基于層次分析法的頁巖氣集輸管道風險評價方法研究

何莎 勾煒 胡燕 趙琪月

摘? 要：為完善國內頁巖氣集輸管道風險評價技術，提出一種頁巖氣集輸管道風險評價方法。該方法基于頁巖氣集輸管道的實際情況，進行風險因素辨識，建立風險評價指標體系;采用層次分析法計算指標的權重，進而求得管道失效可能性;最后參考相關標準，計算得到頁巖氣集輸管道的風險值。采用該方法對某頁巖氣集輸管道進行風險評價，得到風險等級為：低風險。

關鍵詞：頁巖氣;集輸管道;層次分析法;風險評價

中圖分類號：X913.4? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）14-0001-04

Abstract： In order to perfect the risk assessment technology of shale gas gathering and transportation pipeline in China， a risk assessment method of shale gas gathering and transportation pipeline is put forward. Based on the actual situation of shale gas gathering and transportation pipeline， this method identifies the risk factors and establishes the risk evaluation index system; the analytic hierarchy process （AHP） is used to calculate the weight of the index， and then the failure possibility of the pipeline is obtained. Finally， referring to the relevant standards， the risk value of shale gas gathering pipeline is calculated. This method is used to evaluate the risk of a shale gas gathering and transportation pipeline， and the risk grade is as follows： low risk.

Keywords： shale gas; gathering pipeline; analytic hierarchy process （AHP）; risk assessment

引言

當前，各石油化工公司正在加強管道完整性管理的部署和推動工作，風險評價是管道完整性管理及持續改進閉環中的重要環節。對頁巖氣集輸管道的風險評價技術進行研究，以風險評價為基礎開展檢驗、監測工作相比傳統檢驗更具有針對性，也使運行維護管理更加科學，有利于實現經濟和安全的統一。

頁巖氣作為清潔能源的有利補充，受到世界各國的青睞。頁巖氣的開發力度突飛猛進，而我國頁巖氣的勘探和開發還處于初始階段，國內還沒有形成一套完整的頁巖氣產業發展的風險綜合評價體系。相比于通用的風險評價體系，頁巖氣集輸管道識別的風險因素以及風險因素在風險評價中的權重也存在差異。因此，研究專項針對頁巖氣集輸管道的風險評價方法，找出在役頁巖氣集輸管道的高風險管段，有利于頁巖氣管理方制定有的放矢的監控措施、檢驗策略和維護管理方案。

1 頁巖氣集輸管道風險因素辨識

相比于一般的油氣管道，頁巖氣集輸管道的風險因素存在差異。頁巖氣集輸管道敷設環境較為復雜，采出氣中含CO2和水，且頁巖氣開采壓裂液中存在某些酸性物質，頁巖氣集輸管道已多次發生腐蝕失效。誘發風險事件的因素來源于多方面、多層次，若將一切可能導致風險事件的因素全盤納入風險辨識與評價之中，固然使評價準確性得到提高，但容易使評價過程變得龐大、復雜，無疑將增大評價成本。因此，在保障評估結果合理性的原則下，應簡化風險辨識和評估的工作量，著重關注集輸管道在運行階段中的主要風險因素。

我國石油標準《輸氣管道系統完整性管理》[1]中，將輸氣管道的事故風險因素劃分為9類20項：（1）外腐蝕;（2）內腐蝕;（3）應力腐蝕開裂;（4）制造;（5）施工;（6）設備;（7）第三方損壞;（8）誤操作;（9）與天氣有關的危險和外力。對此，分析和參考國外管道失效原因分類，結合我國石油標準《輸氣管道系統完整性管理》，提出頁巖氣集輸管道事故原因分為五大類（一級事件）十二小類：

（1）己有的缺陷包括設計、管道初始缺陷和管道施工。

（2）腐蝕包括內腐蝕、外腐蝕和腐蝕開裂。

（3）自然災害方面主要考慮地質災害和氣候災害。

（4）第三方損傷包括有意破壞和無意損傷。

（5）誤操作主要考慮日常運營和維護操作。

參考相關研究結果[2]，根據頁巖氣的實際情況，建立頁巖氣集輸管道風險評價指標體系，如表1所示。

2 基于層次分析法的失效可能性計算

層次分析法是一種主觀賦權方法，其優點是專家可以根據實際問題，較為合理地確定各指標之間的排序。在前文建立的頁巖氣集輸管道風險評價指標體系基礎上，采用層次分析法計算指標的權重，從而計算頁巖氣集輸管道的失效可能性。此處，準則層即為頁巖氣管道失效，A層風險因素為一級指標：已有缺陷、腐蝕、自然災害、第三方破壞、誤操作。B層和C層風險因素依次類推。以川內某頁巖氣集輸管道為例，利用上文提出的方法，對管道進行風險評價。根據專家現場調研情況，對各指標進行了評分，詳見表1。由公式（1）計算得到該管道失效可能性得分為30.9644，根據標準計算得到失效后果得分為74，由公式（2）計算得到該管道的風險值為2291.3656，風險等級為：低風險。

4 結束語

本文提出了一種基于層次分析法的頁巖氣集輸管道風險評價方法。結合頁巖氣集輸管道的實際情況，構建評價指標體系，采用層次分析法對管道的失效可能性進行計算，使風險評價方法對頁巖氣集輸管道更有針對性。

參考文獻：

[1]石油工業油氣儲運專業標準化技術委員會.SY/T 6621-2016.輸氣管道系統完整性管理[S].2016.

[2]張照鴻.延長氣田集輸管道的事故分析及風險評價[D].西安石油大學，2014.

[3]全國鍋爐壓力容器標準化技術委員會.GB/T 27512-2011.埋地鋼質管道風險評估方法[S].2012.