天然气管道高后果区模糊综合分级研究

近年来,我国天然气长输管道泄漏事故时有发生,高后果区生产运行风险增大,本文依据《管道高后果区识别与风险评价手册》等相关标准,在分析天然气长输管道高后果区影响因素基础上,建立高后果区风险评价指标体系,构建了基于模糊综合评价的高后果区分级模型,并以重庆气矿某长输管道高后果区为例进行了实证研究。     

定量风险评价技术在海底管道中的应用

根据风险工程理论,综述了多种海底管道定量风险评价技术.着重研究了模糊综合评分和蝴蝶结模型在海底管道油气泄漏概率计算及后果分析中的综合运用,建立了基于泄漏物危害及影响系数的泄漏后果严重度模型,结合风险矩阵实现定量风险评价.同时,该评价方法对工程实践具有一定的指导意义.     

基于模糊Bow-tie模型的深水海底管道定量风险评价研究

为有效评价深水海底管道风险,提出一种新的模糊Bow-tie模型定量风险评价方法。综合运用Bow-tie图、模糊集以及德尔菲法,定量分析油气泄漏概率。进一步利用层次分析法(AHP)研究油气泄漏后果的严重程度,给出泄漏后果因素的权重系数选择方案。同时,结合风险矩阵,实现对高风险深水海底管道的定量风险评价。将上述方法用到具体海底管道工程中,得出目标海底管道泄漏概率属于A级,泄漏后果属于Ⅲ级,泄漏风险为高风险,这一结果与实际情况较为符合。     

天然气管道失效个人生命风险评价技术研究

为研究天然气长输管道失效个人生命风险,提出一种以人员伤亡概率为指标的天然气管道失效后果风险评价方法。基于天然气管道的失效概率和失效致死长度参数,建立天然气长输管道生命风险评价模型。用该模型,对国内某城市住宅小区内带腐蚀缺陷的天然气管线进行定量风险分析。借鉴英国天然气输送公司数据,确定天然气管线个人生命风险值。案例证明,用所建立的天然气管道失效个人生命风险评价模型能够有效地分析带缺陷天然气管道失效后果,实现天然气管道的个人安全生命风险全定量评价。     

城市天然气管道半定量风险评估方法研究

以实现天然气管道风险评估资源的合理分配，确定天然气管道定量风险评估的重点为目标，改进燃气管道风险评估方法的肯特模型，探求城市天然气管道的半定量风险评估方法；分析了城市埋地天然气管道失效可能性与失效后果的影响因子，并研究其评分标准；分别给出了城市天然气管道失效可能性与失效后果的等级划分标准，并运用半定量风险矩阵进行燃气管道单元的风险初步排序，以确定高风险管道单元；对城市天然气管道进行半定量风险评估，可为识别管道沿线高风险后果区域、风险动态排序、风险预警及制定事故应急预案等提供科学依据和方法指导，具有重要的工程应用价值。     

智能管道时代的管道风险评价技术展望

当前管道风险评价工作普遍使用半定量方法,通过对该方法的应用现状进行总结分析,得出目前半定量风险评价方法存在的问题,包括录入数据准确性不足、评价结果准确性不高,时效性不强等。通过分析物联网、智能移动终端、云技术、大数据等技术开始在管道的应用前景,展望了智能管道时代管道风险评价发展方向:实现管道风险评价实时动态评价,提高风险评价结果的准确性,实现风险的预测预警等,为未来管道风险评价技术发展提供研究思路。     

油气长输管道定量风险评价

管道风险评价普遍采用以Kent打分法为代表的定性方法,笔者提出了一种新方法,即定量风险评价(QRA),采用基于管道失效历史数据库和已有成熟的数值模型,进行管道失效概率分析和失效后果分析,并以此方法在某输气管道上进行了验证,最后得到管段的绝对风险和人口密集段的个人风险,并进行了风险预测。研究表明,QRA受人员主观判断影响较小,计算方法科学合理,结果量化,对进行检测与维护维修资源的分配具有很好的指导意义。     

成品油站场工艺管道风险辨识与评价

为保障成品油站场工艺管道的安全平稳运行,在充分辨识风险因素的前提下,提出了一种基于KENT法和RBI的风险评价方法。首先,以风险机理分析为基础,采用SHEL模型从导致风险上升的直接原因（风险内因）和间接原因（风险外因）2个角度辨识了风险因素,并细化各因素指标项;然后借鉴KENT法,对各指标项进行评分量化;依据RBI法,采用风险外因体系修正风险内因体系的方式确定失效可能性;综合环境后果、人员后果与商业后果,明确失效后果的评价体系与计算方法;最后,结合失效可能性与失效后果进行风险评价,从风险等级和风险排序2方面为检维修决策提供依据。应用表明:该评价方法便于工艺管道风险评价的基层实施,可为基于风险的检维修决策提供有效技术支撑。     

城镇燃气管道第三方施工损伤风险评价方法研究

针对第三方施工对城镇燃气管道的不利影响,提出一种半定量风险评价方法。首先,基于“人—机—环境—管理”系统确定失效因素,利用G2赋权法对因素赋权,并引入物元模型分析失效可能性;然后,建立喷射火焰、闪火和蒸气云爆炸的数学模型计算管道泄漏的伤害面积,确定失效后果等级;最后,根据API 581中的风险矩阵得出燃气管道第三方施工破坏风险等级。实例分析表明,该方法兼具定性评价与定量评价的优点,能更加准确有效地进行风险分析,确定风险等级。     

基于管道完整性管理的风险评价技术研究

长输油气管道完整性管理已经从引进、消化、吸收、再创新的过程中取得了长足的发展,成功地由理论转化为应用,发展了数据管理、高后果区识别、检测与评价、维护维修、以及效能评价等多项成熟的技术,在技术和数据积累方面为基于管道完整性管理的风险评价技术的发展奠定了坚实的基础。基于管道完整性管理的风险评价技术在管道完整性管理数据和各项技术的基础上,通过数据挖掘建立评价指标体系,结合数据对齐和风险贡献率判定技术,实现管道风险的量化评估,便于风险排序,同时还融入了高风险治理准则,为领导层制定具体的维护维修或整治规划、实施计划及运营管理的决策提供更加精细的支持。     

Quantitative risk assessment integrated with dynamic process simulation for reactor section in heavy oil desulfurization process

A new methodology for quantitative risk assessment (QRA) integrated with dynamic simulation and accident simulation is proposed. The objective of this study is to discover inherent risks that are undetectable by conventional risk analysis methods based on steady-state conditions. The target process is the reactor section in the heavy oil desulfurization (HOD) process, which is likely to pose vast potential risks due to the high operating conditions of pressure and temperature. First, a dynamic simulation of a shut-down procedure was performed to observe the behavior of process variables using Aspen HYSYS V10, which is a commercially available process software. Based on the results of the dynamic simulation, several blind spots indicating a higher operating pressure than that in the steady-state simulation were identified. To assess the risks of the detected blind spots, a QRA was performed using the commercial software of SAFETI V8.22, which performs risk calculation based on consequence and frequency data. As a result of applying the proposed method to the HOD process, the risk assessment outcome was identified as intolerably risky unlike that of steady-state conditions, thereby indicating that dynamic simulations can serve as a method to spot inherent risks that are undetectable in steady-state conditions. In addition, mitigation procedures that reduce the risk of the process to a tolerable level are performed, thereby enabling a safer and more reliable process.     

基于RBI的碳五石油树脂装置风险评估分析

从技术特点、实施效用等方面,对QRA与RBI两类风险评估技术进行比较,选择使用RBI技术方法对碳五石油树脂装置内静设备及管道实施风险评估。运用挪威船级社的ORBIT Onshore软件定量计算评估范围内设备、管道风险值,评定风险等级,辨识隐患设备,然后从后果、可能性两方面分析产生风险的主要影响因素,经分析得知碳五石油树脂装置受H2S、HCl腐蚀减薄影响轻微,但NaOH导致的碱应力腐蚀对聚合反应后序工段中部分管道设备失效可能性影响较大。最后根据装置内存在的不同损伤机理提出检验优化策略,为装置定期检验工作提供科学的决策支持。     

Integrated dynamic risk assessment of buried gas pipeline leakages in urban areas

In urban areas, buried gas pipeline leakages could potentially cause numerous casualties and massive damage. Traditional static analysis and dynamic probability-based quantitative risk assessment (QRA) methods have been widely used in various industries. However, dynamic QRA methods combined with probability and consequence are rarely used to evaluate gas pipelines buried in urban areas. Therefore, an integrated dynamic risk assessment approach was proposed. First, a failure rate calculation of buried gas pipelines was performed, where the corrosion failure rate dependent on time was calculated by integrating the subset simulation method. The relationship between failure probability and failure rate was considered, and a mechanical analysis model considering the corrosion growth model and multiple loads was used. The time-independent failure rates were calculated by the modification factor methods. Next, the overall evolution process from pipeline failures to accidents was proposed, with the accident rates subsequently updated. Then, the consequences of buried gas pipeline accidents corresponding to the accident types in the evolution process were modeled and analyzed. Finally, based on the above research, dynamic calculation and assessment methods for evaluating individual and social risks were established, and an overall application example was provided to demonstrate the capacity of the proposed approach. A reliable and practical theoretical basis and supporting information are provided for the integrity and emergency management of buried gas pipelines in urban areas, considering actual operational conditions.     

Quantitative risk analysis of urban natural gas pipeline networks using geographical information systems

This paper presents a novel quantitative risk analysis process for urban natural gas pipeline networks using geographical information systems (GIS). The process incorporates an assessment of failure rates of integrated pipeline networks, a quantitative analysis model of accident consequences, and assessments of individual and societal risks. Firstly, the failure rates of the pipeline network are calculated using empirical formulas influenced by parameters such as external interference, corrosion, construction defects, and ground movements. Secondly, the impacts of accidents due to gas leakage, diffusion, fires, and explosions are analyzed by calculating the area influenced by poisoning, burns, and deaths. Lastly, based on the previous analyses, individual risks and social risks are calculated. The application of GIS technology helps strengthen the quantitative risk analysis (QRA) model and allows construction of a QRA system for urban gas pipeline networks that can aid pipeline management staff in demarcating high risk areas requiring more frequent inspections.     

城市天然气管网预警系统的研究与实现

随着城市天然气管网密度加大,由于天然气管理手段滞后导致的天然气泄漏事故急剧增加。基于GIS技术并结合燃气管网定量风险分析(QRA)模型,提出利用定量风险分析模型实现管网风险预警的方法。结合C#+ArcEngine编程技术,开发城市天然气管网预警系统,实现管网失效率分析、燃气事故扩散模拟、火灾及爆炸模拟、个人风险等值线绘制、社会风险分析等功能,能够进行区域性事故后果预测、个人风险和社会风险计算、安全性评价及应急预案编制等项工作。     

1种城市燃气管道风险评估模型及其应用研究

为科学评估燃气管道在复杂且敏感的城市环境中个人风险可接受情况，促进城市和谐稳定。以燃气管道泄漏射流火灾为事故场景，在常规评估基础上结合管道地区特点，构建基于公众可接受伤亡风险标准的评估模型，并通过案例分析，开展城市燃气管道个人风险定量评估研究。结果表明:我国城市燃气管道个人死亡风险、个人受伤风险可接受标准的建议值分别为5.00×10-6和2.74×10-5，其在一般情况下的公众可接受风险标准建议值范围为5.00×10-7~5.50×10-5和2.74×10-6~4.11×10-4；公众的伤亡风险感知偏差将直接影响风险评估结果，及时有效地对目标群体进行风险疏导以改善其风险认知，有助于避免公众风险感知偏差引发的负面社会效应。     

一种新型的区域定量风险评估模型及应用

为了综合评估区域风险可接受性，深度挖掘潜在风险，优化风险决策，从死亡及受伤风险2方面研究了化工行业的死亡及受伤风险可接受标准（以下简称“双标准”），提出基于“双标准”的新型区域定量风险评估模型。以1 000 m³柴油罐池火灾事故为对象，通过池火事故后果模型、概率模型及可接受风险模型的创新性使用，对其在油罐区域定量风险评估中的初步运用进行研究。结果表明:该装置在池火事故下的个人死亡风险和社会受伤风险未能达到标准要求，综合评估结果为风险不可接受；“双标准”综合评估法在区域定量风险评估中的应用具有可行性和一定参考价值 。     

液化天然气加注船安全定量风险分析

液化天然气（LNG）加注船是一种为LNG动力船提供燃料的新型船舶,国内目前尚处于起步阶段,缺乏相关安全标准和规范。采用国际定量风险评价（QRA）的通用理念,研究适用于我国LNG加注船的安全评价方法,提出具体实施步骤和依据准则,并以国内某LNG加注船作为实例分析说明。建立加注船LNG火灾事故树,确定相关火灾事故概率;研究适合加注船火灾事故后果的方形火焰模型,以及LNG火灾热辐射对人体伤害的计算方法;参考国际海事组织（IMO）的风险准则,确定LNG加注船个人风险和社会风险;最后与按NFPA-59A计算的防火间距作对比分析。通过计算,例中加注船的风险位于须采取相关安全措施的ALARP区域,风险控制区域半径20m。若按NFPA-59A要求计算防火间距,该加注船对外部须划定半径52m区域作为安全区域,且须将船身增长37m以满足内部防火要求,在实际工程中无法实现,相比较QRA方法更适合我国LNG加注船的安全评价工作。