QSY 11803管道完整性管理规范3.docx
- 文档编号:23622799
- 上传时间:2023-05-19
- 格式:DOCX
- 页数:79
- 大小:1.61MB
QSY 11803管道完整性管理规范3.docx
《QSY 11803管道完整性管理规范3.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《QSY 11803管道完整性管理规范3.docx(79页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
QSY11803管道完整性管理规范3
Q/SY
中国石油天然气集团公司企业标准
Q/SY1180.3-2009
管道完整性管理规范
第3部分:
管道风险评价导则
Pipelineintegritymanagementspecification-
Part3:
Guidelineofpipelineriskassessment
2009-01-23发布2009-03-15实施
中国石油天然气集团公司发布
管道完整性管理规范
第3部分:
管道风险评价导则
Pipelineintegritymanagementspecification-
Part3:
Guidelineofpipelineriskassessment
2009-01-23发布2009-03-15实施
中国天然气集团公司分布
目录
前言4
1范围5
2术语和定义5
3风险评价的目的5
4管道风险评价6
5风险评价报告8
附录A(资料性附录)PRDC输油管道风险评价法9
前言
Q/SY1180(管道完整性管理规范)分为8个部分:
第1部分:
总则;
第2部分:
管道高后果区识别规程;
第3部分:
管道风险评价导则;
第4部分:
管道完整性评价导则;
第5部分:
建设期管道完整性管理导则;
第6部分:
数据库表结构;
第7部分:
建设期管道完整性数据收集导则;
第8部分:
效能评价导则。
本部分参照Q/SY1180的第3部分。
本部分参照SY/T6648《危险液体管道的完整性管理》和SY/T6621《输气管道系统完整性管理》,并借鉴了美国完整性管理的经验。
本部分的附录A、附录B、附录C为资料性附录。
本部分由中国石油天然气集团公司天然气与管道专业标准化技术委员会提出并归口。
本部分起草单位:
管道分公司、西南油气分公司、北京华油天然气有限责任公司、西气东输管道公司。
本部分主要起草人:
郑洪龙、罗文华、张华兵、王联伟、冯庆善冼国栋、赵冬野。
Q/SY1180.3-2009
管道完整性管理规范
第3部分:
管道风险评价导则
1范围
Q/SY1180的本部分规定了油气管道风险评价的原则与内容。
本部分适用于对陆上在役管道线路进行风险评价。
2术语和定义
下列术语和定义适用于Q/SY1180的本部分。
2.1
风险risk
风险是可能影响目标的不确定性,它是事故发生的可能性与其后果的乘积。
2.2
风险评价riskassessment
风险评价是指识别对管道安全运行有不利影响的危害因素,评价事故发生的可能性和后果大小,综合得到管道风险大小,并提出相应风险控制措施的分析过程。
2.3
管段segment
作为评价单元的一段管道。
2.4
失效failure
失效是指造成在役管道系统的某一部分非正常损坏、功能缺失或性能下降,并已达到不能继续安全可靠使用的事件。
2.5
危害的hazard
可能造成人员伤亡、财产损失、环境破坏的不良状态。
3风险评价的目的
识别出对管道系统完整性影响最大的风险因素,以便管道公司能针对这种风险进行排序,制定有效的预防、检测和减缓方案。
4管道风险评价
4.1管道风险评价方法
按风险评价结果的量化程度可以将风险评价方法分为定性风险评价、半定量风险评价及定量风险评价。
定性的风险评价是指用分级的方法对管道失效可能性与后果进行估计;常用的定性风险评价方法有安全检查表、专家打分法等。
半定量风险评价是指采用一个相对数值来表示管道失效的可能性与后果大小的风险评价方法,是目前常用的方法,可用的半定量风险评价方法参见附录A、附录B和附录C。
定量风险评价是在统计数据的基础上对事故的可能性和后果进行量化分析的风险评价方法。
4.2风险评价方法选用
选用风险评价方法时应考虑以下因素:
评价目的;
经济投入;
数据基础;
评价方法的可行性。
定性的方法操作比较简便,适用于数据较少、要求快速得出评价结果的情况,常用于对管道进行初步的风险评价。
半定量风险评价方法适用于数据基础较好的情况,常用于对管道进行全面评价。
定量风险评价方法适用数据基础较好并有大量失效统计数据的情况,常用于对重点管段和特殊地段的风险评价。
可用于不同管道之间的风险对比。
4.3管道风险评价过程
4.3.1风险评价流程图
风险评价的总体流程见图1
图1风险评价的总体流程
4.3.2危害因素识别
管道危害因素可以分为如下几类:
--外腐蚀;
--内腐蚀;
--应力腐蚀开裂;
--制管缺陷;
--施工缺陷;
--第三方破坏;
--自然与地质灾害;
--误操作;
--其他。
4.3.3评价单元划分
应将管道划分为多个管段作为评价单元进行风险评价,评价单元常根据以下管道属性进行划分:
地区等级;
人口密度;
环境类型;
管材;
管径;
压力;
壁厚;
防腐层类型;
场站位置。
4.3.4风险计算
对于定量和半定量评价,采用式
(1)计算风险值:
R=P.C
(1)
式中:
R-风险值
P-失效可能性
C-失效后果
对于定性评价,通过对危害因素的分析,得出风险等级。
4.3.5风险评价结论
风险评价应包括管段风险排序、高风险段分布、引起高风险的原因、风险减缓措施及建议。
4.3.6风险减缓措施
管道公司根据风险评价的结果提出风险减缓措施建议,并将所得数据反馈到风险评价流程中。
4.3.7风险再评价
风险评价应定期进行,当管道或周边环境发生较大变化时,应进行风险再评价。
5风险评价报告
风险评价报告应包含如下主要内容:
概述;
基础数据分析;
危害因素识别;
评价单元划分;
评价方法;
风险评价;
评价结论,建议风险减缓措施。
Q/SY1180.3-2009
附录A(资料性附录)PRDC输油管道风险评价法
A.1概述
风险是事故(失效)发生的可能性与其后果的乘积,用式(A.1)表示:
R=P.Q…………………………………(A.1)
式中:
R---管段的风险;
P---事故发生的可能性;
Q---事故发生的后果。
本附录所提供的风险评价方法是一种半定量的风险评价方法,失效事故发生的可能性及其后果均用一个相对数值表示,适用于长距离输油管道的线路部分。
A.1.1失效可能性
本附录将引起管道失效的危害分成八大类,每一类危害引发失效事故的可能性见见式(A.2):
Pi=[ai(FR)i+(1.0-ai)Ai]+Hi…………………………(A.2)
式中:
P----失效可能性;
F----可能引起危害ⅰ的因素;
R----可能阻止危害ⅰ的因素;
A----以前的评价结果;
a-----对管道属性及状况的相关评价的可靠性;
Hi---危害ⅰ的失效历史(泄漏/破裂)或迹象;
ⅰ--危害因素,共八类,分别是外腐蚀(EC)、内腐蚀(IC)、应力腐蚀开裂(SCC)、制管缺陷(MAN)、机械损伤(MD,第三方破坏)、施工缺陷(CON)、地质灾害(GEO)及地震(SEIS)。
每种危害所引起管道失效的可能性将在本附录中以下部分详细讨论。
A.1.2失效后果
失效后果Qj是通过管道泄漏后果和管道破裂后果来估算的,后果主要取决于输送介质类型和管道位置。
本附录通过有关机构公布的管道失效事件统计数据作为基准来计算失效所引起的管道破裂和泄漏可能性。
本附录考虑三方面的后果:
对人身安全影响环境的影响及经济损失。
后果模型见式(A.3)
…(A.3)
式中:
A.1.3风险参数
风险计算中所需要的属性参数如表A.1所示。
风险评价模型
序号
属性
EC
IC
SCC
MAN
MD
CON
GEO
SEIS
描述
1
管材(SMYS)
X
X
X
最小屈服强度
2
外涂层年限
X
X
外部涂层的使用年数
3
内涂层年限
X
内部涂层的使用年数
4
管龄
X
从开始运行起管道的年数
5
载荷(Buckle)
X
外力可能压瘪管道的作用
6
堤岸加固
X
7
夏比冲击能(Charpy)
X
管道韧性的度量
8
CI-含量(CI-)
X
产品中CI-的含量
9
CO2含量(CO2)
X
产品中CO2的含量
10
防止土壤移动的构筑物
X
施工阶段为了缓解土壤运动面进行的特殊设计
11
施工活动
X
第三方施工活动
12
挂片结果
X
从腐蚀挂片中获得的结果
13
挂片测试
X
在管道系统中用腐蚀挂片测量腐蚀率
14
CP电压
X
X
阴极保护的有效性
15
穿越(Crossing)
X
X
穿越道路、铁路和河流的次数,是液体滞留的潜在位置
16
埋深(DOC)
X
X
17
直径(Diameter)
X
X
X
X
X
管道外径
18
排水
X
19
宣传教育
X
公众宣传
20
阴极保护的有效性
X
X
阴极保护系统的可用性
21
侵入(Encroachment)
X
在通行带上第三方侵入的迹象
22
故意破坏(Vandal-ism)
X
在管道上的第三方蓄意破坏
23
外涂层状况
X
X
24
外涂层类型
X
X
管道外涂层类型
25
地震烈度
X
X
26
断裂带(Fault)
X
地震带和其他地质断层
27
洪水(Flood)
X
X
排水系统不完善的后果
28
输送介质流速
X
管内输送介质的流速(m/s)
29
冻胀(Heave)
X
X
由于霜冻引起的位移
30
H2O含量(H2O)
X
输送介质中的水含量
31
H2S含量(H2S)
X
输送介质中的H2S含量
32
水工保护
X
护面、石笼和沟渠等水文抗力因素
33
缓蚀剂效果
X
缓蚀剂系统的有效性
34
清管频率
X
管道清管频率
35
内涂层类型
X
内涂层类型
36
管段长度(LengthofSegment)
X
X
管段长度(动态分段)
37
最大允许操作压力
X
X
X
X
MAOP
38
最大操作压力
X
确定最大环向载荷,MOP
39
机械保护
X
40
微生物腐蚀(MIC)
X
是否存在微生物而引起腐蚀
41
最小操作(运行)压力
X
确定最小环向载荷(MinOP)
42
直呼系统(OneCall)
X
外方在管道上方开挖时的联系电话系统
43
操作温度
X
X
X
正常运行时输送介质的温度
44
斜坡构筑物
X
45
管道连结方式(Joint)
X
连结处的焊接类型
46
对危害的历史评价
X
X
X
X
X
X
X
X
历史评价的方法和实施日期
47
历史评价记录
X
X
X
X
X
X
X
X
历史评价的结果
48
失效历史/危害迹象
X
X
X
X
X
X
X
X
49
与管道的接近度
X
管道通行范围之内是否有其他公共设施存在
50
射线探伤
X
环焊缝射线探伤的百分比
51
路权(ROW)
X
管道走廊土地的所有权
52
降雨量
X
53
土壤腐蚀性
X
X
土壤抗力、湿气和酸碱度的综合
54
土壤稳定性
X
X
X
X
55
土壤强度
X
56
土壤密度
X
57
滑坡监测
X
X
用来监测土壤移动的工具
58
硫酸盐还原菌(SRB)
X
X
是否有此细菌存在
59
应力减缓(StrainRelief)
X
开挖后回填,减少管道受力
60
巡线
X
X
X
空中或地面巡线的频率
61
监测地表移动
X
地表移动的迹象
62
坡角
X
63
特殊构筑物
X
X
64
卫星监测
X
监测滑坡
65
土壤类型
X
66
产品类型/输送介质
X
天然气或危险液体
67
焊缝类型
X
制造管子的工艺
68
电压干扰
X
X
对阴极保护的干扰
69
管壁厚度(WT)
X
X
X
X
X
壁厚(mm)
70
地下施工
X
71
警示牌/栅网
X
对第三方的警示牌
72
褶皱弯曲(Wrinkle)
X
管体表面的波纹
注:
X表示此属性与此危害相关。
A.2可能性评分
A.2.1外腐蚀威胁(EC)
外腐蚀引起管段失效的可能性主要取决于外涂层的类型和状况,阴极保护水平及周围环境的类型和特点,如泥土或海水。
管道壁厚也是一个非常重要的因素,由于腐蚀引起的壁厚减薄降低了管道的结构完整性,从而增加了管道失效的风险。
管道的外部腐蚀是一个随时间变化的过程,其破坏程度主要取决于管道在这种环境中的接触时间。
对于以前评价过的管段,要模型考虑以下几种检测的结果:
内检测(ILI),压力试验和/或直接评价。
由外腐蚀作用而导致管段失效可能性的模型见式(A.4)~式(A.7)
A.2.1.1相关属性
管道管理者根据所评价管道外涂层的不同类型、外涂层的状况、管道不同的工作应力、不同的土壤类型及不同的阴极保护水平,给出一个相对的评分。
A.2.1.2完整性评价方法
采用内检测、压力试验和直接评价来实现周期性的完整性评价,以此评价管道的外部腐蚀。
本模型考虑了先前使用评价方法的类型、所使用工具的技术可靠性、实施时间以及结果。
(aEC)因子说明了所使用评价方法的可靠性,见式(A.8)。
内检测比压力试验和直接评价有更高的可靠性,因为它不但能够检测次要的缺陷,而且能识别所有检测到缺陷的尺寸。
随着时间的推移,以前的评价数据越来越不重要,超过10年的评价数据不能用。
对不同的评价方法以及它们的结果的评分见表A.2~表A.7。
表A.2内检测工具类型的评分
可选项(AILI,Tool,EC)
分值
超声波(<2年)
0.1
漏磁(<2年)
0.2
超声波[(2~5)年]
0.3
TFI(<2年)
0.3
漏磁[(2~5)年]
0.4
TFI[(2~5)年]
0.5
超声波[(5~10)年]
0.7
漏磁[(5~10)年]
0.8
TFI[(5~10)年]
0.8
漏磁(>10年)
1.0
超声波(>10年)
1.0
TFI(>10年)
1.0
无
1.0
缺省
1.0
以上都不是
1.0
表A.3内部检测获得的ILI结果的评分情况
外部腐蚀范围
缺陷浓度(DepthEC)
(ILIResultsEC)
(0~20%)wt
(21%~50%)wt
(51%~80%)wt
>80%wt
无缺陷
0
0
0
0
总缺陷的1%~100%
0.31N4+0.04
0.56N3+0.04
0.75N2+0.25
1.0
表中,N1为缺陷深度>80%壁度的百分数,N2为缺陷深度>50%~80%壁厚的百分数,N3为缺陷深度>20%~≤50%壁度的百分数,N4为缺陷深度<20%壁度的百分数。
如果N1>0%,分值取为1;否则,分值=min[1,(A+B+C)];
如果N2>0,A=(0.75N2+0.25),否则A=0;
如果N3>0,B=(0.56N3+0.04),否则B=0;
如果N4>0,C=(0.31N4+0.04),否则C=0;
表A.4压力试验时间的评分情况
可选项(AHydro,Time,EC)
分值
压力试验时间≤2年
0.0
2年<压力试验时间≤4年
0.1
4年<压力试验时间≤6年
0.5
6年<压力试验时间≤8年
0.8
压力试验时间>8年
1.0
缺省
1.0
以上都不是
1.0
表A.5压力试验结果的评分情况
可选项(AHydro,Results.EC)
分值
无
0.0
≤1泄漏失效/km
0.2
>1泄漏失效/km
0.6
≤1破裂失效/km
0.8
>1破裂失效/km
1.0
缺省
1.0
以上都不是
1.0
表A.6实施直接评价时间的评分情况
可选项(ADA.Time.EC)
分值
<2年
0.1
(2~4)年
0.2
(4~6)年
0.4
(6~8)年
0.7
>8年
1.0
缺省
1.0
以上都不是
1.0
表A.7直接结果的评分情况
可选项(ADA,Results,EC)
分值
None
0
<3处开挖点/km
0.3
(3~5)处开挖点/km
0.6
(5~8)处开挖点/km
0.8
>8处开挖点/km
1.0
缺省
1.0
以上都不是
1.0
外部腐蚀率的评分结果见表A.8
表A.8腐蚀率的评分情况
可选项----(外部腐蚀的腐蚀率)
分值
(0~8)mpy
0.1
(8~24)mpy
0.3
>24mpy
0.6
缺省
0.2
以上都不是(空白)
0.2
注:
mpy表示密尔/年,1密尔=0.0254mm。
后同。
对于未进行过评价的管道,aEC=1.0,失效可能性等式(PEC)表明风险仅仅取决于管道属性、操作条件和失效历史,即(FR)EC与HEC。
这可能影响风险评价的可靠性。
失效可能性模型见式(A.12)~式(A.14):
组合相关评价方法的可能性因子如表A.9所示。
表A.9基于先前评价方法的可能性表达式
A.2.1.3失效历史
失效可能性模型考虑了由于外部腐蚀导致的管段失效的严重程度,一般认为,如果管道有过由于外部腐蚀引起的失效历史,再次发生失效的几率一般很高,除非引起失效的情况已经给予了适当的考虑。
以下确定了失效的严重程度:
类型1:
引起下列情况之一的事故:
------死亡:
一次死亡人数达到3人或3人以上;
------重伤:
11人或者11人以上完全丧失劳动力或者受到伤害;
------油品发生火灾或爆炸;
------相关损失达到或超过5亿人民币,或者由于泄漏影响管道运行安全;
------不能回收油品损失超过50000kg。
类型2:
引起下列情况之一的事故:
------死亡:
一次死亡人员为1人或2人;
------重伤:
3~10人完全丧失劳动力或者受到伤害;11人或11人以上丧失劳动力或者受到伤害;
------相关损失达到30万~5亿人民币;
------不能回收油品损失达到10000kg~50000kg。
类型3:
引起下列情况之一的事故:
------重伤:
1~2人完全丧失劳动力或者伤害;1-10部分丧失劳动力或者受到伤害;
------相关损失少于30万人民币,或者由于泄漏影响管道运行安全;
------不能回收油品损失达到200kg~10000kg。
表A.10给出了评分结果。
表A.10外部腐蚀失效严重性的评分情况
可选项(HEC)
分值
无
0.0
≤类型1发生1起/km
0.8
>类型1发生1起/km
1.0
<类型2发生1起/km
0.6
>类型2发生1起/km
0.8
<类型3发生1起/km
0.3
>类型3发生1起/km
0.6
缺省
0.0
以上都不是
0.0
A.2.2内腐蚀威胁(IC)
内腐蚀是由管内壁和所输产品之间的相互作用引起的。
影响内腐蚀引起失效可能性的因素主要是系统中水的存在以及常有的杂质如CO2和H2S的存在。
本模型中考虑了内检测,压力试验,直接评价和探针评价的结果。
内腐蚀引起的管道失效可能性模型见式(A.15)~式(A.18):
A.2.2.1相关属性
管道管理者根据所评价管道工作应力、输送介质水含量、CO2及H2S储量、内涂层状况、穿越情况、腐蚀控制措施等,给出一个相对的评分。
A.2.2.2完整性评价方法
对于内腐蚀,先前的完整性评价方法包括内检测、压力试验、直接评价及使用挂片进行腐蚀监测。
本模型考虑了先前使用评价的类型、所使用工具的技术可靠性、实施时间以及结果。
aIC因子说明了所使用评价方法的可靠性,如式(A.19)所示:
与一种或者组合评价方法相关的评价因子(AIC)如式(A.20)所示:
内部腐蚀的失效可能性是基于先前实施的一种/多种评价的基础上,通过分析内部腐蚀,对于某一特定的评价(内检测、压力试验、内腐蚀直接评价或者是挂片监测),可能性由式(A.21)~式(A.24)表示:
内检测比压力试验和直接评价有更高的可靠性,因为它不但能够检测次要的缺陷,而且能识别所有检测到的缺陷的尺寸。
随着时间的推移,早期的评价数据重要性降低,超过10年的评价数据不能使用,对不同的评价方法以及它们的结果的评分见表A.11~表A.13。
表A.11内检测工具类型的评分情况
可选项(AILIToolIC)
分值
超声波(<2年)
0.1
MFL(<2年)
0.2
超声波(2年~5年)
0.3
TFI(<2年)
0.3
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- QSY 11803管道完整性管理规范3 11803 管道 完整性 管理 规范
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)