Q∕SY 1594-2013 油气管道站场量化风险评价导则

1、O/SY中国石油天鈣詡公f企业标准Q/SY 15942013油气管道站场量化风险评价导则Guidelines for quantitative risk assessment of oil & gas pipeline stations2013 -07-23 发布2013 -10-01 实施中囯石油天然气集团公司发布Q/SY 15942013 IQ/SY 15942013 #目 次 TOC o 1-5 h z mwni細i HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 2规范性引用文件1 HYPERLINK l bookmark7 o Current Doc

2、ument 3术语和定义1 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 4评价流程25 数据收集2 HYPERLINK l bookmark11 o Current Document 6危险源辨识27失效频率分析38失效后果分析59风险计算与结果分析6 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 10 报告编制8附录A （规范性附录）数据收集清单9Q/SY 15942013 #Q/SY 15942013 II-LX.1刖R本标准按照GB/T 1.12009标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写给出的规则 起草。本

3、标准由中国石油天然气集团公司标准化委员会天然气与管道专业标准化技术委员会提出并 归口。本标准起草单位：管道分公司、西部管道分公司。本标准主要起草人：张华兵、黄维和、韩小明、周利剑、冯文兴、项小强、宋兆勇、蒋金生、郑 登锋、郑洪龙、曹涛、程万洲、杨玉锋。Q/SY 15942013 Q/SY 15942013 油气管道站场量化风险评价导则1范围本标准规定了油气管道站场量化风险评价中数据收集、危险源辨识、失效频率与后果分析、风险 计算、报告编制的要求。本标准适用于输送原油、成品油与天然气站场的量化风险评价，储气库、液化天然气接收站、高 后果区管道的量化风险评价可参照执行。2规范性引用文件下列文件对于

4、本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。SY/T 6714基于风险检验的基础方法3术语和定义下列术语和定义适用本文件。3.1量化风险评价 quantitative risk assessment对油气储运设备设施发生意外泄漏的频率及其对人身安全的后果进行定量分析，并与风险可接受 准则进行比较，提出风险减缓措施建议的过程。3.2单元 unit具有清晰边界和特定功能的设备设施或场所。3.3失效场景 loss of containment event油气介质特定泄漏事件。3.4失效频率 fail

5、ure frequency一年内失效事件所发生的次数，单位为每年（年-：）。3.5死亡概率 probability of death （P）表示个体死于泄漏事故的概率，为0 100%之间的无因次数。3.6存量 containment设备或单元可能释放流体量的上限。点火源 ignition source能够使可燃物与助燃物（包括某些爆炸性物质）发生燃烧或爆炸的能量源。3.8事件树event tree以逻辑和图表方式组织和描述潜在事故的分析工具。3.9个人风险 individual risk个人一直处于某一危险场所且无保护，在一年内由于发生事故而导致其死亡的频率。3.10社会风险societal

6、risk能够引起大于或等于2V个人死亡的事故累积频率（F）,即单位时间内（通常每年）的死亡人数。 常用社会风险曲线（F-N曲线）表示。3.11F2V 曲线 F-N curve表示累积频率（F）和死亡人数 W之间关系的曲线图。3.12最低合理可行原则 as low as reasonably practicable （ALARP）在当前的技术条件和合理的费用投人下，将风险尽可能降低的原则。4评价流程油气管道站场量化风险评价流程见图105数据收集5.1数据收集范围量化风险评价数据收集范围包括：工艺流程图（PFD）、工艺及仪表控制流程图（P&ID）、设备 台账及基本参数、区域位置图与总平面布置图（或

7、航拍图）、事故记录、消防检测与监测系统的配置 和运行记录、安全相关评价报告、人口分布图、气象数据等。详细数据清单见附录A。5.2数据收集要求数据收集应满足以下要求：a）附录A数据所需资料应由油气站场运营单位提供。b）气象数据应为站场所在地气象部门提供的数据。c）人口分布应结合卫星影像图，进行现场调查，人口按白天和夜晚分别统计，并分别调查户内、 户外人口分布情况。d）所有数据应由运营单位确认。6危险源辨识确定需要纳人评价范围的危险介质和设备设施。设备设施满足以下条件之一时，应纳人量化风险 评价范围：a）政府主管部门要求评价的设备设施。图1量化风险评价流程b）不能使用定性的方法做出合理风险判断的复

8、杂单元。c）具有潜在严重后果的单元。7失效频率分析7.1失效场景7.1.1失效场景筛选条件应选择设备设施典型的失效场景，分析确定其失效频率。对于符合以下条件之一的失效场景，可 不予考虑：a）失效频率小于10_8/年。b）导致的死亡概率小于1%。7.1.2典型失效场景典型失效场景见表10表1典型失效场景对象序号失效场景管道1全径破裂，危险介质从全径破裂处的上下游两端流出2泄漏，危险介质从当量直径为管道公称直径的10%、最大值为50mm的孔径 流出固定的常压容器和储罐（内部绝对压力小于或等于O.IMPa）1全部存量瞬时释放2全部存量在lOmin内以固定释放速度连续释放3从当量直径为10mm的孔连续

9、释放固定的带压容器和储罐1瞬时释放2在lOmin内以固定释放速度连续释放3从当量直径为10mm的孔连续释放泵和压缩机1毁灭性的破坏，最大连接管道全径破裂2泄漏，危险介质从当量直径为最大连接管道公称直径的10%、最大值为 50mm的孔径流出分离器和过滤器1瞬时释放2在lOmin内以固定释放速度连续释放3从当量直径为10mm的孔连续释放换热器1危险介质全部存量瞬时释放2危险介质lOmin内全部存量泄漏3换热器发生10mm孔径的泄漏410根管同时全径破裂5一根管全径破裂6泄漏，危险介质从当量直径为最大连接管道公称直径的10%、最大值为 50mm的孔径流出铁路槽车或 汽车槽车槽车1孔泄漏，孔直径等于槽

10、车最大连接管直径2槽车破裂装卸软管3全径破裂，危险介质从全径破裂处的上下游两端流出4泄漏，危险介质从当量直径为连接管道公称直径的10%、最大值为50mm的 孔径流出装卸臂5全径破裂，危险介质从全径破裂处的上下游两端流出6泄漏，危险介质从当量直径为连接管道公称直径的10%、最大值为50mm的 孔径流出外部影响（冲击）7槽车的外部影响导致的泄漏由具体环境所确定，如果采取了预防交通事故的 措施（如限速），可不考虑外部影响槽车火灾8罐内存量瞬时释放，槽车火灾可能导致罐内存量瞬时释放，如储罐周边的火 灾或储罐下部的连接部分发生泄漏，遇到点火源7.2失效频率7.2.1确定方法7.1.2中失效场景的失效频率

11、主要通过同类设备历年的泄漏统计获得，基于以下数据来源：a）国内外工业失效数据库公开发布的失效统计分析报告。b）企业历史泄漏统计分析报告。C）其他公开发表的权威报告。7.2.2使用频率设备设施间歇式使用或轮换使用时，应考虑其使用频率。使用频率为设备、设施一年内的使用时 间比例。失效频率应与使用频率相乘进行修正。7.2.3注意事项使用企业历史数据时，当该历史数据具有统计意义时才能使用。可考虑设备设施的工艺条件、运 行环境和设备管理水平等因素对失效频率进行修正，修正方法见SY/T 671408失效后果分析8.1泄漏速率与泄漏量发生泄漏的油气介质，应进行泄漏速率、泄漏量计算，并需注意：a）泄漏速率应全

12、面考虑温度、压力、流体热力学属性、孔径形状和大小、流动阻力等因素的影 响，采用适合的泄漏模型计算。b）泄漏量通过泄漏速率与泄漏时间相乘来计算，最终估算的泄漏量不能超过总存量。c）泄漏时间应综合考察泄漏监测系统状况、泄漏应急反应、以往泄漏历史及运行人员访谈结果 来确定，见表2。表2泄漏时间确定系统类型描述泄漏时间 min自动关断系统泄漏自动探测，具有自动关闭阀门功能2远程控制系统泄漏自动探测，探测结果信号显示在控制室，操作人员确认信 号，并在控制室使用开关关闭阀门10手动系统泄漏自动探测，探测结果信号显示在控制室，操作人员确认信 号，并需要到现场手动关闭阀门308.2扩散范围对于泄漏出来的油气介

13、质，应分析其扩散范围：a）对于输气站场，分析可燃气体浓度分布。b）对于输油站场，计算液体泄漏形成的液池面积，并计算液池蒸发速率，分析蒸发气云的浓度 分布。计算液池面积时应考虑地面粗糙度、障碍物以及液体收集系统等因素。如果存在围堰、防护堤等拦蓄区，且泄漏的介质不溢出拦蓄区时，液池最大半径不超过拦蓄区的等效 半径。8.3点火概率采用事件树对点火概率进行分析，应分析立即点火、延迟点火和不点火的概率，概率值参考事故 统计分析结果。8.4人身安全影响在综合泄漏分析、扩散分析和点火概率分析结果的基础上，考虑输送介质着火爆炸对人身安全的 影响。影响形式分为热辐射和超压两种，人身安全影响对应的热辐射强度和超压

14、值应采用政府相关部 门或行业协会发布的标准。9风险计算与结果分析9.1风险计算9.1.1个人风险个人风险计算见公式（1）:= 4C P个体死L频率式中：“某一失效场景5在一种天气等级、风向、点火事件下的个人风险贡献值； fs 单个失效场景S的年失效频率；PM一天气等级M出现的概率；P,天气等级M下风向出现的概率；P,点火事件i的点火概率；在特定的&效场景天气等级M、M向4及事件/条件下的个体JEt:频率。 对所有的失效场景、天气等级和风向、点火事件导致的风险累加计算，得到最终个人风险值。9.1.2社会风险社会风险计算步骤如下：a）对站场所在区域进行网格划分，对每个网格单元计算特定失效场景在各天

15、气等级、风向和点 火事件下的死亡概率，结合人口调查的人口分布数据，计算得到单元格的预期死亡人数。b）完成所有单元网格的计算得到死亡总人数，并计算此失效场景、天气等级、风向和点火事件 下的失效频率。c）完成所有场景、天气等级、风向和点火事件下的死亡总人数和失效频率的计算。d）用累积失效频率和死亡总人数的各组数据构建F-N曲线。9.2风险计算结果风险计算结果展示形式包括：个人风险等值线、社会风险曲线（F-2V曲线）等。典型展示图见 图2和图30lxlO-7 =丐_辨lxlO_81x10-91101001000死亡人数个图3社会风险曲线（F-2V曲线）示意图9.3风险可接受准则油气管道站场风险可接受

16、准则见表3和表40表3个人风险准则不可接受风险年-1可忽略风险 年-1范围1 X 10_41 X 10_6站场界外居住类场所（如居民区、宾馆、度假村等）及公众聚集类场所 （如办公场所、商场、饭店、娱乐场所等1 X 10_53 x 10_7站场界外高敏感场所（如学校、医院、幼儿园、养老院等）、重要目标 （如党政机关、军事管理区、文物保护单位等），及特殊场所（如大型体育 场、大型交通枢纽等）1 X 10_31 x 10_5站场界内人员表4社会风险准则不可接受风险（死亡人数/每年累积频率）可忽略风险（死亡人数/每年累积频率）1/ (1 X 10-3)1/ (1x10-5)10/ (1 x 10_4)

17、10/ (lx 10_6)100/ (1x10-5)100/ (1x10-7)9.4风险减缓措施应分析各场景对风险的贡献情况，对不可接受风险给出合理风险减缓措施建议。对处于不可接受 风险与可忽略风险之间的风险，应结合实际情况考虑是否要进行风险控制。原则上应只考虑减小失效 后果的措施。宜计算采取措施后的风险变化情况，为风险控制提供更多的决策参考。10报告编制完成评价后，应编制评价报告，报告内容主要包括：a）项目概况：项目的来源、评价范围、评价依据。b）评价方法：评价的流程、采用的评价模型、后果评价方法、风险可接受准则。c）数据资料：资料的来源、数据的种类、获取时间、数据内容。d）危险源辨识：识别

18、的危险因素、划分的评价单元、建立的失效场景。e）失效频率分析：设备设施泄漏的频率、频率调整方法和调整值。f）失效后果分析：泄漏、扩散、蒸发等模型的输人/输出结果以及火灾、爆炸后果等引起的灾害 程度和灾害范围。g）风险计算结果：个人风险、社会风险结果。h）结论与建议:风险是否可接受、风险减缓建议。附录A （规范性附录） 数据收集清单数据收集清单见表A.1。表A.1数据收集清单格式数据类别数据主要内容站场功能、主要设备清单站场概述、设备台账介质属性及危害性材料安全性数据（MSDS）管道输送介质；直径；压力；温度;设计输量； 一年内平均使用时间储罐储存介质；储罐容积、直径、高度、平均装填率;类型：固定顶、浮顶罐；压力；温度；如果储罐在防火堤内，给出防火堤的