā)現(xiàn)存在部分標(biāo)志樁損壞、偏移、缺失的現(xiàn)象，部分閥門井有積水、閥門井被掩埋及閥體生銹等。在檢查閥門井時發(fā)現(xiàn)1處管道閥門井注油孔泄漏。

d.雜散電流測試

該管道所處路段雜散電流干擾源主要為電力變壓器、并行電力電纜以及過往車輛，通過雜散電流測試儀SCM進(jìn)行雜散電流測試，測試結(jié)果顯示全線雜散電流干擾輕微。

④ 防腐層狀況不開挖檢測

防腐層狀況不開挖檢測主要包含以下兩方面工作：使用埋地管道防腐層檢測儀(PCM)，采用交流電流衰減法對管道防腐層整體質(zhì)量狀況進(jìn)行非開挖檢測；使用PCM+A字架，采用交流電位梯度法(ACVG)對該管道的防腐層破損點進(jìn)行檢測和定位。

依據(jù)地下管道腐蝕檢測評價系統(tǒng)FE-PCM v2.0對全線管道防腐層整體質(zhì)量狀況進(jìn)行評估，結(jié)果如下：質(zhì)量為2級(即平均防腐層電阻率為20～100 kΩ·m2)的防腐層長度為2 072 m，占28.5%；質(zhì)量為3級(即平均防腐層電阻率為5～20 kΩ·m2)的防腐層長度為5 086 m，占70.2%;質(zhì)量為4級(即平均防腐層電阻率<5 kΩ·m2)的防腐層長度97 m，占1.3%。共檢測出防腐層破損點50處，百米破損率為0.69。結(jié)合防腐層絕緣電阻率狀況測試結(jié)果和防腐層百米破損率，參照GB/T 19285—2014《埋地鋼質(zhì)管道腐蝕防護(hù)工程檢驗》，該路段埋地燃?xì)夤艿婪栏瘜淤|(zhì)量狀況綜合評價為三級。

⑤ 陰極保護(hù)狀況檢測

采用CSE參比電極法檢測了檢測樁處、開挖處、閥門井處等的管地自然電位，全線共檢測25處管地自然電位，最高值-0.446 V，最低值-1.245 V，有9處管地自然電位高于-0.85 V，說明部分管道犧牲陽極保護(hù)系統(tǒng)不合格。

⑥ 開挖檢測

開挖點為犧牲陽極埋設(shè)點，管體上方有長30 mm、寬20 mm和長10 mm、寬10 mm的兩處防腐層破損，管體未發(fā)現(xiàn)銹蝕，防腐層破損為安裝犧牲陽極時防腐層未修補(bǔ)好所致。對該處破損以外的防腐層進(jìn)行粘結(jié)力、厚度測試，測試結(jié)果基本滿足SY/T 5918—2011《埋地鋼質(zhì)管道外防腐層修復(fù)技術(shù)規(guī)范》的要求。使用直流電火花檢測儀對防腐層進(jìn)行電火花檢測，測試情況滿足SY/T 4014—2007《鋼質(zhì)管道聚乙烯膠粘帶防腐層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》特加強(qiáng)級的要求。采用DM5E超聲波測厚儀對管道壁厚測試，未發(fā)現(xiàn)管體壁厚減薄。采用THL-300便攜式硬度計對管體母材區(qū)域進(jìn)行硬度測試，未發(fā)現(xiàn)異常硬度值。

2 對埋地管道進(jìn)行風(fēng)險預(yù)評估

依據(jù)GB/T 27512—2011《埋地鋼質(zhì)管道風(fēng)險評估方法》，對該管道進(jìn)行風(fēng)險預(yù)評估。

2.1 管道區(qū)段劃分

根據(jù)現(xiàn)場勘查，丘海大道燃?xì)夤艿牢挥谑袃?nèi)人口較多、交通較繁忙的路段，屬管道四級區(qū)段。

2.2 計算失效可能性得分

根據(jù)GB/T 27512—2011《埋地鋼質(zhì)管道風(fēng)險評估方法》第7.5.1條，丘海大道燃?xì)夤艿啦捎没灸Ｐ陀嬎闶Э赡苄缘梅?，失效可能性得分計算公式為?/p>

S=100-(0.3S1+0.3S2+0.1S3+0.3S4)

(1)

式中S——失效可能性得分

S1——第三方破壞得分

S2——腐蝕得分

S3——設(shè)備(裝置)及人員操作得分

S4——本質(zhì)安全質(zhì)量得分

① 第三方破壞評分

第三方破壞評分總分100分，主要從地面活動水平、埋深、地面裝置及其保護(hù)措施、占壓、管道標(biāo)志、巡線、公眾教育等方面進(jìn)行評分。地面活動水平總分30分，管道附近人口密度越小、居民樓越少、交通越不繁忙、建設(shè)施工活動越少，得分越高。埋深總分8分，管道埋深越滿足規(guī)范要求，得分越高。地面裝置及其保護(hù)措施總分8分，管道安全間距越大、保護(hù)措施越多，得分越高。占壓總分6分，管道占壓現(xiàn)象越少，得分越高。管道標(biāo)志總分8分，管道地面標(biāo)志越清晰完好，得分越高。巡線總分25分，巡線頻率越高、巡線越認(rèn)真仔細(xì)、巡線人員責(zé)任心越強(qiáng)，得分越高。公眾教育總分15分，與公安部門、居委會等聯(lián)系越緊密、進(jìn)行的宣傳活動越多，得分越高。

丘海大道燃?xì)夤艿姥鼐€人口密度較大、交通較繁忙、管道占壓情況較多，但是管道埋深足夠，地面標(biāo)志大部分清晰完好，巡線工作頻率較高，巡線方式沿管道區(qū)段逐步巡線，宣傳活動進(jìn)行較好。丘海大道燃?xì)夤艿赖谌狡茐脑u分為66分，具體評分見表1。

表1 丘海大道燃?xì)夤艿赖谌狡茐脑u分

② 腐蝕評分

埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤艿酪蚋g穿孔發(fā)生泄漏極易造成安全事故，腐蝕評分總分100分，主要從大氣腐蝕、內(nèi)腐蝕、土壤腐蝕等方面進(jìn)行評分。大氣腐蝕總分10分，若管道是埋地段，則無大氣腐蝕，得10分；若管道是跨越段，則根據(jù)跨越段位置特點、結(jié)構(gòu)特點、防腐層質(zhì)量等進(jìn)行評分。內(nèi)腐蝕總分10分，介質(zhì)中含水量越低、二氧化碳含量越低、硫化氫含量越低，得分越高；氣質(zhì)檢測周期越滿足實際需要，得分越高。土壤腐蝕總分80分，環(huán)境腐蝕性影響越低(包括土壤電阻率越高、雜散電流干擾越少)、防腐設(shè)計越好(包括防腐設(shè)計單位具備相應(yīng)資質(zhì)、防腐設(shè)計采用現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)、符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范)、防腐層質(zhì)量越高(包括防腐層類型、制造質(zhì)量、施工質(zhì)量、全面檢驗質(zhì)量、維護(hù)質(zhì)量等)、深根植被影響越少、陰極保護(hù)系統(tǒng)越完善(包括陰極保護(hù)系統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量、安裝質(zhì)量、檢查質(zhì)量、測試質(zhì)量等)，得分越高。

根據(jù)丘海大道燃?xì)夤艿廊鏅z驗中的環(huán)境腐蝕性調(diào)查、防腐層檢測、陰極保護(hù)系統(tǒng)檢測等情況對腐蝕進(jìn)行評分。丘海大道燃?xì)夤艿栏g得分為60.5分，具體評分見表2。

表2 丘海大道燃?xì)夤艿栏g評分

③ 設(shè)備(裝置)及人員操作評分

設(shè)備(裝置)及人員操作評分總分100分。設(shè)備(裝置)功能及安全質(zhì)量總分25分，設(shè)備(裝置)的性能及操作性、質(zhì)量證明文件、檢驗質(zhì)量、計量質(zhì)量、保護(hù)裝置等安全質(zhì)量越高，得分越高。設(shè)備(裝置)維護(hù)保養(yǎng)總分15分，設(shè)備(裝置)維護(hù)規(guī)程越完整正確、維護(hù)保養(yǎng)規(guī)程執(zhí)行情況越好，得分越高。設(shè)備(裝置)操作總分23分，操作規(guī)程越完整正確、操作規(guī)程執(zhí)行情況越好、操作人員越專業(yè)越有經(jīng)驗，得分越高。人員培訓(xùn)與考核總分20分，培訓(xùn)制度執(zhí)行越好、培訓(xùn)內(nèi)容越全面、培訓(xùn)材料越完整、培訓(xùn)考核激勵越完善，得分越高。安全管理制度總分8分，安全責(zé)任制度越健全、設(shè)置安全機(jī)構(gòu)及安全人員越完善，得分越高。防錯裝置總分9分，防止誤操作硬件措施、聯(lián)鎖裝置、計算機(jī)控制操作軟件等越完善，得分越高。

根據(jù)丘海大道燃?xì)夤艿廊鏅z驗中資料審查情況，對管子、管件、設(shè)備等，以及安全管理制度、維護(hù)人員持證培訓(xùn)情況、操作規(guī)程、維護(hù)保養(yǎng)等進(jìn)行評分。丘海大道燃?xì)夤艿涝O(shè)備(裝置)及人員操作得分為57分，具體評分見表3。

表3 丘海大道燃?xì)夤艿涝O(shè)備(裝置)及人員操作評分

④ 管道本質(zhì)安全質(zhì)量的評分

管道本質(zhì)安全質(zhì)量的評分總分100分。設(shè)計施工控制總分45分，設(shè)計單位及人員資質(zhì)越齊全、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)文件越規(guī)范、管道元件制造單位資質(zhì)越齊全、管道元件質(zhì)量越高、安裝單位資質(zhì)越齊全、施工組織越規(guī)范、焊接質(zhì)量越高、壓力試驗等竣工驗收越規(guī)范、監(jiān)檢單位及人員資質(zhì)越齊全、監(jiān)理單位及人員資質(zhì)越齊全，得分越高。檢測及評價總分35分，管道使用時間越短、泄漏檢測周期越滿足實際需要、管道缺陷檢驗單位及人員資質(zhì)越齊全、管體檢驗缺陷越少，得分越高。自然災(zāi)害及其防范措施總分20分，風(fēng)載荷、雪載荷、滑坡泥石流、地震洪水等自然災(zāi)害的防護(hù)措施越完備，得分越高。

根據(jù)丘海大道燃?xì)夤艿廊鏅z驗中資料審查情況及檢驗情況，對設(shè)計、安裝、竣工驗收等情況，監(jiān)理、監(jiān)檢以及泄漏檢查情況，災(zāi)害防護(hù)措施等進(jìn)行管道本質(zhì)安全質(zhì)量的評分。丘海大道燃?xì)夤艿拦艿辣举|(zhì)安全質(zhì)量得分為53.5分，具體評分見表4。

表4 丘海大道燃?xì)夤艿拦艿辣举|(zhì)安全質(zhì)量評分

⑤ 失效可能性得分計算

根據(jù)公式(1)，計算得到丘海大道燃?xì)夤艿朗Э赡苄缘梅譃?0.3。

2.3 計算失效后果得分

失效后果表示的是潛在的管道泄漏、燃燒、爆炸等事故可能引起的最嚴(yán)重的人員傷亡、直接經(jīng)濟(jì)損失、無形損失等后果。失效后果評分總分150分。介質(zhì)的短期危害性評分總分36分，從介質(zhì)的燃燒性、反應(yīng)性、毒性進(jìn)行綜合評分，即可燃介質(zhì)閃點越低，得分越高；介質(zhì)放熱的峰值溫度越低，得分越高；最高工作壓力越高，得分越高；介質(zhì)毒性越大，得分越高。介質(zhì)的最大泄漏量評分總分20分，可能的介質(zhì)最大泄漏量越大，得分越高。介質(zhì)的擴(kuò)散性評分總分15分，可能的泄漏處地形越開闊，得分越高；可能的泄漏處年平均風(fēng)速越高，得分越高。人口密度評分總分20分，可能的泄漏處人口密度越大，得分越高。沿線環(huán)境評分總分15分，可能的泄漏處兩側(cè)居住區(qū)、商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)越密集，得分越高。泄漏原因評分總分8分，泄漏原因如果是第三方破壞或自然災(zāi)害，得分越高。供應(yīng)中斷對下游用戶影響評分總分36分，搶修時間越長，得分越高；影響范圍和程度越大，得分越高；用戶對管道輸送介質(zhì)越依賴，得分越高。

根據(jù)以上打分原則，丘海大道燃?xì)夤艿朗Ш蠊梅譃?0分，具體評分見表5。

表5 丘海大道燃?xì)夤艿朗Ш蠊u分

2.4 計算風(fēng)險值

風(fēng)險值計算公式為：

R=SC

(2)

式中R——風(fēng)險值

C——失效后果得分

根據(jù)公式(2)，可以計算得出丘海大道燃?xì)夤艿赖娘L(fēng)險值為3 627。

2.5 確定風(fēng)險等級

根據(jù)GB/T 27512—2011《埋地鋼質(zhì)管道風(fēng)險評估方法》第10.1條“風(fēng)險絕對等級劃分”中關(guān)于風(fēng)險絕對等級的劃分原則，如果風(fēng)險值R∈[0，3 600)，則風(fēng)險等級為低風(fēng)險絕對等級；如果R∈[3 600，7 800)，則風(fēng)險等級為中等風(fēng)險絕對等級；如果R∈[7 800，12 600)則風(fēng)險等級為較高風(fēng)險絕對等級；如果R∈[12 600，15 000]，則風(fēng)險等級為高風(fēng)險絕對等級。根據(jù)以上風(fēng)險等級劃分原則，初步判定丘海大道燃?xì)夤艿赖娘L(fēng)險等級為中等風(fēng)險絕對等級。

3 完成整改并進(jìn)行風(fēng)險再評估

對于在風(fēng)險預(yù)評估及全面檢驗中發(fā)現(xiàn)的問題，由檢驗單位書面通知燃?xì)夤艿澜?jīng)營企業(yè)，燃?xì)夤艿澜?jīng)營企業(yè)完成問題整改后，應(yīng)通知檢驗單位進(jìn)行復(fù)驗，復(fù)驗合格后由檢驗單位進(jìn)行風(fēng)險再評估，風(fēng)險再評估的內(nèi)容、程序、評分原則與風(fēng)險預(yù)評估一致。

① 丘海大道燃?xì)夤艿勒牡膬?nèi)容

對于丘海大道燃?xì)夤艿?，燃?xì)夤艿澜?jīng)營企業(yè)對占壓問題進(jìn)行了整改，對原21處占壓大部分已和園林綠化、其他市政單位協(xié)商移除占壓物或改線，對暫時無法移位的閥門井也采取增加套管保護(hù)等措施；對原標(biāo)志樁損壞、偏移、缺失等部分進(jìn)行了修補(bǔ)；對閥門井進(jìn)行了抽水、除銹、刷漆等，并對發(fā)生泄漏的閥門井注油孔進(jìn)行了更換；對50處防腐層破損處進(jìn)行了開挖修補(bǔ)，防腐層質(zhì)量狀況明顯提升；對原9處陰極保護(hù)不合格的位置均進(jìn)行了犧牲陽極增補(bǔ)。同時燃?xì)夤艿澜?jīng)營企業(yè)也增加了管道巡查力度，加強(qiáng)管道沿線安全宣傳活動等。經(jīng)檢驗單位復(fù)驗，燃?xì)夤艿澜?jīng)營企業(yè)對發(fā)現(xiàn)的安全隱患進(jìn)行的整改情況較好，復(fù)驗合格。

② 風(fēng)險再評估

檢驗單位根據(jù)復(fù)驗數(shù)據(jù)對丘海大道燃?xì)夤艿肋M(jìn)行風(fēng)險再評估，對已經(jīng)整改項目進(jìn)行了重新評分，重新計算得到失效可能性得分為30.55，失效后果得分為83，燃?xì)夤艿赖娘L(fēng)險值為2 535.65，為低風(fēng)險絕對等級。由此可見，通過風(fēng)險評估促使企業(yè)對存在的安全隱患進(jìn)行整改，可以有效降低管網(wǎng)風(fēng)險。

4 進(jìn)行風(fēng)險管控

燃?xì)饨?jīng)營企業(yè)對燃?xì)夤芫W(wǎng)進(jìn)行風(fēng)險管控可利用四色標(biāo)注法對地理信息系統(tǒng)(GIS系統(tǒng))進(jìn)行標(biāo)注，即按風(fēng)險級別由高到低可采用四色標(biāo)注法進(jìn)行劃分，如重大風(fēng)險、較大風(fēng)險、一般風(fēng)險和低風(fēng)險，分別對應(yīng)紅、橙、黃、藍(lán)4種顏色，然后在GIS管網(wǎng)圖上按紅、橙、黃、藍(lán)4種顏色對管道進(jìn)行風(fēng)險級別著色標(biāo)志，建立管網(wǎng)風(fēng)險管控圖層。根據(jù)丘海大道燃?xì)夤艿里L(fēng)險再評估結(jié)果，對應(yīng)GIS管網(wǎng)圖上按藍(lán)色標(biāo)注。盡管風(fēng)險較低，仍然要采取管控措施以防止風(fēng)險等級升高，如加強(qiáng)管道巡檢，加強(qiáng)管道沿線安全保護(hù)宣傳工作，及時對管道進(jìn)行全面檢驗。