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渤海油田海洋管道風險評價方案及實例分析

文檔作者：詹燕民倪玲英2 李毅1 白莉2 文瀟2 文檔來源： 1．中海油天津分公司 2．中國石油大學(華東)石油工程學院		點擊數：	更新時間： 2025年09月02日
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第41卷第2期化工機械143
渤海油田海洋管道風險評價方案及實例分析
詹燕民刈倪玲英2 李毅1 白莉2 文瀟2
(1．中海油天津分公司；2．中國石油大學(華東)石油工程學院)
摘要渤海油田鋪設的海洋管道多迭l 600kin，為了預防失效和漏油事故的發生，有必要引入能普遍
應用的風險評價體系。基于各根海洋管道的資料詳盡程度的不同，建立了一個包含定性、半定量和定
量方法的風險評價模塊，其中定量評價有4種方案，既能全面評價，也能重點評估各根海洋管道。評價
時確定風險評價方案的主要依據在于該管道的內外檢測資料是否充分。給出了定量風險評價兩種方案
的實例，并基于風險評價結果提出了海洋管道日常維護措施的建議。整個評價過程通過Matlab和C#混
合編程實現，具有交互式界面。
關鍵詞管道風險評價規范法Kent法風險矩陣法
中圖分類號TQ 055．8+l 文獻標識碼A 文章編號0254-6094(2014)02-0143-05
自1985年渤海埕北油田鋪設第一根用于海
洋油氣開采海底管道起，我國海洋油氣開采不斷
向縱深發展，形成了縱橫交錯的海底管網。這些
管道有的新投產，有的運行多年，還有的已達到或
超出設計壽命，延期服役。連續運行多年的海洋
管道處于復雜多變的海洋環境中，實施海洋管道
的風險分析和評價顯得十分重要。海洋工程領域
的風險分析研究始于20世紀70年代后期，由英
國石油工程師率先在北海油田引入了風險分析。
之后各種風險分析方法被引入到海洋管道的風險
評估和風險管理中¨“。，圍繞北海油田積累了海
洋管道事故數據庫PARLOC。7j，Kent根據美國運
輸部總結的經驗編寫的《風險管理手冊》有重要
指導作用舊1。我國在海底管道風險評估、完整性
管理方面做了一些研究和實踐工作一川。挪威
DNV組織圍繞海洋管道腐蝕、外力干擾提出了與
風險評估有關的規范和推薦做法?““。美國
API針對陸上埋地管道的腐蝕問題有一些推薦做
法¨“。隨著實踐和理論研究的深入，這些規范和
準則在不斷更新和擴展。
1 渤海海洋管道風險評價方案設計
風險評價的任務主要有3項：危險(源)識
別／災害識別、估算導致失效主要風險因子的發生
{詹燕民，男，1979年10月生，工程師。天津市，300452。
概率Pi和估算失效的后果概率Ci。海洋管道的
風險評價得分R為：
R=Σ(P。×C．) (1)
‘
式中Pi——單個事件的發生概率；
C；——該事件產生的預期后果。
由于各根海洋管道的運行時間不同、內外檢
測數據詳細情況有別，加上渤海油田海洋管道第
一根建成至今不到30年，其事故記錄資料不足以
建立數據庫。因此，單一的風險評估方法不能夠
滿足實際需求。筆者設計了結合定性和定量方法
的風險評估系統，能夠對資料較缺乏的海洋管道
進行定性評價(故障樹法)或半定量評價(專家評
分法、事故數據庫法)，也能夠對重點關注的管道
(內外檢測數據比較詳盡)進行專項評估，比如腐
蝕風險評估和懸空評估(圖1)。后3種方案的評
渤海油田海底道評價系統
定性方法l l半定量方法l l定量方法
壅量享鱉=I廠1壅量查鎏三lH壟量查鋈蘭l l壅量享鎏巴蜜I眶啦盈圈}恤瞧圊亟固匭
螄蕊麗習邯磊麗網
萬方數據
144 化工機械2014年
估結果統一按風險矩陣法的原則劃分風險等級。
用Matlab7．0進行后臺運算，用C#編制軟件界面，
以交互式界面調入數據和顯示結果，方便直觀。
定性風險評價基于故障樹法。半定量分析結
合了層次分析法(AHP)和專家評分法。用層次
分析法可以篩選出海洋管道的主要風險因
子h引，結合英國北海海底管道事故數據庫PAR．
LOC2001的對事故類型的分類，筆者確定渤海海
洋管道風險因子層次結構和后果層次結構如圖
2，3所示。
可能發生的主要風險
腐蝕
i贏
l建造和材料缺陷I I 失誤I I 其他
國園圓圓壺
主要風險后果
經濟損失l l環境和社會損失
總儲鼉ll運行流量I|可能的產品損失|I功能lI其他l l生態危險|1人員危險|I泄漏量II影響區
圖3 風險后果層次結構
1．1規范法(方案一)
規范法是指利用現有的規范計算腐蝕管道的
許用壓力等參數¨4I。目前國內外沒有專門針對
海洋管道腐蝕失效的規范，API 570規范7．1．1中
規定了在計劃以內的檢測中允許的最大工作壓
力。設在下一次的計劃檢測時間內，管壁金屬的
損失是腐蝕速率的兩倍，其計算公式如下：
p??，Ar，2—礦—絲——號i—}—業一 L(z2，)
式中D——管道外徑，mm；
E——縱向焊縫有效值；
Pm．x,A，——下一次的計劃檢測時間內允許的
最大工作壓力，MPa；
r——腐蝕速率，mm／y；
S——管道許用應力，MPa；
t——管壁檢測厚度，mm；
AT——檢測間隔時間，Y。
然后對比管道的原始(設計)壓力P和
P。。“，：如果P?．。，≥p，下一次檢測時間合適；如
果P?Ⅲ

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