基于层次分析法的页岩气集输管道风险评价方法研究
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摘 要：为完善国内页岩气集输管道风险评价技术，提出一种页岩气集输管道风险评价方法。该方法基于页岩气集输管道的实际情况，进行风险因素辨识，建立风险评价指标体系;采用层次分析法计算指标的权重，进而求得管道失效可能性;最后参考相关标准，计算得到页岩气集输管道的风险值。采用该方法对某页岩气集输管道进行风险评价，得到风险等级为：低风险。
关键词：页岩气;集输管道;层次分析法;风险评价
中图分类号：X913.4 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2019）14-0001-04
Abstract： In order to perfect the risk assessment technology of shale gas gathering and transportation pipeline in China， a risk assessment method of shale gas gathering and transportation pipeline is put forward. Based on the actual situation of shale gas gathering and transportation pipeline， this method identifies the risk factors and establishes the risk evaluation index system; the analytic hierarchy process （AHP） is used to calculate the weight of the index， and then the failure possibility of the pipeline is obtained. Finally， referring to the relevant standards， the risk value of shale gas gathering pipeline is calculated. This method is used to evaluate the risk of a shale gas gathering and transportation pipeline， and the risk grade is as follows： low risk.
Keywords： shale gas; gathering pipeline; analytic hierarchy process （AHP）; risk assessment
引言
当前，各石油化工公司正在加强管道完整性管理的部署和推动工作，风险评价是管道完整性管理及持续改进闭环中的重要环节。对页岩气集输管道的风险评价技术进行研究，以风险评价为基础开展检验、监测工作相比传统检验更具有针对性，也使运行维护管理更加科学，有利于实现经济和安全的统一。
页岩气作为清洁能源的有利补充，受到世界各国的青睐。页岩气的开发力度突飞猛进，而我国页岩气的勘探和开发还处于初始阶段，国内还没有形成一套完整的页岩气产业发展的风险综合评价体系。相比于通用的风险评价体系，页岩气集输管道识别的风险因素以及风险因素在风险评价中的权重也存在差异。因此，研究专项针对页岩气集输管道的风险评价方法，找出在役页岩气集输管道的高风险管段，有利于页岩气管理方制定有的放矢的监控措施、检验策略和维护管理方案。
1 页岩气集输管道风险因素辨识
相比于一般的油气管道，页岩气集输管道的风险因素存在差异。页岩气集输管道敷设环境较为复杂，采出气中含CO2和水，且页岩气开采压裂液中存在某些酸性物质，页岩气集输管道已多次发生腐蚀失效。诱发风险事件的因素来源于多方面、多层次，若将一切可能导致风险事件的因素全盘纳入风险辨识与评价之中，固然使评价准确性得到提高，但容易使评价过程变得庞大、复杂，无疑将增大评价成本。因此，在保障评估结果合理性的原则下，应简化风险辨识和评估的工作量，着重关注集输管道在运行阶段中的主要风险因素。
我国石油标准《输气管道系统完整性管理》[1]中，将输气管道的事故风险因素划分为9类20项：（1）外腐蚀;（2）内腐蚀;（3）应力腐蚀开裂;（4）制造;（5）施工;（6）设备;（7）第三方损坏;（8）误操作;（9）与天气有关的危险和外力。对此，分析和参考国外管道失效原因分类，结合我国石油标准《输气管道系统完整性管理》，提出页岩气集输管道事故原因分为五大类（一级事件）十二小类：
（1）己有的缺陷包括设计、管道初始缺陷和管道施工。
（2）腐蚀包括内腐蚀、外腐蚀和腐蚀开裂。
（3）自然灾害方面主要考虑地质灾害和气候灾害。
（4）第三方损伤包括有意破坏和无意损伤。
（5）误操作主要考虑日常运营和维护操作。
参考相关研究结果[2]，根据页岩气的实际情况，建立页岩气集输管道风险评价指标体系，如表1所示。
2 基于层次分析法的失效可能性计算
层次分析法是一种主观赋权方法，其优点是专家可以根据实际问题，较为合理地确定各指标之间的排序。在前文建立的页岩气集输管道风险评价指标体系基础上，采用层次分析法计算指標的权重，从而计算页岩气集输管道的失效可能性。此处，准则层即为页岩气管道失效，A层风险因素为一级指标：已有缺陷、腐蚀、自然灾害、第三方破坏、误操作。B层和C层风险因素依次类推。以川内某页岩气集输管道为例，利用上文提出的方法，对管道进行风险评价。根据专家现场调研情况，对各指标进行了评分，详见表1。由公式（1）计算得到该管道失效可能性得分为30.9644，根据标准计算得到失效后果得分为74，由公式（2）计算得到该管道的风险值为2291.3656，风险等级为：低风险。
4 结束语
本文提出了一种基于层次分析法的页岩气集输管道风险评价方法。结合页岩气集输管道的实际情况，构建评价指标体系，采用层次分析法对管道的失效可能性进行计算，使风险评价方法对页岩气集输管道更有针对性。
参考文献：
[1]石油工业油气储运专业标准化技术委员会.SY/T 6621-2016.输气管道系统完整性管理[S].2016.
[2]张照鸿.延长气田集输管道的事故分析及风险评价[D].西安石油大学，2014.
[3]全国锅炉压力容器标准化技术委员会.GB/T 27512-2011.埋地钢质管道风险评估方法[S].2012.
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