輸油站場運行風(fēng)險因素分析及評價方法研究

黃 斐

（陜西延長石油（集團(tuán)）管道運輸?shù)谝环止?，陜?榆林 718500）

1 研究背景

在長距離管道運輸系統(tǒng)之中輸油站場發(fā)揮著極為重要的作用?，F(xiàn)階段我國油氣站場風(fēng)險評估工作還位于發(fā)展初期，由于所需設(shè)施數(shù)量龐大且工藝繁瑣，再加上失效情況頻發(fā)，此時就會使得風(fēng)險評估工作難度大幅度增長，因此，以往的站場風(fēng)險評判工作都是在主要設(shè)備已經(jīng)完全失效或?qū)⒁耆У幕A(chǔ)之上所構(gòu)建的評判模型。如此一來，所得到的評判工作結(jié)果沒有充分考慮到站場輔助設(shè)施事故的存在，對于有關(guān)站場風(fēng)險所造成的影響，因此不能發(fā)揮出針對站場運作故障的警報效果，從而就不能體現(xiàn)出風(fēng)險評判工作對于小型事故的警報性能。但是不管是由海因里希安全法則還是完整性管理理念出發(fā)，提前性的排查出小型事故或是安全隱患，都是最為基本且效率最高的事故預(yù)防工作措施。

綜上所述，本文主要針對此，綜合性闡述了輸油場站風(fēng)險評估工作，并取得一定成果的同時，依據(jù)工程具體狀況將工作重點轉(zhuǎn)移到輸油站場風(fēng)險影響因素的探究工作之中，并將風(fēng)險評估工作的落實時間提前至系統(tǒng)單元故障的出現(xiàn)時間以前。[1]借助故障樹分析模式，對輸油站場進(jìn)行區(qū)域性劃分，然后進(jìn)行風(fēng)險識別以及敏感因素分析工作，在對諸多故障情況可能引起的人體傷害環(huán)境破壞或是財產(chǎn)損失進(jìn)行綜合性評估后，再借助風(fēng)險矩陣來實現(xiàn)針對輸油站場風(fēng)險的區(qū)域性影響水平評估工作，最終為輸油站場運作過程之中，相關(guān)管理人員對于風(fēng)險因素的解決方案提供參考依據(jù)。

2 輸油站場運行風(fēng)險因素分析及評價基本思路

相比于以往所運用的事故風(fēng)險分析工作，運作風(fēng)險分析工作的特點就是能夠監(jiān)測到系統(tǒng)產(chǎn)生故障時的實時狀態(tài)，拋開系統(tǒng)之中的重要設(shè)施以外，還會對相關(guān)配套輔助設(shè)施的故障情況而引起的相關(guān)設(shè)備不能平穩(wěn)運行進(jìn)行重點分析，上述故障情況在一般情況下修復(fù)工作及時的話，可行性極高。以往的事故風(fēng)險分析工作的重點就是在站場主要設(shè)施產(chǎn)生故障或是出現(xiàn)火災(zāi)爆炸等嚴(yán)重事故時，然而，當(dāng)出現(xiàn)上述情況所造成的事故，通常情況下在短時間之內(nèi)無法進(jìn)行有效的修復(fù)。

本文首先依據(jù)風(fēng)險情況的特性進(jìn)行整體性的劃分，根據(jù)原油的流向狀況進(jìn)行劃分工作可以看出，加熱爐區(qū)、閥組區(qū)、清管器收發(fā)設(shè)備區(qū)、儲罐區(qū)以及輸油泵機(jī)組區(qū)等五部分共同構(gòu)成輸油站場風(fēng)險區(qū)塊。借助故障樹分析模式來對諸多風(fēng)險區(qū)塊做好風(fēng)險誘因的識別工作后，就能相應(yīng)的排查出風(fēng)險區(qū)塊中的安全隱患以及不足之處，運用專家評分模式進(jìn)行不同風(fēng)險區(qū)域的風(fēng)險評估工作，最后根據(jù)工程現(xiàn)實狀況，對不同風(fēng)險區(qū)塊做出相應(yīng)權(quán)重的授予，最后就能得到輸油站整體運營風(fēng)險評估值。

3 輸油站場區(qū)塊運行風(fēng)險因素分析

本文由輸油場的加熱爐區(qū)著手，借助故障樹分析模式來進(jìn)行運行風(fēng)險因素源頭的探究。其他區(qū)塊依據(jù)同樣的方式進(jìn)行運行風(fēng)險源的探究分析。

現(xiàn)階段，直接加熱以及間接加熱是長途運輸管道的主要原油加熱方式。其中的直接加熱方式就是指原油經(jīng)過加熱爐，吸取燃燒過程中燃料所釋放的熱量。而間接加熱方式就是指原油在換熱器中借助相關(guān)的中間介質(zhì)來進(jìn)行能量的吸取，從而實現(xiàn)升溫的效果。

本文主要針對此探究長途運輸管道運用過程之中較為常見的直接加熱方式，而在直接加熱方式之中，管式加熱爐是最為普遍的加熱設(shè)施。[2]本文將管式加熱爐以及相關(guān)輔助設(shè)施作為研究目標(biāo)，借助故障樹分析模式來進(jìn)行加熱爐區(qū)的運行風(fēng)險探究。

3.1 加熱爐區(qū)運行故障樹建立

依據(jù)安全理論，借助故障樹分析模式，以加熱爐運行故障為例，探究加熱爐運作階段可能出現(xiàn)的故障情況以及其誘發(fā)原因，然后進(jìn)行相應(yīng)的邏輯推理探究誘發(fā)原因與基本情況之間的聯(lián)系，最后對加熱爐運作故障的諸多干擾因素進(jìn)行整理分析。根據(jù)加熱爐在輸油站工藝流程中的作用，建立起加熱爐運行故障樹，如圖 1 所示。

圖1 加熱爐區(qū)運行故障樹

續(xù)圖1 加熱爐區(qū)運行故障樹

3.2 加熱爐區(qū)運行故障樹最小割集分析

在加熱爐區(qū)的運作階段故障樹之中，可以引發(fā)頂事件的基本情況的聚合題叫做割集?？梢灾率鬼斒录バЧ幕厩闆r的組合最小化叫做最小割集。最小割集可以明確表明，當(dāng)出現(xiàn)哪項基本情況或是組合能夠出現(xiàn)安全事故，因此就能夠提前性的找出相關(guān)系統(tǒng)之中最為薄弱的部分或是環(huán)節(jié)。

3.3 加熱爐區(qū)運行故障樹底事件的結(jié)構(gòu)重要度分析

不對基本情況的真實產(chǎn)生幾率進(jìn)行考慮工作就是所謂的結(jié)構(gòu)重要度。也可以理解為，如果所有基本情況的產(chǎn)生幾率都相同，此時只由結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行全體基本情況對于頂上事件出現(xiàn)所以造成的影響程度的分析工作。結(jié)構(gòu)重要度能夠從根本上體現(xiàn)出頂事件出現(xiàn)情況下，底事件所造成的影響或是貢獻(xiàn)程度。

4 加熱爐區(qū)運行故障

將安全理論作為基礎(chǔ)，借助故障樹分離模式，把加熱爐的運作故障試做頂事件，同時由該事件開始，對加熱爐運作階段可能出現(xiàn)的故障情況以及相關(guān)誘發(fā)因素，進(jìn)行相應(yīng)的分析以及研究工作，然后進(jìn)行相關(guān)的邏輯推理工作，探究誘發(fā)因素的中間事件和基本事件之間的聯(lián)系，最終對加熱爐運作狀況的諸多影響因素進(jìn)行綜合性的判斷以及整理。

5 風(fēng)險矩陣評價法

風(fēng)險擁有兩維性的特征，對于一個固定設(shè)備而言，風(fēng)險的規(guī)模會受到該設(shè)備發(fā)生幾率與事件聯(lián)系所造成的后果影響。風(fēng)險的數(shù)學(xué)表示如下：失敗概率*失敗后果=風(fēng)險。借助RBI 技術(shù)，對輸油站單個區(qū)塊運作風(fēng)險以及整體運作風(fēng)險，通過矩陣進(jìn)行表示。該方式就是借助風(fēng)險定義，將評判結(jié)果歸入5×5 的矩陣之中，依據(jù)由上至下進(jìn)行不同風(fēng)險等級的劃分，水平軸表示故障的產(chǎn)生幾率等級，垂直軸表示失敗后果的嚴(yán)重性等級，而嚴(yán)重性又分為財產(chǎn)損失、環(huán)境破壞以及人身傷害等三方面。[3]由于這三方面具有不可疊加性，因此，在現(xiàn)實評判過程中將最為嚴(yán)重的作為真實后果程度。

6 結(jié)語

綜上所述，在我國以及世界的工業(yè)領(lǐng)域之中，管道運輸工程已經(jīng)實現(xiàn)了大范圍的普及以及運用，同時還擁有著較為廣闊的發(fā)展前景。但是管道運輸工作在現(xiàn)實使用過程之中極易受到外部環(huán)境的影響出現(xiàn)腐蝕情況。例如機(jī)械破壞、加工缺陷、自然災(zāi)害以及應(yīng)力腐蝕裂紋等都屬于外界影響因素。上述因素都會造成管道的穿孔或是斷裂情況的出現(xiàn)。與此同時，站場儲罐位置也極易受到腐蝕、明火以及累積情況的影響，從而造成安全事故的出現(xiàn)。上述情況不但嚴(yán)重影響國家以及有關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，同時還會嚴(yán)重破壞環(huán)境，甚至造成大范圍的災(zāi)難。