管道风险评价：如何有效识别和降低风险？

管道风险评价技术是最近30多年来发展起来的管道安全评价技术，是指应用各种风险分析技术，用定性、定量或二者相结合的方式综合度量风险对项目实现既定目标的影响程度，考虑所有风险综合起来的整体风险以及项目对风险的承受能力。

简单来说，管道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。

管道风险评价的目的是：综合管道上各种失效风险发生的概率，对可能的风险进行评价，根据得到的风险值，综合考虑各种风险的后果，取得经济投入与可能的失效后果的损失之间的平衡，做出存在的风险是否可以接受，为投入的控制和缓解风险方案的决策提供依据。管道风险评价的目的，概括起来可归纳为，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。管道风险评价的最终目的可用图2-1来说明。

图2-1 管道风险评价的最终目的

对管道风险的评价，关键是要解答好下列三个问题。

1.什么情况可能出事故？

在评定可能导致管线事故的起因之前，我们首先必须确定事故的模型。简言之，当管道系统的任何一部分使“有效量”的产品偶尔泄漏，则存在事故。“有效量”一词就是区别“事故”与有害性的泄漏。除非输送介质具有很强的毒性，否则，法兰附近以及管道设备的微量泄漏是无关紧要的（对我们这里所说的事故而言）。

绝大多数管线都是带压的，这就要求其管壁具有一定强度。假如管壁缺乏足够的强度，就会发生事故。因为腐蚀或是机械损伤造成的刮痕、凿痕等使得管壁变薄，降低管道强度；倘若承受的应力超越其设计能力（例如过压、过度弯曲及过热等）的话，亦将不可避免地发生事故。

必须全面综合地解答“什么情况可能出事故”这个问题。任何一种可能的事故模型及其起因都必须加以识别与确定。在这个阶段不考虑事故发生的概率，即使是只有极小可能性的事故类型也必须包括在内。同时，也一定会发生一些涉及许多相关事件的复杂情况。当鉴别危险性时，其他一些安全事件之间意外的相互作用则常常被人们忽略。

用于鉴别危险性的一个有效的手段就是进行危险性及其可操作性研究（HAZOP）。在这项技术里，一个专家小组通过一系列会议，对虚拟的危害进行分析。这项技术的长处在于所作的风险评估是完全彻底的。

本书重点介绍采用指数化技术进行总体评估风险。在此种管道风险评价模型中，“什么情况可能出事故？”这个问题已被列入到每个指数下的所有参数中。这些指数与管线事故的实际原因相符，同时每个指数里的各项都是影响事故发生的那些潜在的条件和活动。鉴别危险性的研究（与HAZOP相类似）往往用来生成每个指数下的参数评分表。

2.它可能会怎样？

危险一旦鉴别，就可以计算导致事故发生的各种事件可能性。若几个事件必然引发事故时，那么通过综合这些独立事件的可能性就可获得事故发生的概率。对这些事件发生的可能性进行综合分析评价时，是采用连续发生性的，还是同时发生性的事件，取决于各事件间的相互作用关系。

这里，我们可以理想化地应用历史事件。然而，过去的历史数据通常并不是对所有可能存在的事件序列都具有借鉴意义。然而，如果数据有用，通常这是少有事件的数据———例如，运行多年仅发生一次事故。从一些较小的数据库来推测未来发生事故的可能性，可能导致明显的误差，也就意味着其精确性是不可靠的。在本章之后的将在“主观风险评价法”中加以论述。

使用历史数据可能面临的另一个问题是：其前提是建立在保持条件不变的情况下。例如，从历史资料看，由于腐蚀而造成多发泄漏时，经营者希望采取一些适当的措施减少泄漏。但只有在未采取任何弥补措施时，历史数据才能用于预测未来。尽管历史数据是一项重要的资料，但它不能单独地用来确定事故发生的可能性。历史事故可以给评价者对其正在评价的系统一些启发。(www.xing528.com)

【例2-1】图2-2就是呈现诸多事故发生率的一条著名曲线（“浴盆”曲线）。对于许多设备及装置来说，均有着一个很高的初始期事故发生率。这曲线的第一部分一般被称之为“初期失效阶段”，事故主要是由工程建设初期阶段产生的缺陷所致。随着这些缺陷的消除，曲线的第二部分变得较为平坦，这是事故发生的一个恒定区域，反映出了随机事件在这区域均保持一个相当恒定的事故发生率。随着设备部件使用期的增长，由于设备几经磨损，使得事故发生率开始增大。一套完整的事故数据可以显示这样的曲线，告知评价者———系统处于什么阶段，同时还可预计可能发生什么。

在风险评价系统里，一般采用每项指数中相关各项的分值来表示事件发生的可能性。每一项的分值反映出该项相对于指标中其他各项数值之间的重要性。重要性建立在一般操作人员的经验上（其中包含：事故的历史数据、近期故障以及管道员工的知识）。无论在何种情况下，这种知识均应包括所有管道运行人员的经验，而不是一个管道公司的经验。

图2-2 普通事故率曲线图（浴盆曲线）

3.后果是什么？

任何风险评价所固有的性质就是对事件的影响因素作出判断。我们可先设置一特定事故可能造成损失的数值，那么这就是我们用于防范事故所能承受的花费。社会上用在安全及降低风险方面的投资是有限的。必须对投入到降低风险方面的资源进行利弊权衡。

大多数损失成分易于量化。针对主要的管道事故（管道输送产品的逸出，有可能引起爆炸和火灾），我们应对诸如：破损的建筑物、车辆及其他成本（停输成本、产品漏失成本以及清扫成本等）的损失可以进行定量分析。然而，倘若面对人的生命损失，我们将该如何评价？在此方面已有许多论述。

确定一个人生命的经济价值通常主要采用两种方法。必须指出的是——这只是“统计生命”，而非一个真正意义上的人的生命。在特定的情形下，社会总是愿意不惜一切代价去拯救人的生命，例如像救援陷入井下的矿工等。统计生命只是反映了社会为了减少意外人身伤亡的统计风险而必须花费的数额。

第一种方法是人力资本方法，就是根据“一个人”对未来社会贡献的经济损失。第二种方法是支付的意愿，考虑“一个人”可能支付多少（折合成财产和中止工作）来获得减少意外伤亡的可能性。两种方法各有其利弊。不同国家及其政府机构和不同的研究结果规定了不同的人的价值。此外，在这里需要强调的是：这只是统计生命的价值数据，而不能等同于任何一个真正意义上的人的价值。

【例2-2】美国环保署目前通常将人的价值定为一个人150万美元，这是已经确定的支付的极限值。要是用于救助“一个人”的成本不高于150万美元，那么，这个规程就被认为是合理的。

一般，对于任何特殊的企图，都由社会来决定什么才是可接受的风险水平。社会及经济等诸多因素还影响人们对风险的承受能力。当然，这些已超出了本书的范围。可是，重要的是降低风险对于社会来说是有代价的。社会将会权衡在特殊情况下为防止付出另一种代价而改进安全的费用。各种类型的价值判断有助于确定什么是可接受的风险。

【例2-3】在高速公路上所能接受的交通事故死亡率，对于管道行业来讲，则通常是不可能接受的。我们是否每10年花一笔额外的钱用于支付1起交通事故所造成的损失？或资助1个贫困儿童需要花销多少人民币？

寻找降低管道风险的过程中，可能出现具有讽刺意味的现象——因为许多活动都受成本费用驱动，所以以安全名义支出的费用可能实际上增加全局风险。

【例2-4】指定用于增进管道安全的某些资金，其成本的增加将促使更多的待运货物转而选择其他的输送方式。倘若那些输送方式的安全性远远低于管道输送，那么，社会风险实际上是增加了。