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渤海油田海洋管道风险评价方案及实例分析

文档作者：詹燕民倪玲英2 李毅1 白莉2 文潇2 文档来源： 1．中海油天津分公司 2．中国石油大学(华东)石油工程学院		点击数：	更新时间： 2025年09月02日
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第41卷第2期化工机械143
渤海油田海洋管道风险评价方案及实例分析
詹燕民刈倪玲英2 李毅1 白莉2 文潇2
(1．中海油天津分公司；2．中国石油大学(华东)石油工程学院)
摘要渤海油田铺设的海洋管道多迭l 600kin，为了预防失效和漏油事故的发生，有必要引入能普遍
应用的风险评价体系。基于各根海洋管道的资料详尽程度的不同，建立了一个包含定性、半定量和定
量方法的风险评价模块，其中定量评价有4种方案，既能全面评价，也能重点评估各根海洋管道。评价
时确定风险评价方案的主要依据在于该管道的内外检测资料是否充分。给出了定量风险评价两种方案
的实例，并基于风险评价结果提出了海洋管道日常维护措施的建议。整个评价过程通过Matlab和C#混
合编程实现，具有交互式界面。
关键词管道风险评价规范法Kent法风险矩阵法
中图分类号TQ 055．8+l 文献标识码A 文章编号0254-6094(2014)02-0143-05
自1985年渤海埕北油田铺设第一根用于海
洋油气开采海底管道起，我国海洋油气开采不断
向纵深发展，形成了纵横交错的海底管网。这些
管道有的新投产，有的运行多年，还有的已达到或
超出设计寿命，延期服役。连续运行多年的海洋
管道处于复杂多变的海洋环境中，实施海洋管道
的风险分析和评价显得十分重要。海洋工程领域
的风险分析研究始于20世纪70年代后期，由英
国石油工程师率先在北海油田引入了风险分析。
之后各种风险分析方法被引入到海洋管道的风险
评估和风险管理中¨“。，围绕北海油田积累了海
洋管道事故数据库PARLOC。7j，Kent根据美国运
输部总结的经验编写的《风险管理手册》有重要
指导作用旧1。我国在海底管道风险评估、完整性
管理方面做了一些研究和实践工作一川。挪威
DNV组织围绕海洋管道腐蚀、外力干扰提出了与
风险评估有关的规范和推荐做法⋯““。美国
API针对陆上埋地管道的腐蚀问题有一些推荐做
法¨“。随着实践和理论研究的深入，这些规范和
准则在不断更新和扩展。
1 渤海海洋管道风险评价方案设计
风险评价的任务主要有3项：危险(源)识
别／灾害识别、估算导致失效主要风险因子的发生
{詹燕民，男，1979年10月生，工程师。天津市，300452。
概率Pi和估算失效的后果概率Ci。海洋管道的
风险评价得分R为：
R=Σ(P。×C．) (1)
‘
式中Pi——单个事件的发生概率；
C；——该事件产生的预期后果。
由于各根海洋管道的运行时间不同、内外检
测数据详细情况有别，加上渤海油田海洋管道第
一根建成至今不到30年，其事故记录资料不足以
建立数据库。因此，单一的风险评估方法不能够
满足实际需求。笔者设计了结合定性和定量方法
的风险评估系统，能够对资料较缺乏的海洋管道
进行定性评价(故障树法)或半定量评价(专家评
分法、事故数据库法)，也能够对重点关注的管道
(内外检测数据比较详尽)进行专项评估，比如腐
蚀风险评估和悬空评估(图1)。后3种方案的评
渤海油田海底道评价系统
定性方法l l半定量方法l l定量方法
壅量享鳖=I厂1壅量查鎏三lH垄量查鋈兰l l壅量享鎏巴蜜I眶啦盈圈}恤瞧圊亟固匦
蛳蕊丽习邯磊丽网
万方数据
144 化工机械2014年
估结果统一按风险矩阵法的原则划分风险等级。
用Matlab7．0进行后台运算，用C#编制软件界面，
以交互式界面调入数据和显示结果，方便直观。
定性风险评价基于故障树法。半定量分析结
合了层次分析法(AHP)和专家评分法。用层次
分析法可以筛选出海洋管道的主要风险因
子h引，结合英国北海海底管道事故数据库PAR．
LOC2001的对事故类型的分类，笔者确定渤海海
洋管道风险因子层次结构和后果层次结构如图
2，3所示。
可能发生的主要风险
腐蚀
i赢
l建造和材料缺陷I I 失误I I 其他
国园圆圆壶
主要风险后果
经济损失l l环境和社会损失
总储鼍ll运行流量I|可能的产品损失|I功能lI其他l l生态危险|1人员危险|I泄漏量II影响区
图3 风险后果层次结构
1．1规范法(方案一)
规范法是指利用现有的规范计算腐蚀管道的
许用压力等参数¨4I。目前国内外没有专门针对
海洋管道腐蚀失效的规范，API 570规范7．1．1中
规定了在计划以内的检测中允许的最大工作压
力。设在下一次的计划检测时间内，管壁金属的
损失是腐蚀速率的两倍，其计算公式如下：
p⋯⋯，Ar，2—矿—丝——号i—}—业一 L(z2，)
式中D——管道外径，mm；
E——纵向焊缝有效值；
Pm．x,A，——下一次的计划检测时间内允许的
最大工作压力，MPa；
r——腐蚀速率，mm／y；
S——管道许用应力，MPa；
t——管壁检测厚度，mm；
AT——检测间隔时间，Y。
然后对比管道的原始(设计)压力P和
P。。“，：如果P⋯．。，≥p，下一次检测时间合适；如
果P⋯Ⅲ

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