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国外技术的发展历史与现状

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:最具代表性的是肯特模型,国内外大多数风险评价软件都是基于其基本原理进行编制的。目前,已逐渐趋于成熟并在国外管道风险管理实务中应用。

国外技术的发展历史与现状

20世纪70年代,为应对腐蚀威胁、延长使用寿命、减低维护费用,国外一些研究机构和管道公司开始了油气长输管道风险评价的研究和实践。

1985年,美国发表《风险调查指南》。1992年,WKM总裁米尔鲍尔发表《管道风险管理手册》;2004年,《管道风险管理手册》出版第三版。

加拿大从20世纪90年代初开始油气管道风险评价和风险管理技术方面的研究工作。

英国煤气公司开发Trans Pipe软件包。

英国TWI公司开发RISKWISETM、LIFEWISETM以及PIPEWISETM。

国外将风险分析应用到管线维修和管理过程中已经取得了巨大的经济效益和社会效益。如美国Amoco管道公司1987年以来采用风险评价技术管理所属的油气管道和储罐,已使年泄漏率由1987年的工业平均泄漏率的2.5倍降到了1994年工业平均泄漏率的1.5倍;同时,使该管道公司每次发生泄漏的支出降低到1993年工业平均数的50%,从而使管道公司在1993年取得了创纪录的利润水平。

从技术的发展过程上看,国外管道风险评价技术的研究分三个阶段,即定性评价、半定量评价和定量评价。

1.定性评价阶段(Qualitative Risk Analysis)

定性评价阶段的主要作用是找出管道系统存在有哪些失效危险,诱发事故的各种因素以及这些因素产生的影响程度,在何种条件下会导致管道失效,最终提出控制的措施。

特点:不必建立精确的数学模型和计算方法,评价的精确性主要取决于专家经验的全面性、划分影响因素的细致性、层次性等。

方法:风险检查表(CL);预先危害性分析(PHA);危险和操作性分析(HAZOP);故障树分析法(FTA)等。操作简单,实用性强,但是评价结果带有很强的主观性。

应用时间:20世纪70年代中后期至90年代前期。(www.xing528.com)

2.半定量评价阶段(Semi-Quantitative Risk Analysis)

半定量评价阶段以风险的数量指标为基础,对损失后果和事故发生概率按权重值各自分配一个指标,将对应事故概率和后果指标进行组合,形成相对风险指标。最具代表性的是肯特模型,国内外大多数风险评价软件都是基于其基本原理进行编制的。

应用时间范围是20世纪80年代末至90年代后期。由于半定量风险评价模型兼有全面、合理的评价指标设计;操作简单、易于计算机编程,便于实施;可靠性精确度较高;结果的可解释性强等优点,所以至今仍在国外一些管道公司的风险评价实践中广泛应用。

3.定量评价阶段(Quantitative Risk Analysis)

定量评价是目前国外管道风险评价界正在大力研究的评价技术,是管道风险评价的高级阶段。基于对失效概率和失效结果的直接评价,通过预先给失效概率和对事故损失后果确定一个具有明确物理意义的单位,并将产生失效事故的各类因素处理成随机变量或随机过程,对单个事故概率的计算得出最终事故的发生概率,然后再结合量化后的事故影响后果,计算出管道的风险值。

评价方法综合运用结构力学断裂力学、化学腐蚀等各种工程理论,其评价结果是最严密和最准确的。评价的结果还可以用于对安全、成本、效益的综合分析,这一点是前两类方法都做不到。

目前,已逐渐趋于成熟并在国外管道风险管理实务中应用。有代表性的定量评价方法大体上有如下3种:

1)按照腐蚀和泄漏理论将管道某处的泄漏率与“有效泄露距离”结合为“管道的危险长度”作为对管道事故损失后果的测度,将其与该处失效率的乘积在管道一定长度上作积分得到管道对外界公众的风险值。

2)在管道风险评价中引入多属性效用函数理论(MAUT),将不同管道管理者和专家对于同一管道的同一属性风险可能有不同的风险偏好考虑到管道风险评价中去,分别使用三种负效用函数作为管道事故对HSE(健康、安全、环境)三个方面带来损失后果的测度。

3)由断裂力学中的判据结合管道参数(壁厚、管径、拉伸强度等)构造状态函数,通过模拟得出断裂失效概率并研究腐蚀和剩余应力的关系。

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