ICI公司危险指数评价法与国外管道风险评价技术

　　一、ICI公司蒙德火灾、爆炸、毒性危险指数评价法

　　1974年英国帝国化学公司(1C1)蒙德(MOND)分部在现有装置及计划建设装置的危险性究中，作为总体研究的一部分，认为道化学公司方法在工程设计的初步阶段，对装置潜在危险性评价是相当有意义的。在经过几次试验后，验证了用该方法评价新设计项目的潜在险性，并在如下几方面作了重要的改进和补充：

　　(1)可对较广范围的工程及设备进行研究；

　　(2)包括了具有爆炸性的化学物质的使用管理；

　　(3)根据对事故案例的研究，考虑了对危险度有相当影响的几种特殊工艺类型的危险性；

　　(4)采用了毒性的观点；

　　(5)为装置的良好设计管理、安全仪表控制系统发展了某些补偿系数，对处于各种安全项目水下之下的装置，可进行单元设备现实的危险度评价。

　　其中最重要的改进有两个方面：

　　(1)引进了毒性的概念，将道化学公司的“火灾爆炸指数”扩展到包括物质毒性在内的“火灾、爆炸、毒性指标”的初期评价，使表示装置潜在危险性的初期评价更加切合实际；(2)发展了某些补偿系数(补偿系数小于1)，进行装置现实危险性水平再评价，即进行采取安全对策措施加以补偿后的最终评价，从而使评价较为恰当。

　　(一)评价程序

　　该评价方法是以代表重要物质在标准状态下的火灾、爆炸或放出能量的危险性潜能的“物质系数”为基础，同时把引起火灾或爆炸时的特殊物质危险性、取决于装置操作方式的一般工艺过程危险性、取决于操作条什和化学反应的特殊工艺过程危险性以及可燃物总量、布置危险性、毒性危险性等作为追加系数进行修正，计算出初期评价的“火灾、爆炸、毒性总指标”。还要进行采取安全对策措施加以补偿后的最终评价计算，计算出能够接近实际水平的各项危险指数值，划分其危险程度。

　　ICI公司蒙德火灾、爆炸、毒性危险指数评价程序见图9—16。

　　(二)应用示例

　　以某炼油厂延迟焦化装置改造工程火灾、爆炸、毒性危险指数评价为例。

　　1．评价单元的确定

　　根据蒙德法划分评价单元的原则和延迟焦化装置改造工程的工艺特点及设备布置情况，将装置划分成焦化加热炉区、焦炭塔区、分馏塔区和污油污水罐区4个单元进行安全预评价。

　　2．单元危险，性的初期和补偿评价结果

　　将初期评价的各危险性系数值列于表9—23，各单元的补偿系数值列于表9—24，各单元计算结果列于表9—25。

　　3．危险指数评价结果分析

　　(1)本项目“污油罐区”、“焦炭塔区”这二单元的初期火灾负荷范畴分别为“非常高”和“高”，这二单元的补偿火灾负荷范畴均为“高”，说明这二单元的可燃物料量较大，一旦发生火灾，持续时间较长。其余二个单元的补偿火灾负荷范畴均为“轻”。

　　(2)本项目4个单元的初期内部爆炸指标范畴均为“中等”，经补偿后的范畴分别在“低”和“轻微”的范畴，说明内部爆炸的危险程度不会太大。

　　(3)本项目“加热炉区”、“焦炭塔区”、“分馏塔区”这3个单元的初期和补偿环境气体爆炸指标范畴均为“非常高”，说明本装置的环境气体爆炸危险程度高，应高度重视防止设备中可燃(爆)气体的泄漏。

　　(4)本项目“加热炉区”、“焦炭塔区”这2个单元的毒性指标范畴为“中等”，“分馏塔区”、“污油罐区”这2个单元的毒性指标范畴为“高”，这主要是由于硫化氢为高度毒性物质，而其他处理介质则多属于低毒类。

　　(5)本项目4个单元的初期总危险性范畴分别为“极端”和“非常高”，补偿后的危险程度有所降低，范畴均在“高2类”及以下级别，基本达到可接受程度。

　　九、国外管道风险评价技术

　　(一)美国建立的管道风险评价模型

　　美国从20世纪70年代开始进行油气管道风险分析方面的研究工作，并很快在许多管道公司进行了实际应用，到90年代初期美国的许多油气输送管道都采用了风险管理技术来指导线路维护工作。美国WKM咨询公司总裁在1992年由海湾出版公司出版的《管道风险管理手册》中详细论述了管道风险评价模型和各种评价方法。该书经作者修订于1996年出版了第二版，相对第一版而言，作者在第二版中增加了约三分之一的篇幅来论述读者如何根据自己所面对的评价对象按规定修正基本风险评价模型，并在风险管理部分补充了成本与风险的关系的内容。到目前为止，该书所介绍的风险评价模型仍是世界各国普遍采用的惟一模型。该模型由图9—17所示的框图给出。该模型是通过一种评分指标法来具体进行管道风险评价的，详见表9—26。

表9—26  基本风险评价模型的评价体系

 

 

　　(二)加拿大的管道风险评价技术

　　1．加拿大管道风险评价技术研究现状

　　加拿大的有关学术管理机构和企业协会从20世纪90年代开始根据国内油气管道提高管理水平的技术需要，也加快了油气管道风险评价和风险管理技术方面的研究。在1993年召开的管道寿命专题研讨会上与会人员达成了开展以下专题研究的共识：(1)开发管道风险评价准则；(2)开发管道数据库；(3)建立可接受的风险水平；(4)开发风险评价工具包；(5)有关风险评价的教育研究。

　　1994年在Banff召开的管道完整性管理专题研讨会上又形成了如下两项决议：(1)成立监督开发管道风险评价准则的指导委员会；(2)支持风险评价数据库的开发并确定管道风险评价指导委员会(PRASC)的工作目标是促进风险评价和风险技术应用于加拿大管道运输工业的阶段实现。

　　管道风险评价指导委员会的会员单位是：

　　加拿大能源管道协会(CEPA)——主任委员单位

　　国家能源委员会(NEB)——主任委员单位

　　阿尔伯塔能源利用局(AEUB)

　　加拿大石油生产者协会(CAPP)

　　加拿大重工业事故调查委员会(MIACC)

　　加拿大燃气协会(CGA)

　　加拿大标准协会(CSA)

　　Banff会议还制订了近5年的重要活动进程计划，即

　　1995年完成支持风险评价的数据收集过程；举行Banff管道专题研讨会。

　　1996年完成加拿大标准协会关于描述风险分析过程一般步骤标准的无约束附录的编制；加拿大重工业事故调查委员会制定供市政当局、城市、城镇和土地开发商使用的土地使用指南。

　　1998年加拿大标准协会制定包括风险评价和风险管理压力要求的标准。规定一般部门的风险等级(低、中、高)。

　　2000年利用1995年以来累计的数据使加拿大标准协会制定的标准升格为全概率模型。

　　2．NeoCorr工程有限公司的管道风险评价业务

　　NeoCorr工程有限公司是加拿大卡尔加里市的一家私人公司，公司主要业务是使用先进的腐蚀管理软件为缓解内外腐蚀和制定维护规则提供咨询服务。其中该公司使用的评价工具是一个CMI(CorrosionManagementInterface)软件，该软件的评价结果可以告诉用户管道最有可能发生破坏事故的部位，以便使用户对危险管段引起重视。CMl软件首先采用一个"QUIKRANK"模块将评价管段按危险程度进行分类，用户可以方便地根据评价值所处矩阵单元的位置来判断哪部分管段需进行详细风险评价，哪些管段无需作风险评价。这个被称为“高级风险评价矩阵”的构成要素如图9—18所示。

　　详细风险评价包括以下内容：

　　(1)采用更严密的评价工具来评价QuIKRANK模块所识别到的关键管段；

　　(2)利用PIPEFLO管道仿真软件作为技术评价的基础；

　　(3)标注最可能发生腐蚀的特殊位置——标识“热点”；

　　(4)根据持液量、流速和流体组分预计脱水器的负荷量；

　　(5)根据流体组分评价潜在的绝对腐蚀速度；

　　(6)制定可使腐蚀危险状况发生变化的运行操作条件。

　　CMl管理系统的先进特点是：

　　(1)完善的信息管理系统；

　　(2)增强了与传统措施对比的方法；

　　(3)以腐蚀风险图的优势为基础；

　　(4)风险值二事故发生可能性X事故损失后果；

　　(5)考虑成本、安全、环境和公众形象4方面的影响；

　　(6)每一个CMl都包括有用户的PIPEFLO管道模型；

　　(7)为了确定每段管道受腐蚀的可能程度，用腐蚀工程知识来分析PIPEFLO的汁算结果；

　　(8)创建腐蚀维护的日程计划。

　　NeoCorr工程有限公司从1994年开始油气管道的腐蚀和风险咨询业务以来，已为POCO石油有限公司等4家公司的管道系统进行了快速风险分类评价，为加拿大壳牌有限公司等13家公司的油气集输系统进行了详细风险评价，并为加拿大Amoco石油有限公司等3家公司的管道系统开发了CMl腐蚀管理软件。1997年3月与泛加拿大管道有限公司签订了评价自西向东横穿加拿大5省区(从阿尔伯塔到魁北克)、具有4600多公里长的泛加拿大(TransCanada)管道系统的合同。目前NeoCorr公司的油气管道风险评价技术在加拿大已逐渐扩大了影响，并受到许多加拿大油气公司的欢迎。