郝放張國(guó)勝
(1:華東管道設(shè)計(jì)研究院有限公司,江蘇徐州221008;2:中國(guó)石化管道儲(chǔ)運(yùn)有限公司天津輸油處,天津300450)
成品油輸油站場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)的分析
郝放1張國(guó)勝2
(1:華東管道設(shè)計(jì)研究院有限公司,江蘇徐州221008;2:中國(guó)石化管道儲(chǔ)運(yùn)有限公司天津輸油處,天津300450)
輸油站場(chǎng)是油氣管道運(yùn)輸?shù)闹匾獏^(qū)域,需承擔(dān)接收、增壓等任務(wù),其設(shè)施的安全風(fēng)險(xiǎn)是其必須注重的內(nèi)容,同時(shí)也是社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。成品油輸油站場(chǎng)內(nèi)有大量的設(shè)施,這些設(shè)施操作較為復(fù)雜,有明確的技術(shù)要求,且其風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)還有待發(fā)展。
成品油輸油站場(chǎng);風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià);失效后果
成品油是易燃易爆物體,若在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中受到外界與自身因素的影響,極易發(fā)生爆炸,而成品油輸送管道是一個(gè)密閉的輸送系統(tǒng),沿途會(huì)經(jīng)過(guò)多個(gè)節(jié)點(diǎn),這些節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)的工作有接收、增壓、計(jì)量等,任意一個(gè)工作節(jié)點(diǎn)存在疏漏,都會(huì)增加運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn),因此,需對(duì)運(yùn)輸過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估,促進(jìn)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)的發(fā)展。
如果輸油站場(chǎng)的運(yùn)輸管道發(fā)生泄漏,將引發(fā)不同的后果,且不同后果出現(xiàn)的概率也有一定差異。其可能出現(xiàn)的后果包括池火、蒸汽云爆炸、閃火等,帶來(lái)不同程度的人員傷亡。即成品油從管道泄漏后,可根據(jù)點(diǎn)燃速度的不同,與火焰蔓延的速度等因素,出現(xiàn)相應(yīng)的后果,有人員損傷與經(jīng)濟(jì)損失,以蒸汽云爆炸和閃火為例,其包括兩種泄漏類型,一是持續(xù),二是瞬間,這兩種類型在氣態(tài)與液態(tài)的滲漏中,均可發(fā)生爆炸、閃火,且閃火的比例為75%、50%,蒸汽云爆炸為25%、50%,明顯低于閃火。而隨著這三種后果的出現(xiàn),會(huì)造成一定區(qū)域的危害[1]。
對(duì)失效后果進(jìn)行初步分析后,可用不同的方法對(duì)風(fēng)險(xiǎn)技術(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
風(fēng)險(xiǎn)矩陣法:該方法最初是在1995年提出,隨后開(kāi)始在軍事、交通等領(lǐng)域應(yīng)用,以確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。風(fēng)險(xiǎn)矩陣法是把影響風(fēng)險(xiǎn)的因素細(xì)分,劃分成不同的等價(jià)標(biāo)準(zhǔn),建立風(fēng)險(xiǎn)矩陣,再把失效后果等加入到矩陣中,最終測(cè)定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。以失效后果為例,其等級(jí)劃分包括一般、較大、嚴(yán)重、重大、特大,分別對(duì)應(yīng)某個(gè)范圍的傷亡人數(shù)與經(jīng)濟(jì)損失,用其構(gòu)建的風(fēng)險(xiǎn)矩陣,是把正方形分成25個(gè)周長(zhǎng)相等的正方形,每個(gè)區(qū)域有各自對(duì)應(yīng)的顏色,分別是紅、橙、黃、綠,用于分析。
其優(yōu)勢(shì)為:把結(jié)果直觀地展示出來(lái),便于操作與理解,分析人員可以根據(jù)矩陣顏色的顯示,了解實(shí)際情況,確定風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。但它也有一定的劣勢(shì),即這是一種定性分析的方法,結(jié)果的精確度還需提升,同時(shí),站場(chǎng)內(nèi)有多個(gè)設(shè)備,矩陣為便于分析,會(huì)把多個(gè)對(duì)象分在同一個(gè)區(qū)域,形成風(fēng)險(xiǎn)結(jié)。風(fēng)險(xiǎn)結(jié)是同一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)內(nèi),分析的對(duì)象屬性相同,但仍可以繼續(xù)細(xì)分的模塊。
風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算法:它是失效的可能值與后果的數(shù)值相乘,作為最終的風(fēng)險(xiǎn)值。其公式是:
其中,R是對(duì)象最終的風(fēng)險(xiǎn)值,P是失效可能值,C是失效后果的數(shù)值。它可對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化處理,有效避免了風(fēng)險(xiǎn)結(jié)的出現(xiàn),但它仍有一定的不足。即風(fēng)險(xiǎn)值需要與可接受風(fēng)險(xiǎn)準(zhǔn)則加以比較,判斷設(shè)備所在的區(qū)域,而我國(guó)還未制定這一內(nèi)容,等級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)不準(zhǔn)確。同時(shí),公式中的P和C是處于極端條件下的數(shù)值,用這種方式計(jì)算,可能出現(xiàn)與實(shí)際不符的情況。
此外,計(jì)算時(shí)有很多不確定因素,包括主觀與客觀兩種,前者是可以使用的信息不完整,讓結(jié)果模糊,后者是中途情況的隨機(jī)性,降低了結(jié)果的準(zhǔn)確性。
綜合上述對(duì)風(fēng)險(xiǎn)矩陣法風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算法的分析,得出需對(duì)兩種方法的不足做改進(jìn),以提高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性[2]。
模糊邏輯下風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算方法的使用,可彌補(bǔ)上兩種方法的不足,做出適當(dāng)改進(jìn)。其基本思路是:它是以規(guī)則為前提建立的系統(tǒng),運(yùn)用已有知識(shí)庫(kù)的內(nèi)容與規(guī)則,并運(yùn)用函數(shù)語(yǔ)言,推出風(fēng)險(xiǎn)值,即整理一個(gè)句子內(nèi)的有效信息,把這些信息按照邏輯思維排列,總結(jié)原理。
具體的闡述是,以邏輯思維為前提,運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)推理系統(tǒng)。其操作為:用模糊器處理失效的可能性與失效數(shù)值,把他們變成一個(gè)模糊集,隨后,推理機(jī)根據(jù)規(guī)則的要求,在系統(tǒng)中輸入變量,讓其完成映射,最后,系統(tǒng)可以把模糊集內(nèi)的數(shù)字用輸出值輸出。
風(fēng)險(xiǎn)數(shù)值輸出后,可根據(jù)所在的區(qū)間,判斷風(fēng)險(xiǎn)等級(jí),包括低、中等、較高、高,每個(gè)等級(jí)對(duì)應(yīng)的意義分別是:
低:風(fēng)險(xiǎn)可直接忽略不計(jì),不需要采用措施處理。
中等:風(fēng)險(xiǎn)在可以控制的范圍內(nèi),但需要經(jīng)過(guò)分析確定其是否需要處理。
較高:風(fēng)險(xiǎn)超出可控范圍,需用措施應(yīng)對(duì)。
高:風(fēng)險(xiǎn)超出可控范圍,必須馬上停止設(shè)備的運(yùn)行,并用強(qiáng)制措施處理,降低風(fēng)險(xiǎn)。
同時(shí),為讓站內(nèi)各子系統(tǒng)與設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)用直觀的方式展示出來(lái),可以繪制雷達(dá)圖,其過(guò)程如下:以風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為依據(jù),畫出同心圓以及評(píng)價(jià)對(duì)象對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)值射線,標(biāo)出數(shù)據(jù)點(diǎn),把多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)連接,形成一個(gè)封閉的折線。
本文從兩方面論述了成品油輸油站場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù),一是輸油站場(chǎng)的失效后果,二是輸油站的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù),其中可以使用的評(píng)價(jià)技術(shù)有風(fēng)險(xiǎn)矩陣法和風(fēng)險(xiǎn)值計(jì)算法,各自有優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì),而以模糊邏輯為基礎(chǔ)的風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算,可彌補(bǔ)不足,讓風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的結(jié)果更加準(zhǔn)確,為技術(shù)發(fā)展提供理論支持。
[1]徐磊,孫苑航,范曉聰,郭俊圻.風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)在成品油管道站場(chǎng)工程中的應(yīng)用分析[J].山東工業(yè)技術(shù),2014,18:110.
[2]馮文興,賈光明,谷雨雷,姜征鋒,戴聯(lián)雙,程萬(wàn)洲,楊曉錚,李敬.HAZOP分析技術(shù)在輸油管道站場(chǎng)的應(yīng)用[J].油氣儲(chǔ)運(yùn),2012,12:903-905+967.
郝放(1984-),男,漢族,河北沙河人,大學(xué)本科學(xué)歷,中級(jí)職稱,研究方向:管道工程設(shè)計(jì),施工管理。