基于风险构建的管道完整性评价方法

基于风险构建的管道完整性评价方法
陈俊秀 霍宇翔 译
摘要：随着人口的增加、可用资源的减少，维护公共给排水管网成为公共基础设施管理中的一个巨大挑战。

在管道基础设施修复项目中，不再把CIP（基础设施改进项目预算）中的使用年限作为更换管道的原则，也不再把风险作为可替代品，而是把风险作为管道完整性评价的第一步。

关键词：公共给排水管道管理; 完整性评价; 风险评估; 失效概率
随着人口的增加、可用资源的减少，公共给
排水管网需要维护，而大范围地更换管道是不现
实的，这对于公共给排水基础设施的管理来说是
一个巨大的挑战。

公共给排水设施管理的总体规划，通常是
根据历史数据、人口发展趋势和水资源模型，确
定需求（供水）与容量（排水）。

在总体规划下
进行的水资源评估，通常会为基础设施改进项目
1.定义风险
风险可以定义为涉及获得或失去某种价值的潜在情况。

对于公共设施，风险通常与组织是否满足监管、客户和内部建立的服务水平相关。

因此，为了制定管理公共基础设施的整体方法，风险评估和管理应在总体战略中发挥关键作用。

风险评估考虑了失效的概率和后果，如图1
2019年10月 第5期 No.5 Oct.,2019
《非开挖技术》杂
志社
Periodical office of china Trenchless Technology 图1风险模型的结构
（CIP）提出建议。

此外，总体规划为其他公用事
业需求提供了一般性CIP预算支持，例如基础设
施的老化问题。

然而，在制订的管理计划中往往
对不需要升级压力的老化基础设施关注不足，这
些计划根本无法完全解决这个问题。

因此，本文
建议在管道CIP的总体规划中，不再把使用年限
作为更换管道的原则，也不再把风险作为可替代
品，而是把风险作为管道完整性评价的第一步。

所示。

失效的可能性是指发生资产不符合规定的服务水平的可能性。

如果资产失效，失效的后果将会对社会，经济和环境产生影响。

失效的概率和后果的乘积确定了最终的风险。

本文中的数据来自于美国大规模供水公司的实际案例。

鉴于各类潜在的影响因素，由于客户数量太大的原因，管道一旦发生故障将会产生重大的影响。

以前，管理老化管道的传统方法是采用大规模的CIP 来更换主管。

然而，这种策略已经被证明是一种过度消耗资源的行为，并且经常以更换的方式进行维护，这会使大量具有剩余使用寿命的管道浪费。

对投入更加负责的资产管理策略是实施管道完整性评估计划，该计划包括状态评估和有针对性的管道维修，以降低管道故障的风险。

根据《管理基础设施风险：地下资产失效的后果》项目（获得2017年度水研究基金会资助，编号4451）的研究成果，成功风险管理的关键如下：
·识别风险并确定其优先级·选择能够降低风险的方法·实施降低风险的方法并保持·进行效果监测并根据结果动态调整
·与利益相关者进行有效的沟通
采用一种积极有效的方法，在公共设施中实现了管道完整性评价，目的是最小化管道故障的可能性和后果。

该项目包括对主管进行的管道风险评估，以确定应该首先评估哪些管道，以及关于实施状况评估和更新计划的建议。

2.风险框架
一般风险框架是使用Muhlbauer，W.K.在管道风险评估中概述的方法设计的（2004年）。

利用项目缺陷分析阶段收集的数据，风险值被量化为成本的年度预期损失，给出了每种资产的风险特征值，相对浮动值和降低策略。

一旦确定了预期的风险损失，就可以将资产按照风险高低排序，从而确定适当的缓解策略并估算项目成本。

然后通过优化检查高风险资产所需的预算，来估算资本和运营预算。

该过程的结果如图2所示。

图2显示了不同直径管道的失效影响。

正如图2所示，大直径管道具有更高的风险，因为它们携带更多流体并且通常为更大区域提供服务。

图2
不同直径管道失效后的资产损失
3.管道状况评估计划
根据此风险框架和相关的高级分析，可提出按照优先级排列的管道资产列表，优先级是根据
状态评估确定的，该表提供不同状态管道的解决方案，以便于更好地进行管道集中修复。

通过检查发现的管道老化问题，可以选择点维修乃至到全部更换的方法解决。

这种积极有效的方法既降
非开挖技术 china Trenchless Technology 2019年10月
2019年第5期 陈俊秀 霍宇翔 译：基于风险构建的管道完整性评价方法低了风险，又可以更有效、更优化地分配资源。

了解管道的使用状况可以确保在适当的时间和地点分配投入。

了解管道的当前状况后立即采取措施以避免出现任何严重问题。

管道状况数据也可用于判别管道损坏的根本原因，由此可采取相应的措施来降低损失，并进一步延长管道的使用寿命。

管道状况数据有助于更新风险模型并且可以使用现场数据结果来优化方案，以便为将来管道的管理做出决策。

WRF (2017). Managing Infrastructure Risk: The Consequence of Failure for Buried Assets. Water Research Foundation.
Muhlberger, W. K. (2004). Pipeline Risk Management Manual: Ideas, Techniques, And Resources. Gulf Professional Publishing.
[1]
[2]
译自Underground Construction 2018——Using Risk to Drive Pipeline Integrity Programs
参考文献
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