霍文濤

湖北省天然氣發(fā)展有限公司

摘要：為了實(shí)現對危害因素的全面識別、科學(xué)評價(jià)及量化控制，采用常用的風(fēng)險評價(jià)方法——風(fēng)險矩陣法對天然氣管道風(fēng)險進(jìn)行評價(jià)。通過(guò)構建風(fēng)險矩陣函數，從而制定出風(fēng)險等級二維矩陣圖和風(fēng)險等級劃分標準，對今后天然氣管道風(fēng)險的評價(jià)具有指導作用。針對天然氣管道風(fēng)險削減提出了幾點(diǎn)措施。

關(guān)鍵詞：危害因素；風(fēng)險矩陣法；管道風(fēng)險削減 

管道輸送作為天然氣運輸的主要工具，正朝著(zhù)大管徑、高壓力的方向發(fā)展，其安全問(wèn)題始終是社會(huì )關(guān)注的焦點(diǎn)^[1]。為了有效預防管道事故，同時(shí)兼顧經(jīng)濟性方面的要求，管道風(fēng)險評價(jià)技術(shù)在管道完整性管理中得到了重要的應用。所謂風(fēng)險評價(jià)，即在風(fēng)險識別和風(fēng)險估測的基礎上，對發(fā)生的概率、損失程度，結合其他因素進(jìn)行全面考慮，評估發(fā)生風(fēng)險的可能性及危害程度，并與公認的安全指標相比較，以衡量風(fēng)險的程度，并決定是否需要采取相應措施的過(guò)程。

風(fēng)險評價(jià)方法包括專(zhuān)家評價(jià)法、安全檢查表法、風(fēng)險矩陣法、指標體系法、場(chǎng)景模型評價(jià)法、概率評價(jià)法等，本文采用常用的風(fēng)險評價(jià)方法——風(fēng)險矩陣法對天然氣管道風(fēng)險進(jìn)行評價(jià)。

1  風(fēng)險矩陣法概念

風(fēng)險矩陣方法出現于20世紀90年代中后期，由美國空軍電子系統中心最先提出，并在美國軍方武器系統研制項目的風(fēng)險管理中得到廣泛的推廣應用。風(fēng)險矩陣作為一種簡(jiǎn)單、易用的結構性風(fēng)險管理方法，具有廣泛適用性。

風(fēng)險矩陣方法首先是識別出項目風(fēng)險，然后評估風(fēng)險潛在影響、計算風(fēng)險發(fā)生概率、評定風(fēng)險等級，根據風(fēng)險等級實(shí)施降低風(fēng)險的管理措施^[2]。此方法便于使用，能將風(fēng)險很快劃分為不同的重要性水平。風(fēng)險重要性等級(Z)取決于風(fēng)險影響程度(x)和風(fēng)險發(fā)生概率(y)，其關(guān)系可以用函數表示為：Z=F(x,y)^[3-5]。

函數F可以采用矩陣形式表示，以要素x(x₁，x₂，…，x_m)和要素y(y₁,y₂,…,y_n)取值構建一個(gè)m×n階矩陣，行列交叉處的Z值即為所確定的計算結果。根據方差理論，可得出Z與X、Y之間關(guān)系的函數表達式為：

                     （1）

式中m、n為概率系數。

該式可以反映出X、Y分別對Z的貢獻，一般情況下可以各取0.5；有些情況認為風(fēng)險影響度對風(fēng)險重要性等級的貢獻要大一些，故m取0.7，n取0.3 。

2  管道風(fēng)險評價(jià)流程

管道風(fēng)險評價(jià)流程如圖1所示。

圖1 管道風(fēng)險評價(jià)流程

3  管道危害因素識別

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管道造成的內部腐蝕。②土壤腐蝕：土壤中存在的水分和鹽分對管道造成的腐蝕。③應力腐蝕：金屬與合金在拉應力以及特定介質(zhì)的作用下產(chǎn)生的腐蝕開(kāi)裂，因其突發(fā)性的特點(diǎn)容易引發(fā)災難性的后果。

3.3 制管缺陷及與焊接/施工有關(guān)的因素

制管缺陷、焊接/施工不當引發(fā)的施工質(zhì)量問(wèn)題，關(guān)系著(zhù)天然氣管道的運行效果。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)險矩陣的構建

管道風(fēng)險矩陣由管道失效可能性、失效后果和風(fēng)險的分級標準構成。其中將管道失效后果作為風(fēng)險影響程度（x），一共分為五類(lèi)：A、B、C、D、E，每一個(gè)類(lèi)別的判別標準是從人員傷亡、經(jīng)濟損失、環(huán)境污染、停輸影響四個(gè)方面進(jìn)行考慮，相應的對A、B、C、D、E分別賦值為：1、2、3、4、5。具體劃分細則如表1所示。

              表1 失效后果等級 

將管道失效可能性作為風(fēng)險發(fā)生概率(y)，也分為五類(lèi)：高、較高、中、較低、低，并分別賦值為：5、4、3、2、1。具體劃分細則，如表2所示。

表2 失效可能性等級

上述情況下，認為風(fēng)險影響程度比風(fēng)險發(fā)生概率對風(fēng)險等級的重要性要大一些，因此，取m=0.7、n=0.3，，得出風(fēng)險等級二維矩陣和風(fēng)險等級劃分標準，分別見(jiàn)表 3、表 4所示。

表3 風(fēng)險等級二維矩陣

表4 風(fēng)險等級劃分標準

5  管道風(fēng)險削減措施

5.1 強化生產(chǎn)管理

堅持“六防一治，一保三嚴”安全生產(chǎn)精細化管理。 “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自動(dòng)檢測保護與自動(dòng)調節控制的高可靠性；“三嚴”即嚴格執行運行操作流程、嚴格執行生產(chǎn)作業(yè)與工程作業(yè)規程、嚴格執行維修維護規程。如此，保證生產(chǎn)運行安全、生產(chǎn)作業(yè)安全和生產(chǎn)現場(chǎng)安全，加大與上游協(xié)調力度，切實(shí)解決上游進(jìn)氣質(zhì)與量的矛盾問(wèn)題。

5.2提高管道本質(zhì)安全水平

抓好第三方施工監督、線(xiàn)路巡護及地質(zhì)災害風(fēng)險預防和監控。繼續保持“零占壓、零傷害”態(tài)勢，防止第三方損壞管道。加強重點(diǎn)線(xiàn)路、重點(diǎn)區域的巡護，做好標志樁等標識的整治工作，遏制管道損壞風(fēng)險。全面檢測管道埋深及位置，準確掌握管道與光纜敷設交叉情況并盡快分批進(jìn)行整治。

5.3 建立健全管道應急搶修體系

逐步完善搶修體系，在功能布局、力量配備和機具配置上優(yōu)化組合，滿(mǎn)足實(shí)際需要。抓好搶維修機具更新?lián)Q代，加強搶維修隊伍日常演練、培訓，開(kāi)展高風(fēng)險事故應急演練，不斷提高搶險實(shí)戰能力及對突發(fā)事件的處置能力，提高管道安全的執行力。

5.4 強化天然氣管道施工責任力度

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。加強施工質(zhì)量的監管工作及對施工的問(wèn)責力度。明確工作職責和工程質(zhì)量要求，完善工程施工監理制度。根據工程質(zhì)量要求，提高天然氣管道施工人員的質(zhì)量和安全意識。施工人員應當熟知相關(guān)材料、設施，以及施工環(huán)節的質(zhì)量控制標準，確保天然氣管道施工符合標準要求，消除天然氣管道施工中的安全隱患，從而降低管道風(fēng)險。

6  結語(yǔ)

保證天然氣管道的低風(fēng)險運行是各管道運營(yíng)公司面臨的重要任務(wù)，科學(xué)有效的天然氣管道風(fēng)險評價(jià)更是其核心內容。我國天然氣行業(yè)應借鑒國際上風(fēng)險評價(jià)技術(shù)的先進(jìn)經(jīng)驗，結合國內管道實(shí)情，制定出適合自身的管道風(fēng)險評價(jià)體系，實(shí)現對危害因素的全面識別、系統評價(jià)及量化控制，從而為企業(yè)風(fēng)險的管理決策提供可靠依據。

參考文獻：

  [1]鄭登峰，蔣金生，王明勇.基于風(fēng)險矩陣和LOPA的風(fēng)險評價(jià)系統在油氣管道的應用研究[J].2012,8(10):76-81.

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  [3]孫墾,蔡洪濤,楊崇豪.風(fēng)險定量分析中風(fēng)險矩陣的構建方法[J].華北水利水電學(xué)院學(xué)報,2011,(05):158-160.

  [4]朱啟超,匡興華,沈永平.風(fēng)險矩陣方法與應用述評[J].中國工程科學(xué),2003,(01):89-94.

  [5]張弢,慕德俊,任帥,姚磊.一種基于風(fēng)險矩陣法的信息安全風(fēng)險評估模型[J]. 計算機工程與應用,2010,(05):93-95. 

作者：霍文濤，男，1992年生，2016年畢業(yè)于長(cháng)江大學(xué)油氣儲運工程專(zhuān)業(yè)，現就職于湖北省天然氣發(fā)展有限公司，主要從事輸氣場(chǎng)站運行與管理方面工作。

《管道保護》2018年第3期（總第40期）