油气长输管道工程建设项目的安全预评价

油气长输管道工程建设项目的安全预评价
胡迪;周乐平;赵东风
【摘要】为了更好地对油气长输管道工程建设项目进行安全预评价,加强对新建管道工程的风险管理,针对油气长输管道工程的特点,分析了此类工程常用的评价方法
及适用性,提出了安全预评价的重点、主要内容及依据等,并提出了进一步改进的建议.
【期刊名称】《安全与环境工程》
【年(卷),期】2010(017)002
【总页数】4页(P64-67)
【关键词】油气长输管道;安全预评价;安全评价方法
【作者】胡迪;周乐平;赵东风
【作者单位】中国石油大学(华东)机电工程学院,山东,东营,257061;中国石油大学(华东)机电工程学院,山东,东营,257061;青岛欧赛斯环境与安全技术有限责任公司,
山东,青岛,266555
【正文语种】中文
【中图分类】X820;TE832
油气长输管道所输送的介质为原油、燃料油、轻质成品油、天然气等易燃危险物质，其火灾爆炸危险性不容忽视，一旦发生泄漏或火灾爆炸事故，将造成巨大经济损失，严重污染环境，影响人民的生命安全和社会的安定。

依照《中华人民共和国安全生产法》的有关规定，需对油气长输管道建设项目进行安全预评价。

油气长输管道相对于其他工程建设项目有其自身的特点，在对其进行安全预评价时，评价的内容、评价的重点及评价方法的选择都有其特殊性。

在预评价阶段，由于管线走向设计、工艺装置及设备、工艺流程等还处在方案阶段，缺少工程具体参数，加上项目可行性研究报告中给出的安全卫生措施有限，这就给安全评价带来了一定的困难。

因此，有必要在前人研究的基础上对油气长输管道工程的安全预评价技术方法进行深入研究，为此笔者主要从安全预评价的内容及依据、评价的重点、常用评价方法及适用性、评价方法的选择与应用等几方面进行了探讨。

油气长输管道工程具有点多、线长、分散、易燃易爆、连续生产等特点。

由于管道线路长，因此可能经过不同的生态区域、地貌类型、地质构造、人文环境，工程影响因素复杂。

油气长输管道工程一般包括线路工程（长输管道）及工艺站场工程两部分，其中：线路工程主要包括管线的铺设（一般以埋地敷设为主）、管线穿跨越工程、管线防腐及阴极保护、土方工程、新建道路工程、线路阀室建设等；工艺站场工程主要包括站场总图工程、油泵区建设、收发球区建设、储罐区建设、变配电室建设、自控及通信系统建设、给排水及消防建设、供热及通风设施建设、建筑工程等。

油气长输管道工程的风险存在于工程建设的各个阶段，如工程建设初期设计阶段的设计不合理、选材不当，工程建设施工阶段的施工质量问题，工程运行阶段的工艺设备、自控系统、供电系统等存在的隐患，以及环境影响、人为破坏等因素都是工程风险的可能来源。

油气长输管道工程主要风险的构成，即风险的主要来源，如图1所示。

而对油气长输管道工程进行风险辨识，就是要对构成风险的各个危险、有害因素进行分析，其主要分析内容如表1所示。

2.1 安全预评价的重点
从油气长输管道工程的特点分析可以看出，油气长输管道工程的预评价重点应为油气泄漏及火灾、爆炸危险因素的辨识与分析，对其他危险有害因素的分析与之有交
叉并互为补充。

造成油气长输管道工程油气泄漏的主要因素有：管线破坏失效（如管道腐蚀、材质缺陷、焊接不良，水击及压力变化，热应力，操作失误，第三方破坏，地质、自然因素等）、储罐泄漏（如储罐选材不当、焊接不良、腐蚀等）、设备故障（如安全泄压装置失灵，输油泵因异常原因超压破裂，泵体裂纹）、阀门和法兰破损（如阀门、法兰、垫片等选择不当或老化损坏）、安全设施、附件失效（如线路阀、阴极保护设备、自动检测报警装置失效）等因素。

对油气长输管道火灾、爆炸危险因素进行分析，是在对油气泄漏危险因素进行辨识、分析的基础上，进一步分析点火源的可能存在形式。

另外，除了燃爆，还需考虑物理性爆炸，如泄压设备故障引起管道超压而引发的爆炸。

火灾、爆炸危险性分析及评价的项目包括长输管道、站场储罐区、输油泵房、变配电室等各部分，分析各部分的固有危险性，引发火灾、爆炸事故的原因，并预测火灾、爆炸事故的后果危害程度及伤害范围。

在项目建设初期，对油气长输管道工程进行泄漏及火灾、爆炸危险性评价是预评价过程的重点也是难点，其重要性不言而喻，难点在于在工程项目尚处设计阶段时，如何做到把工程实际情况与评价紧密结合，使评价深入、科学，不浮于表面。

由于安全预评价的主要依据来自建设项目可行性研究报告，尽管该报告中有安全卫生专篇，但涉及工程项目的安全卫生措施较少，加之建设项目工程尚处设计阶段，报告中提到的许多因素可能会因初设时的具体情况而有较大改动，尤其是在可研阶段工程的许多设计，包括油气管道实际线路走向、设备及管材的选用、工程投产后的安全管理内容等，均缺少确切的描述或数据，这样就给安全预评价工作带来了困难。

因此，对油气长输管道项目进行安全预评价应尽可能在项目初设时进行，收集尽可能多的工程可靠数据，以提高安全预评价的科学性、客观性、可靠性。

2.2 安全预评价的主要内容
油气长输管道工程安全预评价的主要内容是：
（1）建设项目概况，包括建设项目所承担的任务及范围、工程性质及规模、线路走向、地理位置、自然社会环境状况、工艺流程、输送介质组成、公用工程及辅助设施等概况。

（2）危险、有害因素辨识分析，包括对物质、工艺技术、设备设施、公用工程及辅助设施、自然社会环境、安全管理等方面的危险、有害因素进行分析，主要可对表1列出的各要素逐一进行分析。

（3）预评价单元的划分。

（4）采用的安全评价方法及理由。

（5）定性、定量分析危险、有害因素。

（6）安全条件和安全生产条件可靠性分析。

（7）安全预评价结论。

（8）安全对策、措施及建议，包括总图布置，管线及工艺站场在施工期、运行期和检修期的安全技术及管理措施等。

2.3 安全预评价的主要依据
安全预评价的依据主要来自国家法律、法规，国家安全生产监督管理局规章，行业标准、规范、导则，以及其他有关文件。

对于油气长输管道，有专门针对此类工程项目的标准、规范，其涉及工程总图设计、油气管道的设计、穿跨越工程设计、管道防腐及阴极保护设计等诸多方面，这些是油气长输管道安全预评价的主要依据。

另外，还有关于自动报警系统、供电系统、防火消防、安全卫生等各个方面的规范、规程。

在应用这些法规、标准规范时，所选依据的优先级顺序是：国家法律、法规，安监局规章；国家标准规范；行业规范；其他相关文件。

3.1 常用的安全评价方法及其适用性
目前，国内外对油气长输管道工程项目进行安全预评价的方法有很多，大体可分为
定性分析和定量分析两类，常用的方法有：安全检查表法、类比分析法、事故树（FTA）分析法、肯特危险指数分析法、道化学火灾爆炸指数评价法、伤害（或破坏）范围评价法等。

在实际应用时要依据各种方法在安全预评价阶段的适用性、可行性进行选择。

如：安全检查表法形式多样，可根据不同的检查目的进行设计，在油气长输管道项目预评价阶段，由于缺乏工艺、装置、设备、操作规程等的具体参数，无法制定出详细的工艺安全检查表，但可依照实际评价工作经验，运用此方法对管道的线路敷设、工艺设计、站场总图布局等进行相关规范符合性的检查；类比分析法主要是参照以往相似工程的事故案例，有针对性地进行相关事故统计与原因分析；事故树分析法适用于安全预评价阶段，可以用来分析管道、站场装置及设备的事故原因，定性分析系统的主要危险有害因素，并且可以计算出失效概率［1］；肯特危险指数分析法针对管道考虑的影响因素较全面，但由于该方法大量采用了依赖人为经验的评分方式，主观因素易影响评分结果的准确性和稳定性，另外该方法在评价时需要搜集工程详细数据，如在评价第三方风险时需要管线覆盖层的最小深度数据、管道用地标志设置情况［2］等，此类数据在项目设计阶段无法得到，因此此方法更适合对在役管线进行评价，不适合在预评价阶段使用；道化学火灾爆炸危险指数评价法多用来评价工艺站场装置及设备的火灾、爆炸的危险程度以及火灾、爆炸事故后果的影响范围；伤害（或破坏）范围评价法可以用来定量评价管道及站场主要装置及设备的泄漏、火灾、爆炸事故后果。

在实际应用中，各种方法的选择原则是：评价方法应具有较强的适应性、较高的可信度、较好的可操作性、一定的先进性，并且选择应是多样的。

3.2 安全评价方法的应用
在对油气长输管道工程进行安全预评价时，应该按照评价方法的选择原则综合运用各种评价方法对工程项目进行评价，常常是几种方法同时运用、互为补充。

油气长输管道工程安全预评价主要包括长输管道和工艺站场两部分，通常对长输管道单元进行评价时可以运用安全检查表法对管道的线路布局、输油工艺等对照相关标准及规范进行评价，并用类比分析法参照相似管道事故案例进行事故分析和工程类比调查与检测，对概率较高的事故进行事故树分析，定性分析管道工程的主要危险因素，并应用伤害（或破坏）范围评价法定量分析管道泄漏、火灾、爆炸的事故后果；对站场工艺单元进行分析时，首先根据各站场的功能特点，划分评价单元，如可将输油管道末站划分为油罐、输油泵区、加热炉等评价单元，其次运用道化学火灾爆炸危险指数评价法计算各评价单元的火灾、爆炸危险等级，然后对评价危险性较高的单元，再运用伤害（或破坏）范围评价法进行定量计算，最后应用事故树分析法找出引发事故的主要原因。

但是，现有的评价方法在实际应用中也存在许多不完善之处，如道化学火灾爆炸危险指数评价法应用于输油站场的大型油罐评价时，由于受该方法中“易燃和不稳定物质的数量”取值的限制，对于容量大于3 000 m3的同一油品贮罐，评价结果是基本相同的，这一结果却与实际情况不相符；另外，由于该方法没有考虑同样功能但不同类型的设施对火灾、爆炸危险程度的影响，对于两个类型不同（如：拱顶罐与浮顶罐）、容量相同、盛装同种油品的贮罐的评价结果却是相同的，而实际上拱顶油罐的火灾危险性要比浮顶油罐的大得多。

因此，采用该方法进行站场工艺单元的评价时，应避免机械地套用结果［3］。

另外，在油气长输管道安全预评价阶段还可以考虑进行可靠性评估及风险预测。

其中，管道可靠度的计算主要是基于强度理论、断裂力学理论和结构可靠性原理；关于管道的风险预测，国内研究起步较晚，而国外已进行了近30年的研究，并取得了一定的成绩，如加拿大开发的PIRAMID软件得到了广泛的应用并获得了较高评价［4］。

我国西气东输工程安全预评价就进行了可靠性评估及风险预测，并取得了良好的效果，值得借鉴。

（1）根据油气长输管道工程的特点，安全预评价的重点是油气泄漏及火灾、爆炸危险因素的辨识与分析，主要考虑的项目有长输管道、站场储罐区、输油泵房、变配电室等。

（2）对油气长输管道工程建设项目进行安全预评价应尽可能在项目初设时进行，并收集尽可能多的工程可靠数据，以提高安全预评价的科学性、客观性、可靠性。

（3）对油气长输管道工程建设项目进行安全预评价可以采用安全检查表法、类比分析法、事故树分析法、道化学火灾爆炸危险指数法、伤害（或破坏）范围评价法等方法相结合的方式，对管道及工艺站场两部分进行评价，而肯特危险指数分析法不适合在预评价阶段使用。

在应用各种方法时，应该注意方法与工程实际情况的密切结合，灵活运用。

［1］国家安全生产监督管理总局.安全评价［M］.北京：煤炭工业出版社，2004. ［2］Muhlbauer，W.K.，杨嘉瑜译.管道风险管理手册（第二版）［M］.北京：中国石化出版社，2005.
［3］郑贤斌.油气管道安全预评价及其确定方法［J］.石油矿场机械，2007，36（8）：5-10.
［4］周锡河，门晓棠.西气东输工程劳动安全卫生预评价新模式［J］.石油规划设计，2002，13（1）：11-14.。