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渤海油田海洋管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方案及實(shí)例分析

文檔作者：詹燕民倪玲英2 李毅1 白莉2 文瀟2 文檔來源： 1．中海油天津分公司 2．中國(guó)石油大學(xué)(華東)石油工程學(xué)院		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2025年09月02日
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第41卷第2期化工機(jī)械143
渤海油田海洋管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方案及實(shí)例分析
詹燕民刈倪玲英2 李毅1 白莉2 文瀟2
(1．中海油天津分公司；2．中國(guó)石油大學(xué)(華東)石油工程學(xué)院)
摘要渤海油田鋪設(shè)的海洋管道多迭l 600kin，為了預(yù)防失效和漏油事故的發(fā)生，有必要引入能普遍
應(yīng)用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)體系?；诟鞲Ｑ蠊艿赖馁Y料詳盡程度的不同，建立了一個(gè)包含定性、半定量和定
量方法的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模塊，其中定量評(píng)價(jià)有4種方案，既能全面評(píng)價(jià)，也能重點(diǎn)評(píng)估各根海洋管道。評(píng)價(jià)
時(shí)確定風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方案的主要依據(jù)在于該管道的內(nèi)外檢測(cè)資料是否充分。給出了定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)兩種方案
的實(shí)例，并基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果提出了海洋管道日常維護(hù)措施的建議。整個(gè)評(píng)價(jià)過程通過Matlab和C#混
合編程實(shí)現(xiàn)，具有交互式界面。
關(guān)鍵詞管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)規(guī)范法Kent法風(fēng)險(xiǎn)矩陣法
中圖分類號(hào)TQ 055．8+l 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)0254-6094(2014)02-0143-05
自1985年渤海埕北油田鋪設(shè)第一根用于海
洋油氣開采海底管道起，我國(guó)海洋油氣開采不斷
向縱深發(fā)展，形成了縱橫交錯(cuò)的海底管網(wǎng)。這些
管道有的新投產(chǎn)，有的運(yùn)行多年，還有的已達(dá)到或
超出設(shè)計(jì)壽命，延期服役。連續(xù)運(yùn)行多年的海洋
管道處于復(fù)雜多變的海洋環(huán)境中，實(shí)施海洋管道
的風(fēng)險(xiǎn)分析和評(píng)價(jià)顯得十分重要。海洋工程領(lǐng)域
的風(fēng)險(xiǎn)分析研究始于20世紀(jì)70年代后期，由英
國(guó)石油工程師率先在北海油田引入了風(fēng)險(xiǎn)分析。
之后各種風(fēng)險(xiǎn)分析方法被引入到海洋管道的風(fēng)險(xiǎn)
評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)管理中¨“。，圍繞北海油田積累了海
洋管道事故數(shù)據(jù)庫(kù)PARLOC。7j，Kent根據(jù)美國(guó)運(yùn)
輸部總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)編寫的《風(fēng)險(xiǎn)管理手冊(cè)》有重要
指導(dǎo)作用舊1。我國(guó)在海底管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、完整性
管理方面做了一些研究和實(shí)踐工作一川。挪威
DNV組織圍繞海洋管道腐蝕、外力干擾提出了與
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估有關(guān)的規(guī)范和推薦做法?““。美國(guó)
API針對(duì)陸上埋地管道的腐蝕問題有一些推薦做
法¨“。隨著實(shí)踐和理論研究的深入，這些規(guī)范和
準(zhǔn)則在不斷更新和擴(kuò)展。
1 渤海海洋管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方案設(shè)計(jì)
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的任務(wù)主要有3項(xiàng)：危險(xiǎn)(源)識(shí)
別／災(zāi)害識(shí)別、估算導(dǎo)致失效主要風(fēng)險(xiǎn)因子的發(fā)生
{詹燕民，男，1979年10月生，工程師。天津市，300452。
概率Pi和估算失效的后果概率Ci。海洋管道的
風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)得分R為：
R=Σ(P。×C．) (1)
‘
式中Pi——單個(gè)事件的發(fā)生概率；
C；——該事件產(chǎn)生的預(yù)期后果。
由于各根海洋管道的運(yùn)行時(shí)間不同、內(nèi)外檢
測(cè)數(shù)據(jù)詳細(xì)情況有別，加上渤海油田海洋管道第
一根建成至今不到30年，其事故記錄資料不足以
建立數(shù)據(jù)庫(kù)。因此，單一的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法不能夠
滿足實(shí)際需求。筆者設(shè)計(jì)了結(jié)合定性和定量方法
的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估系統(tǒng)，能夠?qū)Y料較缺乏的海洋管道
進(jìn)行定性評(píng)價(jià)(故障樹法)或半定量評(píng)價(jià)(專家評(píng)
分法、事故數(shù)據(jù)庫(kù)法)，也能夠?qū)χ攸c(diǎn)關(guān)注的管道
(內(nèi)外檢測(cè)數(shù)據(jù)比較詳盡)進(jìn)行專項(xiàng)評(píng)估，比如腐
蝕風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和懸空評(píng)估(圖1)。后3種方案的評(píng)
渤海油田海底道評(píng)價(jià)系統(tǒng)
定性方法l l半定量方法l l定量方法
壅量享鱉=I廠1壅量查鎏三lH壟量查鋈蘭l l壅量享鎏巴蜜I眶啦盈圈}恤瞧圊亟固匭
螄蕊麗習(xí)邯磊麗網(wǎng)
萬方數(shù)據(jù)
144 化工機(jī)械2014年
估結(jié)果統(tǒng)一按風(fēng)險(xiǎn)矩陣法的原則劃分風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。
用Matlab7．0進(jìn)行后臺(tái)運(yùn)算，用C#編制軟件界面，
以交互式界面調(diào)入數(shù)據(jù)和顯示結(jié)果，方便直觀。
定性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)基于故障樹法。半定量分析結(jié)
合了層次分析法(AHP)和專家評(píng)分法。用層次
分析法可以篩選出海洋管道的主要風(fēng)險(xiǎn)因
子h引，結(jié)合英國(guó)北海海底管道事故數(shù)據(jù)庫(kù)PAR．
LOC2001的對(duì)事故類型的分類，筆者確定渤海海
洋管道風(fēng)險(xiǎn)因子層次結(jié)構(gòu)和后果層次結(jié)構(gòu)如圖
2，3所示。
可能發(fā)生的主要風(fēng)險(xiǎn)
腐蝕
i贏
l建造和材料缺陷I I 失誤I I 其他
國(guó)園圓圓壺
主要風(fēng)險(xiǎn)后果
經(jīng)濟(jì)損失l l環(huán)境和社會(huì)損失
總儲(chǔ)鼉ll運(yùn)行流量I|可能的產(chǎn)品損失|I功能lI其他l l生態(tài)危險(xiǎn)|1人員危險(xiǎn)|I泄漏量II影響區(qū)
圖3 風(fēng)險(xiǎn)后果層次結(jié)構(gòu)
1．1規(guī)范法(方案一)
規(guī)范法是指利用現(xiàn)有的規(guī)范計(jì)算腐蝕管道的
許用壓力等參數(shù)¨4I。目前國(guó)內(nèi)外沒有專門針對(duì)
海洋管道腐蝕失效的規(guī)范，API 570規(guī)范7．1．1中
規(guī)定了在計(jì)劃以內(nèi)的檢測(cè)中允許的最大工作壓
力。設(shè)在下一次的計(jì)劃?rùn)z測(cè)時(shí)間內(nèi)，管壁金屬的
損失是腐蝕速率的兩倍，其計(jì)算公式如下：
p??，Ar，2—礦—絲——號(hào)i—}—業(yè)一 L(z2，)
式中D——管道外徑，mm；
E——縱向焊縫有效值；
Pm．x,A，——下一次的計(jì)劃?rùn)z測(cè)時(shí)間內(nèi)允許的
最大工作壓力，MPa；
r——腐蝕速率，mm／y；
S——管道許用應(yīng)力，MPa；
t——管壁檢測(cè)厚度，mm；
AT——檢測(cè)間隔時(shí)間，Y。
然后對(duì)比管道的原始(設(shè)計(jì))壓力P和
P。。“，：如果P?．。，≥p，下一次檢測(cè)時(shí)間合適；如
果P?Ⅲ

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