输油管道的安全管理课件.pptx

1、1 输油管道安全的重要性输油管道安全的重要性 我国油气管道的安全形势我国油气管道的安全形势 输油管道事故原因与后果分析输油管道事故原因与后果分析2（一）输油管道事故的特点（一）输油管道事故的特点管道泄漏管道泄漏：管道内输送介质为原油、轻油、液化气等易燃、：管道内输送介质为原油、轻油、液化气等易燃、易爆、易挥发和易于静电聚集的流体，泄漏的油气极易易爆、易挥发和易于静电聚集的流体，泄漏的油气极易起火、爆炸，造成人员伤亡及财产损失。与天然气泄漏起火、爆炸，造成人员伤亡及财产损失。与天然气泄漏不同，油品大量泄漏还会污染水体、土壤，对公众健康、不同，油品大量泄漏还会污染水体、土壤，对公众健康、环境造成长

2、期危害。环境造成长期危害。油罐着火油罐着火：多发生在汽油等轻油及原油罐，大型油罐火灾：多发生在汽油等轻油及原油罐，大型油罐火灾容易发生爆炸或引燃附近油罐；油品外溢会形成大面积容易发生爆炸或引燃附近油罐；油品外溢会形成大面积火灾；特别是原油和重油罐可能发生沸溢，油气喷溅四火灾；特别是原油和重油罐可能发生沸溢，油气喷溅四射使火势更大。射使火势更大。如如1989年黄岛油库的原油火灾。年黄岛油库的原油火灾。3人员财产与生命损失人员财产与生命损失：当输油管道通过人口稠密地区或接：当输油管道通过人口稠密地区或接近重要设施时，火灾即爆炸将造成声明、财产的巨大损近重要设施时，火灾即爆炸将造成声明、财产的巨大损

3、失；失；直接、间接经济损失直接、间接经济损失：输油管道发生事故造成相关仪器、：输油管道发生事故造成相关仪器、设备损坏，以及上下游企业的停工减产，引起直接和间设备损坏，以及上下游企业的停工减产，引起直接和间接经济损失；接经济损失；环境污染环境污染：输油管道事故还可能污染环境，给公共卫生和：输油管道事故还可能污染环境，给公共卫生和环境保护带来负面影响。环境保护带来负面影响。对国民经济的影响对国民经济的影响：长距离输油管道是大口径、高压力、：长距离输油管道是大口径、高压力、长距离的大型管道系统，是国家能源供应大动脉和国家长距离的大型管道系统，是国家能源供应大动脉和国家重点工程，肩负着为国民经济快速发

4、展提供能源保障的重点工程，肩负着为国民经济快速发展提供能源保障的重要责任，它们的安全运行有重大社会和经济意义。重要责任，它们的安全运行有重大社会和经济意义。420102010年年7 7月月16 16日晚日晚18 18时时5050分左右分左右 大连市大连新港大连市大连新港一艘一艘3030万吨级外籍油轮泄油引发输油管线万吨级外籍油轮泄油引发输油管线 爆炸，并引发原油泄漏。爆炸，并引发原油泄漏。货轮在卸油的过程当中，发生操作不货轮在卸油的过程当中，发生操作不 当引发的爆炸。当引发的爆炸。引发大火引发大火原油扩散原油扩散5678东部老管道东部老管道：运行超过：运行超过20年，逐步进入后期事故多发阶段。

5、年，逐步进入后期事故多发阶段。由于建设时的技术经济条件所限，设计、施工水平、材由于建设时的技术经济条件所限，设计、施工水平、材料缺陷、多年的运行损伤等原因，管道安全存在许多隐料缺陷、多年的运行损伤等原因，管道安全存在许多隐患。患。新建管道新建管道：近年来新建成的西气东输管道、兰成渝成品油：近年来新建成的西气东输管道、兰成渝成品油管道、陕京输气管道、大西南成品油管道、西部管道、管道、陕京输气管道、大西南成品油管道、西部管道、沿江管道等都是大口径、长距离、高压力的大型管道系沿江管道等都是大口径、长距离、高压力的大型管道系统。这些管道经过沙漠、高山、通过湿陷性黄土区、长统。这些管道经过沙漠、高山、通

6、过湿陷性黄土区、长江流域，沿线地形复杂，地质灾害类型多、频率高。江流域，沿线地形复杂，地质灾害类型多、频率高。2004年投产的甬沪宁原油管道建在人口密集的华东沿海年投产的甬沪宁原油管道建在人口密集的华东沿海地区，一旦发生事故，将产生重大损失和恶性影响。地区，一旦发生事故，将产生重大损失和恶性影响。9（一）输油管道事故统计分析（一）输油管道事故统计分析表10-1 西欧及美国输油管道的事故统计（1971-1995年）外力损伤腐蚀机械损伤操作失误自然灾害其他西欧33%30%25%7%4%1%美国34%33%18%2.5%4.5%8%表10-2 我国东部输油管道的事故统计（1970-1990年）破坏原

7、因外部干扰设备故障腐蚀违规操作施工、管材其他比例/%8.320.321.320.58.511.1表10-3 我国输油管道设备故障统计（1970-1990年）分类加热炉阀门泵机组油罐电气设备其他比例/%31.626.821.011.67.91.110 输油管道泄漏可能引起火灾爆炸，造成人员伤亡及输油管道泄漏可能引起火灾爆炸，造成人员伤亡及财产损失；漏油还会污染河流、地表和地下含水土层，财产损失；漏油还会污染河流、地表和地下含水土层，造成生态灾害；除了漏油直接损失外，还需要花费油品造成生态灾害；除了漏油直接损失外，还需要花费油品回收、清洗、环境净化及赔偿损失等费用。事故后果的回收、清洗、环境净化及

8、赔偿损失等费用。事故后果的影响因素有：影响因素有：(1)油品泄漏量即扩散条件油品泄漏量即扩散条件 (2)管道周边的人口密度管道周边的人口密度 (3)管道所输介质的危险性管道所输介质的危险性 油品的易燃易爆性油品的易燃易爆性 油品的静电积聚性油品的静电积聚性 油品的毒性油品的毒性11 高粘易凝原油多采用加热输送。高粘易凝原油多采用加热输送。加热输送管道低输量运行中，当外界环境条件变化加热输送管道低输量运行中，当外界环境条件变化或运行工艺参数不当时，可能出现初凝停流事故。或运行工艺参数不当时，可能出现初凝停流事故。管道输量要大于热力条件允许的最小输量，输量低管道输量要大于热力条件允许的最小输量，输

9、量低于这一限制时，必须采取相应措施才能保证管道安全运于这一限制时，必须采取相应措施才能保证管道安全运行。行。停输时间过长将使管道内原油冷凝而导致再启动困停输时间过长将使管道内原油冷凝而导致再启动困难，可能酿成凝管事故。难，可能酿成凝管事故。凝管事故是输油企业的恶性重大事故。不仅造成管凝管事故是输油企业的恶性重大事故。不仅造成管道停输，而且往往解堵困难，对上、下游的油田、石化道停输，而且往往解堵困难，对上、下游的油田、石化企业生产也会产生间接影响。企业生产也会产生间接影响。1213安全建设安全建设：对于存在较大风险的石油工程建设项目，从可：对于存在较大风险的石油工程建设项目，从可行性研究至竣工验

10、收、投入生产和使用，都必须按照安行性研究至竣工验收、投入生产和使用，都必须按照安全生产设施与主体工程全生产设施与主体工程同时设计同时设计、同时施工同时施工、同时投产同时投产与与使用使用的要求进行建设与管理，称为石油工程建设项目的要求进行建设与管理，称为石油工程建设项目的的“三同时三同时”。安全生产安全生产：坚持：坚持“安全第一，预防为主安全第一，预防为主”的安全生产方针，的安全生产方针，从安全法规、安全设计、安全管理、安全技术、职业卫从安全法规、安全设计、安全管理、安全技术、职业卫生等各方面配合，形成一个完整的安全工程体系。生等各方面配合，形成一个完整的安全工程体系。安全工程安全工程的内容包括

11、了保证安全生产必须抓好的各项工作。的内容包括了保证安全生产必须抓好的各项工作。14 安全法规安全法规 安全设计安全设计 安全管理安全管理 安全技术安全技术 劳动保护、职业卫生劳动保护、职业卫生 输油管道的在线检测和泄露检测技输油管道的在线检测和泄露检测技术简介术简介15国家法律规范国家法律规范：建国以来，党和政府非常重视安全生产和：建国以来，党和政府非常重视安全生产和劳动保护的立法，劳动保护的立法，2002年颁布了年颁布了“中华人民共和国安全中华人民共和国安全生产法生产法”；200年颁布了年颁布了“石油、天然气管道保护条例石油、天然气管道保护条例”和和“石油及天然气管道安全监督管理规定石油及天

12、然气管道安全监督管理规定”；1997年发年发布了布了“石油天然气工业健康、安全和环境管理体系石油天然气工业健康、安全和环境管理体系（HSE MS）”。技术规范标准技术规范标准：如：如2003年年10月实施的月实施的GB 50253-2003输油输油管道工程设计规范管道工程设计规范；GB 50183-2004石油天然气工程石油天然气工程防火规范防火规范；SY 6168-1996 石油天然气管道安全规程石油天然气管道安全规程等。等。16 要根据输送介质及该工程项目的特点，有针对性的要根据输送介质及该工程项目的特点，有针对性的进行安全设计，安全设计要贯穿到设计的全过程和各个进行安全设计，安全设计要贯

13、穿到设计的全过程和各个方面。主要内容有：方面。主要内容有：线路选择线路选择 输送工艺输送工艺 工艺参数确定与主要设备选型工艺参数确定与主要设备选型 数据采集监控系统（数据采集监控系统（SCADA）站场设计站场设计 管道系统的腐蚀控制管道系统的腐蚀控制 搞好管道建设的可行性研究搞好管道建设的可行性研究17 现代安全管理应用安全系统工程的理论和方法，使现代安全管理应用安全系统工程的理论和方法，使系统的安全处于最佳状态。它用系统工程的理论、方法系统的安全处于最佳状态。它用系统工程的理论、方法来分析和研究系统中不安全因素的内在联系，检查各种来分析和研究系统中不安全因素的内在联系，检查各种可能发生的事故

14、概率及其危险程度，对风险作出定性及可能发生的事故概率及其危险程度，对风险作出定性及定量的评价。根据风险评价结果，提出相应的整改措施，定量的评价。根据风险评价结果，提出相应的整改措施，把有限的资源最佳配置，已达到控制或消除事故的目的。把有限的资源最佳配置，已达到控制或消除事故的目的。这种方法通过危害因素识别和风险评价，划分风险这种方法通过危害因素识别和风险评价，划分风险程度、级别，指导人们预先采取降低风险的措施，预防程度、级别，指导人们预先采取降低风险的措施，预防事故的发生。事故的发生。18（一）健康、安全与环境管理体系（一）健康、安全与环境管理体系（HSE MS）所谓管理体系是指把管理对象作为

15、一个整体，所谓管理体系是指把管理对象作为一个整体，把各种控制、处理的措施及资源有机结合起来，把各种控制、处理的措施及资源有机结合起来，有效的运行，使控制的对象按计划及决策进行并有效的运行，使控制的对象按计划及决策进行并达到预定的目标。一个企业中往往有多个并存的达到预定的目标。一个企业中往往有多个并存的管理体系，管理体系，HSE管理是其中的一个重要组成部分，管理是其中的一个重要组成部分，它将健康、安全与环境三种密切相关的管理体系它将健康、安全与环境三种密切相关的管理体系科学结合在一起。科学结合在一起。19 国家经贸委国家经贸委2000年年4月月24日发布了日发布了石油及天然气管道安全监督管理规定

16、石油及天然气管道安全监督管理规定，明确了对油气管道系统的安全监督管理规明确了对油气管道系统的安全监督管理规则，包括对管道勘察设计、钢管制造、管则，包括对管道勘察设计、钢管制造、管道施工、运行、检测和报废全过程实施安道施工、运行、检测和报废全过程实施安全监督、管理的要求。我国油气长输管道全监督、管理的要求。我国油气长输管道是由国家安全生产监督管理总局及地方各是由国家安全生产监督管理总局及地方各级安监机构负责对管道企业的安全生产监级安监机构负责对管道企业的安全生产监察管理。察管理。20 国油气管道完整性管理是近年来在发国油气管道完整性管理是近年来在发达国家油气管道工业中迅速发展起来的现达国家油气管

17、道工业中迅速发展起来的现代安全管理体系。有关输油管道完整性管代安全管理体系。有关输油管道完整性管理的内容将在本章第四节中介绍。理的内容将在本章第四节中介绍。21 对于输油管道系统，除了防火、防爆、防静电、防对于输油管道系统，除了防火、防爆、防静电、防雷及消防等安全技术外，还主要有真对管道系统的各种雷及消防等安全技术外，还主要有真对管道系统的各种危害因素的安全技术，如防止管道内、外腐蚀，防止水危害因素的安全技术，如防止管道内、外腐蚀，防止水击破坏，管道泄漏检测、防腐层检测、管道内检测技术击破坏，管道泄漏检测、防腐层检测、管道内检测技术等。安全技术的措施归纳起来有以下几类：等。安全技术的措施归纳起

18、来有以下几类：减少潜在的危险因素减少潜在的危险因素 降低潜在的危险因素的强度降低潜在的危险因素的强度 联锁保护联锁保护 隔离操作或远距离操作隔离操作或远距离操作 设置薄弱环节预防设备损坏设置薄弱环节预防设备损坏 提高设备强度、增加安全裕量提高设备强度、增加安全裕量 封闭危险物质或能量封闭危险物质或能量 警告提示警告提示22 为了防止工伤事故，预防职业病，改为了防止工伤事故，预防职业病，改善劳动条件，实行劳逸结合，开展安全教善劳动条件，实行劳逸结合，开展安全教育、检查活动，加强女工保护等所进行的育、检查活动，加强女工保护等所进行的活动及采取的措施，统称为劳动保护。例活动及采取的措施，统称为劳动保

19、护。例如防中毒及噪声、高低温防护、高空作业如防中毒及噪声、高低温防护、高空作业防护、女职工保护等都属于劳动保护范畴。防护、女职工保护等都属于劳动保护范畴。23（一）防腐层检测技术（一）防腐层检测技术电火花检漏仪电火花检漏仪又称涂层针孔检测仪，是用来检测油气管道、又称涂层针孔检测仪，是用来检测油气管道、电缆、金属贮罐等金属表面防腐蚀涂层的针孔缺陷以及老化电缆、金属贮罐等金属表面防腐蚀涂层的针孔缺陷以及老化腐蚀所形成的微孔、气隙点。腐蚀所形成的微孔、气隙点。1、电火花检漏法电火花检漏法 管道防腐层电火花检漏管道防腐层电火花检漏24电火花检测仪通过对各种导电基体防腐层表面加一定量的脉电火花检测仪通过

20、对各种导电基体防腐层表面加一定量的脉冲高压，金属表面防腐蚀绝缘涂层过薄、漏铁微孔处的电阻冲高压，金属表面防腐蚀绝缘涂层过薄、漏铁微孔处的电阻值和气隙密度都很小，当检漏仪的高压探极经过针孔缺陷处值和气隙密度都很小，当检漏仪的高压探极经过针孔缺陷处时，形成气隙击穿产生电火花放电，同时给检漏仪的报警电时，形成气隙击穿产生电火花放电，同时给检漏仪的报警电路产生一个脉冲电信号，驱动检漏电路声光报警。路产生一个脉冲电信号，驱动检漏电路声光报警。电火花检漏的原理电火花检漏的原理 防腐层厚度与对应的检漏高压防腐层厚度与对应的检漏高压 检漏电压检漏电压 涂层厚度涂层厚度 252、管中电流法、管中电流法（PCM）

21、0aXII e管中电流法原理I管道上方读取的电流值（接受机测量的电流值），管道上方读取的电流值（接受机测量的电流值），A；I0发射机向管道发射的电流值，发射机向管道发射的电流值，AX测量点到发射点的距离，测量点到发射点的距离，ma衰减系数，与管道特性参数有关。衰减系数，与管道特性参数有关。26xII0271.适合于埋地钢管防护层质量的检测、评价及破损点的定位、检测管线的走向及埋深、搭接的定位、评价阴极保护系统的有效性。输送管线较长时准确度较高。适于外加电流保护系统，不适于涂层太厚；2.操作简便、效率高、可建立数据库；3.对穿孔过多的管道或设施过多的管道，如油田生产中的集油环管道或双管流程集、掺

22、水管道，检测误差较大；4.只能评价管道的外防腐层状况，对管道是否腐蚀或腐蚀程度不能准确判断。28DCVG检测：检测：沿管线且在管线周围测量电压梯度变化以定位沿管线且在管线周围测量电压梯度变化以定位涂层缺陷并描述腐蚀活性特征的方法。该技术是目前世界比涂层缺陷并描述腐蚀活性特征的方法。该技术是目前世界比较先进的埋地管道防腐层缺陷测试技术。较先进的埋地管道防腐层缺陷测试技术。3 3、DCVGDCVG（direct current voltage gradientdirect current voltage gradient）检测技术）检测技术 29DCVGDCVG检测技术的原理检测技术的原理 l在施

23、加阴极保护的埋地管道上，电流流过土壤介质流入在施加阴极保护的埋地管道上，电流流过土壤介质流入管道防腐层破损而裸露的钢管处，会在管道防腐层破损管道防腐层破损而裸露的钢管处，会在管道防腐层破损处的地面上形成一个处的地面上形成一个电压梯度场；电压梯度场；随着防腐层破损面积随着防腐层破损面积越大和越接近破损点，电压梯度会变得越大、越集中。越大和越接近破损点，电压梯度会变得越大、越集中。通过测量高灵敏毫伏表上反映的两个探杖之间的电压指通过测量高灵敏毫伏表上反映的两个探杖之间的电压指向，判断电压梯度中心，即缺陷位置。向，判断电压梯度中心，即缺陷位置。l为了简化该技术，通过使用通断器以约为了简化该技术，通过

24、使用通断器以约1 1赫兹的频率以赫兹的频率以不对称方式进行间歇的阴极保护通不对称方式进行间歇的阴极保护通/断，使施加的阴极断，使施加的阴极保护电流与对管线的所有其它直流影响分开。保护电流与对管线的所有其它直流影响分开。30灵敏毫伏表灵敏毫伏表 探杖探杖 通断器通断器便携式整流器便携式整流器 电源电源31（二）油气管道在线检测（二）油气管道在线检测检测原理：检测原理：通过智能清管器在待测管线内行走，移通过智能清管器在待测管线内行走，移动过程中收集管线位置和管壁状态信息，在动过程中收集管线位置和管壁状态信息，在管线末端取出，通过相应的软件读取记录的管线末端取出，通过相应的软件读取记录的信息，从而确

25、定管线损伤情况及损伤位置。信息，从而确定管线损伤情况及损伤位置。32图1 泡沫清管器 图2 聚氨酯清管器 图3皮碗清管器 图4 双向直板清管器 图5磁力清管器 图6除垢清管器 33 图7 WSP型电子定位刮腊器 图8 除锈清管器 图9 Rosen公司除锈清管器 图10 皮碗测径清管器 34图11直板测径清管器 35跟踪管线内清管器运动的跟踪管线内清管器运动的可靠清管器定位系统；可靠清管器定位系统；配有配有CMOS技术的便携式技术的便携式接收器；接收器；探测清管器上低频发射器探测清管器上低频发射器的信号；的信号；在在0.5m范围内确定静止清范围内确定静止清管器位置。管器位置。清管器定位系统清管器

26、定位系统36o 各种智能管道检测器（各种智能管道检测器（Smart Pig）实施管道在）实施管道在线检测。基于无损检测理论发展起来的管道检测技线检测。基于无损检测理论发展起来的管道检测技术主要分为超声检测、漏磁检测。术主要分为超声检测、漏磁检测。37传感器模块传感器模块电池模块电池模块仪表模块仪表模块结构结构38几何形状异常（凹陷，椭圆变形）；金属损失（疲劳，划伤）；裂纹（疲劳裂纹，应力腐蚀开裂）；39（1）要有大的拐弯半径o（2）要有均匀一致的直径）要有均匀一致的直径o（3）阀门全开，管线上无介入式测量设备）阀门全开，管线上无介入式测量设备40 漏磁检测原理：当对铁磁性的被测管道施加磁场时，

27、在管道缺陷附近会有部分磁力线漏出被测管道表面，通过分析磁敏传感器的测量结果，可得到缺陷的有关信息。（1）漏磁检测技术）漏磁检测技术41 超声波检测技术是利用超声波匀速传播且可在金属表面发生部分反射的特性，来进行管道探伤和检测的。它通过电子装置，发送出超声波的高频（大于20kHz）脉冲，射到管壁上。反射回的超声波，再通过传感器探头接收回来。由于不同部位反射到探头的距离不同，因此超声波返回的时间也不同。监测器的处理单元便可以通过计算探头接收到的两组反射波的时间差乘以超声波的传播速度，得到管道的实际壁厚。从而显示出缺陷及腐蚀尺寸。检测原理检测原理42 漏磁检测器：操作较简单，对检测环境要求不高，检测

28、费用低于超声波法。它可以检测出管壁各种缺陷，对检测金属损失把握较大，但对于很浅、长而窄的细小裂纹就难以检测到。它的检测精度受到各种因素影响，壁厚越大，精度越低，使用范围一般在壁厚12 mm一下。超声波检测器：适于裂纹检测，且精度和置信度高，缺点是用于输气管道时需要耦合剂，使其检测运行费用增加。检测结果的准确性及稳定可靠性除了与检测器的分辨率、仪器的机械、电子、计算机技术水平高低有关外，还与管道的运行工况有关，如管道中流动不稳定、检测器的运行速度过快或运动受阻等都会影响到测量结果。43（二）输油管道的泄露检测（二）输油管道的泄露检测1、泄漏检测的重要性（1）为管道安全运行提供了保障 对由于管道腐

29、蚀、突发性自然灾害以及人为破坏等造成管道破裂乃至泄漏所造成的管道安全问题及时报警，大大提高了管道运行的安全性。（2）减少盗油案件的发生 对于输油管道泄漏盗油进行实时监测报警，能够随时发现盗油情况，及时予以抓捕，从而有力的打击犯罪分子的嚣张气焰，起到很好的威慑作用，减少盗油案件的发生，减少国家损失。44（3）减少巡线工作量 由于生产运行管理人员能够随时掌握管道的运行状况，能够知道泄漏是否发生以及泄漏点的位置，大大减轻了对管道的巡查工作压力，使巡查工作能够做到有的放矢，减少了盲目巡查工作量。（4）减少漏油损失 一旦泄漏发生后，站上管理人员能够立即得知泄漏位置和泄漏孔径，从而迅速采取相应的措施，减少

30、泄漏损失以及由此带来的环境污染和经济损失。（5）提高长输管道的现代化管理水平 实现了管道进出站的数据的自动采集与处理，实现了管道安全运行的自动监控，为管理层决策提供了依据。452、泄漏检测技术要求o 准确判断泄漏的发生；准确判断泄漏的发生；o 准确确定泄漏位置；准确确定泄漏位置；o 检测系统原理简单，易于维护和操作。检测系统原理简单，易于维护和操作。463、常见检测方法、常见检测方法47人工巡线方法 最初，油气长输管道的泄漏监视采用人工巡线的方法。该方法不能及时发现油气泄漏，只有在管道泄漏初表面出现油迹，气味散发才能发现。直接接检漏方法直接接检漏方法检漏电缆法 检漏电缆多用于烃类燃料的泄漏检测

31、。电缆与管线平行铺设，当泄漏的烃类物质渗入电缆后，电缆特性发生变化，并被转变为电信号或光信号输出，通过特定的仪器即可知泄漏的发生。48示踪剂检测法 在管线输送的流体中掺入液体示踪剂，当管道泄漏时从管道流出的流体中示踪剂挥发，并通过分子扩散弥漫到周围土壤中，通过收集这些气体并分析可以检测管线的泄漏。49光纤泄漏检测法 准分布式光纤进行泄漏检测的技术已经比较成熟。传感器的核心部件由棱镜、发光和光接收装置构成。当棱镜底面接触不同类的液体时，光线在棱镜中的传输损耗不同。根据光探测器接收的光强来确定管道是否泄漏。这种传感器的特点是当泄漏介质接触不到棱镜时，就会发生漏检。50（1）负压波法 当泄漏发生时，

32、泄漏处因流体物质损失而引起压力下降，这个瞬时的压力下降向泄漏点的上下游传播。当以泄漏前的压力作为参考标准时，泄漏产生的减压波成为负压波。其传播速度与声波在流体中的传播速度相同，传输距离可达几十公里。通过安装在管道上、下游的传感器检测到负压波的时差以及传播速度，可确定泄漏的具体位置。间接检漏方法间接检漏方法51压力梯度法是一种技术上不太复杂，常被使用的一种泄漏定位方法。管道发生泄漏时会在漏失点产生额外的压力损失，使其上游的压力梯度较陡，而下游的压力梯度较为平缓，根据上游站和下游站的流量等参数，计算出相应的水力坡降；分别对上游站出站压力和下游站进站压力作图，其交点就是理想的泄漏点。（2）压力梯度法

33、）压力梯度法52该方法基于管道流体流动的质量守恒关系，在管道无泄漏的情况下进入管道的流体质量流量应等于流出管道的质量流量。当泄漏程度到一定量时，入口和出口就形成明显的流量差。检测管道多点位的输入和输出流量，就可判断泄漏的程度及大体位置。（3）流量平衡法）流量平衡法53是今年来国际上着力研究的检测管路泄漏的方法。基本思想是根据瞬变流的水力学模型和热力学模型考虑管道内流体的速度、压力、比重以及粘度等参数变化，建立起管道的实时模型，在一定的边界条件下求解管内流场，然后将计算值与管端的实测值进行比较。当实测与计算值偏差大于一定范围时，即认为发生了泄漏。54 由壳牌公司开发的统计决策法是一种比较新的检测

34、方法。它使用统计学方法，对管道的入、出口实测的压力、流量值进行分析，连续计算发生泄漏的概率。在泄漏确定以后，可以通过实测的压力、流量值计算泄漏量的大小，并使用最小二乘法进行泄漏定位。（5）统计决策方法）统计决策方法55 当管道内流体泄漏时，由于管道内外的压力差，当管道内流体泄漏时，由于管道内外的压力差，使得泄漏的流体在通过泄漏点到达管道外部时形成涡流，使得泄漏的流体在通过泄漏点到达管道外部时形成涡流，这个涡流产生振荡变化的声波。声波法是将泄漏产生的这个涡流产生振荡变化的声波。声波法是将泄漏产生的噪声作为信号源。声波沿管道向两端传播，通过设置好噪声作为信号源。声波沿管道向两端传播，通过设置好的传

35、感器拾取该声波，经处理后确定泄漏是否发生并进的传感器拾取该声波，经处理后确定泄漏是否发生并进行定位。行定位。（6）音波法）音波法 风险评价概述风险评价概述 风险率的数学定义风险率的数学定义 风险评价方法分类风险评价方法分类 油气管道的风险管理油气管道的风险管理56（一）基本术语的定义 1.危险(Hazard)-一种具有引起不期望后果的潜在可能性事件。例如，一种化学物质具有引起不同程度爆炸灾难后果的潜在可能性。2.事故(Incident)-导致材料或能量损失的过程。3.危险性事故(Hazard Incident)-具有引起灾难后果潜在可能 的材料或能量释放过程。4.风险(Risk)-灾难后果对人

36、类健康、生命安全、财产保护和环境保护造成损失的可能性和严 重性的度量。57 5.危险性识别(Hazard Identification)-承认危险的存在和定义危险性事故。6.风险分析(Risk Analysis)-使用获得的信息资料评估个人或居民，财产或环境承受危险所引起的风险值。风险分析一般包含如下步骤：范围界定、危险性识别和风险评估。风险分析的任务如右图所示。（一）基本术语的定义58（一）基本术语的定义7.风险评估(Risk Estimation)-用于为所分析的健康、安全、财产或环境风险水平产生一种度量的方法。风险评估包含如下步骤：频率分析、事故后果分析和它们的集合分析。8.风险评定(R

37、isk Evaluation)-为了给管理风险寻求一个可供选择的范围，通过考虑评估风险的重要性和对相关社会、环境和经济的影响后果，将价值和判断直截了当地纳入决策过程的分析阶段。9.风险评价(Risk Assessment)-风险分析和风险评定的过程。10.风险控制(Risk Control)-使用风险评价结果作为已知条件，一次又一次地管理风险、采取措施、加强维护和重评影响效果的决策过程。5911.风险管理(Risk Management)-风险评价和风险控制的完整过程。这个过程包括对风险控制方法的成本和采取风险控制方法已取得了多大程度的风险降低所产生的效益的评定。（亦即是一个风险/成本/效益分

38、析过程）。12.系统(System)-一个有形的物理实体，通过其部件的相互关系可以在其环境上取得具有明确定义的客观实体。这个定义意味着：a)系统是可识别的；b)系统是由关联部件或子系统构成的；c)所有部件一定是可识别的；d)系统的边界能够被识别。（一）基本术语的定义60（二）风险率的数学定义1.定义表达式 风险率=发生事故的概率 事故损失后果2.整体风险的定义 整体风险率=(发生单个事故的概率事故损失后果)3.个体风险与社会风险 个体风险是指邻近工业装置的单个风险载体由于该装置的潜在事故所引起灾害损失的年均机会。个体风险只取决于事故发生的频率和危险性程度，而与在该区域内的载体个数无关。社会风险

39、是指某一规定风险载体个数在给定年内受到由于装置事故所造成的灾害损失的机会。社会风险是在装置附近的载体分布密度的函数。61（一）管道分段原则 最恰当的管道分段原则是，只要出现重要的变化，就应在那里插入分段点。评价人员必须根据其变化的重要性和变化频率来区别评价项的重要性等级。管道的状态重要性等级可按如下划分：人口密度 泥土条件 涂层状况 管道使用年龄62（一）管道分段原则 下下图表示一条按人口密度和和泥土状况来划分管段的图表示一条按人口密度和和泥土状况来划分管段的管道，此分段法可供我们在实际应用时借鉴参考管道，此分段法可供我们在实际应用时借鉴参考 。63（二）风险评价方法分类 指依据油气管道安全技

40、术规范对其进行安全检查、初步危险分析（PHA）、清单核查、“假设事故与后果”分析、失效模式与效果和临界条件分析（FMEA）以及危险与危险性调节研究（HAZOP）等各种危险识别方法。定性评价法可以根据专家的观点提供高、中、低风险的相对等级，但对危险性事故的发生频率和事故损失后果均不能量化。64 此阶段建立了管道风险的数量指标。即对识别到的管线事故就分别为其事故损失后果和事故发生频率各分配一个指标，然后用加和除的简易计算办法将对应事故概率和严重程度的指标进行组合，从而形成一个相对风险指标。由于半定量评价法使用了一种统一而有层次关系的处理方法来把风险划分成等级，所以其评价指标可用来确定资源分配的优先

41、权。65 这一阶段有时也叫做概率风险评价。由于它给固定的、重大的和灾难性的事故的发生概率和损失后果都约定了具有统计意义的物理单位，所以它是一种最严密的评价方法，其评价结果在风险/成本/效益分析中具有重要的实用价值。66（三）几种常用风险评价方法1、安全检查表 安全检查表是安全评价方法中最初步、最基础的一种。通常用于检查某系统不安全因素，查明薄弱环节所在。首先要根据检查对象的特点、有关规范及标准的要求，确定检查项目和要点。按提问的方式，把检查项目和要点逐项编制成安全检查表。评价时对表中所列项目逐项进行检查和评判。67 事故树分析法（Accident Tree Analysis，简称ATA）起源于

42、故障树分析法（简称FTA），是安全系统工程的重要分析方法之一，它是从要分析的特定事故或故障开始（顶上事件），层层分析其发生原因，直到找出事故的基本原因，即故障树的底事件为止。这些底事件又称为基本事件，它们的数据是已知的或者已经有过统计或实验的结果。它能对各种系统的危险性进行辨识和评价，不仅能分析出事故的直接原因，而且能深入地揭示出事故的潜在原因。用它描述事故的因果关系直观、明了，思路清晰，逻辑性强，既可定性分析，又可定量分析。2、事故树分析（Fault Tree Analysis FTA）68 该方法根据以前的事故统计资料、评价单元内物质的潜在能量、现有的安全措施等条件，利用系统工艺过程中的物

43、料数量及性质、设备种类等数据，用规定的计算式求得各种系数，进而对评价单元潜在的火灾、爆炸危险性及事故损失进行评价。在长输管道站场，特别对于油罐区的评价时，存在一定问题。3、道化学火灾、爆炸指数评价法69 美国学者W.Kent提出的管道风险评分方法（EST），是以风险的数量指标为基础，对管道事故发生的概率和事故后果的严重程度按权重分配到各个危险因素，逐项评分，再将两者进行组合，得到管段的相对风险数。由于它较全面的考虑了管道实际危害因素，集合了大量事故统计数据和操作者的经验，所得结论可信度较高，又避免了对事故概率等数据的要求，方法便于掌握和应用。过去二十多年在油气管道风险评价中得到普遍采用，这是目

44、前我国油气管道安全评价的管线部分常用的风险评价方法之一。4、油气管道风险评分法70 管道风险管理技术是将管道风险评价方法和管道风险管理技术是将管道风险评价方法和风险控制方法结合起来，对在役油气管道定期进风险控制方法结合起来，对在役油气管道定期进行风险评估，然后不断去改善评估中识别到的不行风险评估，然后不断去改善评估中识别到的不利环境影响因素的综合管理新技术。完整的管道利环境影响因素的综合管理新技术。完整的管道风险管理是一个伴随管道服役周期的循环管理过风险管理是一个伴随管道服役周期的循环管理过程，其工作模式如图程，其工作模式如图1所示。所示。1 1、什么是管道风险管理技术、什么是管道风险管理技术

45、71风险评定风险评定风险分析风险分析风险基规划风险基规划制定风险控制方案制定风险控制方案实施风险缓解措施实施风险缓解措施信息反馈改善风险基规划落实规划每天要做的事情性能测试考察性能改善效果图图1 1 管道风险管理工作模式管道风险管理工作模式72 二十世纪二十世纪70年代，美国在二战以后兴建的大量油年代，美国在二战以后兴建的大量油气输送管道逐步进入老龄阶段。气输送管道逐步进入老龄阶段。如何最大限度地减少油气管道的事故发生频率，如何最大限度地减少油气管道的事故发生频率，如何使这些步入老龄期的油气管道的使用寿命得以延长，如何使这些步入老龄期的油气管道的使用寿命得以延长，便成为各管道公司关注的技术焦点

46、。便成为各管道公司关注的技术焦点。美国的部分管道管理研究机构便开始尝试运用经美国的部分管道管理研究机构便开始尝试运用经济学中的风险分析技术来评价油气管道的风险性。济学中的风险分析技术来评价油气管道的风险性。2 2、管道风险管理技术的产生背景、管道风险管理技术的产生背景73 管道风险管理技术的核心实质是管道风险评管道风险管理技术的核心实质是管道风险评价，价，因为管道风险评价不仅能评估油气管道各段因为管道风险评价不仅能评估油气管道各段的风险程度，而且能开发出降低风险的方法的风险程度，而且能开发出降低风险的方法。所。所以管道风险管理技术的发展过程是以管道风险评以管道风险管理技术的发展过程是以管道风险

47、评价方法从价方法从定性评价定性评价到到半定量评价半定量评价，最后走向，最后走向定量定量评价评价三个发展阶段为标志的。三个发展阶段为标志的。3 3、管道风险管理的发展过程、管道风险管理的发展过程74 （1）成本与风险的关系 增加投资可以明显地降低风险，直至达到某一风险值。之后，在大大提高成本的条件下，才有进一步的风险值降低，其利润回报是很小的。在第一区实际成本的增加将明显地降低风险值 在第二区是一个转变带 在第三区要想获得任何风险值的降低都需要很大的开支4 4、风险管理的社会经济效益、风险管理的社会经济效益75第一区第一区第二区第二区第三区第三区更安全更安全更危险更危险风险性风险性成本费用成本费

48、用风险与成本的理想关系曲线风险与成本的理想关系曲线76 如果把管道的安全维护成本曲线与管道事故成本曲线放在一个坐标系中来考虑，我们便可很容易地得到一条管道总成本与风险的关系曲线（如图1-3所示）利用该曲线我们可以通过数学方法求出在最少期望成本前提下的一个最佳风险控制值。这就是最佳风险管理的思想。77整体维护费用整体维护费用总成本费用总成本费用风险风险成本成本最佳风险值最佳风险值最小期望成本最小期望成本风险投资理论成本优化关系破坏损失费用破坏损失费用78 一份完整的管道风险评价报告不仅能告诉管理者所经营的管道的整体风险水平，而且还能了解各管段目前所处的工作状态和风险等级。管理者根据评价报告对管道

49、各段风险等级的划分，可迅速掌握高风险管段的确切位置，并及时作出对高风险管段加强监护或提前维修的科学决策。（2）提高管理者的决策水平79 事故可分为偶然事故和必然事故两类。偶然事故难以提前预测 必然事故是有条件的，或有先期征兆的。因此是可以预测的 油气管道风险评价技术从某种意义上讲又是一种管道事故预报工具，它不仅用风险值的大小来预报在管道的什么位置将要发生事故，而且还以经济指标的方式向管理者提供一旦事故发生可能造成的损失大小的信息。（3）减少突发性灾难事故的发生80（4）提高生产设备的使用效益 采用风险评价后可以及早发现油气管道中存在的事故隐患，使管道的薄弱环节能得到及时的维护，从而最大限度地降

50、低了管道事故，确保油气管道长期处于安全高效的运行状态。（5）增强操作人员的安全信心 站内管道和设备的事故极易引起火灾或爆炸等灾难性事故，站内操作人员所承受的人身风险最大。定期地对站内设施进行检测和风险评价不仅可以及时地消除事故隐患，而且可以增强操作人员的安全感。（6）减少环境污染 利用风险评价技术有效地防止油气管道的突发性事故，从而减少了油气管道破坏引起油气泄漏，尤其是有效地控制了发生油气火灾的可能性，所以对环境保护也是十分有利的。81 风险管理技术有助于确保油气管道长期处于安全高效的良好工作状态，降低了管道事故所造成的各项经济损失。因而可使管道公司降低经营成本，提高综合经济效益。例如美国的A