DB44-T2488-2024-油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施防御系統(tǒng)韌性評估技術(shù)指南-廣東省

ICS13.200CCSA9044廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)DB44/T2488—2024油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施防御系統(tǒng)韌性評估技術(shù)指南Resilienceassessmentguideofpreventionsystemofmajorinfrastructureforoil&gasstorageandtransportation廣東省市場監(jiān)督管理局發(fā)布DB44/T2488—2024目次前言.................................................................................II1范圍................................................................................12規(guī)范性引用文件......................................................................13術(shù)語和定義..........................................................................14評估要素............................................................................25評估內(nèi)容與流程......................................................................36信息收集與分析......................................................................37抵抗能力評估........................................................................48適應(yīng)能力評估........................................................................69修復(fù)能力評估........................................................................710韌性評估...........................................................................8附錄A（資料性）油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施防御系統(tǒng)性能取值..................................9附錄B（規(guī)范性）多災(zāi)種耦合下油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施防御系統(tǒng)性能修正因子取值.............10附錄C（規(guī)范性）典型自然災(zāi)害下油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施單元易損性模型.....................11附錄D（規(guī)范性）不同設(shè)備類型升級概率的Probit模型....................................12IDB44/T2488—2024前言本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件由廣東省應(yīng)急管理廳提出并組織實施。本文件由廣東省安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（GD/TC81）歸口。本文件起草單位：華南理工大學(xué)、國家石油天然氣管網(wǎng)集團有限公司華南分公司、廣東華南智慧管道研究院、廣東省安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)研究院。本文件主要起草人：陳國華、曾濤、馬嘉俊、楊運鋒、周利興、馮少真、黃孔星、周池樓、趙杰、陶俠、田中山、王現(xiàn)中、陳思雅、張晨、袁智、趙遠(yuǎn)飛。IIDB44/T2488—2024油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施防御系統(tǒng)韌性評估技術(shù)指南1范圍本文件規(guī)定了多災(zāi)種耦合下油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施防御系統(tǒng)韌性評估的內(nèi)容與流程、方法，包含了基本信息收集的要求，抵抗能力、適應(yīng)能力、修復(fù)能力三個韌性評估指標(biāo)的評估方法與韌性分級準(zhǔn)則。本文件適用于已投產(chǎn)運行的油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施防御系統(tǒng)在自然災(zāi)害與技術(shù)災(zāi)害多災(zāi)種耦合場景下的抗災(zāi)韌性評估。本文件不適用于多種自然災(zāi)害耦合場景的抗災(zāi)韌性評估。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。SY/T7031-2016油氣儲運術(shù)語AQ/T3046—2013化工企業(yè)定量風(fēng)險評價導(dǎo)則3下列術(shù)語和定義適用于本文件。油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施majorinfrastructureforoil&gasstorageandtransportation對管輸油氣（原油、成品油、LNG、LPG等）進(jìn)行接收、儲存、轉(zhuǎn)運等操作，且構(gòu)成重大危險源的設(shè)施、場地，以及不同地區(qū)間用于輸運油氣介質(zhì)的管道，包括站場、油庫、長輸管道等設(shè)施。[來源：SY/T7031-2016，2]。多災(zāi)種耦合下油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)在一系列防御措施的作用后，維持與恢復(fù)原有系統(tǒng)功能coupledmulti-hazard臺風(fēng)、雷電、洪水、地震等自然災(zāi)害和泄漏、火災(zāi)、爆炸等技術(shù)災(zāi)害間的相互關(guān)聯(lián)，相互演化導(dǎo)致activepreventionfacility1DB44/T2488—2024需要外部事件激活才能啟用，且啟用后性能不受外部事件影響類的安全設(shè)施。如：水噴淋裝置、緊急截止閥等。被動防御設(shè)施passivepreventionfacility不需要外部事件激活就可啟用，但啟用后保護(hù)性能受外部事件影響類的安全設(shè)施。如：防火涂層、防爆墻等。抵抗能力resistingcapacity防御系統(tǒng)自身抵抗災(zāi)害破壞的能力。適應(yīng)能力adaptivecapacity防御系統(tǒng)在災(zāi)害演化場景中，適應(yīng)災(zāi)害場景并降低油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施失效概率的能力。修復(fù)能力recoverycapacity多災(zāi)種耦合事件后，油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施經(jīng)修復(fù)活動恢復(fù)一定水平原有功能的能力。單元unit具有清晰邊界和特定功能的一組設(shè)備、設(shè)施或場所，在泄漏時能與其他單元及時切斷。[來源：AQ/T3046—2013，3.8]。在使用技術(shù)的過程中由于技術(shù)系統(tǒng)本身、人為操作失誤或外界環(huán)境誘發(fā)而產(chǎn)生的給社會大眾生命、財產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境造成重大損害和潛在威脅的災(zāi)害。4信息收集的任務(wù)是識別油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施所有單元及防御系統(tǒng)特征與可能出現(xiàn)的多災(zāi)種耦合場景，并啟動評估程序；抵抗能力評估的任務(wù)是對油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施各單元防御系統(tǒng)應(yīng)對災(zāi)害并保障正常啟用的能力進(jìn)行評估及分級；適應(yīng)能力評估的任務(wù)是對油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施各單元防御系統(tǒng)在多災(zāi)種耦合場景中保護(hù)設(shè)施單元不受損壞的能力進(jìn)行評估及分級；修復(fù)能力評估的任務(wù)是對油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施各單元災(zāi)后性能恢復(fù)水平進(jìn)行評估及分級；2DB44/T2488—2024e)韌性評估的任務(wù)是對油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施各單元及系統(tǒng)韌性水平進(jìn)行評估及分級。災(zāi)害種類油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施防御系統(tǒng)韌性評估過程需考慮自然災(zāi)害和技術(shù)災(zāi)害，其中自然災(zāi)害種類包括臺風(fēng)、雷電、洪水、地震等自然災(zāi)害；技術(shù)災(zāi)害種類包括泄漏、火災(zāi)、爆炸等技術(shù)災(zāi)害。不確定性來源油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施防御系統(tǒng)韌性評估全過程中經(jīng)常涉及到相當(dāng)多的不確定性，區(qū)分不確定性來源對于有效解釋與溝通韌性評估結(jié)果是必要的。不確定性來源包括自然災(zāi)害不確定性，屏障性能不確定性，自然災(zāi)害下設(shè)備損傷不確定性，技術(shù)災(zāi)害的事故擴展不確定性。自然災(zāi)害和技術(shù)災(zāi)害為油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施防御系統(tǒng)韌性評估帶來的不確定性宜分別考量。5評估內(nèi)容與流程評估內(nèi)容油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施防御系統(tǒng)韌性評估主要包括信息收集與分析、抵抗能力評估、適應(yīng)能力評估、修復(fù)能力評估和韌性評估五部分內(nèi)容。主要評估自然災(zāi)害與技術(shù)災(zāi)害多災(zāi)種耦合場景下油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施防御系統(tǒng)的抗災(zāi)韌性。圖163DB44/T2488—2024a)b)有關(guān)自然災(zāi)害的相關(guān)信息，包括自然災(zāi)害類型、自然災(zāi)害強度、自然災(zāi)害重現(xiàn)期等；油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施有效基礎(chǔ)信息，包括油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施類型、幾何尺寸、材質(zhì)、設(shè)備功能、設(shè)備經(jīng)濟價值、設(shè)備運行參數(shù)、設(shè)備投用有效期、設(shè)備儲存物料等；油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施防御系統(tǒng)的有效基礎(chǔ)信息，包括安全管理制度、安全屏障類型、安全屏障性能、應(yīng)急救援力、安全附件等；c)d)韌性評估所需其他基礎(chǔ)信息，包括氣象參數(shù)、周邊環(huán)境參數(shù)等。信息分析6.2.1災(zāi)害識別辨識油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施所在區(qū)域最可能的自然災(zāi)害類型及可能引發(fā)的技術(shù)災(zāi)害類型，描述潛在的多災(zāi)種耦合事故場景。6.2.2單元劃分整理上述獲得的基礎(chǔ)信息，將多災(zāi)種耦合場景下油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施防御系統(tǒng)離散化，分離單個設(shè)備單元及其所屬的防御系統(tǒng)。6.2.3優(yōu)先評估單元確定對于大容量、所涉及化學(xué)物質(zhì)具有高危險性、位于油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施防御系統(tǒng)布局中心的設(shè)備單元，宜優(yōu)先開展韌性評估。77.1.1類型及數(shù)量油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施防御系統(tǒng)所涉及的安全屏障類型、數(shù)量根據(jù)實際情況確定。安全屏障的性能參數(shù)取值參照現(xiàn)行技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)自然災(zāi)害類型進(jìn)行修正。若相關(guān)參數(shù)無相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，若相關(guān)參數(shù)無相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，評估專家組成員可依據(jù)自身經(jīng)驗對屏障性能參數(shù)進(jìn)行取值，其范圍為[0,1]，取均值為屏障性能參數(shù)值。防御系統(tǒng)抵抗能力根據(jù)自然災(zāi)害下防御系統(tǒng)有效性進(jìn)行評估。防御系統(tǒng)可能由多個安全設(shè)備設(shè)施組成，對于噴淋系統(tǒng)等安全設(shè)備設(shè)施，其有效程度因自然災(zāi)害的強危害作用而降低，可分為主動防御設(shè)施與被動防御設(shè)施兩類，防御設(shè)施性能取值依據(jù)規(guī)范性附錄A的規(guī)定，防御設(shè)施性能修正因子取值依據(jù)規(guī)范性附錄B的規(guī)定。單個主動防御設(shè)施性能與被動防御設(shè)施性能分別使用公式（1）與公式（2）計算：（1）4DB44/T2488—2024=(1?)10式中：PFDφ1——防御設(shè)施失效概率；——防御設(shè)施性能修正因子；——防御設(shè)施原有失效概率；——防御設(shè)施有效性；PFD0ηη10——防御設(shè)施原有有效性。7.2.2抵抗能力計算公式單個安全設(shè)備設(shè)施在自然災(zāi)害下的有效性損失可認(rèn)為是相互獨立的，防御系統(tǒng)的抵抗能力使用公式（3）計算：mni=1mj=1n1?1?PFDi1(1?j1))Re=………（3）PFDi0(1?j0i=1j=1式中：PFDi10m1jn1級（弱）：防御系統(tǒng)幾乎不能抵抗自然災(zāi)害作用，各組件受損嚴(yán)重，無法發(fā)揮預(yù)期安全功能，0≤Re＜0.2；2級（較弱）：防御系統(tǒng)難以抵抗自然災(zāi)害作用，0.2≤Re＜0.4；3級（中）：防御系統(tǒng)可以一定程度的抵抗自然災(zāi)害作用，0.4≤Re＜0.6；4級（較強）：防御系統(tǒng)可以較大程度的抵抗自然災(zāi)害作用，0.6≤Re＜0.8；5DB44/T2488—2024e)5級（強）：防御系統(tǒng)幾乎不受自然災(zāi)害影響，0.8≤Re≤1。8適應(yīng)能力評估災(zāi)害來源影響8.1.1自然災(zāi)害來源自然災(zāi)害下的設(shè)備損傷模式與自然災(zāi)害類型相關(guān)，只要能導(dǎo)致泄漏的破壞模式均宜考慮入自然災(zāi)害下設(shè)備失效頻率分析。8.1.2技術(shù)災(zāi)害來源技術(shù)災(zāi)害下的設(shè)備損傷（即多米諾事故影響）與低階事故事故類型相關(guān)，火災(zāi)或爆炸場景均被考慮入技術(shù)災(zāi)害下設(shè)備失效頻率分析。適應(yīng)能力計算8.2.1總體失效頻率計算公式多災(zāi)種耦合場景下設(shè)備失效原因涉及常規(guī)失效、自然災(zāi)害作用、多米諾事故作用，各失效原因獨立的情況下設(shè)備失效頻率使用公式（4）計算：fT=fu+fN+fd…………（4）——由于人因失誤、機械故障等常規(guī)失效原因?qū)е碌膯卧ьl率，宜依據(jù)風(fēng)險評估報——因自然災(zāi)害作用導(dǎo)致的單元失效頻率；——因多米諾事故作用導(dǎo)致的單元失效頻率。fN包含自然災(zāi)害發(fā)生頻率與自然災(zāi)害下設(shè)備損傷概率兩部分，使用公式（5）計算：（5）PD——特定災(zāi)害強度下設(shè)備失效概率，可通過自然災(zāi)害下設(shè)備易損性模型進(jìn)行評估，具體方法為對自然災(zāi)害下設(shè)備極限狀態(tài)方程進(jìn)行可靠性分析，通過易損性曲線或曲面求取。極限狀態(tài)方程相關(guān)參數(shù)分布宜采用隨工程需求參數(shù)變化的分布表征。對于地震、洪水、雷電等典型自然災(zāi)害，可參照規(guī)范性附錄C選取易損性評估簡化公式進(jìn)行計算。fd涉及初始事故發(fā)生概率與升級事故發(fā)生概率兩部分，對于設(shè)備k的事故頻率使用公式（6）計算：6DB44/T2488—2024pqfd=fiPiPejij→k……（6）i=1j=1式中：pqfi——潛在初始單元數(shù)量；——初始事故場景數(shù)量；——初始單元i在多災(zāi)種耦合場景下失效頻率；Pij——初始單元i失效后發(fā)生第j種事故場景的概率，宜通過事件樹分析獲得；Pek——初始單元i發(fā)生第j種事故場景導(dǎo)致單元k升級的概率，宜通過規(guī)范性附錄D中的Probit模ij→型獲得。8.2.4適應(yīng)能力計算公式防御系統(tǒng)適應(yīng)能力可反映為防御系統(tǒng)保護(hù)下油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施單元失效頻率與無防御系統(tǒng)保護(hù)下油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施單元失效頻率的比值，使用公式（7）計算：Ad=1-f'………………（7）TfT式中：Ad——防御系統(tǒng)適應(yīng)能力；9按受損設(shè)備綜合性修復(fù)后的設(shè)備性能進(jìn)行評估，設(shè)備性能可通過危險物質(zhì)日使用量、設(shè)備價值等進(jìn)經(jīng)修復(fù)活動后，油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施單元性能恢復(fù)到特定水平，修復(fù)能力Rec使用公式（8）計算：7DB44/T2488—2024Rec=Per………………（8）'Per式中：Per＇——修復(fù)后的單元性能，根據(jù)不同性能表示方法可取不同值，如危險物質(zhì)日使用量、設(shè)備價值等；Per——多災(zāi)種耦合場景發(fā)生前的單元性能。9.2.2修復(fù)能力分級修復(fù)能力可根據(jù)Rec值分為3級，包括：a)b)c)1級（低水平）：經(jīng)修復(fù)活動后單元性能低于原有性能，Rec＜1；2級（預(yù)期水平）：經(jīng)修復(fù)活動后單元性能恢復(fù)原有性能，Rec=1；3級（高水平）：經(jīng)修復(fù)活動后單元性能高于原有性能，所屬防御系統(tǒng)得到提升，Rec＞1。10韌性評估單元韌性計算韌性計算公式10.1.1油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施單元防御系統(tǒng)韌性R基于抵抗能力、適應(yīng)能力、修復(fù)能力三個指標(biāo)等級的分級值進(jìn)行綜合評估，使用公式（9）計算：R=ReAdRec……………（9）油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施防御系統(tǒng)韌性評估依據(jù)不同韌性等級單元占所有設(shè)備單元數(shù)量的比例進(jìn)行表1低韌性與較低韌性單元數(shù)量占比高于60％，低于80％低韌性與較低韌性單元數(shù)量占比高于40％，低于60％低韌性與較低韌性單元數(shù)量占比高于20％，低于40％8DB44/T2488—2024附錄A（資料性）油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施防御系統(tǒng)性能取值表A.1給出了油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施防御系統(tǒng)性能推薦取值。表A.1油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施防御系統(tǒng)性能推薦取值表防護(hù)設(shè)施失效概率（PFD）有效性（η）惰性氣體保護(hù)系統(tǒng)浮盤與罐壁間密封圈滅火裝置泡沫滅火系統(tǒng)水幕、水噴淋裝置消火栓6.13×106.13×106.13×106.13×106.13×101.43×101.81×101.42×10-3-3-3-3-30.980.960.970.40.980.871防火閥-6火焰或氣體探測器緊急截止閥-7-50.890.930.980.990.98排污閥4.5×10-7防火墻6.13×106.13×106.13×10-3-3-3防爆墻防火涂層9DB44/T2488—2024附錄B（規(guī)范性）多災(zāi)種耦合下油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施防御系統(tǒng)性能修正因子取值表B.1規(guī)定了多災(zāi)種耦合下油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施防御系統(tǒng)性能修正因子取值。表B.1油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施防御系統(tǒng)性能修正因子取值表防護(hù)設(shè)施地震場景下性能修正因子洪水場景下性能修正因子惰性氣體保護(hù)系統(tǒng)浮盤與罐壁間密封圈滅火裝置泡沫滅火系統(tǒng)水幕、水噴淋裝置消火栓0.6250.50.50.750.50.50.150.3750.3750.5防火閥0.3750.50.50.5火焰或氣體探測器緊急截止閥0.50.250.50.250.250.2排污閥防火墻防爆墻0.250.250.150.15防火涂層10DB44/T2488—2024附錄C（規(guī)范性）典型自然災(zāi)害下油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施單元易損性模型表C.1規(guī)定了四類典型自然災(zāi)害（地震、洪水、雷電、臺風(fēng)）下部分油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施單元的簡化易損性模型。表C.1典型自然災(zāi)害下油氣儲運重大基礎(chǔ)設(shè)施單元易損性模型自然災(zāi)害類型地震易損性模型參數(shù)說明Pea-d,地震作用下設(shè)備失效概率；Y，Probit變量；PGA，地面峰值加速度；k1、k2，與儲罐類別、填充率、損傷等級相關(guān)的Probit常數(shù)。12Y=k1+k2ln(PGA)Y?5exp(?u2/2)duPea?d=?Pfl-d,洪水作用下設(shè)備失效概率；CFL，儲罐臨界填充率；minmax，儲液最低填充率；，儲液最高填充率；CFLv，常壓立式儲罐臨界失效填充率；w，水流密度；kw，水力系數(shù)；vw，洪水流速；hw，洪水深度；f，儲液密度；H，儲罐高度；Pcr，儲罐臨界壓力；J、J，P簡化關(guān)系式系數(shù)；12crPfl?d=(CFL?min)(max?min)常壓立式儲罐：kwCFLv=(wv2+wghw?Pcr)fgH