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管道研究

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对油气长输管道工程风险管理的几点认识

来源:《管道保护》杂志 作者:张安1 刘泽君2 时间:2018-7-4 阅读:

张安1 刘泽君2

1 中国石油天然气集团公司政策研究室

2 中国石油西南油气田公司销售分公司

油气长输管道作为基础建设工程,在保障国家油气能源安全、促进国民经济健康发展、改善能源结构和大气环境、提高人民生活质量中发挥着重要作用。但油气长输管道建设运行环境存在野外、露天,地貌多样、地质复杂等状况,建设本身具有作业线长、施工周期长、沟下作业多等特点,投运后处在高压力等级状态,面对复杂的自然环境和社会环境,风险管理稍有不慎,则极易发生质量安全环保事故,给企业和社会造成重大损失。因此,梳理总结已建管道建设与运营风险管理经验,搞好油气长输管道工程风险管理的对策研究具有重要的现实意义。

1 我国油气长输管道发展现状

21世纪初是我国油气长输管道集中、大规模建设的高峰期,东北中俄原油管道、西北中亚-西二线管道、西南中缅油气管道和海上LNG等四大油气能源战略通道初步形成,陕京系统、西气东输系统以及川气东送、兰郑长成品油管道等多条高压力、大口径、长距离管道建成投产,我国油气长输管道呈现纵横东西、贯通南北、连接海外的网状发展态势。截至2013年底,我国已建成原油管道2.03万公里,成品油管道1.93万公里,天然气管道干线、支干线超过6万公里,全国油气管网总长度达10.6万公里,超出全国高速公路总里程1万公里。西气东输三线、陕京四线、新粤浙管道、中亚天然气D线、中俄天然气东线等一批新的能源战略通道和骨干管网建设正在快速推进。

2 油气长输管道构成要素和特点

2.1构成要素

油气长输管道由输油(气)站场和线路两部分构成。输油站场主要包括首站、中间热站、泵站、热泵站、阀室、末站(通常为转运油库或企业附属油库)等,输气站场主要包括首站压气站、中间压气站、支线配气站、阀室、终点配气站等。而作为长距离输气管道心脏的压气站,主要任务是进行气体的调压、计量、净化、加压和冷却,大型燃驱、电驱压缩机则是其核心设备。油气长输管道除了管道本身、站场外,还有通过水域、铁路、地质等障碍的穿跨越段,以及阴保、通信、自控、伴行路、水电供应、维抢修等辅助设施和建筑。

2.2建设特点

油气长输管道建设具有自然环境多样、社会环境复杂和人员设备调遣投入大等特点。一是我国幅员辽阔,油气长输管道途经区域多,地质状况较为复杂,而且地貌比较多样化,一定程度上给施工的难度增加了很多不确定性;二是油气长 输管道建设所经之处,涉及村庄乡镇以及矿产、水源等多种资源,沿途百姓和企业诉求高,各方关系协调量大;三是在油气长输管道施工的过程中,线路较长、涉及点较多,而且管道所需要的人力资源和机械设备也相对来说规模集中、一次投入大。这些特点决定了长输管道较其他工程施工要应对更多更复杂的风险,包括自然风险、社会风险、政策法规风险、行为责任风险、组织管理风险,以及经济技术风险等。

2.3运营特点

油气长输管道运行投产后,运营企业一般要定期对管道实施内检测、外防腐检测等作业,掌握管道本体和防腐层质量情况,对质量缺陷进行及时修复和完善;对泵、压缩机、阀门等进行检查和养护,对仪表等计量设备进行检查和标定,有效保证仪器设备的性能和正常运转,确保管线本身安全。同时,为应对复杂的自然环境和社会环境,要对管线进行日常巡护管理,对场站、阀室实施有人值守或无人远程监测,对重要场站、重要穿跨越点进行武装力量值守,避免管道占压或人为破坏。通过SCADA系统进行生产调度和自动化控制,管道生产管理系统进行调运管理、运销计量管理、能耗及周转量管理等。

3 油气长输管道风险管理对策

油气管道风险管理的核心是对管道风险进行评价。目前采用安全表检查法、事故树分析法、 WBS-RBS和HAZOP法等,对管道建设运营过程中可能遇到的风险进行识别、评价、应对及监控,通过动态全过程的风险管控,期望以最小代价、最大限度地实现油气长输管道工程总体目标。

3.1风险识别

进行风险识别,首先要熟悉管道工程现场,再搜集油气长输管道事故历史信息,包括企业内部和行业风险数据库以及管道工程规范和标准等信息,进而咨询有经验的施工单位、勘察单位、监理单位、设计院、运营企业等有关部门专家。采用检查表法、事件树、头脑风暴法、情景分析法、因果分析法等方法,对每一工序和管段可能发生的问题进行有效估计,最终汇总形成油气长输管道工程风险识别列表。

对风险事件发生概率的分析可以基于主观概率、客观概率和合成概率三种方法。主观概率分析是指由决策者或专家根据合理的判断、搜集到的信息及过去长期的经验所做出的估计。客观概率分析是指根据收集有关油气长输管道工程历史数据或者利用理论概率分布来估计事件发生的概率或概率分布。合成概率分析是指在客观结果分析的基础上,结合分析者自身经验进行的综合性分析。再者就是要对事件后果进行分析,通过获取大量风险实例,全面采集主客观两方面数据,对风险发生的概率和后果进行定量、定性分析,一般采用专家打分、风险矩阵、定量风险评价等方法。

3.2风险评价

油气长输管道风险评价是指在对风险进行有效判断的基础上,通过建立系统的风险评价模型,对风险因素影响进行综合分析,并估算各风险发生的概率及其可能导致的损失大小,从而找到该项目的关键风险,确定工程整体风险水平,为如何处置这些风险提供科学依据,以保障项目的顺利进行。

风险评价过程主要包括四个方面内容:一是确定管道项目风险评价基准。风险评价的基准是针对该项目主体每一种风险后果确定的可接受水平。风险的可接受水平是绝对的,也是相对的;二是使用风险评价方法确定该管道项目整体的风险水平。项目风险整体水平是所有单个风险综合之后确定的;三是使用风险评价工具挖掘该项目各风险因素之间的因果关系,进而确定其中的关键因素;四是作出项目风险的综合评价,确定项目风险状态及风险管理策略。

管道项目风险评价常用主观风险评估、故障类型及影响分析(FMEA)、故障树分析(FAT)等方法。一是主观风险评估法,即利用专家经验等隐性知识,直观判断该管道项目的每一单个风险并赋予相应的权重,如0到10 之间某一个数字。 0代表无风险, 10 代表风险最大值,然后把 各个风险按照加权平均法进行计算,再与风险评价基准进行分析比较。二是故障类型及影响分析(FMEA)法,这是一种能对元件或系统进行风险评估的方法,它基于失效概率,给出可能的失效模式和失效结果,它以积累的数据、资料和计算机数据库为基础。 FMEA是基于工程鉴定和工程数据基础,因此该评价方法能用于为现有装置提供设计修改和改进意见,也可为新项目提供指导。三是故障树分析(FAT)法,属于演绎逻辑分析方法,故障树是由若干节点和连接这些节点的线段组成的,每个节点表示某一具体事件,而连线则表示事件之间的某种特定关系。它在前期预测和识别各种潜在风险因素的基础上,运用逻辑推理的方法,沿着风险产生的路径,求出风险发生的概率,并能提供各种控制风险因素的方案。

当前,用于管道风险评价比较完整的方法为W.Kent Muhlbauer所提出的评分法,如图1所示。其中“第三方破坏、腐蚀原因、设计原因、操作原因”评分的“指数和” 是表示管道事故发生的概率,由“介质危险性、影响系数”决定的“泄漏冲击指数”是表示管道事故的损失。

3.3 风险应对及监控

管道工程风险应对对策主要有风险回避、损失控制、风险自留和风险转移等。这些风险对策的适用对象各不相同,需要根据风险评价结果,对不同的风险事件选择最适宜的风险对策,从而形成最佳风险对策组合。在管道建设运营过程中,根据沿线的自然条件、地形特点、社会环境和依托条件、沿线地方政府和企业百姓的协调关系及关注重视程度,项目组自身的条件能力等具体实际,从多方面分析风险因素,制定预防措施、灾难计划、应急预案并予以落实。

风险监控是对管道工程风险管理的有力保证,是在管道建设运营过程中跟踪已识别的风险,监视剩余风险和识别新的风险。由于实施过程中边界条件不断变化,可能会有新的风险出现,也可能会有原来预测出的风险消失,所以必须对项目风险进行连续监控,以评价风险决策的合理性,并确定在条件发生变化时,是否应该提出新的处理方法。

4 结语

2013年11月22日东黄输油管道因原油泄漏发生爆炸、 2014年6月30日新大一线输油管线因第三方施工损坏发生原油泄漏着火等事件,无不说明加强风险管理事不宜迟,加强管道建设运营全过程、全生命周期管理具有重要现实意义。在风险管理方面,除增加投资、优化设计等固有的措施外,综合施治更是必不可少。主要包括以下几个 方面:

(1)抓好安全宣传和教育。对管道沿线企业、居民及管道单位职工加强教育, 进一步宣传贯彻、落实《石油天然气管道保护法》,减少占压等现象发生,避免发生第三方破坏等事故。

(2)加强日常管理。在铁路、公路、河流穿越点的标志要清楚、明确,并且应能从不同方向、不同角度均可看清,在通过水源地、自然保护区应做好防护措施,避免引起泄漏污染。要加强巡线检查,加大巡线频率,提高巡线的有效性。

(3)保证管体质量。在施工过程中,要建立质量管理保证体系,规范施工组织管理,加强检验手段,强化监理的过程监督和成果确认,确保管材、防腐层、内涂层施工质量。施工完毕后要按规范标准做好水压气压严密性、强度等测试,排除焊缝及母材缺陷,增加管道的安全性。

(4)做好修补维护。要制定严格的规章制度,对于发现缺陷要及时正确修补,并严格复检,做好记录。

(5)规避误操作。要进一步加强本工程几个设计单位相互间的配合, 做好衔接、交叉部分的协调, 使总体设计质量为优,规避设计误操作;选择经验丰富、设备可靠、综合实力强的承包商和人员进行施工,并有优秀的第三方对其施工质量进行强有力的监督和检验,规避施工误操作;建立完善的规章制度,加强培训、不走过场,工人经过严格培训后持证上岗,避免因严重操作失误而造成的事故,规避运营误操作;对重要仪器、设备要有完善的检查项目和维护方法,做好备品备件管理,严格按计划按规定进行定期维护,并建立好包括维护记录档案,避免维护误操作。 ◢

参考文献

[1] Project Management Institute 著.项目管理知识体系指南[M]. 许江林,等译.北京:电子工业出版社,2013.

[2] 徐礼萍.油气长输管道工程中的风险评价浅析[J].环境大视野,2010,(01).

[3] 王学国.长输管道施工阶段的风险管理[J]. 石油化工建设,2007,(08).

[4] 俞维纫等.长输管道风险评价及应用[J]. 水运科学研究所学报,1999,(01).

[5] 中国石油集团经济技术研究院.2013年国内外油气行业发展报告.

2014年第4期(总第17期)

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