基于失效庫的在役天然氣長輸管道定量風險評價技術研究

吳平容 邱瑋

摘要：我國的天然氣長輸管道可達4.8萬公里，但是在天然氣迅速發展的時候往往會造成一些問題的發生，其中安全問題一直是大家所關心的問題，管道公司對事故的預測能力可以很好的預防事故的發生，通過對天然氣長輸管道定量風險評價技術的研究就可以幫助管道企業提升預測風險能力，只有這樣才能夠最大限度的減少事故的發生和減少經濟損失，所以對在役天然氣長輸管道定量風險評價技術的研究非常有必要。

關鍵詞：長輸管道;定量風險評價;技術研究

通過管道來運輸天然氣是一種比較安全的輸送方式，但是由于各種人為因素、材料自身因素和自然環境的因素導致管道的失效時間比較短，所以往往會發生一些失效事故，并且天然氣本身就是一種易燃易爆品，一旦發生管道失效事故就會對人體和環境造成一定的危害性，雖然管道公司已經做出相關的維護措施，但是還是有一些意外因素出現，造成天然氣管道失效。

風險評價技術對于天然氣管理來講是一種非常重要的管理技術，一些發達國家已經通過該技術獲得了更多的經濟效益和社會效益，所以我國也應該借鑒國外現有的技術來研究和制定適合我國的天然氣長輸管道定量風險評價技術，以便能夠幫助我國的管道維護和管理，并且可以運用到新管道的設計和路線研究中去，對我國天然氣管道建設非常有幫助。

1 定量風險分析

風險評價技術最早開始于美國的核電廠分析，隨著該技術的不斷發展和研究逐漸運用到化學工業和天然氣管道輸送等方面。每個行業對于風險評價技術的運用都不會相同，所以對天然氣長輸管道定量風險評價技術應該借鑒其他行業的相關數據，來制定適合自己的風險評價技術。

在天然氣管道運行的過程中往往會出現管道失效的情況，之所以出現管道失效主要分為三種情況其中包含：穿孔、泄漏、斷裂等方面。通過對國外的天然氣管道失效數據可以發現在天然氣事故中：斷裂占1%-8%，穿孔占15%-35%，泄漏占40%-80%。其中發現造成這些管道失效的原因就是由于管道腐蝕、材料本身的原因、自然因素、施工單位的設計因素、第三方破壞等，最主要的原因就管道腐蝕和第三方破壞所造成的。

2 風險評價方法及內容

定性評價方法、定量評價方法和半定量評價方法是主要的三種風險評價方法。其中定量風險評價技術主要是利用概率法、斷裂力學，有限元方法、可靠性和維修技術以及強度理論，對天然氣管道進行風險分析;定性評價方法相對來講比較簡單，容易使用，但是很難依靠結果來說服群眾和有關部門;而半定量評價技術不適合于天然氣管道的風險評價所以沒有進行過多的介紹。

2.1系統定義

天然氣管道的風險評價技術與其他裝置的評價技術并不相同，因為在天然氣的整個管道上并不會有相同的危險性，因為天然氣管道比較長，每段所發生的風險都不會相同，所以就需要指定一種天然氣管道進行風險分析，在進行風險評價技術之前一定要收集各種對天然氣管道的影響因素，比如，管道設計、運行狀態、管道內外部的涂層、土壤性質、管道的腐蝕情況、管道防腐層的現狀等因素。

2.2危險識別

危險識別的用途就是用來總結當管道失效后對當地所造成的影響，其中包含對居民、環境等的危害。造成危險的主要來源就是天然氣管道在長期使用后因為腐蝕、地心引力對管道所造成的傷害，比如，管道破裂和泄漏。管道公司一定要利用現有的工程經驗進行風險評價技術分析，進一步對各種危險因素進行分析，列出不同的風險概率值。常見的方法主要包含：失效模式、影響分析、危急分析等，選擇較大的風險來源進行修正和防護，危險出現后對居民的人身安全和自然環境造成影響，所以相關單位一定要把危險識別做的更加全面，這樣才能盡可能的避免風險事故的發生，如果危險識別做的不夠全面就造成管道公司把精力浪費在沒有用處的地方，這樣就大大降低了管道的安全性。

2.3風險分析

在風險分析中主要包含失效概率計算和失效后果計算。其中失效概率計算的方法主要有統計法和解析法，統計法主要是收集一些歷史性的失效數據進行風險分析，然后得出某種危險在以往中所發生的頻率，并且通過該數據得出頻率預測將來所發生的危險;解析法不能能夠很好的解釋天然氣管道的風險，所以解析法不能計算天然氣的失效概率，因此只能用統計法來計算天然氣的失效概率。

失效后果計算。當天然氣管道由于某種原因而導致泄漏和爆炸后所產生的后果可以利用事件樹來進行分析。天然氣出現泄漏首先要考慮的就是對人體的傷害，其次是對環境的危害。對人體的傷害又可分為短期傷害、長期傷害、死亡或者對人體表面的傷害，比如燒傷和呼吸問題。對環境的危害主要分為對大自然生態系統的危害，比如影響水資源，破壞地質環境和污染空氣等。

2.4風險計算與評價

對于各種風險給天然氣管道所造成影響，一般的失效概率為一年一個周期，這樣才能更好的保護天然氣管道，天然氣管道定量風險設計應該注重在管道失效時總概率，在計算過程中不要忽略任何一種失效概率，但是也不能重復該失效概率，在不同天氣、不同環境的條件下進行失效概率計算，只要這樣才能更加完善管道失效的總概率，在此次過程中計算數據會非常多，并且比較復雜，需要借助計算機來計算。

風險主要的表現形式主要分為社會風險和個體風險，個體風險主要是當危險發生時天然氣管道周圍個體的死亡率和損害，這種個體風險主要依靠危險發生的位置，所以當天然氣管道離個體的距離越大，那么個體風險就會越小。社會風險是天然氣管道對社會的影響和整體的死亡人數，所以社會風險和人口密集程度有關，當天然氣管道離開人口密集的地方，那么社會風險就會為零。

3 結束語

通過對我國天然氣長輸管道的特點分析管道風險因素，建立數據模型數據，把不同的失效模式進行分析后會得出相關的失效危害，最后提出了適合我國天然氣風險研究后果措施，調整天然氣長輸管道的管理措施，可以幫助管道公司更好的維護天然氣管道，并且可以預測各種因素對天然氣管道的影響，進而及時進行維護和修補，預防天然氣事故的發生。

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