中国石油大学(华东)输油管道设计与管理储运课件103

1、1,第三 输油管道风险评价与管理,风险评价概述 风险率的数学定义 风险评价方法分类 油气管道的风险管理,2,一、 风险评价概述,（一）基本术语的定义 1. 危险(Hazard)-一种具有引起不期望后果的潜在可能性事件。例如，一种化学物质具有引起不同程度爆炸灾难后果的潜在可能性。 2. 事故(Incident)-导致材料或能量损失的过程。 3. 危险性事故(Hazard Incident)- 具有引起灾难后果潜在可能 的材料或能量释放过程。 4. 风险(Risk)- 灾难后果对人类健康、生命安全、财产保护和环境保护造成损失的可能性和严 重性的度量。,3,5.危险性识别(Hazard Identi

2、fication)- 承认危险的存在和定义危险性事故。 6.风险分析(Risk Analysis)- 使用获得的信息资料评估个人或居民，财产或环境承受危险所引起的风险值。风险分析一般包含如下步骤：范围界定、危险性识别和风险评估。风险分析的任务如右图所示。,（一）基本术语的定义,4,（一）基本术语的定义,7. 风险评估(Risk Estimation)- 用于为所分析的健康、安全、财产或环境风险水平产生一种度量的方法。风险评估包含如下步骤：频率分析、事故后果分析和它们的集合分析。 8. 风险评定(Risk Evaluation)- 为了给管理风险寻求一个可供选择的范围，通过考虑评估风险的重要性和

3、对相关社会、环境和经济的影响后果，将价值和判断直截了当地纳入决策过程的分析阶段。 9. 风险评价(Risk Assessment)- 风险分析和风险评定的过程。 10. 风险控制(Risk Control)- 使用风险评价结果作为已知条件，一次又一次地管理风险、采取措施、加强维护和重评影响效果的决策过程。,5,11. 风险管理(Risk Management)- 风险评价和风险控制的完整过程。这个过程包括对风险控制方法的成本和采取风险控制方法已取得了多大程度的风险降低所产生的效益的评定。（亦即是一个风险/成本/效益分析过程）。 12. 系统(System)- 一个有形的物理实体，通过其部件的相

4、互关系可以在其环境上取得具有明确定义的客观实体。这个定义意味着： a)系统是可识别的； b)系统是由关联部件或子系统构成的； c)所有部件一定是可识别的； d)系统的边界能够被识别。,（一）基本术语的定义,6,（二）风险率的数学定义,1. 定义表达式 风险率 = 发生事故的概率 事故损失后果 2. 整体风险的定义 整体风险率 = (发生单个事故的概率事故损失后果) 3. 个体风险与社会风险 个体风险是指邻近工业装置的单个风险载体由于该装置的潜在事故所引起灾害损失的年均机会。个体风险只取决于事故发生的频率和危险性程度，而与在该区域内的载体个数无关。 社会风险是指某一规定风险载体个数在给定年内受到

5、由于装置事故所造成的灾害损失的机会。社会风险是在装置附近的载体分布密度的函数。,7,二、 风险评价方法分类,（一）管道分段原则 最恰当的管道分段原则是，只要出现重要的变化，就应在那里插入分段点。 评价人员必须根据其变化的重要性和变化频率来区别评价项的重要性等级。 管道的状态重要性等级可按如下划分： 人口密度 泥土条件 涂层状况 管道使用年龄,8,（一）管道分段原则,下图表示一条按人口密度和和泥土状况来划分管段的管道，此分段法可供我们在实际应用时借鉴参考 。,9,（二）风险评价方法分类,定性评价阶段,指依据油气管道安全技术规范对其进行安全检查、初步危险分析（PHA）、清单核查、“假设事故与后果”

6、分析、失效模式与效果和临界条件分析（FMEA）以及危险与危险性调节研究（HAZOP）等各种危险识别方法。定性评价法可以根据专家的观点提供高、中、低风险的相对等级，但对危险性事故的发生频率和事故损失后果均不能量化。,10,半定量评级阶段,此阶段建立了管道风险的数量指标。即对识别到的管线事故就分别为其事故损失后果和事故发生频率各分配一个指标，然后用加和除的简易计算办法将对应事故概率和严重程度的指标进行组合，从而形成一个相对风险指标。由于半定量评价法使用了一种统一而有层次关系的处理方法来把风险划分成等级，所以其评价指标可用来确定资源分配的优先权。,11,定量评价阶段,这一阶段有时也叫做概率风险评价。

7、由于它给固定的、重大的和灾难性的事故的发生概率和损失后果都约定了具有统计意义的物理单位，所以它是一种最严密的评价方法，其评价结果在风险/成本/效益分析中具有重要的实用价值。,12,（三）几种常用风险评价方法,1、安全检查表 安全检查表是安全评价方法中最初步、最基础的一种。通常用于检查某系统不安全因素，查明薄弱环节所在。首先要根据检查对象的特点、有关规范及标准的要求，确定检查项目和要点。按提问的方式，把检查项目和要点逐项编制成安全检查表。评价时对表中所列项目逐项进行检查和评判。,13,事故树分析法（Accident Tree Analysis，简称ATA）起源于故障树分析法（简称FTA），是安全

8、系统工程的重要分析方法之一，它是从要分析的特定事故或故障开始（顶上事件），层层分析其发生原因，直到找出事故的基本原因，即故障树的底事件为止。这些底事件又称为基本事件，它们的数据是已知的或者已经有过统计或实验的结果。它能对各种系统的危险性进行辨识和评价，不仅能分析出事故的直接原因，而且能深入地揭示出事故的潜在原因。用它描述事故的因果关系直观、明了，思路清晰，逻辑性强，既可定性分析，又可定量分析 。,2、事故树分析（Fault Tree Analysis FTA）,14,该方法根据以前的事故统计资料、评价单元内物质的潜在能量、现有的安全措施等条件，利用系统工艺过程中的物料数量及性质、设备种类等数据

9、，用规定的计算式求得各种系数，进而对评价单元潜在的火灾、爆炸危险性及事故损失进行评价。 在长输管道站场，特别对于油罐区的评价时，存在一定问题。,3、道化学火灾、爆炸指数评价法,15,美国学者W. Kent提出的管道风险评分方法（EST），是以风险的数量指标为基础，对管道事故发生的概率和事故后果的严重程度按权重分配到各个危险因素，逐项评分，再将两者进行组合，得到管段的相对风险数。由于它较全面的考虑了管道实际危害因素，集合了大量事故统计数据和操作者的经验，所得结论可信度较高，又避免了对事故概率等数据的要求，方法便于掌握和应用。过去二十多年在油气管道风险评价中得到普遍采用，这是目前我国油气管道安全评

10、价的管线部分常用的风险评价方法之一。,4、油气管道风险评分法,16,四、 油气管道的风险管理,管道风险管理技术是将管道风险评价方法和风险控制方法结合起来，对在役油气管道定期进行风险评估，然后不断去改善评估中识别到的不利环境影响因素的综合管理新技术。完整的管道风险管理是一个伴随管道服役周期的循环管理过程，其工作模式如图1所示。,1、什么是管道风险管理技术,17,图1 管道风险管理工作模式,18,二十世纪70年代，美国在二战以后兴建的大量油气输送管道逐步进入老龄阶段。 如何最大限度地减少油气管道的事故发生频率，如何使这些步入老龄期的油气管道的使用寿命得以延长，便成为各管道公司关注的技术焦点。 美国

11、的部分管道管理研究机构便开始尝试运用经济学中的风险分析技术来评价油气管道的风险性。,2、管道风险管理技术的产生背景,19,管道风险管理技术的核心实质是管道风险评价，因为管道风险评价不仅能评估油气管道各段的风险程度，而且能开发出降低风险的方法。所以管道风险管理技术的发展过程是以管道风险评价方法从定性评价到半定量评价，最后走向定量评价三个发展阶段为标志的。,3、管道风险管理的发展过程,20,（1）成本与风险的关系 增加投资可以明显地降低风险，直至达到某一风险值。之后，在大大提高成本的条件下，才有进一步的风险值降低，其利润回报是很小的。 在第一区实际成本的增加将明显地降低风险值 在第二区是一个转变带

12、 在第三区要想获得任何风险值的降低都需要很大的开支,4、风险管理的社会经济效益,21,第一区,第二区,第三区,更安全,更危险,风险性,成本费用,风险与成本的理想关系曲线,22,如果把管道的安全维护成本曲线与管道事故成本曲线放在一个坐标系中来考虑，我们便可很容易地得到一条管道总成本与风险的关系曲线（如图1-3所示）利用该曲线我们可以通过数学方法求出在最少期望成本前提下的一个最佳风险控制值。这就是最佳风险管理的思想。,23,整体维护费用,总成本费用,风险,成本,最佳风险值,最小期望成本,风险投资理论成本优化关系,破坏损失费用,24,一份完整的管道风险评价报告不仅能告诉管理者所经营的管道的整体风险水

13、平，而且还能了解各管段目前所处的工作状态和风险等级。 管理者根据评价报告对管道各段风险等级的划分，可迅速掌握高风险管段的确切位置，并及时作出对高风险管段加强监护或提前维修的科学决策。,（2）提高管理者的决策水平,25,事故可分为偶然事故和必然事故两类。 偶然事故难以提前预测 必然事故是有条件的，或有先期征兆的。因此是可以预测的 油气管道风险评价技术从某种意义上讲又是一种管道事故预报工具，它不仅用风险值的大小来预报在管道的什么位置将要发生事故，而且还以经济指标的方式向管理者提供一旦事故发生可能造成的损失大小的信息。,（3）减少突发性灾难事故的发生,26,（4）提高生产设备的使用效益 采用风险评价

14、后可以及早发现油气管道中存在的事故隐患，使管道的薄弱环节能得到及时的维护，从而最大限度地降低了管道事故，确保油气管道长期处于安全高效的运行状态。 （5）增强操作人员的安全信心 站内管道和设备的事故极易引起火灾或爆炸等灾难性事故，站内操作人员所承受的人身风险最大。定期地对站内设施进行检测和风险评价不仅可以及时地消除事故隐患，而且可以增强操作人员的安全感。 （6）减少环境污染 利用风险评价技术有效地防止油气管道的突发性事故，从而减少了油气管道破坏引起油气泄漏，尤其是有效地控制了发生油气火灾的可能性，所以对环境保护也是十分有利的。,27,风险管理技术有助于确保油气管道长期处于安全高效的良好工作状态，降低了管道事故所造成的各项经济损失。因而可使管道公司降低经营成本，提高综合经济效益。例如美国的AMO