海洋平臺(tái)基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)技術(shù)

【摘要】簡(jiǎn)要介紹了基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)技術(shù)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法及海洋石油生產(chǎn)設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過程，基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用于海洋石油生產(chǎn)設(shè)施的檢驗(yàn)檢測(cè)既能保證海洋石油生產(chǎn)設(shè)施的安全又能有效降低檢驗(yàn)檢測(cè)費(fèi)用，具有明顯的安全效益和經(jīng)濟(jì)效益，具有很好的應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】海洋平臺(tái)；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；檢驗(yàn)檢測(cè)；RBI

海洋石油開采由于其特殊的地理環(huán)境，具有技術(shù)復(fù)雜，投資高、風(fēng)險(xiǎn)大等特點(diǎn)，海洋石油史上發(fā)生過多起災(zāi)難性事故，帶來了巨大損失。為保障海上石油生產(chǎn)安全，經(jīng)過不斷地探索和研究，尋求一種既高效、經(jīng)濟(jì)又能保證設(shè)施安全的檢驗(yàn)技術(shù)方法。基于此，基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)技術(shù)得到了發(fā)展。

1、基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)技術(shù)概念

基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)技術(shù)是以對(duì)設(shè)備量化的風(fēng)險(xiǎn)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，將海洋石油工程中的平臺(tái)系統(tǒng)各個(gè)組成部件、生產(chǎn)系統(tǒng)和輔助生產(chǎn)系統(tǒng)的每個(gè)設(shè)備單元，包括平臺(tái)結(jié)構(gòu)單元和容器、管道、鍋爐等評(píng)價(jià)單元進(jìn)行分析和評(píng)估，按設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)的概念，對(duì)風(fēng)險(xiǎn)較高的設(shè)備的管理、檢驗(yàn)、維護(hù)和操作加大關(guān)注，保證將設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)最小化。借助于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估所獲得的數(shù)據(jù)和結(jié)論，并綜合考慮經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、可靠性和安全性等因素，可以制定適當(dāng)?shù)娘L(fēng)險(xiǎn)管理程序，使系統(tǒng)操作者和管理者做出安全決策海洋石油工程的實(shí)施過程中，不論是平臺(tái)還生產(chǎn)裝置或者輔助設(shè)備和生活設(shè)備等，都充滿了不確定的風(fēng)險(xiǎn)，根據(jù)不同海洋石油工程設(shè)備結(jié)構(gòu)和功能等的不同特點(diǎn)，其失效的模式、機(jī)理和后果都不盡相同。

2、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

風(fēng)險(xiǎn)具有客觀存在性，也就是說風(fēng)險(xiǎn)無處不在，即使很有把握的事情，也可能有意外發(fā)生。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估就是對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行識(shí)別、評(píng)估，然后做出全面、綜合的分析。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估可以解決以下四個(gè)問題：1）意外事件是否可能發(fā)生；2）意外事件發(fā)生的失效頻率和可能性；3）意外事件發(fā)生后會(huì)會(huì)有什么樣的后果產(chǎn)生。4）意外事件發(fā)生后后果是否可以接受？風(fēng)險(xiǎn)表征最常用的方式就是風(fēng)險(xiǎn)矩陣，風(fēng)險(xiǎn)矩陣是將多種風(fēng)險(xiǎn)統(tǒng)一表示的一種方法，它將設(shè)備發(fā)生事故的可能性和相應(yīng)的后果置于一個(gè)矩陣之。風(fēng)險(xiǎn)矩陣已經(jīng)在很多工程領(lǐng)域的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)中被廣泛采用。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過程可分為四個(gè)步驟：A）危險(xiǎn)辨識(shí)；B）失效頻率評(píng)估；C）失效后果評(píng)估；D）風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[1]。

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的類型分為定性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、半定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估三種類型[1]。首先企業(yè)的管理者在評(píng)估之前，決定要采用哪種類型的評(píng)估方式來解決要處理的問題。判斷評(píng)估類型的好壞，關(guān)鍵在于降低和評(píng)估的風(fēng)險(xiǎn)的過程是否合理可行。各種評(píng)估方法各有利弊，定性評(píng)估需要的數(shù)據(jù)量最少，使用的技巧也比較少，在應(yīng)用方面較為簡(jiǎn)便。相反，定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過程需要大量的數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)對(duì)問題進(jìn)行全面的分析。半定量評(píng)估介于定性和定量評(píng)估之間。

在評(píng)估過程中，要進(jìn)行危險(xiǎn)識(shí)別，要采用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估類型決定識(shí)別的方法。對(duì)于定性和半定量評(píng)估，可以采用粗略的危險(xiǎn)識(shí)別方法，但是對(duì)于定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估要采用全面的詳細(xì)的危險(xiǎn)識(shí)別方法定性、半定量和定量評(píng)估，都要使用一些具體的不同的評(píng)估方法來分析。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的主要方法有：（1）危險(xiǎn)識(shí)別的方法，包含失效模式與影響分析（FMEA）、如果-怎么樣方法（What-If方法）和危險(xiǎn)與可操作性分析（HAZOP）；（2）風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的方法，主要有：法規(guī)符合性評(píng)估；定性風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；半定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；（3）風(fēng)險(xiǎn)降低措施的類型：消除；預(yù)防；減緩；撤離、逃生[1]。

3、海洋石油生產(chǎn)設(shè)施風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過程

海洋石油工程的風(fēng)險(xiǎn)主要有平臺(tái)上工藝設(shè)備的損壞和泄漏、管道的泄漏、井噴、碰撞、極端海況下的結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)和非結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)等?？紤]到海區(qū)的特點(diǎn)和海洋平臺(tái)結(jié)構(gòu)的工作特點(diǎn)，主要考慮海冰、風(fēng)、浪、流的作用；確定以下幾種破壞機(jī)制：平臺(tái)整體傾覆、海冰碰撞、海底管線懸空、平臺(tái)甲板海水淹漫等。針對(duì)海洋工程的特點(diǎn)，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的過程如圖2所示。在風(fēng)險(xiǎn)和安全分析中，應(yīng)將不確定性進(jìn)行分類處理，這有利于實(shí)際復(fù)雜系統(tǒng)的建模和分析。在人們的認(rèn)識(shí)中，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的每種假設(shè)和模型都對(duì)應(yīng)著一種置信程度，并以一個(gè)概率表達(dá)出來。一旦獲得某一類設(shè)備的通用失效概率，建立其通用失效概率模型，就可以通過修正指標(biāo)計(jì)算這一類設(shè)備中某具體單元實(shí)際的失效概率。

對(duì)于海洋石油工程結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)中的后果評(píng)估是指事故發(fā)生后，首先要確定該類事故發(fā)生的概率，更重要的是還要確定此類事故引起的嚴(yán)重后果。

目前，多維聯(lián)合概率理論和可靠度理論可以用來求解海洋平臺(tái)失效概率，但由于海洋平臺(tái)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和海洋環(huán)境的特殊性，國(guó)內(nèi)外尚無固定的模式來分析其結(jié)構(gòu)失效的后果。對(duì)于海洋石油平臺(tái)來說，設(shè)備單元失效導(dǎo)致的后果主要有：設(shè)備損失、人員傷亡以及環(huán)境污染等。設(shè)備損失和環(huán)境污染比較容易計(jì)算其經(jīng)濟(jì)后果，而人員傷亡則要考慮多種情景。當(dāng)一個(gè)海上石油平臺(tái)各個(gè)單元的失效可能性和一旦失效造成后果可以預(yù)測(cè)時(shí)，這些單元的風(fēng)險(xiǎn)就可以進(jìn)行量化計(jì)算，分析所得到的風(fēng)險(xiǎn)矩陣就可以用來支持制訂海洋平臺(tái)的完整性管理。

4、結(jié)束語

綜上所述，基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)技術(shù)是近些年發(fā)展的先進(jìn)設(shè)備管理技術(shù)，將基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用于海洋石油生產(chǎn)設(shè)施的檢驗(yàn)檢測(cè)和管理，既能保證海洋石油生產(chǎn)設(shè)施的安全又能有效降低檢驗(yàn)檢測(cè)費(fèi)用，具有明顯的安全效益和經(jīng)濟(jì)效益。因此，基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)技術(shù)在海洋石油生產(chǎn)設(shè)施檢驗(yàn)檢測(cè)領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1]牟善軍，海上石油工程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)研究[D].青島：中國(guó)海洋大學(xué)，2006.