風(fēng)險(xiǎn)定量分析中亞管道

□ 文/史云濤 武玲 左棟

風(fēng)險(xiǎn)定量分析中亞管道

□ 文/史云濤 武玲 左棟

探討風(fēng)險(xiǎn)定量分析在中亞天然氣管道管理中有效運(yùn)用的可行方案,建立一個(gè)為中亞天然氣管道進(jìn)行全面風(fēng)險(xiǎn)管理服務(wù)的定量分析體系架構(gòu)，迫在眉睫。

中亞天然氣管道的運(yùn)行安全是關(guān)系到國家能源安全、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國際政治關(guān)系的大事，影響深遠(yuǎn)。中亞天然氣管道建設(shè)、運(yùn)營中面臨的風(fēng)險(xiǎn)錯(cuò)綜復(fù)雜、多種多樣。這些風(fēng)險(xiǎn)分布廣泛，隨機(jī)性強(qiáng)，預(yù)測難度大。如何全面監(jiān)測、識別各類風(fēng)險(xiǎn)，科學(xué)精準(zhǔn)評估分析，及時(shí)預(yù)警、有效應(yīng)對，是實(shí)現(xiàn)中亞天然氣管道長期安全平穩(wěn)運(yùn)行的重要保證，也是建設(shè)全面風(fēng)險(xiǎn)管控體系的核心內(nèi)容。

中亞天然氣管道風(fēng)險(xiǎn)定量分析的技術(shù)架構(gòu)

定量風(fēng)險(xiǎn)評估是管道風(fēng)險(xiǎn)評估的高級階段。它通過聯(lián)合考慮諸如設(shè)備故障和安全系統(tǒng)失靈這樣的單個(gè)事件計(jì)算出最終事故的發(fā)生概率，確定絕對事故頻率的嚴(yán)密的數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，使用這種評估方法首先需要將各類影響因素處理成隨機(jī)過程或隨機(jī)變量。長期以來，由于難以得到可靠的分析數(shù)據(jù)以及數(shù)據(jù)采集手段的限制，國內(nèi)天然氣管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評估工作只能大量使用定性分析方法。

隨著HSE管理體系的深入實(shí)施，以及SCADA系統(tǒng)在中亞天然氣管道管理工程中的應(yīng)用，越來越多的量化管理數(shù)據(jù)正在積累，越來越豐富的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)得以建立，風(fēng)險(xiǎn)管理定量化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的需求也越來越清晰。要實(shí)現(xiàn)以人為本、預(yù)防為主、全員參與、持續(xù)改進(jìn)的HSE先進(jìn)理念，就要依托穩(wěn)步提升的中亞天然氣管道管理信息化能力，用及時(shí)、客觀、精確的定量風(fēng)險(xiǎn)評估方法降低對專家評審、第三方監(jiān)理等定性評估方法的依賴，“讓數(shù)字說話”，建立以數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)、以統(tǒng)計(jì)技術(shù)為核心、以流程控制等為基本元素的全面風(fēng)險(xiǎn)管理框架。

風(fēng)險(xiǎn)定量分析體系是建設(shè)全面風(fēng)險(xiǎn)管理體系的基礎(chǔ)工程，涉及生產(chǎn)運(yùn)行、工程建設(shè)、交通安全、社會安全、公共衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、應(yīng)急管理等多項(xiàng)業(yè)務(wù)流程，和多個(gè)相關(guān)職能部門的管理環(huán)節(jié)。利用計(jì)算機(jī)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效地收集、存儲、處理和應(yīng)用，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析方法，實(shí)現(xiàn)對風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)的定量化分析。根據(jù)數(shù)據(jù)管理的相關(guān)內(nèi)容，為實(shí)現(xiàn)中亞天然氣管道全面風(fēng)險(xiǎn)管理體系，構(gòu)建了如圖所示技術(shù)架構(gòu)：

風(fēng)險(xiǎn)定量分析體系技術(shù)架構(gòu)圖

必須強(qiáng)調(diào)，可靠、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)源是定量化風(fēng)險(xiǎn)分析實(shí)施的基礎(chǔ)，要重點(diǎn)采集有關(guān)風(fēng)險(xiǎn)的定量識別，風(fēng)險(xiǎn)損失的評價(jià)，風(fēng)險(xiǎn)的分布和風(fēng)險(xiǎn)的管理標(biāo)準(zhǔn)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。這一部分是整個(gè)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化體系的入口，也是定量化管理的核心。其中關(guān)鍵的內(nèi)容是將風(fēng)險(xiǎn)采集數(shù)據(jù)加工生成風(fēng)險(xiǎn)分布等高價(jià)值的風(fēng)險(xiǎn)信息。按風(fēng)險(xiǎn)分析的主題建立數(shù)據(jù)倉庫，對公司已識別的風(fēng)險(xiǎn)及其影響因素，采集相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測數(shù)據(jù)，形成風(fēng)險(xiǎn)定量分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

同時(shí)，由于風(fēng)險(xiǎn)管理指標(biāo)的數(shù)量、種類眾多，因此有必要建立數(shù)據(jù)指標(biāo)管理體系，用統(tǒng)一的方式描述指標(biāo)結(jié)構(gòu)，為不同的應(yīng)用生成不同的指標(biāo)。指標(biāo)維護(hù)體系建

立在原數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，包括系統(tǒng)術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)、總體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)、安全標(biāo)準(zhǔn)、信息資源標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)和管理標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容，還要建立系統(tǒng)化的數(shù)據(jù)安全管理體系。

風(fēng)險(xiǎn)定量分析實(shí)例

壓縮機(jī)組是天然氣長輸管道輸送中的關(guān)鍵動力設(shè)備。壓縮機(jī)組失效的故障將影響下游用氣安全，導(dǎo)致上游憋壓降量，造成財(cái)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)。壓縮機(jī)組安全是天然氣長輸管道安全運(yùn)行中密切關(guān)注、及時(shí)管控的設(shè)備類風(fēng)險(xiǎn)。為識別和評價(jià)壓縮機(jī)組作業(yè)過程中的風(fēng)險(xiǎn)因素，消除或減少事故危害，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，我們把來自站場的故障監(jiān)測數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源，采集了2012年中亞天然氣管道8個(gè)壓氣站的壓縮機(jī)組停機(jī)類故障次數(shù)的月度監(jiān)測數(shù)據(jù)。由于風(fēng)險(xiǎn)數(shù)據(jù)量不大，分析方法選取了常規(guī)統(tǒng)計(jì)分析方法，運(yùn)用專業(yè)統(tǒng)計(jì)軟件SAS的JMP工具，對數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析、展現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)了數(shù)據(jù)蘊(yùn)含的壓縮機(jī)組失效風(fēng)險(xiǎn)的分布規(guī)律。

數(shù)據(jù)基本情況描述：中亞天然氣管道包括2段(烏國段、哈國段)，8個(gè)站場依次為WKC1、WKC2、WKC3、CS1、CS2、CS4、CS6、CS7；運(yùn)行機(jī)組有GE、RR和SOLAR機(jī)組3種類型；統(tǒng)計(jì)時(shí)間為2012年1月—2012年12月。

故障風(fēng)險(xiǎn)影響因素分析：風(fēng)險(xiǎn)影響因素分析的作用是通過數(shù)據(jù)分析找到影響風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的因果關(guān)系，本實(shí)例使用的風(fēng)險(xiǎn)分析方案由以下三個(gè)步驟構(gòu)成：一是風(fēng)險(xiǎn)值分布；二是風(fēng)險(xiǎn)影響因素的影響重要性分析；三是風(fēng)險(xiǎn)的影響程度方差分析。

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的分布選擇分析的模型，當(dāng)分布呈現(xiàn)為復(fù)雜分布特征時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)影響因素的重要性分析和影響程度分析的組合方案。統(tǒng)計(jì)各國段故障總數(shù)分析可發(fā)現(xiàn)，哈國段風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)高于烏國段風(fēng)險(xiǎn)。統(tǒng)計(jì)各國段內(nèi)場站平均故障次數(shù)，也可看出哈國段平均故障率高于烏國段。

根據(jù)決策樹分析，表明“站場”因素對故障數(shù)的影響較為重要，其中WKC3、CS4、CS1場站全年中超過50%的月份都會發(fā)生故障，而其它5個(gè)場站相對故障較低。而在上述三個(gè)重點(diǎn)場站中，最容易產(chǎn)生故障的是在1、12、10、11、2五個(gè)月份。這樣的風(fēng)險(xiǎn)信息提示我們，應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)對上述三個(gè)場站1、2、10、11、12月的機(jī)組故障風(fēng)險(xiǎn)管理。

通過以上分析，可以得出如下結(jié)論：哈國段故障率明顯高于烏國段；WKC3、CS4、CS1場站更容易發(fā)生故障；秋冬季節(jié)管道故障次數(shù)明顯高于春夏季節(jié)，即有溫度影響；方差分析結(jié)果表明，國段和位置對故障次數(shù)沒有顯著影響，但機(jī)組類型和月份對故障次數(shù)有顯著影響。

管道風(fēng)險(xiǎn)的分析、評價(jià)和控制是管道日常管理的重要內(nèi)容，風(fēng)險(xiǎn)定量分析方法具有普遍的適用性，已經(jīng)成為提高評價(jià)系統(tǒng)可靠性的有效手段。通過運(yùn)行不同的分析方法，對中亞天然氣管道壓縮機(jī)設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)的分布管段、站場、季節(jié)等因素進(jìn)行了準(zhǔn)確的定量分析，加深了對風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識程度，從而可以采取相關(guān)措施有效地避免和減少風(fēng)險(xiǎn)的危害，提高管道風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)和水平，對促進(jìn)管道的安全運(yùn)營，保證中亞天然氣管道戰(zhàn)略能源通道地位具有重要意義。

油宣/圖

作者單位： 中國石油中亞天然氣 管道有限公司