第三方破坏因素 与附近居民的关系 居民对管道条理认识 居民的公共道德水平 教育宣传形式与力度 宣传经费与使用情况 当地政府综合素质 与当地政府的关系 沿线农田种植者行为 通信联络状况 巡线频率 巡线工素质 对巡线工的管理情况 最小埋深 公众教育 活动水平 地面设施 当地政府行为 线路状况 巡线管理 图3-1 第四方破坏的简化事故树
3.1.2腐蚀失效
腐蚀破坏是管道中最常见的破坏，其主要包括内腐蚀和外腐蚀。内腐蚀的风险大小与介质腐蚀性强弱以及防腐措施有关，而外腐蚀是管道腐蚀的主要因素，与阴极保护、外涂层质量、土壤腐蚀性、使用年限、有无金属埋设物、电流干扰及应力腐蚀等因素有关。腐蚀失效的简化事故树如图3-2所示。
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内腐蚀 腐蚀因素 外腐蚀 腐蚀检测 介质腐蚀 内 保 护层 阴极保护 电流干扰
是否满足要求 检查频率 土壤腐蚀层 金属埋设物 外覆盖层 应力腐蚀 内检测 外检测 覆盖层种类质量 覆盖层施工质量 覆盖层质量检验 覆盖层缺陷修补 图3-2 腐蚀失效的简化事故树
3.1.3设计因素
在管道设计中，由于资料不全、经验不足、方案有误、无第三方质量监督等，都可能出现设计问题，成为工程隐患。此外，设计时为简化计算，不得不采取一些简化模型来选取一些系数，这些与实际状况的差异也会直接影响管道的风险状况。因此，原始设计与管道的风险状况有密切关系，可能影响的设计失效有钢管安全因素、系统安全因素、疲劳因素等几个方面。设计失效的简化事故树如图3-3所示。
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设计因素 钢管安全因素 系统安全因素 疲劳因素 水击可能性 水压实验状况 土壤移动情况 图3-3 设计失效的简化事故树
3.1.4自然灾害影响
自然灾害影响是威胁管道安全的一个重要因素，破坏性大，不仅对管道造成破坏，而且还可能产生严重的次生灾害。对陆上管道造成破坏的自然灾害有破坏性地震、地质地理灾害、洪水灾害、地下灾害等，简化事故树如图3-4所示。 破坏性地震 地质地理灾害洪水灾害 地下灾害 自然灾害因素 地震波 沙 土 液化 活动断层 滑坡 滑坡 土壤腐蚀 地表沉陷 鼓胀 河床冲刷下切 河岸跨塌 泥石流 煤层自燃 矿井爆炸 矿井塌陷 图3-4 自然灾害的简化事故树
3.1.5操作失误
人为操作是管道风险的另一个重要来源。根据美国统计，在所有的灾害中，由于人的误操作所造成灾害占62%，而其余的38%为自然灾害。从工程技术上，如何减少误操作，可能要从两个方面入手。首先提高人的群体素质，即提高管理水平、技术水平以及群体的道德水平，如敬业精神、合作精神、刻苦钻研的精神等。其次，加强第三方监督，人总会犯错误，有时人或一个群体很难发现、纠正自身的错误，第三方监督显然是必要
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的。误操作因素可分为设计、施工、运营和维护等四个方面。其事故树如图3-5所示
危 险 识别 方 法 管道超压可能性 安全系统情况 材料的选择控制 设计第三方监督 施工单位的选择 施工材料的选择 施工质量的选择 施工质量的监督 施工者技术素质 操作规程的制定 监督及故障防范 文件检查 计划检查 规程检查 设计误操作 施工误造作 运营误操作 维护误操作 误操作失误 图3-5 误操作简化事故树
3.2长输管道风险评估方法
90年代初期到本世纪初，美国的许多油气管道都已应用了风险管理技术来指导管道的维护工作，管道风险管理专家W.Kent Muhlbauer提出的管道风险专家评分法是一种有影响的管道风险评价方法，该评分法第一步是找出发生事故的各种原因，并加以分类；第二步根据历史的记录和现场调查依据制定的评分标准加以评分；第三步是把以上的评分得数相加；第四步是根据输送介质的危险性及影响面的大小综合评定得出泄露冲击指数；第五步是把第三步所得指数与第四步的泄露冲击指数综合计算，最后得出相对风险数。该方法中基本没有客观概率的计算，也没有考虑自然灾害因素的影响。故而，人们对引起管道失效的各种风险因素定量概率计算方法还在不断地研究探索。管道定量风险评价过程如图3-6所示。
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设计因素 腐蚀因素 风险因素 第三方破误操作 自然灾害 风险概率 风险概率 风险概率 风险概率 风险概率 后果计算风险值R2 风险值R3 风险值R4 风险值R5 介质危险 R1 风险值 风险值R=∑Ri 5 环境和损失 图3-6 长输管道风险评估
从图3-6可以看出，对将来可能引发管道事故的原因进行风险辨识，由风险辨识的结果计算出各种风险事件的风险概率，再将后果评估的结果与风险概率相结合，最终得出管道的风险值。
3.3 风险敏感性分析
在影响风险分析的因素中，可大致分为两类，即可变因素和非可变因素。可变因素是指通过人的努力可以改变的因素，例如操作人员的培训，施工质量等；非可变因素是指通过人的努力也不可能改变或只能有很少改变的，例如沿线土壤性质、沿线的人文状况等。在风险评估中，对每一种管段分析出风险因素，没有达到期望值的因素，为减少该管段的实效可能性和风险性，增加安全性和可靠性，要在这些未达标的可变因素上下功夫，以降低管道的风险。
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