我國油氣管道工程項目的安全評價要點

第十章輸油管道的安全管理第一節(jié)概述一、輸油管道安全的重要性（一）輸油管道事故的特點長距離輸油管道具有密閉性好、自動化程度高等特點，其安全性優(yōu)于鐵路、公路、船舶運輸?shù)确绞?。但由于儲運的介質(zhì)是原油、輕油、液化氣等易燃、易爆、易揮發(fā)和易于靜電聚集的流體，有的還含有毒物質(zhì)，一旦系統(tǒng)發(fā)生事故，泄漏的油氣極易起火、爆炸，釀成人員傷亡及財產(chǎn)損失的惡性災害。與天然氣泄漏不同之處在于：油品大量泄漏還會污染水源、土壤，對公眾健康及環(huán)境造成長期的不良影響。油罐火災中絕大多數(shù)發(fā)生在汽油等輕油及原油罐據(jù)統(tǒng)計原油罐和汽油罐的火災占油罐火災的比例我國是66%,前蘇聯(lián)為90%。大型油罐火災的火勢猛烈，火焰溫度很高，熱輻射強度大，容易發(fā)生爆炸或引燃附近油罐。油品外溢會形成大面積火災，撲救困難。特別是原油和重油罐，若油品含水或罐內(nèi)有水墊層，油罐著火后一定時間可能發(fā)生沸溢，油氣噴濺四射使火勢更大，這將擴大過火面積且容易造成人員傷亡。1989年黃島油庫的原油罐火災就是由于沸溢造成了巨大損失。（二）輸油管道安全的重要性當輸油管道通過人口稠密的地區(qū)或接近重要設施時，大火及爆炸將造成生命、財產(chǎn)的巨大損失；在邊遠的荒漠、山區(qū)，往往因消防力量不足或水源較遠等條件限制，滅火困難。輸油管道的站場和油庫的罐區(qū)集中儲存著大量油品，裝卸操作頻繁，引發(fā)火災的危險因素很多。輸油管道的這些事故會造成人員傷亡和直接經(jīng)濟損失，以及上游的油氣田和下游的工礦企業(yè)停工減產(chǎn)的間接損失。輸油管道事故還可能污染環(huán)境，給公共衛(wèi)生和環(huán)境保護帶來較長時間的負面影響。在社會日益重視公眾安全和環(huán)境保護的背景下，油氣管道系統(tǒng)的安全受到了更為廣泛的關注。長距離輸油管道是大口徑、長距離、高壓力的大型管道系統(tǒng)，是國家能源供應大動脈和國民經(jīng)濟的重點工程，肩負著為國民經(jīng)濟健康快速發(fā)展提供能源保障的重要責任，它們的安全運行有重大的社會和經(jīng)濟意義。在全球經(jīng)濟一體化發(fā)展和我國加入WTO的形勢下，提高安全管理水平已成為提高企業(yè)的綜合效益及競爭能力、進入國際市場的重要手段。二、我國油氣管道的安全形勢我國已建成油氣管道4萬多公里，其中東部許多管道運行已接近或超過20年，逐步進入后期事故多發(fā)階段。由于建設當時的技術經(jīng)濟條件所限，設計、施工水平、材料缺陷、多年運行的損傷等原因，管道安全存在不少隱患。近年來，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市及城鎮(zhèn)建設、廠礦及交通設施建設也日益頻繁，違章施工傷害管道、違章建筑占壓管道的事件增多。第三方故意破壞引發(fā)的管道泄漏事故呈上升趨勢，更給管道系統(tǒng)的安全造成嚴重威脅。2003年底在蘭成渝成品油管道的廣元段，因打孔盜油造成汽油噴射泄漏的惡性事故就是典型的例子。由于上述原因，我國油氣管道事故率比發(fā)達國家要高很多倍。據(jù)統(tǒng)計，近30年來，歐洲、前蘇聯(lián)、美國的輸氣管道事故率（單位：次/（千公里年））分別為0.42、0.46、0.60，總平均值大致為0.5。我國四川地區(qū)12條輸氣管道的事故率為4.3。西歐17國輸油管道泄漏事故率2000年為0.25。我國東北和華北地區(qū)輸油管道運行以來，粗略統(tǒng)計事故率要超過2.0。近年新建成的西氣東輸管道、蘭成渝成品油管道、陜京輸氣管道及建設中的陜京二線、大西南成品油管道和計劃建設的西部原油、成品油管道等都是大口徑、長距離、高壓力的大型管道系統(tǒng)，是西部大開發(fā)的重點工程，它們的安全運行對國民經(jīng)濟有重大意義。這些管道經(jīng)過沙漠、高山，通過濕陷性黃土區(qū)域及多條地震斷裂帶。沿線地形地貌復雜，地質(zhì)災害類型多、頻率高。2004年投產(chǎn)的甬滬寧原油管道及建設中的沿江輸油管道等，都是建在人口及城鎮(zhèn)最密集的華東沿海地區(qū)。這些管道一旦泄漏或發(fā)生火災爆炸事故，將產(chǎn)生重大損失及惡劣影響。當前形勢下，油氣管道安全的重要性和緊迫性更為突出。增強安全生產(chǎn)意識，提高安全管理水平，保障油氣管道安全運營，是擺在我國儲運工程技術人員和管理人員面前的重要任務。三、輸油管道事故原因與后果分析下面根據(jù)事故統(tǒng)計資料分別對輸油管道的危害因素及事故后果進行分析。(一)輸油管道事故統(tǒng)計分析表10.1列出了西歐和美國1971~1995年輸油管道事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)的原因分類。表10-1西歐及美國輸油管道的事故統(tǒng)計(1971-1995年)外力損傷腐蝕機械損傷操作失誤自然災害其他西歐33%30%25%7%4%1%美國34%33%18%2.5%4.5%8%由管道事故率統(tǒng)計可見，歐美國家輸油管道事故原因主要是外力損傷、管材及管件的機械損傷、腐蝕，其次是操作失誤、自然災害等。外力損傷中，一種指由于外部的活動，如工業(yè)、道路建設、爆破、開挖、管道施工、維修等活動引起的意外損壞；另一種是第三方惡意損壞，例如近年我國發(fā)生的打孔盜油事件屬于這種。管材及管件的機械損傷往往是由材料損傷或施工損傷引發(fā)，除了管壁變形、凹陷等引起的泄漏外，較多事故發(fā)生在閥門、法蘭等管件上，站場內(nèi)的泄漏較多集中在這些部位。管道內(nèi)、外腐蝕引起的泄漏事故中，輸油管道外腐蝕次數(shù)及總泄漏量都占主要位置。腐蝕事故多發(fā)生在管子的焊道、管道穿(跨)越處、錨固及防腐層補口處的管段上，因為這些部位都易于產(chǎn)生管材損傷、應力集中、焊接缺陷及防腐層破損。自然災害主要是由于地震、塌方、泥石流、洪水、雷擊等造成的管道損壞。輸油管道大量泄漏的主要原因是管子開裂。按管子開裂孔徑的尺寸，從小到大排序，一般分為：針孔、裂縫、漏口、裂口、斷裂等幾種。開裂孔徑、面積越大，平均泄漏量越大。表10-2我國東部輸油管道的事故統(tǒng)計(1970—1990年)破壞原因外部干擾設備故障腐蝕違規(guī)操作施工、管材其他比例/(%)8.330.321.320.58.511.1表10-3我國輸油管道設備事故統(tǒng)計(1970—1990年)分類加熱爐閥門泵機組油罐電氣設備其他比例/(%)31.626.821.011.67.91.1表10-2、10-3列出了1970-1990年我國輸油管道事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)。這20多年中我國輸油管道事故原因主要是設備故障、腐蝕、操作失誤，其次是外部干擾和施工、管材質(zhì)量問題。我國輸油管道事故主要原因與歐美不同，是因為東部管線多建設在20世紀70-80年代，受到當時經(jīng)濟、技術水平的限制，在設備、材料及施工質(zhì)量、自動控制等方面與先進水平有較大差距所致。20世紀90年代以來，打孔盜油等故意破壞的事故率呈快速上升的趨勢，這給輸油管道安全造成了極大損害。近年新建的大型油氣管道在設計、材料設備、施工等方面技術水平有很大提高，設備故障及誤操作的事故率下降。（二）輸油管道泄漏事故的后果及影響因素輸油管道事故泄漏可能引起火災爆炸，造成人員傷亡及財產(chǎn)損失。泄漏不僅使所輸油品大量流失，由于漏出的油品往往會污染河流、地表和地下含水土層，從而污染飲用水，對生態(tài)環(huán)境和社會影響很大。原油泄漏后對生態(tài)環(huán)境有長期的負面影響，除了溢油直接損失，處理事故還需要花費油品回收、清洗、環(huán)境凈化及賠償損失等費用。輸油管道事故后果的影響因素主要有以下幾方面：.油品泄漏量及擴散條件.管道運行中，因管子開裂引發(fā)的泄漏量與裂口大小程度、泄漏持續(xù)時間有關，開裂的孔洞越大，泄漏持續(xù)時間越長，泄漏量就越大。一般情況，局部腐蝕形成的針孔滲漏量很小，而機械損傷導致的裂口會大量漏油。通常條件下，泄漏量越大，污染范圍也越大。但某些情況下也有例外，例如高壓管道內(nèi)，油品從小孔中向上噴射邛隨風四處飄散到遠處；埋地管道長期泄漏的油品隨地下水或地面水流動，或土壤為滲透率較高的沙土、礫石層，使油品容易擴散，這些都可能導致大面積的環(huán)境污染。目前，西歐的管道公司將受泄漏影響的面積超過1000m2的事故，定義為嚴重的環(huán)境污染事故。.管道周邊的人口密度泄漏事故后果的嚴重程度與當?shù)厝丝跔顩r有關，若事故發(fā)生在荒無人煙地區(qū)，則后果輕微，人口越密集，事故后果危害性越高。特別在工業(yè)區(qū)或商業(yè)區(qū)附近，不但人口密集，還由于土建施工及大型機械作業(yè)較多，危及管道的因素增多，事故頻率較高，風險更大。.管道所輸介質(zhì)的危險性所輸介質(zhì)的物理性質(zhì)將影響到泄漏事故的后果，主要考慮介質(zhì)的危險性。危險可以分成兩類，即當前危險和長期危險。當前危險指突然發(fā)生并需要立即采取措施的危險，但危害的持續(xù)時間短。如火災、爆炸、接觸毒物等，將立即造成人員傷亡和財產(chǎn)損失。長期危險是指持續(xù)時間較長的危險，如水源污染、潛在致癌性等，這些屬于慢性危害，隨時間的推移，其危害性可能更大。天然氣、液化氣等泄漏后，火災、爆炸危險性比一般油品的危險更大，而原油泄漏后對生態(tài)環(huán)境有長期的負面影響，長期危險較大。(1)油品的易燃易爆性石油及天然氣的易燃、易爆性是泄漏后引發(fā)火災或爆炸的內(nèi)因。評價油品燃燒、爆炸危險的主要物性參數(shù)有：閃點、蒸氣壓、爆炸極限等。閃點是衡量油品火災危險性的主要標志，以前國內(nèi)按閃點高低劃分石油及油品的危險等級。閃點低于28℃的油品，屬于易燃液體，航空汽油、車用汽油、航空煤油屬于這類。由于原油的蒸汽壓較高，閃點較低，也多屬易燃液體。近年發(fā)布的GB50183-2004《石油天然氣工程設計防火規(guī)范》中，將易燃液體按蒸氣壓、閃點分別劃分：37.8℃時蒸氣壓＞200kPa的液態(tài)烴為甲A類，如液化石油氣、液化天然氣、天然氣凝析油及未穩(wěn)定凝析油。閃點低于28℃的液體(甲A類除外)為甲B類，如汽油、原油及穩(wěn)定凝析油。將閃點＞28℃的可燃液體按閃點從低到高分為了乙A、乙B和丙A、丙B類。這種油品火災危險性分類方法與國外基本相符。當油氣在空氣中的濃度在爆炸上限與下限之間，遇到引爆源時有爆炸危險。油氣的燃燒限范圍的下限與爆炸限一致，上限略高于爆炸上限。若混合氣濃度高于爆炸上限卻在燃燒限內(nèi)，則不會爆炸，但會燃燒，而后爆炸。幾種油品在空氣中的爆炸極限（體積濃度）：車用汽油為1.58%?6.48%,煤油為1.4%?7.5%。油氣的爆炸往往與燃燒相聯(lián)系，兩者一定條件下可以互相轉(zhuǎn)換，所以易燃性大的油品往往爆炸危險性也大。（2）油品的靜電積聚性油品在管道中流動、充裝容器時的沖擊、噴濺及沉降等過程中，都會產(chǎn)生靜電積聚。因為靜電放電的火花引燃油氣的火災、爆炸事故，主要發(fā)生在有油氣形成的油罐、油槽車及油輪中。據(jù)日本官方統(tǒng)計，油品的火災爆炸事故中，約有10%屬于靜電引發(fā)的事故。當液體的電導率在10-12?10-iiS/m范圍，靜電產(chǎn)生并積聚的能力最強，若油品中含有水分或混有空氣，會增加靜電積聚的危險性。液化石油氣、凝析油和輕質(zhì)油品的電導率及含雜質(zhì)情況正在這個范圍內(nèi)，儲運過程中靜電危險性很大。⑶油品的毒性原油、汽油等對人體的毒性取決于其組成成分，其中所含的烷烴、環(huán)烷烴等由呼吸道吸入后，高濃度時可使神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂，并刺激皮膚、粘膜。含油污水對河流的污染嚴重時會導致魚蝦死亡。（三）高粘易凝原油流變特性對管道運行安全的影響高粘易凝原油多采用加熱輸送。加熱輸送管道低輸量運行中，當外界環(huán)境條件變化或運行工藝參數(shù)不當時，可能出現(xiàn)初凝停流事故。管道的輸量要大于熱力條件允許的最小輸量，輸量低于這一限制時，必須采取相應措施才能保證管道安全運行。停輸時間過長將使管內(nèi)原油冷凝而導致再啟動困難，可能釀成凝管事故。凝管事故是輸油企業(yè)的惡性重大事故。它不僅會造成管道停輸，而且往往解堵困難。處理凝管事故除了造成排放原油、搶險費用、管道停輸?shù)戎苯咏?jīng)濟損失外，還會污染環(huán)境，并影響上、下游的油田、石化企業(yè)的生產(chǎn)，造成巨大的間接損失和不良的社會影響。加熱輸送管道凝管事故主要容易在以下情況發(fā)生：(1)管道結(jié)蠟層較厚，較低輸量和較低油溫下運行時；⑵投產(chǎn)初期油源不落實，投產(chǎn)后輸量達不到管道允許最低輸量；(3)因事故停輸?shù)臅r間過長，油溫降低過多，管道無法正常再啟動。我國加熱輸送含蠟原油管道上曾發(fā)生過上述各種原因引發(fā)的凝管事故。例如，全長435km，管徑273mm，加熱輸送青海油田的原油至格爾木煉廠的花格原油管道，1990年投產(chǎn)后不久就發(fā)生全線凝管事故。某條管徑350mm長295km的易凝原油加熱輸送管道，一次在冬季地溫較低時，在兩天中先后因為停止供電17h，造成兩個站間約100km管道內(nèi)原油冷凝(沒有形成管截面全部凝結(jié))，不能正常再啟動運行。這次事故處理中，在幾十公里的管線上開孔十幾個，分段放出管道內(nèi)的冷原油，又安裝了臨時管線、泵機組、油罐和加熱爐，用這些設施給管內(nèi)注入熱柴油，稀釋管內(nèi)冷原油，降低其粘度，然后用柴油活動管線分段頂擠，經(jīng)過19天的事故搶險后恢復正常輸油。由此可見，若更長距離的管道發(fā)生凝管事故，或發(fā)生了全管截面都形成凝油的事故，其處理時間之長、難度之大可想而知。加熱輸送易凝原油管道的凝管事故，是必須盡力防止的重大惡性事故。第二節(jié)油氣管道的安全工程保護公眾健康與安全，保護環(huán)境是我們的基本國策，黨和政府始終堅持‘安全第一，預防為主’的安全生產(chǎn)方針。要求對具有較大風險的建設項目，從可行性研究至竣工驗收、投入生產(chǎn)和使用，都必須按照安全生產(chǎn)設施與主體工程同時設計、同時施工、同時投產(chǎn)與使用的要求進行建設與管理，稱為石油工程建設項目的〃三同時“。要求企業(yè)各級領導管生產(chǎn)必須同時抓安全，在計劃、布置、檢查、總結(jié)、評比生產(chǎn)的同時，也要計劃、布置、檢查、總結(jié)、評比安全工作。企業(yè)的行政負責人是安全生產(chǎn)的第一責任者。輸油管道是一個復雜的大系統(tǒng)，它的不安全因素及引發(fā)事故的原因很多，涉及到系統(tǒng)本身、人、環(huán)境的相互關系，與管道工程的規(guī)劃、設計、施工、運營、維護和搶修等各方面有關。為了達到安全生產(chǎn)的目的，需要從安全法規(guī)、安全設計、安全管理、安全技術、職業(yè)衛(wèi)生等各方面配合，形成一個完整的安全工程體系。這里的‘工程’是指服務于特定目標的各項工作的總體。安全工程的內(nèi)容包括了保證安全生產(chǎn)必須抓好的各項工作。一、安全法規(guī)制定系列的法律、法規(guī)，對安全生產(chǎn)提出要求并嚴格監(jiān)督執(zhí)行，才能以法制為基礎，貫徹執(zhí)行〃安全第一，預防為主〃的方針。許多發(fā)達國家對油氣管道實行專門的安全監(jiān)督管理，有專門的、系統(tǒng)的法規(guī)對其設計、施工和運行的各個環(huán)節(jié)提出具體要求，授權政府職能部門進行監(jiān)管，權威技術部門進行法定檢驗。形成了由法律一法規(guī)一部門規(guī)程一安全技術規(guī)范一引用標準構成的安全監(jiān)察法規(guī)體系。近年來我國對油氣管道安全管理和監(jiān)察非常重視，相關的法規(guī)體系也在日漸完善。建國以來特別是十一屆三中全會后，黨和政府非常重視安全生產(chǎn)和勞動保護的立法，建立健全了國家的安全管理及監(jiān)察機構。2002年6月29日第九屆全國人民代表大會常務委員會第二十八次會議通過，中華人民共和國第70號主席令頒布了〃中華人民共和國安全生產(chǎn)法〃。2000年4月國務院頒布了〃石油、天然氣管道保護條例”。2000年4月24日國家經(jīng)貿(mào)委發(fā)布了〃石油及天然氣管道安全監(jiān)督管理規(guī)定”。中國石油天然氣總公司于1997年發(fā)布了SY/T6267-1997〃石油天然氣工業(yè)健康、安全和環(huán)境管理體系”(HSEMS)。我國油氣管道的設計、制造、施工、操作和維修也有一系列的技術規(guī)范、標準。2003年10月實施的國家標準GB50253-2003《輸油管道工程設計規(guī)范》，是對1994年實施的原標準GB50253-94的修訂版。它的主要內(nèi)容包括了輸送工藝、線路、輸油管道、管道附件和支承件的結(jié)構設計，輸油站、管道監(jiān)控系統(tǒng)、通信系統(tǒng)的設計，管道焊接、焊接檢驗、試壓，健康、安全與環(huán)境(HSE)、節(jié)能等多方面的技術要求和規(guī)定。在總結(jié)我國輸油管道工程設計經(jīng)驗，借鑒國內(nèi)外相關標準的基礎上，對原版的內(nèi)容進行了修改。例如：與原標準相比，增加了成品油、液化石油氣輸送管道系統(tǒng)內(nèi)容，增加了健康、安全與環(huán)境及節(jié)能方面的規(guī)定，提高了安全防火標準等。油氣管道的建設、運行、維修等還有很多相關的技術標準和規(guī)范，其中包括很多安全規(guī)范或安全管理的內(nèi)容，例如GB50183-2004《石油天然氣工程防火規(guī)范》、SY6168-1996《石油天然氣管道安全規(guī)程》等，后者屬于石油天然氣行業(yè)標準。二、安全設計油氣管道的設計中，除了采用技術先進、經(jīng)濟合理的設計方案外，如何保障管道系統(tǒng)的本質(zhì)安全，為管道安全可靠運行打下良好基礎，是設計階段必須考慮的重點之一。遵循有關規(guī)范、標準的安全規(guī)定進行設計，是設計人員必須認真體會和貫徹執(zhí)行的。要根據(jù)輸送介質(zhì)及該工程項目的特點，有針對性地進行安全設計。安全設計要貫穿到設計的全過程和各個方面。從油氣管道的前期規(guī)劃、可行性研究、初步設計和施工圖設計的各個設計階段以及設計內(nèi)容的各方面，都要堅持安全設計。下面就輸油管道安全設計的各方面內(nèi)容做簡要介紹。.線路選擇長輸管道的選線是一項很重要的工作。線路的走向、路由的長短、管道施工與維護的難易程度，通過地區(qū)的工程地質(zhì)、自然環(huán)境、社會經(jīng)濟條件等，不僅對整個管道工程的投資、運行費用有很大影響，還與管道安全關系密切。線路選擇時，不得通過城市水源區(qū)、工廠、飛機場、火車站、海（河）港碼頭、軍事設施、國家重點文物保護單位和國家級自然保護區(qū)，線路不能繞避時要采取適當?shù)姆雷o措施并經(jīng)國家有關部門批準。通過對工程地質(zhì)情況的勘察，了解地質(zhì)災害的種類及發(fā)生的頻率，對地震、活動斷裂帶、泥石流、滑坡、洪水、濕陷性黃土等地段，當線路不能繞避時要采取適當?shù)姆雷o措施。站場的地理位置是在總線路走向內(nèi)，在符合工藝要求的前提下，可做適當?shù)恼{(diào)整。站址選擇除了考慮站場的交通、動力、水電和生活供應方便外，還要從安全考慮。應與鐵路、大型工礦企業(yè)、居民密集區(qū)等有足夠的安全距離。避免站址選在沼澤地區(qū)或可能水浸、洪水淹沒的地區(qū)。.輸送工藝要根據(jù)所輸介質(zhì)的特性，選擇安全經(jīng)濟的輸送工藝。采用加熱輸送的高粘、易凝原油長輸管道，凝管是它特有的事故，防止凝管的措施是加熱輸送管道安全設計特有的內(nèi)容。成品油管道輸送多為大宗輕質(zhì)油品，如汽油.、煤油、柴油等，采用順序輸送、等溫密閉輸油工藝，與原油管道加熱輸送有許多不同特點。隨著液態(tài)液化石油氣(LPG)管道的興建，有專為輸送液化石油氣的管道，也有LPG與汽油、煤油等輕質(zhì)油品順序輸送的管道。液化石油氣管道、站場與相鄰的城市居民、公共建筑的安全距離、線路截斷閥的間距、站場工藝設備的防火、防爆要求等，都有比其他油品更為嚴格的要求。.工藝參數(shù)確定與主要設施選型諸如輸油管道的輸送溫度、最大操作壓力等工藝參數(shù)的確定，管道的管材類型、壁厚選擇及儲罐、泵機組、加熱爐等主要設施及監(jiān)測儀表、附件的選型，站場供電系統(tǒng)設計等，都需從保障管道安全出發(fā)，按相應設計規(guī)范執(zhí)行。.數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)油氣管道自動化是管道安全、經(jīng)濟運行的重要保證。目前，計算機監(jiān)測控制與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA)已廣泛應用，成為管道自控系統(tǒng)的基本模式。為了使系統(tǒng)有良好的安全可靠性，在設計時選擇先進的適用的系統(tǒng)及模擬軟件，運行中充分應用其功能，可以保障油氣管道安全、平穩(wěn)地運行，提高運行管理及安全管理的水平。.站場設計根據(jù)所輸送介質(zhì)的危險性，如易燃、易爆、有毒等特點，在站場的總圖布置，建筑物防火間距及耐火等級確定，各種設施、設備及儀表選型，油罐類型選擇及罐區(qū)的設計，防火防爆監(jiān)測、消防系統(tǒng)設計，防雷、防靜電設施設計等方面，都必須按有關規(guī)范要求進行設計，以保障安全。.管道系統(tǒng)的腐蝕控制腐蝕是影響到油氣管道安全可靠性和使用壽命的關鍵因素，常常是導致管道穿孔、破裂，發(fā)生油氣泄漏的主要原因。有效地防止和控制管道腐蝕可以使事故率降低，保證管道安全運行。管道工程設計時必須對系統(tǒng)的腐蝕控制進行精心設計，如：選擇防腐層材料、陰極保護設施、防腐參數(shù)測量及防腐效果監(jiān)控設施等的設計。.搞好管道建設的可行性研究在油氣管道建設的前期工作中，可行性研究報告要對管道系統(tǒng)的線路、工藝方案、主要設備及自動控制水平等重大問題確定推薦方案。可行性研究報告作為該項目決策的依據(jù)，要根據(jù)它來編制設計任務書及進行初步設計。因此，只有深入搞好可行性研究，從技術先進、經(jīng)濟合理、保障安全的全方位推薦管道系統(tǒng)的最佳方案，才能保證管道系統(tǒng)的本質(zhì)安全，為管道的安全建設、運行、維護打下良好的基礎。在全社會日益重視油氣管道安全的形勢下，我們應該更加重視管道建設的前期工作，加強對可行性研究階段的投入，深入搞好可行性研究，這是提高管道本質(zhì)安全的首要環(huán)節(jié)。三、安全管理企業(yè)安全管理的主要內(nèi)容包括：建立和健全各級安全管理機構，明確各級的職責和權力；制定和完善企業(yè)的安全規(guī)章、制度，制定各崗位的安全操作規(guī)程和安全責任制，制定各級事故應急預案等；對全體職工及特殊崗位工作者的安全培訓I、安全教育；組織各種安全活動，包括安全生產(chǎn)分析、安全檢查、安全宣傳、事故應急預案演練及總結(jié)評比等；事故管理也是安全管理的重要內(nèi)容之一，主要包括事故調(diào)查、分析、統(tǒng)計、事故處理報告、提出預防措施、資料管理等工作。傳統(tǒng)的安全管理方法及程序有方法簡單、容易掌握、出結(jié)論所需時間短的優(yōu)點，但除去制定規(guī)章制度和安全培訓教育，其余的工作都著重在總結(jié)、評價過去多為事故發(fā)生后進行研究和處理的〃事后過程〃，不具有預測性。安全評比往往是以是否發(fā)生重大事故或事故多少來評價企業(yè)的安全性。實際上在一定條件下，事故隱患存在，但事故可能發(fā)生，也可能不發(fā)生，它具有偶然、隨機的性質(zhì)。目前沒有出事故不一定說明該系統(tǒng)的安全有足夠的穩(wěn)定性。另一方面邛隨著生產(chǎn)技術發(fā)展及系統(tǒng)本身、環(huán)境條件變化，新的不安全因素又會出現(xiàn)，僅僅從以前的事故中總結(jié)找出的預防措施往往可能滯后，且難以預測今后的事故發(fā)生機率及嚴重程度?，F(xiàn)代安全管理應用安全系統(tǒng)工程的理論和方法，使系統(tǒng)的安全處于最佳狀態(tài)。它用系統(tǒng)工程的理論、方法來分析和研究系統(tǒng)中不安全因素的內(nèi)在聯(lián)系，檢查各種可能發(fā)生的事故的概率及其危險程度，對風險做出定性及定量的評價。在一定投資、生產(chǎn)成本等約束條件下，把發(fā)生事故的可能性及造成的損失減低到目前可以接受的水平。根據(jù)風險評價的結(jié)果，提出相應的整改措施，把有限的資源最佳配置，以達到控制或消除事故的目的。這種方法通過危害因素識別和風險評價，劃分風險程度、級別，指導人們預先采取降低風險的措施，預防事故的發(fā)生。在油氣管道應用安全系統(tǒng)工程的理論和方法，達到控制或消除事故的目的，可以全面提高管道系統(tǒng)的安全水平。目前油氣管道現(xiàn)代安全管理的主要內(nèi)容包括：(一)健康、安全與環(huán)境管理體系(HSEMS)所謂管理體系是指把管理對象作為一個整體，把各種控制、處理的措施及資源有機的結(jié)合起來，有效地運行，使控制的對象按計劃及決策進行并達到預定的目標。一個企業(yè)中往往有多個并存的管理體系，HSE管理是其中的一個重要組成部分，它將健康、安全與環(huán)境三種密切相關的管理體系科學地結(jié)合在一起。這是從20世紀90年代以來國際石油天然氣工業(yè)中通行的做法。1996年1月，國際標準化組織的SC6分委會發(fā)布了《石油天然氣工業(yè)健康、安全與環(huán)境管理體系》。1996年6月，我國等同轉(zhuǎn)化此項標準，正式頒布了中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標準SY/T6267-1997《石油天然氣工業(yè)健康、安全與環(huán)境管理體系》，自1997年9月1日起實施。HSE管理體系是一個適于石油行業(yè)特點，納入了現(xiàn)代安全管理觀念、方法的管理模式，已為國際各大石油公司采用、推行。實施這一管理模式，可以改進管理水平，減少事故，提高綜合效益，提高企業(yè)競爭能力。目前，良好的HSE管理水平已經(jīng)成為石油天然氣企業(yè)進入國際市場的必要條件之一。根據(jù)SY/T6267-1997《石油天然氣健康、安全與環(huán)境管理體系》，管理體系由7個一級要素組成，見表10-4。每個一級要素中又包含若干個二級要素。表10-4HSE管理體系的一級要素一級要素要 點1.領導和承諾自上而下的和企業(yè)文化是體系成功實施的基礎2.方針和戰(zhàn)略目標關于健康、安全與環(huán)境的共同意識、行動原則和追求3.組織機構、資源和文件良好的環(huán)境所需的人員組織、資源和文件4.風險評價和風險管理對活動、產(chǎn)品及服務中，各方面風險的評價，風險控制措施制定5.規(guī)劃（策劃）HSE工作活動籌劃，包括變更和事故應急反映計劃6.實施和監(jiān)督HSE表現(xiàn)及活動的監(jiān)測及必要時的糾正措施7.審核和評審多體系的表現(xiàn)、效果、適應性定期測評高級管理層承諾要以文件的形式對全體員工和社會公開，表明他們對HSE管理體系負有領導責任和全力的支持，這是體系運轉(zhuǎn)的動力。要在實施過程中培育和發(fā)展HSE企業(yè)文化，使HSE成為全體員工的信念和行動，從而保證管理體系的有效實施。方針和戰(zhàn)略目標是HSE管理體系的指導思想和行為準則，中國石油天然氣集團公司HSE管理的方針是：以人為本、預防為主、領導承諾、全員參與、體系管理、持續(xù)前進。戰(zhàn)略目標是：追求無事故、無傷害、無損失，努力向國際石油公司的先進水平邁進。（二）安全生產(chǎn)監(jiān)督若沒有強有力的監(jiān)督，完善的安全立法及規(guī)范往往難以認真執(zhí)行?，F(xiàn)行的安全管理法規(guī)中都強調(diào)了監(jiān)督和審核。石油天然氣行業(yè)通行第三方監(jiān)督與行業(yè)內(nèi)部安全生產(chǎn)監(jiān)督相結(jié)合的體制。國家的第三方監(jiān)察有專門的監(jiān)察機構與監(jiān)察體系，如我國的國家與各級行政區(qū)的安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局，代表國家利益對企業(yè)的安全生產(chǎn)進行監(jiān)察和管理。各級機構的職責、權力范圍、監(jiān)察方法等由有關的法規(guī)明確規(guī)定。要求采取各種強制性措施包括立法、制裁及全員責任制等來確保生產(chǎn)安全。國家監(jiān)察很重要，但常常存在監(jiān)管范圍、頻率不足及專業(yè)性有限的問題。行業(yè)內(nèi)部監(jiān)督是國家監(jiān)察的補充，可以強化企業(yè)自我監(jiān)管的意識，對企業(yè)的安全生產(chǎn)進行全過程的動態(tài)的監(jiān)督，實踐已證明它是一種行之有效的手段。內(nèi)部安全生產(chǎn)監(jiān)督要求企業(yè)建立自我約束機制，落實企業(yè)在安全生產(chǎn)上應擔負的責任，強化安全管理，主動積極地依法安全生產(chǎn)。行業(yè)內(nèi)部監(jiān)督一方面對生產(chǎn)過程的人身和設備安全進行事先及事后的督促、檢查，帶有一定強制性，同時協(xié)助企業(yè)領導抓好安全管理工作。國家經(jīng)貿(mào)委2000年4月24日發(fā)布了《石油及天然氣管道安全監(jiān)督管理規(guī)定》，明確了對油氣管道系統(tǒng)的安全監(jiān)督管理規(guī)則，包括對管道勘察設計、鋼管制造、管道施工、運行、檢測和報廢全過程實施安全監(jiān)督、管理的要求。由于油氣長輸管道沿線經(jīng)過省、市、地區(qū)多，范圍大，涉及的行政區(qū)域多，監(jiān)察管理的技術難度大。我國油氣長輸管道是由國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局及地方各級安監(jiān)機構負責對管道企業(yè)的安全生產(chǎn)監(jiān)察管理。我國石油天然氣行業(yè)已逐步建立和發(fā)展了行業(yè)內(nèi)部安全生產(chǎn)監(jiān)督體制。目前，在石油天然氣企業(yè)及各專業(yè)分公司、某些生產(chǎn)現(xiàn)場均設有安全生產(chǎn)監(jiān)督，各級監(jiān)督組成了石油行業(yè)內(nèi)部安全生產(chǎn)監(jiān)督體系?；鶎拥陌踩O(jiān)督由上一級監(jiān)督站選派，安全監(jiān)督要經(jīng)過培訓、考核合格，取得相應資質(zhì)后才能上崗。他們的職責是監(jiān)督安全生產(chǎn)法規(guī)、規(guī)章制度的執(zhí)行情況，查處安全違法行為或提出處罰意見，并協(xié)助企業(yè)做好安全管理工作。（三）油氣管道完整性管理油氣管道完整性管理是近年來在發(fā)達國家油氣管道工業(yè)中迅速發(fā)展起來的現(xiàn)代安全管理體系。這些國家大量的油氣管道已使用多年，進入其設計壽命后期，存在不少事故隱患，需要加強安全管理。另一方面，隨著經(jīng)濟、生活水平的提高，社會輿論和公眾對安全的關注和要求越來越高。發(fā)達國家運用風險評價和風險管理的方法管理油氣管道已有多年的實踐經(jīng)驗。這些給開展油氣管道完整性管理提出了強烈的要求并準備好了條件。近幾年在美、英和西歐等國，完整性管理進展很快。特別是美國，2001年以來已相繼出臺了油氣管道完整性管理的相關法律、法規(guī)和規(guī)范，要求管道公司建立和完善油氣管道完整性管理計劃并遵照執(zhí)行。有關輸油管道完整性管理的內(nèi)容將在本章第四節(jié)中介紹。四、安全技術為了控制和消除各種不安全因素，預防事故發(fā)生或減輕其危害程度而采取的技術措施屬于安全技術。不同行業(yè)的危險因素不同，安全技術也各具特點。但安全技術總的發(fā)展方向是使生產(chǎn)過程機械化、自動化和密閉化。隨著科學技術的進步，安全技術也在不斷發(fā)展，安全技術措施也日益先進。這樣不僅可以改善工人勞動條件、保障安全生產(chǎn)，同時也是提高勞動生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。對于輸油管道系統(tǒng)，除了防火、防爆、防靜電、防雷及消防等安全技術外，還主要有針對管道系統(tǒng)的各種危害因素的安全技術，如防止管道內(nèi)、外腐蝕，防止水擊破壞，管道泄漏檢測、防腐層檢測、管道內(nèi)檢測的技術，等等。安全技術的措施包括兩個方面：預防事故發(fā)生和減少事故的損失。這些措施歸納起來主要有以下幾類：.減少潛在的危險因素減少潛在的危險因素，使事故失去產(chǎn)生的基礎，是預防事故的最根本措施。例如：在新工藝、新產(chǎn)品開發(fā)時，盡量避免使用有危險性的物質(zhì)、工藝和設備，選用不燃和難燃物質(zhì)和低毒物質(zhì)，這使火災、爆炸和中毒事故難以發(fā)生。.降低潛在的危險因素的強度某些潛在的危險因素往往要達到一定的程度或強度才能造成危害。通過一些措施降低它的強度，使之處于安全范圍內(nèi)，就能防止事故發(fā)生或降低事故的損失。輸油泵房內(nèi)，油品的滴漏等可能造成油氣集聚，若與空氣的混合氣濃度達到爆炸限，遇到火花可能爆炸。在泵房設置強制通風設施，降低油氣濃度及其聚集可能性，就可以防止事故發(fā)生。在干線管道上設置截斷閥，可以減少事故時油氣的外泄量。采用防腐層與陰極保護相結(jié)合的方法防止管道、設備的腐蝕，就減少了油氣泄漏的危險。.聯(lián)鎖保護當設備或裝置出現(xiàn)危險情況時，以某種方法強制一些元件相互作用，以保障生產(chǎn)安全。例如，當檢測儀表顯示某工藝參數(shù)超過預定的安全限達到危險值時，與之相應的控制器就會自動進行調(diào)節(jié)，使之處于正常狀態(tài)或安全停運。輸油管道的出站壓力超高時，出站調(diào)節(jié)閥會自動關小，使輸油量減少、出站壓力下降，維持出站壓力在正常范圍。對于密閉輸送的多泵站的長距離輸油管道，為了防止水擊引發(fā)的事故，在中間泵站上設有進站壓力超低保護、出站壓力超高保護、站內(nèi)高壓管道壓力超高限保護和超前保護等壓力保護設施。一旦發(fā)生水擊，產(chǎn)生壓力超限，管道系統(tǒng)保護裝置會自動選擇如調(diào)節(jié)閥、泄壓閥等分別進行調(diào)節(jié)，維持管道正常運行。若調(diào)節(jié)無效（調(diào)節(jié)閥失靈或不能動作），或調(diào)節(jié)閥的壓降過大。將自動順序停泵。管道的這類壓力保護屬于聯(lián)鎖措施。.隔離操作或遠距離操作當人與施加危害的物質(zhì)、物體接觸時，就存在發(fā)生傷亡事故的可能性。如果將兩者隔離開或保持一定距離，就可以避免人員傷害事故的發(fā)生或減弱對人體的危害。例如，對放射性、高溫和噪聲等的防護，可以通過設置隔離屏障、提高生產(chǎn)自動化及遙控程度等，防止操作人員接近有害物質(zhì)，都屬于這類措施。.設置薄弱環(huán)節(jié)預防設備損壞在設備或裝置上安裝薄弱元件，當危險因素達到危險限之前，這個環(huán)節(jié)預先破壞，或?qū)⒛芰酷尫?，或?qū)⒀b置安全停運，從而防止重大事故發(fā)生。例如在壓力容器上裝安全閥或爆破膜，在儲存輕質(zhì)油品的拱頂油罐的罐頂裝呼吸閥與液壓安全閥，在電氣設備上裝保險絲等。提高設備強度、增加安全裕量為了提高設備和設施的安全程度，采用增大安全系數(shù)、加大安全裕量，提高結(jié)構強度的方法，防止因結(jié)構破壞而導致事故發(fā)生。例如液化石油氣管道的度設計系數(shù)按管道通過的地區(qū)等級分別為0.72、0.6、0.5和0.4四種。站內(nèi)管道及重要穿跨越段的度設計系數(shù)還要更小一些，以降低管材的許用應力，增大管材度的裕量。.封閉危險物質(zhì)或能量封閉就是將危險物質(zhì)和危險能量局限在一定的范圍內(nèi)，可以有效地防止事故發(fā)生和減少事故的損失。在輸油管道的站場和油庫的儲油區(qū)內(nèi)，地上油罐需設置防火堤，防火堤應采用非燃燒材料建造，應能承受所容納油品的靜壓且不會泄漏，這可以使油罐事故的漏油被限制在防火堤內(nèi)，以避免火災、環(huán)境污染等的范圍擴大。.警告提示警告可以提醒人們注意，及時發(fā)現(xiàn)危險因素或危險部位，以便及時采取措施，防止事故發(fā)生。常用設置警告牌或警告信號。在油氣管道經(jīng)過居民密集地區(qū)，穿越鐵路、公路、河流及其他特殊地段時，都要設置明顯的警告標志，說明管道位置及危險等內(nèi)容，以免因不知道管道位置和危險而發(fā)生損傷管道的事故。為了便于找到埋地的管道的準確位置，滿足維護管理、陰極保護參數(shù)測量的需要，在管道沿線需要設置幾種地面標志，如里程樁、轉(zhuǎn)角樁、測試樁等，這些標志標明了管道位置，可以減少和防止建設施工時因情況不明造成的第三方損傷。各種監(jiān)測、報警技術也屬于這類，如油氣濃度檢測與報警系統(tǒng)、管道泄漏監(jiān)測與報警系統(tǒng)等。五、勞動保護、職業(yè)衛(wèi)生為了防止工傷事故，預防職業(yè)病，改善勞動條件，實行勞逸結(jié)合，開展安全教育、檢查活動，加強女工保護等所進行的活動及采取的措施，統(tǒng)稱為勞動保護。例如防中毒及噪聲、高低溫防護、高空作業(yè)防護、女職工保護等都屬于勞動保護范疇。生產(chǎn)力是發(fā)展經(jīng)濟的動力，而人是生產(chǎn)力中最根本、最活躍的因素。保護勞動者的安全和健康，調(diào)動職工的積極性和創(chuàng)造性，提高勞動生產(chǎn)率，是提高企業(yè)管理水平，從而提高綜合經(jīng)濟效益的有效途徑，這也是安全生產(chǎn)的基本原則。只有把安全工程作為一個整體，抓好上述各方面工作，才能搞好油氣管道的安全生產(chǎn)。只有應用安全系統(tǒng)工程，應用以風險分析和評價為核心的現(xiàn)代安全管理方法，才能不斷提高安全管理水平。六、輸油管道的在線檢測和泄漏檢測技術簡介對油氣管道危險因素的各種檢測技術和監(jiān)控技術可以使我們預先發(fā)現(xiàn)事故苗頭及隱患，可以據(jù)此發(fā)出警告并采取防范措施，這也是安全技術的重要方面。除了前面章節(jié)中已介紹過的輸油管道水擊過程監(jiān)控、防腐層檢測技術、計算機數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控(SCADA)系統(tǒng)外，還有長距離輸油管道的在線檢測和泄漏檢測技術等。下面將簡單介紹后面這兩種技術。(一)管道在線檢測管道在線檢測是在不中斷油氣管道運行的條件下，用裝有內(nèi)檢測器的智能清管器(Smartpig)對管道的幾何形狀異常、金屬損失、各種裂紋等損傷或缺陷進行檢測。1.管道內(nèi)檢測器的類型⑴檢測管道幾何形狀的通徑檢測器最廣泛使用的測徑器是由傘架、式曲柄連桿機構及若干個探頭組成的輻射架，探頭上的位移傳感器均勻地壓在管壁上。其主機的結(jié)構示意圖見圖10.1所示。圖10.1管道通徑檢測器主機示意圖管道內(nèi)壁橫截面上的凹陷、橢圓變形等將使探頭偏移，傳感器捕捉到這些信號并將這些信號轉(zhuǎn)換為電信號存儲到機載的存儲器上。測徑器上的里程輪記錄運行的里程數(shù)，通過地面的標志、跟蹤系統(tǒng)，不但隨時可以知道測徑器的位置，還提高了里程數(shù)據(jù)的定位精度。將一次運行的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及處理系統(tǒng)，檢測出管道幾何形狀的異常，可以分辨出正常及變形的直管段、彎頭、環(huán)焊縫、凹陷、橢圓度以及識別閥門、法蘭等。通徑檢測器檢測的目的是：一方面可以確定管道變形是否影響其完整性;另一方面是檢查變形程度是否滿足通過智能清管器的要求，否則可能會卡住內(nèi)檢測器。因此，管道在線檢測之前均要先運行通徑檢測器，并根據(jù)變形情況對管道進行相應整改。目前市場上供應的通徑檢測器的測徑范圍為100mm~1500mm，其測徑的靈敏度通常為管壁直徑的0.2~1%,變形測量的精度在0.1%~2%。⑵漏磁(MFL)檢測器漏磁(MagneticFluxLeakage,MFL)技術因其可以檢測出腐蝕或擦傷造成的金屬損失及很小的缺陷，應用較簡單，可兼用于油、氣管道，結(jié)果有很高的可信度，因而得到廣泛的應用。鋼管為鐵磁性材料，在外加磁場作用下被磁化。若材料無缺陷時，磁力線絕大部分通過磁性材料且分布均勻，若材料表面或靠近表面存在凹凸、裂紋等缺陷，由于缺陷中導磁率較小，使通過該區(qū)域的磁力線彎曲，部分磁力線泄漏出材料表面，在缺陷部分形成泄漏磁場。用磁敏感元件對缺陷的泄漏磁場進行檢測，將漏磁信號轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)過記錄、放大、A/D轉(zhuǎn)換、儲存、整理、分析，就可以得到缺陷的位置、大小等信息。一套完整的漏磁檢測系統(tǒng)由檢測器(管道中運行的智能檢測器)、調(diào)試分析系統(tǒng)(地面上的室外、室內(nèi)部分)組成。MFL檢測器發(fā)送前需要進行標準化調(diào)試，運行中檢測到的數(shù)據(jù)需要處理分析，這些由地面上的調(diào)試分析系統(tǒng)完成。一臺273mm管道的MFL檢測器全長2590mm，重238kg,探頭32個。主要技術指標如下：最大工作壓力10MPa，工作溫度一5~55℃,連續(xù)檢測長度380km被檢測管道壁厚4~12mm,通過的最小曲率半徑1.5Dx90°,測量靈敏度0.35?7mm,缺陷定位精度為兩參考標記間距的1%。。圖10-2是管道MFL檢測器主機的結(jié)構示意圖。圖10.2管道MFL檢測器主機示意圖1—管壁；2—電池組；3—密封艙；4—漏磁檢測儀；5—里程輪；6一彈簧；7—橡膠皮碗；8—電子元件；9一磁帶記錄儀⑶超聲波檢測器超聲波檢測器主要是利用超聲波的脈沖反射原理來測量管壁厚度。探頭發(fā)射的超聲波脈沖達到管壁后，反射回來由探頭接收，根據(jù)接收時間間隔來檢測管壁形狀及厚度變化。這種方法的檢測原理簡單，能夠檢測到各種裂紋和管材夾雜等缺陷，能夠?qū)癖诠艿肋M行精確測量，并判別是管內(nèi)壁還是外壁的缺陷。其缺點是超聲波在氣體中衰減很快，用于輸氣管道上需要耦合劑，才能更好地傳輸和接收超聲波信號。超聲波檢測器主要由密封圈、里程輪、探頭、超聲儀器系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理記錄系統(tǒng)、電源等組成，其中超聲儀、數(shù)據(jù)記錄儀、電源部分都裝在密封艙內(nèi)，以防與油氣接觸。圖10-3是一臺3720超聲波檢測器示意圖。它全長6880mm,重l935kg。主要技術指標：超聲波探頭數(shù)256個；測管壁厚度范圍7?12mm，壁厚測量精度±0.5mm；里程系統(tǒng)定位精度±1.0m；連續(xù)檢測長度150km；可以通過2.5D的彎頭和變形量13%D的管段。68BDmm電池位里程輪數(shù)據(jù)記豉倉 都聲他騁合 身頭菜圖10-33720超聲波檢測器.管道內(nèi)檢測器的選擇目前在油氣管道內(nèi)檢測上應用最多的是漏磁式與超聲波檢測器，兩種檢測器的原理不同，因而在檢測對象、檢測范圍、檢測結(jié)果及適用性上各有特點，有所不同。兩種檢測方法中，漏磁法操作較簡單，對檢測環(huán)境要求不高，檢測費用低于超聲波法。它可以檢測出管壁各種缺陷，對檢測金屬損失把握較大，但對于很淺、長而且窄的細小裂紋就難以檢測到。它的檢測精度受到各種因素影響，壁厚越大，精度越低，使用范圍一般在壁厚12mm以下。超聲波檢測則不同，它適于裂紋檢測，且精度和置信度高，缺點是用于輸氣管時需要耦合劑，使其檢測運行費用增加。檢測結(jié)果的準確性及穩(wěn)定可靠性除了與檢測器的分辨率、儀器的機械、電子、計算機技術水平高低有關外，還與管道的運行工況有關，如管道中流動不穩(wěn)定、檢測器的運行速度過快或運動受阻等都會影響到測量結(jié)果。檢測的費用包括：管道檢測準備費、檢測費（包括檢測器標定及運行、數(shù)據(jù)分析及缺陷評價費)、開挖驗證費、管道修理費等。若檢測器類型選擇不當或檢測器精度不高，因而不能準確地確定管道缺陷尺寸，導致需要增加數(shù)據(jù)分析和開挖驗證的費用，可能使額外費用增加值超過檢測本身的花費。工程實踐表明屎用高分辨率的檢測器能對缺陷的位置、大小準確測定并合理評價，可以減少開挖工作量，從而使總費用下降很多。.管道在線檢測的工作程序為了使管道在線檢測順利進行并確保價格昂貴的內(nèi)檢測器安全運行，必需做好檢測前、檢測過程的程序安排，并嚴格執(zhí)行：⑴管道調(diào)查及附屬設施整改確保管道條件符合檢測器要求，否則需進行整改。為便于跟蹤檢測器，在現(xiàn)場勘察過程中要沿線設立標志，確定管道位置及走向。(2)檢測前清管常規(guī)清管將管壁的結(jié)蠟層清除干凈，通徑檢測確認已無妨礙內(nèi)檢測器之處。之后還應針對所輸介質(zhì)特點再進行清管，以排除可能造成偽信號的管內(nèi)雜質(zhì)。⑶通過模擬器用以檢查管道通過內(nèi)檢測器的能力，防止運行中發(fā)生堵卡。⑷投運檢測器發(fā)出帶檢測器的清管器，沿線定點對其跟蹤。(5)檢測器接收及數(shù)據(jù)處理取出檢測器，處理數(shù)據(jù)后，可得到檢測出的全部缺陷清單及嚴重缺陷的清單。⑹提交檢測報告報告管道的腐蝕狀況，對嚴重缺陷進行描述。列出開挖點。⑺開挖驗證將開挖的檢測結(jié)果與實際測繪結(jié)果比較，以檢查在線檢測的精度是否滿足檢測器的精度指標。(二)輸油管道的泄漏檢測.管道泄漏檢測法分類管道泄漏檢測主要有兩個目的：一是防止泄漏對人及環(huán)境造成危害和污染，二是防止管道輸送油品的泄漏損失。目前比較實用的管道泄漏監(jiān)測技術大致可分為直接檢測法和間接檢測法兩類。直接檢測法是測出泄漏的輸送液體在地表的痕跡或揮發(fā)氣體。如：利用檢漏電纜、檢漏光纖等測量泄漏后檢測元件的阻抗、電阻率等特性變化來檢測泄漏。或者采用人工巡線或機載儀器飛行巡線檢查泄漏。近年美國OILTON公司開發(fā)出一種機載紅外檢測技術，由直升飛機帶一高精度紅外攝像機沿管道飛行，通過分析輸送物質(zhì)與周圍土壤的細微溫差來確定管道是否泄漏。間接檢測法是通過測量泄漏時管道系統(tǒng)的流量、壓力、壓力波等物理參數(shù)的變化來檢測泄漏的方法。主要分為3種類型：(1)實時模型法實時模型法是研究得最多的一種方法，它應用實時診斷系統(tǒng)與管道SCADA系統(tǒng)相結(jié)合，進行動態(tài)泄漏檢測。這種方法的關鍵是建立準確的管道實時模型。定時取管道的一組實測參數(shù)作為邊界條件，由實時模型計算管道中流體的壓力、流量值，然后將這些計算值與實測值作比較，當計算結(jié)果的偏差超過給定值時，即發(fā)出泄漏警報?，F(xiàn)場實驗表明，目前用實時模型法能檢測出大于輸量4%的泄漏，定位精度較低，不足10%。⑵質(zhì)量平衡法基于質(zhì)量守恒原理，一條不泄漏的管道，流入與流出的質(zhì)量流量必相等。實時測出管道出口與入口流量，有一定的差值則表明管段內(nèi)可能發(fā)生泄漏。由于所測流量與流體的各種性質(zhì)（如溫度、壓力、密度、粘度）有關，從而使情況變得復雜，在實際應用中需要進行修正。由于管道瞬態(tài)工況會影響流量變化及準確測量，通常采用累計平均值來判斷，這使檢測時間增長并降低了檢測精度。故采用質(zhì)量平衡法檢漏時，常需配合使用其他方法。⑶基于信號處理的方法在管道沿線的關鍵點，SCADA系統(tǒng)通過傳感器測量流量、溫度、壓力等參數(shù)對管道進行實時監(jiān)測，測量到的數(shù)據(jù)被送往中央控制中心，運用各種算法實時分析處理，以此進行泄漏檢測和定位。常用對泄漏前、后沿線壓力分布變化或負壓波傳播情況的分析來檢測泄漏及定位。這種方法包括壓力梯度法、負壓波法、壓力點分析法和統(tǒng)計分析法等。目前國內(nèi)輸油管道上應用最多的是負壓波法。由于單一的泄漏監(jiān)測方法往往有一定的局限性，很難完全滿足實際需要，在應用中要考慮各種檢漏方法的特點，可以采用多種檢測方法配合使用，組成可靠性和經(jīng)濟性綜合效果最佳的泄漏監(jiān)測系統(tǒng)。兩類方法相比，泄漏直接檢測法敏感性好，定位精度高，誤報警率低，但對管道進行一次完整的檢測需要較長的時間；間接檢測法可以連續(xù)檢測泄漏，實現(xiàn)對管道的實時監(jiān)測，但敏感性和定位精度相對較低，誤報警率也較高。.負壓波法檢漏簡介，輸油管道發(fā)生泄漏時會導致該點壓力的下降，壓降沿管道向兩端擴散而形成負壓波，其傳輸速度與聲波在流體中的傳播速度相同。根據(jù)安裝在管道上、下游的傳感器檢測到的負壓波的時間差及負壓波的傳播速度，可確定泄漏的具體位置。圖10-4為負壓波法檢漏定位的原理圖?？衫孟率接嬎愠鲂孤c的位置。L—a(t—t)X2^式中工——泄漏點至上游站的距離，m；L——站間管道長度，m；t『t2——負壓波傳播到上、下游站的時間，s；a——管輸介質(zhì)中負壓波的傳播速度，m/s。壓力傳感著壓力傳感器濯漏點X11壓力傳感著壓力傳感器濯漏點X11圖10.4負壓波法檢漏定位原理圖影響泄漏點定位精度的兩個關鍵參數(shù)是：壓力波的傳播速度和負壓波傳播到上、下游傳感器的時間差。壓力波的傳播速度與液體的密度和管材的彈性系數(shù)等因素有關，而液體的密度是溫度的函數(shù)。上式中負壓波的速度作為常數(shù)，當沿線油流的溫度變化不很大時，可以如此處理，在油流的溫度變化大的加熱輸送管道上則需要進行修正。對負壓波傳播到上、下游傳感器的時間差有兩點要求：一是系統(tǒng)時間的一致和時標的精度，即要求數(shù)據(jù)同步；二是在工業(yè)噪聲背景下準確捕捉負壓波到達的相應拐點，噪聲越小越好。目前，采用衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)技術統(tǒng)一各站的計算機的時間，可以保證時間同步。利用小波變換、模式識別等技術，可以在大量工業(yè)噪聲中正確判斷泄漏產(chǎn)生的較弱的負壓波。負壓波檢漏法的泄漏報警時間與管道站間長度和泄漏點位置有關，它至少應等于壓力波從漏點傳到上下游傳感器所需的時間。對于存在不滿流的管段，或站間高點剩余壓力不大的情況，負壓波法檢漏可靠性比較差。因為低壓區(qū)若存在氣泡，壓力波前峰值和壓力波速會迅速衰減。由于泵與管道的調(diào)節(jié)操作時也可能會產(chǎn)生負壓波，有時不易判斷負壓波的來源。有的系統(tǒng)采用負壓波法與流量輸差檢漏相結(jié)合的方法，增加對流量變化的分析，提高了泄漏檢測的靈敏度，可以更及時、準確地發(fā)現(xiàn)泄漏。近年來，這種用負壓波法自動進行泄漏檢測、定位及報警的系統(tǒng)已應用在中洛線、秦京線、東臨線、華北油田至石家莊煉油廠等原油管道上。目前這幾條管道泄漏檢測系統(tǒng)的主要技術指標可以達到：(1)泄漏檢測靈敏度 管道流量的1%~2%左右。⑵定位誤差 小于被測管段長度的1.5%?2%。隨著高精度傳感器和高速計算機的發(fā)展，特別是模式識別技術的應用，負壓波法檢漏的精度將會進一步提高并得到廣泛應用。第三節(jié)輸油管道風險評價與風險管理一、風險評價概述(一)主要術語.危害因素與危險危害因素按其來源可分為由物、環(huán)境、人這幾方面所引起的，按其危險性質(zhì)能否改變，可分為不可改變因素與可變因素。例如，油氣的易燃易爆性是一種危害因素，這是由輸送介質(zhì)的組成和性質(zhì)決定的，是無法改變的因素。管道防腐層損壞是導致其腐蝕的危害因素之一，這是可以通過檢測、修復等措施來改變的可變因素。危險是一種狀態(tài)，當存在危險狀態(tài)時，就可能導致人身傷亡、設備損壞等事故的發(fā)生。.事故事故是指造成人員死亡、傷害、職業(yè)病、財產(chǎn)損失、環(huán)境污染或其他損失的意外事件。事故是由于生產(chǎn)過程中存在著各種危害因素，某些危害因素在一定的條件下能導致事故的發(fā)生。掌握事故的特性和規(guī)律，事先采取有效的控制措施，就可以預防事故發(fā)生及減少其造成的損失。.風險風險是事故發(fā)生的可能性與事故造成的后果的嚴重程度的綜合度量。衡量風險大小的指標稱為風險率或風險系數(shù)，它等于事故發(fā)生的概率與事故損失大小程度的乘積：R=P?S (10—1)式中R——風險率；P——事故發(fā)生的概率；s——事故損失大小的程度。有兩條長輸管道，一條輸送原油，一條輸送天然氣，假設兩條管道的事故概率相同，一旦出現(xiàn)泄漏，引發(fā)火災、爆炸事故，輸氣管道事故的破壞性及傷亡損失常比原油管道嚴重，輸氣管道這方面的風險更大。但若對輸氣管道采取各種措施，如增加管壁厚度、加強防腐等等，使事故概率下降，則可使其風險降低。這說明我們在危害因素不變的條件下可以采取有效的防護措施來改變系統(tǒng)的風險大小。.風險評價風險評價，是指應用安全系統(tǒng)工程的原理和方法，對系統(tǒng)中潛在的危害因素進行識別、分析，判斷系統(tǒng)發(fā)生事故的可能性大小及其危害程度，即評價其風險大小的程度，為制定預防及控制風險措施的安全管理決策提供科學依據(jù)。風險評價是現(xiàn)代安全管理的重要環(huán)節(jié)，它將貫穿在工程項目的全過程，從設計、施工、運行到維修直至報廢的各個階段的安全管理中，都要運用風險評價。（二）風險評價過程的主要內(nèi)容.系統(tǒng)安全分析（危害識別與預測危險）系統(tǒng)安全分析的目的在于通過分析使人們識別系統(tǒng)中存在的各種危害因素與危險性，并預測其發(fā)生事故的可能性。它是完成風險評價的基礎。根據(jù)不同的情況和要求，可以選擇不同的系統(tǒng)安全分析方法，把分析進行到不同的深度。安全分析的結(jié)果應使人們掌握系統(tǒng)中各個子系統(tǒng)或單元之間的關系和影響，便于了解事故的主要原因和危險性的大小。.風險評價風險評價要以系統(tǒng)安全分析為依據(jù)，掌握系統(tǒng)中存在的潛在危險和安全薄弱環(huán)節(jié)，評價發(fā)生事故的可能性大小，并分析事故后果的嚴重程度。綜合以上內(nèi)容，評價系統(tǒng)風險。將系統(tǒng)風險與風險判別指標相比較，說明系統(tǒng)的風險是否在可以接受的范圍內(nèi)，也就是評價系統(tǒng)的安全水平是否滿足要求。.最佳安全決策根據(jù)風險評價的結(jié)果，針對系統(tǒng)中存在的問題，在資源最佳配置的約束下，對危險處或薄弱環(huán)節(jié)加以改進/吏系統(tǒng)處于最佳安全狀態(tài)。安全措施主要有兩個方面：一是預防事故發(fā)生的措施，即事先采取安全措施，排除或削弱危險因素，避免事故發(fā)生；二是控制事故損失擴大的措施，即事故發(fā)生后的搶修、補救措施，避免事故擴大，使其損失盡量減少。只有分析準確，評價周密，才能由此得出最佳的安全決策，才能采取合理雕安全措施以保障系統(tǒng)安全。由于采取安全措施要付出一定的代價，包括資金、人力、技術、設備和時間等等，如何使安全決策最優(yōu)化，以最小的投入獲得最佳的安全效益，這是安全系統(tǒng)工程的重要內(nèi)容之一，也是它的主要優(yōu)點之一。二、風險評價方法分類石油天然氣工業(yè)及油氣管道系統(tǒng)風險評價的方法有很多種，每種方法有其適用的范圍和應用的條件，其評價推理過程、所得到的結(jié)果、評價所需的資料和數(shù)據(jù)等有所不同。需要根據(jù)評價對象的特點，要求的評價目的及投入的資源等綜合衡量，選擇合適的評價方法。風險評價方法分類的目的是為了選擇合適的評價方法。風險評價方法分類的原則很多，按評價結(jié)果量化程度可以分為定性風險評價、定量風險評價方法；按評價的推理過程可以分為歸納推理、演繹推理評價方法；按風險評價要達到的目的可以分為事故致因因素評價方法、危險性分級評價和事故后果評價方法，等等。這里主要介紹定性和定量風險評價方法。.定性風險評價定性風險評價是指對系統(tǒng)的危害因素全部按“0”或T'的分析程序，即表示事件〃不發(fā)生〃或〃發(fā)生〃，來定性評價系統(tǒng)危險。評價時不必建立精確的數(shù)學模型和計算方法，主要根據(jù)有關法規(guī)、規(guī)范及標準，依靠評價人員的實踐經(jīng)驗及直觀判斷能力，依據(jù)風險分析過程的邏輯推理關系，來確定系統(tǒng)中各種危害事件的關系，以及對系統(tǒng)安全的影響程度等。安全評價的結(jié)論是一些定性的指標，如是否達到了某項安全指標、事故的類別和導致事故發(fā)生的主要因素等。定性風險評價的主要特點是：過程簡單，容易理解和掌握，能夠低成本、快速地得到答案，因而便于推廣應用。定性評價的主觀性較強，其結(jié)果容易受到參加評價人員的專業(yè)知識深度及經(jīng)驗多少的影響。對于復雜系統(tǒng)，由于它不能量化風險程度，有時難以得到令公眾和有關管理部門信服的最終評價結(jié)果。它常用于基本方案、初始階段的安全評價，用來確定潛在危險最大或重大風險的部位，為制定進一步定量風險評價方案提供依據(jù)。屬于定性風險評價方法的有安全檢查表、專家現(xiàn)場詢問觀察法、作業(yè)條件危險性評價、故障模式和影響分析、危險及可操作性研究、事故樹分析、事件樹分析等方法。.定量安全評價方法定量安全評價方法是根據(jù)大量實驗結(jié)果和事故數(shù)據(jù)和統(tǒng)計資料，建立相關數(shù)學模型，對系統(tǒng)的風險進行定量計算。安全評價的結(jié)果是一些定量的指標。根據(jù)定量結(jié)果的類型不同，定量安全評價方法還可以細分為傷害（或破壞）范圍評價法、危險指數(shù)評價法和概率風險評價法。（1）傷害（或破壞）范圍評價法傷害（或破壞）范圍評價法是根據(jù)事故的數(shù)學模型，求得事故對人員傷害范圍或?qū)ξ矬w破壞范圍的安全評價方法。液體泄漏模型、氣體泄漏模型、池火火焰與輻射強度模型、火球爆炸傷害模型、爆炸沖擊波傷害模型、蒸汽云爆炸破壞模型等都屬于這種評價方法。這種方法只要對計算所需要的初值和邊界條件選擇合理，就可以獲得可信的評價結(jié)果，即事故對人員傷害范圍或建筑物、設施的破壞范圍。它可用于系統(tǒng)的危險性分區(qū)，計算事故的直接和間接損失。由于模型的初值和邊界條件對評⑵危險指數(shù)評價法危險指數(shù)評價法是應用危險指數(shù)模型，根據(jù)系統(tǒng)的基本性質(zhì)和狀態(tài)，逐步推算出事故的危險性、事故可能的損失以及采取安全措施的有效性，即不同的安全防范措施對危險性降低的程度。通常把復雜的系統(tǒng)劃分為相對獨立的若干個評價單元，逐個單元按評價方法規(guī)定的步驟評分、計算單元的危險指數(shù)，再據(jù)此劃分該單元的危險程度等級。比較不同單元的評價結(jié)果，可以確定該系統(tǒng)危險嚴重的單元、設備和它們的主要危害因素。常用的道化學公司火災爆炸危險指數(shù)評價法、蒙德火災爆炸毒性指數(shù)評價法和易燃、易爆、有毒重大危險源評價法等屬于這一類。這種方法可以將復雜系統(tǒng)分解成若干較小的單元后逐步評價，再綜合比較。給出的危險指數(shù)及等級的安全評價結(jié)果含有事故發(fā)生可能性及事故后果兩方面的因素，常用于難以進行概率風險評價的較大系統(tǒng)的定量評價。危險指數(shù)評價法的缺點是：系統(tǒng)的設備及工藝安全保障設施的功能、水平及其重要性不同，它們對安全的影響程度各異，模型中對這一因素重視不夠，使這種方法的靈活性和敏感性較差。⑶概率風險評價法概率風險評價法是運用數(shù)理統(tǒng)計的概率分析方法，分析危害因素、事故后果之間的數(shù)量關系及其變化規(guī)律，對事故的概率及系統(tǒng)風險進行定量評定。它將各種危害因素處理成隨機變量或隨機過程，量化確定絕對事故頻率及失效后果。這種方法需要有建立在統(tǒng)計基礎上的數(shù)據(jù)庫支持，其結(jié)果的準確性取決于原始數(shù)據(jù)、資料的完整及準確性，數(shù)學模型的精確性和分析計算方法的合理性。概率理論分析、馬爾可夫模型分析、可靠度分析等屬于這種評價方法。這種方法能夠給出系統(tǒng)發(fā)生事故的概率、各種危害因素的重要程度，便于對不同系統(tǒng)進行比較。由于它是建立在大量實驗及事故統(tǒng)計分析的基礎上，是一個相當復雜、花費較大的過程。它對數(shù)據(jù)完整、準確性要求很高，需要有主要危害因素的事故發(fā)生概率等資料，這對一些復雜系統(tǒng)往往難以做到。油氣管道的概率風險評價中，由于危害因素繁多，引發(fā)的事故類型也很復雜，常常需要應用結(jié)構力學、斷裂力學等強度理論，根據(jù)管道在運營條件下的腐蝕狀況、腐蝕速率及管材裂紋特點、裂紋擴展規(guī)律等，運用數(shù)學模型分析求解，結(jié)合管道事故統(tǒng)計數(shù)據(jù)與分析資料，以求得管道的事故發(fā)生概率。由于它對數(shù)據(jù)、資料的完整性、數(shù)學模型的準確性和分析方法的合理性要求很高，沒有較完整的風險評價數(shù)據(jù)庫和相關技術標準及研究基礎的支持，就難以得到精確的定量評價結(jié)果。在上面列舉的方法中，有的既可做定性分析，又可作定量分析，如事故樹分析、事件樹分析方法，在已知各基本事件發(fā)生概率的情況下，也可以計算求得事故發(fā)生的概率。4.風險評價指標定量風險評價結(jié)果與風險指標對比，可以判斷系統(tǒng)的風險程度是否在可以接受的水平，即系統(tǒng)的安全水平是否在允許限度之上。風險指標是風險評價中很重要的參數(shù)。目前很多國家還沒有油氣管道可接受的風險標準。英國的健康安全監(jiān)督局采用了〃三帶法〃來規(guī)定工業(yè)風險。在風險高端，由于風險太高，拒絕接受;在風險低端，不需要采取任何進一步防范措施，這稱為〃能夠廣泛被接受〃的情況；在這兩個極端區(qū)之間，只有風險被降低到目前可以達到的最低值(ALARP)時才可以容忍，應當采用適當?shù)目刂拼胧⒊龅娘L險消除，使其降到〃能被廣泛接受〃的區(qū)域內(nèi)。目前，國外一般對高風險行業(yè)，操作人員事故的死亡率在1X10-3人/年為能否容忍的風險分界限，對于公眾而言，事故死亡率的這一界限定為lx10-4人/年。目前應用的一些國外開發(fā)的安全評價方法及軟件中，采用的某些風險判別指標多是根據(jù)他們的相關標準、事故統(tǒng)計分析及相應的技術經(jīng)濟條件確定的，指標一般比較先進。我們還需加強這方面的研究，以得到適合我國技術經(jīng)濟水平的判別指標。三、幾種常用風險評價方法簡介(一)安全檢查表安全檢查表是安全評價方法中最初步、最基礎的一種。通常用于檢查某系統(tǒng)中不安全因素，查明薄弱環(huán)節(jié)的所在。首先要根據(jù)檢查對象的特點、有關規(guī)范及標準的要求，確定檢查項目和要點。按提問的方式，把檢查項目和要點逐項編制成安全檢查表。評價時對表中所列項目逐項進行檢查和評判。(二)事故樹分析(FaultTreeAnalysisFTA)事故樹分析方法是由美國貝爾實驗室的維森(H.A.Watson)提出的，最先用于民兵式導彈發(fā)射系統(tǒng)的可靠性分析，又稱故障樹分析或失效樹分析。它是一種演繹分析方法，用于分析引發(fā)事故的原因并評價其風險。〃事故樹〃是一種表示導致事故的各種因素之間的因果及邏輯關系圖。事故樹分析把系統(tǒng)的失效事件作為頂上事件把引起失效事件的各種直接因素作為二次事件，按照邏輯關系，用邏輯門將它們聯(lián)系起來。依次逐級找出所有直接原因，作為下一級事件，直到不必再分解的基本事件為止。這種圖是一棵樹根在上的倒置的樹，最上的樹根是頂上事件，最下層的是基本事件。它不僅能分析出事故的直接原因，還能深入揭示事故的潛在原因。這些因素中已全面包含了影響系統(tǒng)安全的各種危害因素，能簡明、形象地表示出各種因素的相互關系。事故樹分析已成為安全評價的主要方法之一?？捎糜趯^復雜的系統(tǒng)進行風險評價，是常用于設計、運行階段風險分析或事故后調(diào)查的一種評價方法。例如，油罐內(nèi)的油氣空間存在著油氣與空氣的混合氣，其濃度達到爆炸限范圍，遇到火源就會發(fā)生爆炸事故。靜電火花是火源之一，操作中有多種因素會導致靜電火花。將這些事件分級，按各事件的因果關系和邏輯關系用邏輯門符號連接，就構成了事故樹。圖10.5是靜電引發(fā)油罐爆炸的事故樹。I油修看電■啜靜電火花I 靜電火花I 的氣吐度達到?啰_一眼［薦圖10.5靜電引發(fā)油罐爆炸的事故樹圖10.5中，矩形符號表示頂上事件或中間事件，如油罐靜電爆炸、靜電火花;圓形符號表示基本事件，如油流液速過高、接地線損壞；菱形符號表示省略事件，即原因不明或沒有必要詳細分析的事件，如作業(yè)中與導體接近；房形符號表示是正常事件，即正常狀態(tài)下的事件，如油罐內(nèi)油氣存在。各級事件用邏輯門符號連接，它們是表示事件與其直接原因的邏輯關系，即該事件與下一級事件（原因）的關系，包括：與門、或門的符號。這種方法既可做定性分析，又可做定量分析。若按事件是否發(fā)生對頂上事件的影響來做定性分析，可以查明系統(tǒng)由初始狀態(tài)（基本事件）發(fā)展到事故狀態(tài)（頂上事件）的途徑，求出引發(fā)事故的最少事件組合，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)安全的薄弱環(huán)節(jié)，為改善安全提供對策及方案，這屬于定性評價方法。若采用定量分析，則需要己知各基本事件發(fā)生的概率，按邏輯代數(shù)的運算法則，計算頂上事件發(fā)生的概率及基本事件在系統(tǒng)中的影響程度，則屬于定量評價方法。對于較復雜系統(tǒng)的事故樹，其基本事件很多時，要得到各自的發(fā)生概率相當困難，也就難以定量計算頂上事件的概率。(三)道化學火災、爆炸指數(shù)評價法火災、爆炸指數(shù)評價法是美國道化學公司(DOW)于1964年首先提出的一種安全評價方法。它根據(jù)以前的事故統(tǒng)計資料、評價單元內(nèi)物質(zhì)的潛在能量、現(xiàn)有的安全措施等條件，利用系統(tǒng)工藝過程中的物料數(shù)量及性質(zhì)、設備種類等數(shù)據(jù)，用規(guī)定的計算式求得各種系數(shù)，進而對評價單元潛在的火災、爆炸危險性及事故損失進行評價。這種方法具有簡單實用的特點，從開始應用就受到全世界的關注。該公司在第一版的基礎上，不斷對其合理性與適用性進行調(diào)整和修改，到現(xiàn)在已是第七版，使評價效果提高很多，得到了廣泛的應用。它不但用于化工過程、污水處理系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、發(fā)電廠及某些有危險性的工藝及試驗裝置，目前還在我國油氣管道安全評價中用于站場內(nèi)多種單元的風險評價。1.道化學火災、爆炸指數(shù)評價法的步驟⑴收集工程項目有關的資料(2)確定評價單元具有相同功能的工藝過程、相似的設備可以合并為同一個單元。⑶求單元內(nèi)的物質(zhì)系數(shù)(MF)它表示單元內(nèi)物質(zhì)在火災、爆炸過程中釋放出能量大小的固有特性。⑷根據(jù)單元的工藝條件，求出一般工藝危險系數(shù)(耳)和特殊工藝危險系數(shù)嗎)F1是確定事故損害大小的主要因素，它根據(jù)以下內(nèi)容來選?。悍艧岱磻?、吸熱反應、物料處理與輸送、封閉或室內(nèi)單元、通道、排放和泄漏控制。F2是影響事故概率的主要因素，它包括：毒性物質(zhì)、負壓操作、爆炸范圍內(nèi)或附近范圍的操作、粉塵爆炸、壓力釋放、低溫或易爆物質(zhì)的數(shù)量、腐蝕、泄漏、明火使用、熱油交換系統(tǒng)和轉(zhuǎn)動設備等項。(5)計算該單元的工藝危險系數(shù)(F3)F3=F2*F1⑹計算評價單元的火災、爆炸危險指數(shù)(F&EI)F&EI=MF義F3F&EI用來估計生產(chǎn)過程中事故發(fā)生的可能性大小及造成的破壞。它還沒有考慮采取各種安全措施后危險性降低的程度。⑺確定各個評價單元的火災、爆炸危險等級由評價單元的火災、爆炸指數(shù)F&EI的數(shù)值與道化學評價危險等級標準對照，就可以得出評價單元在未采取安全措施補償?shù)幕馂?、爆炸危險等級。危險等級標準分為五個級別：最輕、較輕、中等、很大、非常大。F&EI的數(shù)值越大，危險等級就越高，表示火災爆炸的危險程度高。例如，F(xiàn)&EI在1?60之間，危險等級為最輕，F(xiàn)&EI>159，危險等級為非常大。(8)根據(jù)單元的安全措施，求出工藝控制措施補償系數(shù)(％、隔離措施補償系數(shù)(02)、防火措施補償系數(shù)(C3)，并計算安全措施補償系數(shù)(C)C=C1*C2*C3根據(jù)工程中采取的工藝控制、物質(zhì)隔離和防火措施，對降低火災、爆炸危險性的補償作用分成很多項，分別評分后再計算