基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)法的LNG 接收站開(kāi)車(chē)階段 風(fēng)險(xiǎn)分析與評(píng)價(jià)

張晨 王亞群 陳銳瑩 孫亞娟 楊春艷

(中海石油氣電集團(tuán)有限責(zé)任公司，北京 100028)

0 引言

我國(guó)天然氣貿(mào)易中天然氣消費(fèi)需求增長(zhǎng)旺盛，其中，LNG的占比持續(xù)呈現(xiàn)逐年上漲的趨勢(shì)是能源行業(yè)增長(zhǎng)最快的板塊之一[1]。鑒于LNG 超低溫特性，LNG 接收站開(kāi)車(chē)項(xiàng)目是LNG 接收站建設(shè)的重要環(huán)節(jié)也是風(fēng)險(xiǎn)集中點(diǎn)之一，如何管控LNG 接收站開(kāi)車(chē)項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)尤為重要。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)貝葉斯分析法有廣泛應(yīng)用。馬慶春等[2]對(duì)加油站的開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)分析工作，完成風(fēng)險(xiǎn)敏感性分析、影響性分析等一系列工作。李孝濤博士[3]在綜合分析全球各種概率風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估軟件后認(rèn)為，貝葉斯網(wǎng)絡(luò)具有靈活的結(jié)構(gòu)和獨(dú)特的雙向推理機(jī)制，適合并應(yīng)用于航天系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)建模，以解決面臨的復(fù)雜風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題。王海容等[4]提出一種基于模糊層次分析方法的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法，開(kāi)展以LNG 接收站為背景的風(fēng)險(xiǎn)分析并表明安全性綜合評(píng)價(jià)是有效的。此外，目前尚未建立針對(duì)LNG 接收站開(kāi)車(chē)的風(fēng)險(xiǎn)分析與管理體系模型，開(kāi)展相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)方法實(shí)用性研究，進(jìn)一步建立一套適合開(kāi)車(chē)階段風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的方法體系，彌補(bǔ)工程實(shí)踐中所需的空白較為必要。

本文的研究?jī)?nèi)容是基于故障樹(shù)的貝葉斯的評(píng)價(jià)方法對(duì)LNG 接收站項(xiàng)目開(kāi)車(chē)階段進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，通過(guò)貝葉斯分析法的計(jì)算結(jié)果判斷每一個(gè)子風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生概率。基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果，提出對(duì)于LNG 接收站項(xiàng)目開(kāi)車(chē)風(fēng)險(xiǎn)需要采用各種合理的措施和方法，減少負(fù)面風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率或損失，促使動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)向著有利于項(xiàng)目目標(biāo)的方向發(fā)展，使項(xiàng)目達(dá)到風(fēng)險(xiǎn)控制目標(biāo)。

1 基于故障樹(shù)的貝葉斯評(píng)價(jià)方法應(yīng)用

結(jié)合LNG 接收站項(xiàng)目開(kāi)車(chē)階段的特點(diǎn)，了解到LNG 接收站項(xiàng)目開(kāi)車(chē)階段風(fēng)險(xiǎn)源主要有：管理風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、冷卻操作風(fēng)險(xiǎn)、質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)、進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)、HSE 風(fēng)險(xiǎn)。

LNG 接收站項(xiàng)目開(kāi)車(chē)階段風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[5]，通過(guò)在GeNIe 2.0 軟件中建立網(wǎng)絡(luò)如圖1 所示。將歷史數(shù)據(jù)和專家打分綜合后得到的先驗(yàn)概率值和條件概率，輸入基于故障樹(shù)建立的事件之間的邏輯關(guān)系圖，完成模型搭建，最終在GeNIe 2.0 軟件中完成模型的建立。

基于故障樹(shù)方法搭建的邏輯模型，通過(guò)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型計(jì)算以下內(nèi)容：

(1)基于先驗(yàn)概率和邏輯中的條件概率，計(jì)算出一級(jí)風(fēng)險(xiǎn)因素的權(quán)重；

(2)在假定LNG 接收站開(kāi)車(chē)階段已經(jīng)出現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，利用反相推理，求出各子事件的權(quán)重，即為“后驗(yàn)概率”，根據(jù)得到的計(jì)算結(jié)果得到事件發(fā)生可能性最大的前七項(xiàng)分別為：①組織協(xié)調(diào)不完善；②技術(shù)經(jīng)驗(yàn)不足；③低溫介質(zhì)嚴(yán)重分層；④人員誤操作危險(xiǎn)；⑤人員不稱職或管理不善；⑥調(diào)試計(jì)劃不詳盡；⑦HSE 管理體系安全計(jì)劃不完善。

風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重完成分析后，通過(guò)模糊評(píng)價(jià)法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行進(jìn)一步的量化評(píng)價(jià)，運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法得到的計(jì)算結(jié)果如下：

表1 風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算結(jié)果匯總表

根據(jù)以上風(fēng)險(xiǎn)分析計(jì)算可知，管理風(fēng)險(xiǎn)和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)屬于高風(fēng)險(xiǎn)，需要提出并采取應(yīng)對(duì)措施加以重點(diǎn)控制；冷卻操作和HSE 風(fēng)險(xiǎn)為屬于中等風(fēng)險(xiǎn)，需要引起重視。

圖1 貝葉斯分析法結(jié)構(gòu)模型示意圖

2 風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)與監(jiān)控措施

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果，需要控制管理風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，綜合考慮影響因素的重要程度，結(jié)合權(quán)重分析可知，組織協(xié)調(diào)不完善、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足、低溫介質(zhì)嚴(yán)重分層、調(diào)試計(jì)劃不詳盡、溝通不完善是主要的風(fēng)險(xiǎn)源，依次提出了以下五項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)源的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控和應(yīng)對(duì)策略。

(1)針對(duì)組織協(xié)調(diào)不完善提出：①通過(guò)邀請(qǐng)相關(guān)專家對(duì)需要投用的設(shè)備進(jìn)行指導(dǎo)；②可考慮對(duì)開(kāi)車(chē)階段不存在安全隱患且不影響開(kāi)展的可采取風(fēng)險(xiǎn)容忍的策略。

(2)針對(duì)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足提出：在技術(shù)上可通過(guò)仿真分析或類似項(xiàng)目對(duì)比的方法將液氮的采購(gòu)量精細(xì)化，降低液氮采辦不足的風(fēng)險(xiǎn)后果，也可同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)增加液氮罐，延長(zhǎng)液氮的采購(gòu)時(shí)間。

(3)針對(duì)低溫介質(zhì)嚴(yán)重分層提出：①可通過(guò)方案審查或仿真模擬的方法，做校核分析，削減此風(fēng)險(xiǎn)的后果；②可通過(guò)實(shí)施檢測(cè)管道頂部和底部溫度表的溫度差進(jìn)行預(yù)警。

(4)針對(duì)調(diào)試計(jì)劃不詳細(xì)提出：通過(guò)邀請(qǐng)成熟項(xiàng)目的技術(shù)專家進(jìn)行審查，實(shí)現(xiàn)方案風(fēng)險(xiǎn)的控制。

(5)針對(duì)溝通不完善提出：可采用風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避的方式，通過(guò)委托地方相關(guān)代理單位完成復(fù)雜手續(xù)的辦理。

3 結(jié)語(yǔ)

本文選用基于故障樹(shù)的貝葉斯網(wǎng)絡(luò)法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了分析，并提出了一項(xiàng)或多項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)對(duì)方案，減少了負(fù)面風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率或損失，促使動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)向著有利于項(xiàng)目目標(biāo)的方向發(fā)展，達(dá)到了項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析與控制的目標(biāo)，對(duì)其他類似工程項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)管理具有重要的參考價(jià)值。