一种基于定量风险评价的油气管道风险管理系统专利检索-风地球科学专利检索查询-专利查询网

一种基于定量 风险评价的 油气管道风险管理系统

阅读：1034发布：2020-05-13

专利汇可以提供一种基于定量风险评价的油气管道风险管理系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供了一种基于定量风险评价的油气管道风险管理系统，包括：数据管理子系统，用于对用户数据和管道数据进行管理；图形管理子系统，用于基于GIS系统在地图上以图形方式动态展示管道的相关情况，且用于风险评价结果进行图形化直观展示；风险评价子系统，用于根据管道基本数据和其他与管道风险评价有关的数据，从个人风险与社会风险两方面进行定量风险评价，并将风险评价结果进行图形化展示；风险控制与决策子系统，用于根据风险评价结果给出风险控制方案。本发明提供的管道风险管理系统，实现了油气管道风险的在线自动管理，且能够在线以图形方式动态显示风险评价结果，使得风险评价结果更加直观，且针对风险评价结果还可以给出风险控制方案。，下面是一种基于定量风险评价的油气管道风险管理系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于定量风险评价的油气管道风险管理系统，其特征在于，包括：数据管理子系统、图形管理子系统、风险评价子系统以及风险控制与决策子系统；
所述数据管理子系统，用于对用户数据和管道数据进行管理；所述用户数据包括：个人信息和账号密码；所述管道数据包括管道基本数据和其他与管道风险评价有关的数据；
所述图形管理子系统，与所述数据管理子系统和所述风险评价子系统连接，用于基于GIS系统在地图上以图形方式动态展示管道的相关情况，且用于将所述风险评价子系统针对管道的风险评价结果进行图形化直观展示；
所述风险评价子系统，与所述数据管理子系统和所述图形管理子系统连接，用于根据所述数据管理子系统发送的管道基本数据和其他与管道风险评价有关的数据，从个人风险与社会风险两方面进行定量风险评价，并将风险评价结果通过所述图形管理子系统进行图形化展示；
所述风险控制与决策子系统，与所述风险评价子系统和所述数据管理子系统连接，用于根据所述风险评价子系统输出的风险评价结果给出风险控制方案，并将所述风险控制方案发送给所述数据管理子系统，以使所述数据管理子系统中的相应用户根据所述风险控制方案进行管道工况调整；所述风险控制与决策子系统还用于在管道事故发生时，提供应急预案。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据管理子系统进一步包括：数据入库模块、数据审核模块、数据查询模块、数据更新模块和数据输出模块；
所述数据入库模块，用于接收用户输入的用户信息和管道信息，并根据接收到的管道信息对管道失效的原因和形式进行分类统计；
所述数据审核模块，用于对所述数据入库模块接收到的管道信息的准确性和可靠性进行审核；
所述数据查询模块，用于根据用户输入的查询条件提供相应的管道信息查询结果；
所述数据更新模块，用于在用户信息和管道信息发生变化时根据用户输入的更新命令进行信息更新；
所述数据输出模块，用于将待导出的相关数据进行输出。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述图形管理子系统进一步包括：图形录入模块、数据对齐模块、基于地理位置的数据获取模块和针对风险的专题制作模块；
所述图形录入模块，用于实现管道周边地理信息图的录入；
所述数据对齐模块，用于将管道数据按照预设规则排列，将管道的属性数据与管线的位置准确对应；
所述基于地理位置的数据获取模块，用于基于地心坐标系获取管道特征信息的绝对坐标，以便在录入的管道地理信息图中确定出管道的路由；
所述针对风险的专题制作模块，用于根据管道的风险评价结果，在管道地理信息图中输出各种专题图，将风险评价结果可视化。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述风险评价子系统进一步包括：定量风险评价模块、评价结果分析模块、因素敏感性分析模块和评价报告输出模块；
所述定量风险评价模块，用于根据影响管道安全的危害因素，从个人风险与社会风险两方面进行定量风险评价，且当系统收到数据变化的信号时，会自动对该位置所属的管段进行重新评价；
所述评价结果分析模块，用于根据风险评价结果，自动识别管道周边场合，选取适用于该场合的风险准则，确定个人风险与社会风险的可接受性，并将风险评价结果以等值线或不同颜色的可接受性在管道地理信息图上呈现；
所述因素敏感性分析模块，用于评价并分析其中一个或多个影响管道安全的危害因素的变化对管道风险的影响程度，通过分析危害因素的修正系数与失效概率正相关性，从而判定各个因素的变化对管道风险的重要性；
所述评价报告输出模块，用于根据不同模板格式，输出符合各种不同要求或目的的评价报告。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述风险控制与决策子系统进一步包括：
风险控制措施的自动决策模块、基于再评价的决策修正模块、应急响应模块和综合报告输出模块；
所述风险控制措施的自动决策模块，用于针对风险评价结果与因素敏感性分析结果，自动决策相应的风险削减方案，给予用户反馈；
所述基于再评价的决策修正模块，用于根据措施采取后的工况调整数据，将其代入风险评价子系统中进行再评价，验证系统提出决策的有效性与可行性；
所述应急响应模块，用于对事件定位进行应急模拟、查询应急资源和查询周边环境信息，并且寻找最佳路径在地图中标出；
所述综合报告输出模块，用于输出综合分析及评价报告，所述报告中携带有决策修正相关过程。
6.根据权利要求1～5任一项所述的系统，其特征在于，所述风险评价子系统在根据所述数据管理子系统发送的管道基本数据和其他与管道风险评价有关的数据，从社会风险方面进行定量风险评价时，具体采用下面方式进行社会风险评价：
根据管道基本数据和其他与管道风险评价有关的数据计算管道的失效概率；
针对管道泄漏的不同泄漏事故，确定每种泄漏事故的发生概率；
根据管道不同泄漏事故，计算泄漏事故的综合死亡面积；
对管道周边进行区块划分，结合区块内的人口密度与泄漏事故的综合死亡面积，计算泄漏事故影响范围内的死亡人数N；
计算死亡人数大于或等于N的累积频率F；
根据计算得到的死亡人数N和累积频率F，按照预先设定的F-N曲线判定输气管道社会风险的可接受性，或按照适用于管道周边场合的风险准则判定输气管道社会风险的可接受性。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，根据下面第一关系模型计算管道的失效概率：
式中，P为管道的失效概率；Pi为不同危害因素造成管道泄漏的基准失效概率；Mi为不同危害因素的修正系数；i为危害因素的下标序号i＝1,2,3,4,5,6；6类危害因素分别为：设计与施工缺陷、腐蚀、挖掘破坏、自然与地质灾害、蓄意破坏和误操作；危害因素的修正系数Mi受不同危害因素的特定因子的影响，其中，设计与施工缺陷包括制管因子和焊接因子；腐蚀包括内腐蚀因子、外腐蚀因子和应力腐蚀因子；挖掘破坏包括管道埋深因子、地区等级因子、巡线频率因子和监测预警因子；自然与地质灾害包括灾害易发因子和灾害防护因子；蓄意破坏包括违章占压因子、恐怖活动因子和防范措施因子；误操作包括违背操作因子和监管因子。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，根据管道不同泄漏事故，按照下面第二关系模型计算泄漏事故的综合死亡面积：
式中，A为泄漏事故的综合死亡面积；j为泄漏事故的下标序号i＝1,2,3，三种泄漏事故分别为喷射火焰事故、闪火事故和蒸气云爆炸事故；fj为不同泄漏事故的发生概率；Aj为不同泄漏事故的死亡面积。
9.根据权利要求1～5任一项所述的系统，其特征在于，所述风险评价子系统在根据所述数据管理子系统发送的管道基本数据和其他与管道风险评价有关的数据，从个人风险方面进行定量风险评价时，具体采用下面方式进行个人风险评价：
根据管道基本数据确定管道的泄露孔径；
根据管道的泄漏孔径，确定管道发生泄漏的概率；
计算管道泄露后泄漏油品发生点燃的概率；
根据泄漏油品发生点燃的概率，针对输油管道泄漏点燃后的不同事故后果，计算不同事故后果的发生概率；
计算不同事故后果的致死率；
根据管道发生泄漏的概率、不同事故后果的发生概率以及不同事故后果的致死率，计算个人风险。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，根据下面第三关系模型组计算池火、蒸气云爆炸以及闪火三种事故后果的发生概率：
ppool＝0.8plight
pVCE＝0.05plight
pflash＝0.15plight
式中，ppool为泄漏油品点燃后池火事故发生的概率；pVCE为泄漏油品点燃后蒸气云爆炸事故发生的概率；pflash为泄漏油品点燃后闪火事故发生的概率；plight为管道泄露后泄漏油品发生点燃的概率。

说明书全文

一种基于定量风险评价的 油气管道风险管理系统

技术领域

[0001] 本发明涉及油气管道风险评价技术领域，具体涉及一种基于定量风险评价的油气管道风险管理系统。

背景技术

[0002] 管道运输是油气输送的主要方式，由于管道途经地区多样复杂、社会条件多变且输送介质易燃、易爆，油气管道的问题始终是全社会的关注焦点。虽然各管道公司在管道设计、施工、运行阶段采用的标准规范越来越严格，但威胁管道安全运行的因素较多，任何一种因素都可能导致管道事故，严重威胁管道周边人员的生命财产安全，同时给管道公司带来严重的负面社会影响。

[0003] 保障油气管道安全运行的核心是进行风险管理，持续改善辨识出的危险因素，削减存在的风险，将管道运营的风险水平控制在合理的、可接受的范围内。风险管理的关键技术为风险评价，其中基于客观数据的定量风险评价作为风险评价的发展趋势受到广泛关注，其目的是通过综合分析管道发生失效的概率与事故后果的严重程度，保障管道周边区域的风险始终处于可控水平。

[0004] 然而，目前缺乏一种油气管道风险自动管理系统，对管道风险进行自动管理。

发明内容

[0005] 针对现有技术中的问题，本发明提供一种基于定量风险评价的油气管道风险管理系统。

[0006] 具体地，本发明提供以下技术方案：

[0007] 第一方面，本发明提供了一种基于定量风险评价的油气管道风险管理系统，包括：数据管理子系统、图形管理子系统、风险评价子系统以及风险控制与决策子系统；

[0008] 所述数据管理子系统，用于对用户数据和管道数据进行管理；所述用户数据包括：个人信息和账号密码；所述管道数据包括管道基本数据和其他与管道风险评价有关的数据；

[0009] 所述图形管理子系统，与所述数据管理子系统和所述风险评价子系统连接，用于基于GIS系统在地图上以图形方式动态展示管道的相关情况，且用于将所述风险评价子系统针对管道的风险评价结果进行图形化直观展示；

[0010] 所述风险评价子系统，与所述数据管理子系统和所述图形管理子系统连接，用于根据所述数据管理子系统发送的管道基本数据和其他与管道风险评价有关的数据，从个人风险与社会风险两方面进行定量风险评价，并将风险评价结果通过所述图形管理子系统进行图形化展示；

[0011] 所述风险控制与决策子系统，与所述风险评价子系统和所述数据管理子系统连接，用于根据所述风险评价子系统输出的风险评价结果给出风险控制方案，并将所述风险控制方案发送给所述数据管理子系统，以使所述数据管理子系统中的相应用户根据所述风险控制方案进行管道工况调整；所述风险控制与决策子系统还用于在管道事故发生时，提供应急预案。

[0012] 进一步地，所述数据管理子系统进一步包括：数据入库模块、数据审核模块、数据查询模块、数据更新模块和数据输出模块；

[0013] 所述数据入库模块，用于接收用户输入的用户信息和管道信息，并根据接收到的管道信息对管道失效的原因和形式进行分类统计；

[0014] 所述数据审核模块，用于对所述数据入库模块接收到的管道信息的准确性和可靠性进行审核；

[0015] 所述数据查询模块，用于根据用户输入的查询条件提供相应的管道信息查询结果；

[0016] 所述数据更新模块，用于在用户信息和管道信息发生变化时根据用户输入的更新命令进行信息更新；

[0017] 所述数据输出模块，用于将待导出的相关数据进行输出。

[0018] 进一步地，所述图形管理子系统进一步包括：图形录入模块、数据对齐模块、基于地理位置的数据获取模块和针对风险的专题制作模块；

[0019] 所述图形录入模块，用于实现管道周边地理信息图的录入；

[0020] 所述数据对齐模块，用于将管道数据按照预设规则排列，将管道的属性数据与管线的位置准确对应；

[0021] 所述基于地理位置的数据获取模块，用于基于地心坐标系获取管道特征信息的绝对坐标，以便在录入的管道地理信息图中确定出管道的路由；

[0022] 所述针对风险的专题制作模块，用于根据管道的风险评价结果，在管道地理信息图中输出各种专题图，将风险评价结果可视化。

[0023] 进一步地，所述风险评价子系统进一步包括：定量风险评价模块、评价结果分析模块、因素敏感性分析模块和评价报告输出模块；

[0024] 所述定量风险评价模块，用于根据影响管道安全的危害因素，从个人风险与社会风险两方面进行定量风险评价，且当系统收到数据变化的信号时，会自动对该位置所属的管段进行重新评价；

[0025] 所述评价结果分析模块，用于根据风险评价结果，自动识别管道周边场合，选取适用于该场合的风险准则，确定个人风险与社会风险的可接受性，并将风险评价结果以等值线或不同颜色的可接受性在管道地理信息图上呈现；

[0026] 所述因素敏感性分析模块，用于评价并分析其中一个或多个影响管道安全的危害因素的变化对管道风险的影响程度，通过分析危害因素的修正系数与失效概率正相关性，从而判定各个因素的变化对管道风险的重要性；

[0027] 所述评价报告输出模块，用于根据不同模板格式，输出符合各种不同要求或目的的评价报告。

[0028] 进一步地，所述风险控制与决策子系统进一步包括：风险控制措施的自动决策模块、基于再评价的决策修正模块、应急响应模块和综合报告输出模块；

[0029] 所述风险控制措施的自动决策模块，用于针对风险评价结果与因素敏感性分析结果，自动决策相应的风险削减方案，给予用户反馈；

[0030] 所述基于再评价的决策修正模块，用于根据措施采取后的工况调整数据，将其代入风险评价子系统中进行再评价，验证系统提出决策的有效性与可行性；

[0031] 所述应急响应模块，用于对事件定位进行应急模拟、查询应急资源和查询周边环境信息，并且寻找最佳路径在地图中标出；

[0032] 所述综合报告输出模块，用于输出综合分析及评价报告，所述报告中携带有决策修正相关过程。

[0033] 进一步地，所述风险评价子系统在根据所述数据管理子系统发送的管道基本数据和其他与管道风险评价有关的数据，从社会风险方面进行定量风险评价时，具体采用下面方式进行社会风险评价：

[0034] 根据管道基本数据和其他与管道风险评价有关的数据计算管道的失效概率；

[0035] 针对管道泄漏的不同泄漏事故，确定每种泄漏事故的发生概率；

[0036] 根据管道不同泄漏事故，计算泄漏事故的综合死亡面积；

[0037] 对管道周边进行区块划分，结合区块内的人口密度与泄漏事故的综合死亡面积，计算泄漏事故影响范围内的死亡人数N；

[0038] 计算死亡人数大于或等于N的累积频率F；

[0039] 根据计算得到的死亡人数N和累积频率F，按照预先设定的F-N曲线判定输气管道社会风险的可接受性，或按照适用于管道周边场合的风险准则判定输气管道社会风险的可接受性。

[0040] 进一步地，根据下面第一关系模型计算管道的失效概率：

[0041]

[0042] 式中，P为管道的失效概率；Pi为不同危害因素造成管道泄漏的基准失效概率；Mi为不同危害因素的修正系数；i为危害因素的下标序号i＝1,2,3,4,5,6；6类危害因素分别为：设计与施工缺陷、腐蚀、挖掘破坏、自然与地质灾害、蓄意破坏和误操作；危害因素的修正系数Mi受不同危害因素的特定因子的影响，其中，设计与施工缺陷包括制管因子和焊接因子；
腐蚀包括内腐蚀因子、外腐蚀因子和应力腐蚀因子；挖掘破坏包括管道埋深因子、地区等级因子、巡线频率因子和监测预警因子；自然与地质灾害包括灾害易发因子和灾害防护因子；
蓄意破坏包括违章占压因子、恐怖活动因子和防范措施因子；误操作包括违背操作因子和监管因子。

[0043] 进一步地，根据管道不同泄漏事故，按照下面第二关系模型计算泄漏事故的综合死亡面积：

[0044]

[0045] 式中，A为泄漏事故的综合死亡面积；j为泄漏事故的下标序号i＝1,2,3，三种泄漏事故分别为喷射火焰事故、闪火事故和蒸气云爆炸事故；fj为不同泄漏事故的发生概率；Aj为不同泄漏事故的死亡面积。

[0046] 进一步地，所述风险评价子系统在根据所述数据管理子系统发送的管道基本数据和其他与管道风险评价有关的数据，从个人风险方面进行定量风险评价时，具体采用下面方式进行个人风险评价：

[0047] 根据管道基本数据确定管道的泄露孔径；

[0048] 根据管道的泄漏孔径，确定管道发生泄漏的概率；

[0049] 计算管道泄露后泄漏油品发生点燃的概率；

[0050] 根据泄漏油品发生点燃的概率，针对输油管道泄漏点燃后的不同事故后果，计算不同事故后果的发生概率；

[0051] 计算不同事故后果的致死率；

[0052] 根据管道发生泄漏的概率、不同事故后果的发生概率以及不同事故后果的致死率，计算个人风险。

[0053] 进一步地，根据下面第三关系模型组计算池火、蒸气云爆炸以及闪火三种事故后果的发生概率：

[0054] ppool＝0.8plight

[0055] pVCE＝0.05plight

[0056] pflash＝0.15plight

[0057] 式中，ppool为泄漏油品点燃后池火事故发生的概率；pVCE为泄漏油品点燃后蒸气云爆炸事故发生的概率；pflash为泄漏油品点燃后闪火事故发生的概率；plight为管道泄露后泄漏油品发生点燃的概率。

[0058] 由上述技术方案可知，本发明提供的基于定量风险评价的油气管道风险管理系统，包括：数据管理子系统、图形管理子系统、风险评价子系统以及风险控制与决策子系统；其中，所述数据管理子系统，用于对用户数据和管道数据进行管理；所述用户数据包括：个人信息和账号密码；所述管道数据包括管道基本数据和其他与管道风险评价有关的数据；
所述图形管理子系统，与所述数据管理子系统和所述风险评价子系统连接，用于基于GIS系统在地图上以图形方式动态展示管道的相关情况，且用于将所述风险评价子系统针对管道的风险评价结果进行图形化直观展示；所述风险评价子系统，与所述数据管理子系统和所述图形管理子系统连接，用于根据所述数据管理子系统发送的管道基本数据和其他与管道风险评价有关的数据，从个人风险与社会风险两方面进行定量风险评价，并将风险评价结果通过所述图形管理子系统进行图形化展示；所述风险控制与决策子系统，与所述风险评价子系统和所述数据管理子系统连接，用于根据所述风险评价子系统输出的风险评价结果给出风险控制方案，并将所述风险控制方案发送给所述数据管理子系统，以使所述数据管理子系统中的相应用户根据所述风险控制方案进行管道工况调整；所述风险控制与决策子系统还用于在管道事故发生时，提供应急预案。可见，本发明提供的基于定量风险评价的油气管道风险管理系统，能够实现油气管道风险的在线自动管理，且能够在线以图形方式动态显示风险评价结果，从而使得风险评价结果更加直观，且针对风险评价结果还可以给出风险控制方案，从而可以根据风险控制方案进行管道工况调整，以尽量降低风险。
附图说明

[0059] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0060] 图1是本发明一实施例提供的基于定量风险评价的油气管道风险管理系统的结构示意图；

[0061] 图2是本发明一实施例提供的管道失效概率计算的层次结构图；

[0062] 图3是本发明一实施例提供的管道周边区块划分示意图；

[0063] 图4是本发明一实施例提供的适用于某一特定区域的社会风险的F-N曲线示意图。

具体实施方式

[0064] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0065] 需要说明的是，风险是一个随着时间不断变化的动态变量，因此风险管理也是一个动态的、循环的过程，现有技术多针对某一时间维度的静态管理，尚未达到动态的模式。目前基于油气管道风险的数字化管理概念不断被提出，例如，可将管道数据进行录入、存储、风险评价以及结果展示，此外，风险管理不仅要有可靠的数据来源与评价方法，还需要相关的支持系统进行实时的数据分析，自动的风险评估和智能的分析决策来提高管理效率，节约人力与财力资本。因此，如何以数据统计为基础、以风险评价为手段、以自主决策为目的，搭建风险管理系统来实现动态化、智能化的油气管道风险管理是本发明所要解决的问题，目的是大幅提升油气管道运行的安全性与可靠性。

[0066] 具体地，本发明一实施例提供了一种基于定量风险评价的油气管道风险管理系统，参见图1，该系统包括：数据管理子系统1、图形管理子系统2、风险评价子系统3以及风险控制与决策子系统4；

[0067] 所述数据管理子系统1，用于对用户数据和管道数据进行管理；所述用户数据包括：个人信息和账号密码；所述管道数据包括管道基本数据和其他与管道风险评价有关的数据；所述管道基本数据包括管道的尺寸信息、属性信息等数据；所述其他与管道风险评价有关的数据包括管道运行信息、管道失效信息、历史事故信息和周边环境信息等。

[0068] 需要说明的是，所述数据管理子系统的作用是对数据进行管理。涉及到的数据有用户信息和管道信息两类，其中用户信息包括个人信息和账号密码信息，用户需用实名进行注册使用，系统会对用户信息进行加密保护，同时如有用户进行不良操作，系统会自动对其设置权限；管道信息包括管线本体、管道失效、附属设施、周边环境和周边业务活动等信息。此外，需要说明的是，数据管理子系统在用于收集与整合管理用户信息和管道信息时，可根据管道的泄漏原因和泄漏形式进行统计，便于后面系统的风险计算，使得计算结果更加客观和有针对性。此外，风险评价子系统可根据数据管理子系统中提供的评价数据的变化而调整评价结果，从而实现了动态风险评价。

[0069] 所述图形管理子系统2，与所述数据管理子系统和所述风险评价子系统连接，用于基于GIS系统在地图上以图形方式动态展示管道的相关情况，且用于将所述风险评价子系统针对管道的风险评价结果进行图形化直观展示；

[0070] 需要说明的是，所述图形管理子系统是基于GIS系统，在基础地图上分析展示管线属性、位置和状态等相应的数据，各子系统可使用统一的地图工具及地图模式，其地图基础功能包括：图层控制、距离量算、面积量算、保存图片、标记、全屏、平移、全图、属性查看、图例等功能。

[0071] 所述风险评价子系统3，与所述数据管理子系统和所述图形管理子系统连接，用于根据所述数据管理子系统发送的管道基本数据和其他与管道风险评价有关的数据，从个人风险与社会风险两方面进行定量风险评价，并将风险评价结果通过所述图形管理子系统进行图形化展示；

[0072] 需要说明的是，所述风险评价子系统基于系统自动划分管段与评价区块、识别管道周边人口密度的功能，根据历史失效统计，从个人风险与社会风险两方面进行定量风险评价(具体评价方式可参见后续优选实施方式部分的介绍)。此外，所述风险评价子系统在实现油气管道定量风险评价的同时也可分析风险因素的敏感性(后续优选实施方式中有相关介绍)，并根据结果输出可编辑的评价和分析报告。

[0073] 所述风险控制与决策子系统4，与所述风险评价子系统和所述数据管理子系统连接，用于根据所述风险评价子系统输出的风险评价结果给出风险控制方案，并将所述风险控制方案发送给所述数据管理子系统，以使所述数据管理子系统中的相应用户根据所述风险控制方案进行管道工况调整；所述风险控制与决策子系统还用于在管道事故发生时，提供应急预案。

[0074] 需要说明的是，所述的风险控制与决策子系统根据油气管道的风险状况(以及风险的主要影响因素)制定出风险控制方案，用户按其方案进行风险防控，预防油气管道的事故发生；同时一旦发生事故，系统还可根据情况提供应急预案。

[0075] 这里，在系统的数据库中预先存储有风险控制方案数据表，该表中存储有各种风险评价结果与对应控制方案的对应关系，这样，当所述风险控制与决策子系统4从所述风险评价子系统3那里接收到风险评价结果时，就可以查询所述风险控制方案数据表，进而得到对应的风险控制方案。此外，在得到风险控制方案后还可以接受用户的手动完善和修改。此外，同理，应急预案也可以采用查询相应数据表的方式获取，当然，在查询得到应急方案后还可以接受用户的手动完善和修改。

[0076] 由上面内容可知，本实施例提供的基于定量风险评价的油气管道风险管理系统，包括：数据管理子系统、图形管理子系统、风险评价子系统以及风险控制与决策子系统；其中，所述数据管理子系统，用于对用户数据和管道数据进行管理；所述用户数据包括：个人信息和账号密码；所述管道数据包括管道基本数据和其他与管道风险评价有关的数据；所述图形管理子系统，与所述数据管理子系统和所述风险评价子系统连接，用于基于GIS系统在地图上以图形方式动态展示管道的相关情况，且用于将所述风险评价子系统针对管道的风险评价结果进行图形化直观展示；所述风险评价子系统，与所述数据管理子系统和所述图形管理子系统连接，用于根据所述数据管理子系统发送的管道基本数据和其他与管道风险评价有关的数据，从个人风险与社会风险两方面进行定量风险评价，并将风险评价结果通过所述图形管理子系统进行图形化展示；所述风险控制与决策子系统，与所述风险评价子系统和所述数据管理子系统连接，用于根据所述风险评价子系统输出的风险评价结果给出风险控制方案，并将所述风险控制方案发送给所述数据管理子系统，以使所述数据管理子系统中的相应用户根据所述风险控制方案进行管道工况调整；所述风险控制与决策子系统还用于在管道事故发生时，提供应急预案。可见，本实施例提供的基于定量风险评价的油气管道风险管理系统，能够实现油气管道风险的在线自动管理，并在线以图形方式动态显示风险评价结果，从而使得风险评价结果更加直观，且针对风险评价结果还可以给出风险控制方案，从而可以根据风险控制方案进行管道工况调整，以尽量降低风险。

[0077] 在一种优选实施方式中，参见图1，所述数据管理子系统1进一步包括：数据入库模块11、数据审核模块12、数据查询模块13、数据更新模块14和数据输出模块15；

[0078] 所述数据入库模块11，用于接收用户输入的用户信息和管道信息，并根据接收到的管道信息对管道失效的原因和形式进行分类统计；

[0079] 所述数据审核模块12，用于对所述数据入库模块接收到的管道信息的准确性和可靠性进行审核；

[0080] 所述数据查询模块13，用于根据用户输入的查询条件提供相应的管道信息查询结果；

[0081] 所述数据更新模块14，用于在用户信息和管道信息发生变化时根据用户输入的更新命令进行信息更新；

[0082] 所述数据输出模块15，用于将待导出的相关数据进行输出。

[0083] 可见，在本实施方式中，数据管理子系统共有数据入库、数据审核、数据查询、数据更新和数据输出五个模块。其中数据入库模块将收集到的用户信息和管道信息通过数据接口或者人为输入到系统中，并对管道失效的原因和形式进行分类统计；数据审核模块可使用户对录入系统的数据信息的准确性与可靠性进行审核；数据查询模块可实现在系统查询框中输入相关管道信息或点击管线图上相应图片查询信息；数据更新模块根据实际情况用户信息和管道信息发生变化时，相应地删除或者添加新的信息；数据输出模式是当用户或管理员需要调用系统信息时，可通过输出功能导出通过检索后所需的信息数据。

[0084] 在一种优选实施方式中，参见图1，所述图形管理子系统2进一步包括：图形录入模块21、数据对齐模块22、基于地理位置的数据获取模块23和针对风险的专题制作模块24；

[0085] 所述图形录入模块21，用于实现管道周边地理信息图的录入；

[0086] 所述数据对齐模块22，用于将管道数据按照预设规则排列，将管道的属性数据与管线的位置准确对应；

[0087] 所述基于地理位置的数据获取模块23，用于基于地心坐标系获取管道特征信息的绝对坐标，以便在录入的管道地理信息图中确定出管道的路由；

[0088] 所述针对风险的专题制作模块24，用于根据管道的风险评价结果，在管道地理信息图中输出各种专题图，将风险评价结果可视化。例如，可以将风险评价结果以等值线或不同颜色的可接受性在带有管道路由的地图上呈现。

[0089] 可见，在本实施方式中，图形管理子系统包括图形录入、基于地理位置的数据获取、数据对齐和针对风险的专题制作四个模块。图形录入模块可实现管道周边地理信息图的录入；基于地理位置的数据获取模块基于地心坐标系获取管道特征信息的绝对坐标，以便在录入的地理信息图中确定出管道的路由；数据对齐模块将数据按照一定规则排列，将管道的属性数据与管线的位置准确对应，实现管线信息的准确性，方便读取；针对风险的专题制作模块根据油气管道定量风险评价的结果，在管道地理信息图中输出各种专题图，将风险评价结果可视化。需要说明的是，在本实施方式中，图形管理子系统可以将实现录入的管道数据对齐，从而提高了管道信息的准确性；此外，风险结果以等值线或不同颜色的可接受性在带有管道路由的地图上呈现，可准确定位不可接受风险点，实现风险的可视化管理。

[0090] 在一种优选实施方式中，参见图1，所述风险评价子系统3进一步包括：定量风险评价模块31、评价结果分析模块32、因素敏感性分析模块33和评价报告输出模块34；

[0091] 所述定量风险评价模块31，用于根据影响管道安全的危害因素，从个人风险与社会风险两方面进行定量风险评价(后续实施方式有详细介绍)，且当系统收到数据变化的信号时，会自动对该位置所属的管段进行重新评价；

[0092] 所述评价结果分析模块32，用于根据风险评价结果，自动识别管道周边场合，选取适用于该场合的风险准则，确定个人风险与社会风险的可接受性，并将风险评价结果以等值线或不同颜色的可接受性在管道地理信息图上呈现；

[0093] 所述因素敏感性分析模块33，用于评价并分析其中一个或多个影响管道安全的危害因素的变化对管道风险的影响程度，通过分析危害因素的修正系数与失效概率正相关性，从而判定各个因素的变化对管道风险的重要性；这里可以理解为哪个危害因素的修正概率大，哪个就比较重要。

[0094] 所述评价报告输出模块34，用于根据不同模板格式，输出符合各种不同要求或目的的评价报告。

[0095] 可见，在本实施方式中，风险评价子系统包括定量风险评价、评价结果分析、因素敏感性分析和评价报告输出四个模块。定量风险评价模块根据对管道造成危害的风险源，评价管道发生危险的可能性和后果，从个人风险与社会风险两方面体现风险程度，当系统收到数据变化的信号时，会自动对该位置所属的管段进行重新评价；评价结果分析模块根据风险评价结果，系统自动识别管道周边场合，选取适用于该场合的风险准则，确定个人风险与社会风险的可接受性，其风险评价结果可以等值线或不同颜色的可接受性在地图上呈现；因素敏感性分析模块为评价并分析其中一个或多个影响管道安全的危害因素的变化对风险的影响程度，通过分析危害因素的修正系数与失效概率正相关性，从而判定各个因素的变化对管道风险的重要性；评价报告输出模块可根据不同模板格式，例如输出用于政府安全监察或公司安全管理不同目的的评价报告。

[0096] 在一种优选实施方式中，参见图1，所述风险控制与决策子系统4进一步包括：风险控制措施的自动决策模块41、基于再评价的决策修正模块42、应急响应模块43和综合报告输出模块44；

[0097] 所述风险控制措施的自动决策模块41，用于针对风险评价结果与因素敏感性分析结果，自动决策相应的风险削减方案，给予用户反馈；

[0098] 例如，当风险结果为不可接受风险时，就需要采取措施，但具体采取什么措施需要根据因素敏感性分析结果来做决定。例如当确定腐蚀因素较为重要时，就需要采取一些关于腐蚀的风险削减措施。

[0099] 所述基于再评价的决策修正模块42，用于根据措施采取后的工况调整数据，将其代入风险评价子系统中进行再评价，验证系统提出决策的有效性与可行性；

[0100] 所述应急响应模块43，用于对事件定位进行应急模拟、查询应急资源和查询周边环境信息，并且寻找最佳路径在地图中标出；

[0101] 所述综合报告输出模块44，用于输出综合分析及评价报告，所述报告中携带有决策修正相关过程。

[0102] 可见，在本实施方式中，风险控制与决策子系统包括风险控制措施的自动决策、基于再评价的决策修正、应急响应和报告输出四个模块。其中风险控制措施的自动决策模块是针对定量风险评价与因素敏感性分析的结果，系统自动决策相应的风险削减方案，给予用户反馈；基于再评价的决策修正模块可根据措施采取后的工况调整数据，将其代入风险评价子系统中进行再评价，验证系统提出决策的有效性与可行性；应急响应模块可对事件定位进行应急模拟、查询应急资源，查询周边环境等信息，并且能寻找最佳路径并在地图中标出；报告输出模块主要针对前三个模块的结果进行报告的编辑与输出。

[0103] 下面通过一个具体实例对本实施例提供的基于定量风险评价的油气管道风险管理系统的工作流程进行介绍：

[0104] 假设某管道公司的管道按规定进行了管道的全面检验，获得一批新的内检测数据。用户登陆系统后，通过数据入库模块11将内检测数据从数据接口导入系统中，通过数据审核模块12审查录入数据的准确性，并在数据更新模块14中更新了之前录入的内检测数据。当需要数据时，入库的数据可根据其所处里程在数据查询模块13中查询，并可通过数据输出模块15批量导出，避免了数据丢失给管道管理带来的不便。

[0105] 在本实施例中，内检测数据是根据管道的相对里程录入的，图形管理子系统2的基于地理位置的数据获取模块22、数据对齐模块23可将数据的相对位置转换为基于地理坐标的绝对位置，并可通过查询在地图上看到数据的位置和相关描述。当管道改线或周边地理环境发生变化时，可通过图形录入模块21更新地理信息图片。

[0106] 在本实施例中，由于内检测数据的更新，导致管道的失效概率修正系数发生了变化，因此风险评价子系统3的定量风险评价模块31自动进行了重新评价，在评价结果分析模块32判定风险的可接受性，当某段管道的风险变为不可接受时，会利用针对风险的专题制作模块24的功能在地图上发出警告，明确管控重点。针对风险不可接受管段，调用因素敏感性分析模块33，确定设计与施工缺陷、腐蚀、挖掘破坏、自然与地质灾害、蓄意破坏和误操作哪几个为影响风险的主要因素，为风险控制与决策子系统4的自动决策提供依据。当需要出具评价报告时，可通过评价报告输出模块34选择不同用途的模板，输出评价报告。

[0107] 在本实施例中，风险控制与决策子系统4根据因素敏感性分析模块33的分析结果，结合自动识别管道周边环境的功能，通过自动决策模块41从危害因素与后果两方面拟定风险削减措施。一般风险分为失效可能性与失效后果，其中从失效可能性削减风险就是根据危害因素的敏感性降低失效概率；从失效后果削减风险就是根据管道周边情况，从减小人员伤亡、经济损失和环境污染出发。比如根据因素敏感性分析到腐蚀因素最敏感，因此就可从失效可能性方面采取一些控制管道腐蚀的措施；如果根据系统识别的管道周边情况人口密集，也可从失效后果方面考虑，采取一些措施降低人员的伤亡。通过基于再评价的决策修正模块42模拟措施落实后的改变数据，结合定量风险评价模块31和评价结果分析模块32进行再评价，看其风险的可接受性，当风险变为可接受风险时，表明系统的决策有效，并依此落实风险削减措施；当风险仍为不可接受风险时，系统会重复上述步骤，直到拟定的措施可有效降低风险。针对风险不可接受区段，系统可调用应急响应模块43制定专项应急预案，可对事件定位进行应急模拟、查询应急资源，查询周边环境等信息，并且能寻找最佳路径并在地图中标出。当用户需要报告时，可通过综合报告输出模块44输出报告。

[0108] 在本实施例中，风险评价子系统3以及风险控制与决策子系统4产生的新数据会通过数据管理子系统1录入系统，以满足在以后管道管理的相关需求。

[0109] 可见，本实施例提供的风险评价子系统可根据评价数据的变化而调整评价结果，实现了动态风险评价；在定量风险评价与风险因素敏感性分析的基础上，可根据需求输出用于不同目的评价报告，减少了用户的重复工作，提高工作效率。此外，本实施例提供的风险控制与决策子系统依据定量风险评价结果和风险因素敏感性分析制定相应的风险控制方案，并根据再评价结果调整控制方案，同时可进行应急预案的确定，初步实现了风险管理的动态化与智能化。

[0110] 在一种优选实施方式中，所述风险评价子系统3在根据所述数据管理子系统发送的管道基本数据和其他与管道风险评价有关的数据，从社会风险方面进行定量风险评价时，具体采用下面方式进行社会风险评价：

[0111] 步骤101：计算管道的失效概率。

[0112] 步骤102：针对管道泄漏的不同泄漏事故，确定每种泄漏事故的发生概率。

[0113] 步骤103：根据管道不同泄漏事故，计算泄漏事故的综合死亡面积。

[0114] 步骤104：对管道周边进行区块划分，结合区块内的人口密度与泄漏事故的综合死亡面积，计算泄漏事故影响范围内的死亡人数N。

[0115] 步骤105：计算死亡人数大于或等于N的累积频率F。

[0116] 步骤106：根据计算得到的死亡人数N和累积频率F，按照预先设定的F-N曲线判定输气管道社会风险的可接受性。

[0117] 在一种优选实施方式中，上述步骤101具体通过如下方式实现：

[0118] 根据下面关系模型计算管道的失效概率：

[0119]

[0120] 式中，P为管道的失效概率；Pi为不同危害因素造成管道泄漏的基准失效概率；Mi为不同危害因素的修正系数；i为危害因素的下标序号i＝1,2,3,4,5,6；例如，6类危害因素以及其失效概率Pi分别为：设计与施工缺陷、0.1240次/(千公里·年)，腐蚀、0.1210次/(千公里·年)，挖掘破坏、0.0960次/(千公里·年)，自然与地质灾害、0.0250次/(千公里·年)，蓄意破坏、0.0098次/(千公里·年)，误操作、0.0041次/(千公里·年)。

[0121] 参见图2，6类危害因素分别为：设计与施工缺陷、腐蚀、挖掘破坏、自然与地质灾害、蓄意破坏和误操作；危害因素的修正系数Mi受不同危害因素的特定因子的影响，其中，设计与施工缺陷包括制管因子和焊接因子；腐蚀包括内腐蚀因子、外腐蚀因子和应力腐蚀因子；挖掘破坏包括管道埋深因子、地区等级因子、巡线频率因子和监测预警因子；自然与地质灾害包括灾害易发因子和灾害防护因子；蓄意破坏包括违章占压因子、恐怖活动因子和防范措施因子；误操作包括违背操作因子和监管因子。

[0122] 可见，本实施例在计算特定区段失效概率时，采用修正系数对基准失效概率修正的方法，以此得到输气管道特定管段的失效概率P。

[0123] 可见，本实施例从设计与施工缺陷、腐蚀、挖掘破坏、自然与地质灾害、蓄意破坏和误操作6个方面出发，充分考虑了输气管道安全运行的危害因素。基于历史统计失效概率，结合危害因素的特定影响因子对统计概率进行修正，通过此种计算方法使得失效概率针对性强，减少了计算过程中主观因素带来的不确定性。

[0124] 在一种优选实施方式中，上述步骤102具体通过如下方式实现：

[0125] 基于管道企业的历史事故统计数据确定三种泄漏事故的发生概率；其中，所述三种泄漏事故分别为喷射火焰事故、闪火事故和蒸气云爆炸事故。

[0126] 在步骤102中，根据管道企业的历史事故统计数据可知，当管内气体持续泄漏后，会发生3种不同的泄漏事故后果，包括喷射火焰、闪火和蒸气云爆炸。其中喷射火焰的发生概率为0.1，闪火的发生概率为0.06，蒸气云爆炸的发生概率为0.04。

[0127] 在一种优选实施方式中，上述步骤103具体通过如下方式实现：

[0128] 根据管道不同泄漏事故，按照下面关系模型计算泄漏事故的综合死亡面积：

[0129]

[0130] 式中，A为泄漏事故的综合死亡面积；j为泄漏事故的下标序号i＝1,2,3，三种泄漏事故分别为喷射火焰事故、闪火事故和蒸气云爆炸事故；fj为不同泄漏事故的发生概率，根据上面描述，喷射火焰的发生概率为0.1，闪火的发生概率为0.06，蒸气云爆炸的发生概率为0.04；Aj为不同泄漏事故的死亡面积。

[0131] 其中，喷射火焰事故的死亡面积采用下面方式计算：

[0132] A1＝πr12

[0133]

[0134]

[0135] 式中，Q为气体泄漏速率，kg/s；δg为气体泄漏系数；p为管道内压，Pa；A0为破口面积，m2；γ为绝热指数；M为气体的分子质量，kg/mol；R气体常数，J/(mol·K)；T为管输气体温度，K；r1为喷射火焰的死亡半径，m；η为效率因子；τ为大气透射率；Q为气体泄漏速率，kg/s；Hc为燃烧热，kJ/kg；I为热辐射通量，kW/m2；

[0136] 其中，闪火事故的死亡面积采用下面方式计算：

[0137] A2＝πr22

[0138]

[0139] 式中，r2为闪火的死亡半径，m；QH为天然气热值，MJ/Nm3；λ为热传导系数，I为热辐射通量，kW/m2；

[0140] 其中，蒸气云爆炸事故的死亡面积采用下面方式计算：

[0141] A3＝πr32

[0142]

[0143]

[0144] 式中，r3为蒸气云爆炸的死亡半径，m；ΔP为冲击波超压值，Pa；mT为TNT当量；md表示参与爆炸的天然气质量；Hd表示燃气的爆炸热；QT表示标准TNT爆源的爆热值，kJ/kg。

[0145] 由于社会风险与事故影响范围和管道周边人口密度息息相关，因此，在一种优选实施方式中，上述步骤104具体通过如下方式实现：

[0146] 考虑到居民区沿管道中心线平行敷设，参见图3，将管道周边区域分割成平行于管道中心线的预设宽度(如25m宽度)的条状区块，并统计位于泄漏事故的综合死亡面积内的每个区块的人口密度；

[0147] 根据每个区块的人口密度以及每个区块的面积，按照下面关系模型计算泄漏事故影响范围内的死亡人数N：

[0148]

[0149] 式中，k为区块的下标序号i＝1,2,3,…,n；ρk为不同区块的人口密度，人/m2；Ak为不同区块的面积，m2。

[0150] 需要说明的是，在计算不同区块的面积Ak时，可以采用几何数学中的常用处理算法，计算位于图3所示的圆形综合死亡面积内的各区块的面积。例如图3中的半径r可以由上述计算得到的综合死亡面积直接推导得出，而每个网格的宽度为预设值(如25m)，然后可以通过画两条辅助线，求扇形和三角形的面积，然后将两者加起来就可以得到位于上半圆靠近管道的第一区块的面积。

[0151] 需要说明的是，本实施例将管道周边区域分割成平行于管道中心线预设宽度的条状区块，符合管道沿居民区敷设的实际情况，且进一步结合各区块的人口密度，使得计算得到的死亡人数的准确度提高，且这样的处理方式与现有技术中划分成密集网格(如25m×25m)的处理方式相比，还可以减少工作量。

[0152] 在一种优选实施方式中，上述步骤105具体通过如下方式实现：

[0153] 根据下面关系模型死亡人数大于或等于N的累积频率F：

[0154]

[0155] 式中，F为死亡人数大于或等于N的累积频率；P为管道的失效概率；j为泄漏事故的下标序号i＝1,2,3，三种泄漏事故分别为喷射火焰事故、闪火事故和蒸气云爆炸事故；fj为不同泄漏事故的发生概率，根据上面描述，喷射火焰的发生概率为0.1，闪火的发生概率为0.06，蒸气云爆炸的发生概率为0.04。

[0156] 可以理解的是，在得到死亡人数N和累积频率F之后，可以根据计算得到的死亡人数N和累积频率F，按照图4所示的F-N曲线判定输气管道社会风险的可接受性。其中，图4所示的F-N曲线为通过自动识别管道周边场合，选取适用于该场合的风险准则。

[0157] 由上面描述可知，本实施例考虑了所有可能发生的泄漏事故后果，解决了现有社会风险评价方法仅对单一事故后果评估的问题。此外，本实施例将管道周边区域分割成平行于管道中心线宽度为25m的条状区块，符合管道沿居民区敷设的实际情况，且减少了划分成25m×25m网格的工作量。本实施例使社会风险的计算过程程序化，基于系统的自动识别与区块划分功能，减轻了评价人员在数据收集和评价过程的工作量，提高了输气管道社会风险的评价效率。可见，本实施例以历史统计数据为基础，建立了失效概率修正模型，重点考虑各种泄漏事故后果，规定管道周边区块划分原则，并利用计算机有效地计算输气管道的社会风险。

[0158] 在一种优选实施方式中，所述风险评价子系统在根据所述数据管理子系统发送的管道基本数据和其他与管道风险评价有关的数据，从个人风险方面进行定量风险评价时，具体采用下面方式进行个人风险评价：

[0159] 步骤201：根据管道基本数据确定管道的泄露孔径。

[0160] 在本步骤中，输油管道的泄漏孔径一般有4类：小孔、中孔、大孔和破裂。其中，小孔的代表值为6.4mm；中孔的代表值为25mm；大孔的代表值为102mm；破裂的代表值为min[D，406]。这里，可以根据管道基本数据确定管道的泄露孔径。

[0161] 步骤202：根据管道的泄漏孔径，确定管道发生泄漏的概率。

[0162] 在本步骤中，各孔径的泄露概率可基于管道企业的历史失效统计确定。例如，基于管道企业的历史失效统计确定的小孔的泄漏概率为5.12×10-5次/(km·a)、中孔的泄漏概-5 -5率为6.83×10 次/(km·a)、大孔的泄漏概率为3.45×10 次/(km·a)、破裂的泄漏概率为
1.45×10-5次/(km·a)。由此，根据步骤201确定的泄漏孔径，可以直接确定管道发生泄漏的概率。

[0163] 步骤203：计算管道泄露后泄漏油品发生点燃的概率。

[0164] 在本步骤中，需要说明的是，对于易燃液体的泄漏，泄漏事件的最终后果取决于被点燃的概率，因此本步骤需要计算管道泄露后泄漏油品发生点燃的概率，具体计算方式可参见下述优选实施方式的介绍。

[0165] 步骤204：根据泄漏油品发生点燃的概率，针对输油管道泄漏点燃后的不同事故后果，计算不同事故后果的发生概率。

[0166] 在本步骤中，油品泄漏后，根据立即点火、延迟点火、空间受限等因素确定事故后果主要为池火、蒸气云爆炸以及闪火。其中，不同事故后果的发生概率的计算方式可参见下述优选实施方式的介绍。

[0167] 步骤205：计算不同事故后果的致死率。

[0168] 在本步骤中，需要对例如池火、蒸气云爆炸以及闪火等事故后果的致死率进行计算，具体计算方式可参见下述优选实施方式的介绍。

[0169] 步骤206：根据管道发生泄漏的概率、不同事故后果的发生概率以及不同事故后果的致死率，计算个人风险。

[0170] 在本步骤中，综合考虑管道发生泄漏的概率、不同事故后果的发生概率以及不同事故后果的致死率进行输油管道的个人风险计算，使得计算得到的个人风险计算结果更加准确有效，更具参考价值。

[0171] 在一种优选实施方式中，上述步骤202具体通过如下方式实现：

[0172] 根据下面关系模型组计算管道泄露后油品被点燃的概率：

[0173]

[0174]

[0175] 式中，plight为管道泄露后泄漏油品发生点燃的概率；M为泄漏油品的相对分子质量，kg/mol；Q为管道泄漏速率，kg/s；A为泄漏面积，m2；C为常数；C0为孔口泄漏系数；ρ为油品的密度，kg/m3；p为管道内压，Pa；p0为大气压力，Pa。

[0176] 例如，在本实施例中，油品的相对分子质量为0.114kg/mol，密度为730kg/m3，泄漏为中孔泄漏，孔口泄漏系数为0.65，管道内压为2MPa。将参数代入上述关系模型组中，计算得到油品被点燃的概率为0.32。

[0177] 在一种优选实施方式中，上述步骤203具体通过如下方式实现：

[0178] 根据下面关系模型组计算池火、蒸气云爆炸以及闪火三种事故后果的发生概率：

[0179] ppool＝0.8plight

[0180] pVCE＝0.05plight

[0181] pflash＝0.15plight

[0182] 式中，ppool为泄漏油品点燃后池火事故发生的概率；pVCE为泄漏油品点燃后蒸气云爆炸事故发生的概率；pflash为泄漏油品点燃后闪火事故发生的概率；plight为管道泄露后泄漏油品发生点燃的概率。

[0183] 例如，假设管道泄露后泄漏油品发生点燃的概率为0.32，将油品发生点燃的概率为0.32代入上面关系模型组的三个式子中，得到池火发生的概率为0.256，蒸气云爆炸发生的概率为0.016，闪火发生的概率为0.048。

[0184] 在一种优选实施方式中，上述步骤204具体通过如下方式实现：

[0185] 根据下面关系模型组计算池火事故后果的致死率：

[0186] qpool＝-14.9+2.56ln(tIpool4/3)

[0187] Ipool＝Ipool'V(1-0.058lnr)

[0188] 式中，qpool为池火事故的致死率；Ipool为池火的热辐射通量，kW/m2；Ipool’为池火的表面热辐射通量，kW/m2；V为视角系数；r为受害目标距离事故点的距离，m；

[0189] 根据下面关系模型组计算蒸气云爆炸事故后果的致死率：

[0190] qVCE＝-77.1+6.9ln(ΔP)

[0191]

[0192] 式中，qVCE为蒸气云爆炸事故的致死率；ΔP为冲击波超压值，Pa；r为受害目标距离事故点的距离，m；QT为标准TNT爆源的爆热值，kJ/kg；md为参与爆炸的油品质量；Hd为爆炸热，kJ/kg；

[0193] 根据下面关系模型组计算闪火事故后果的致死率：

[0194]

[0195]

[0196] 式中，qflash为蒸气云爆炸事故的致死率；Iflash为闪火的热辐射通量，kW/m2；t为受害目标的暴露时间，s；QH为天然气热值，MJ/Nm3；λ为热传导系数；r为受害目标距离事故点的距离，m。

[0197] 在本实施例中，距管道最近的受害目标距离为20m，将计算所需参数代入上述几个关系模型组中，得到池火的致死率为32％；蒸气云爆炸的致死率为54％；闪火的致死率为21％。

[0198] 在一种优选实施方式中，上述步骤205具体通过如下方式实现：

[0199] 根据下面关系模型计算个人风险：

[0200]

[0201] 其中，在计算个人风险时，以距管段最近的受害目标为对象进行计算，上式中，i为泄漏孔径的下标序号i＝1,2,3,4，四类泄漏孔径分别为小孔、中孔、大孔和破裂；j为事故后果的下标序号j＝1,2,3，三种事故后果分别为池火、蒸气云爆炸以及闪火；fi为不同孔径泄露发生的概率，次/(km·a)；pj为不同事故后果的发生概率；qj为不同事故后果的致死率。

[0202] 需要说明的是，在计算得到的个人风险后，通过自动识别管道周边场合，选取适用于该场合的风险接受准则，并根据计算得到的个人风险以及选取的风险接受准则判定个人风险的可接受性。

[0203] 可见，本实施例建立了结合孔径泄漏概率与不同事故后果发生概率的输油管道个人风险计算模型，使之程序化并适用于工程实际，其计算结果可针对处于运行期的某一管段进行自动化决策，减轻了评价人员的工作量，提高了输油管道个人风险的评价效率。与现有技术相比，本实施例以输油管道的历史事故统计资料为基础，使得计算过程更加客观。结合孔径泄漏概率、泄漏油品点燃概率、不同事故后果发生概率以及事故后果的致死概率，解决了计算个人风险考虑因素不全面的现状。以距管段最近受害目标为对象计算个人风险，使得结果具体到某一风险值，再根据风险接受准则，可明确具体管段个人风险的可接受性，利于实现基于风险评价而制定决策的目标，将输油管道的风险管理由被动转为了主动。

[0204] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0205] 以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

标题	发布/更新时间	阅读量
一种建筑墙面打磨装置及使用方法	2021-09-19	2
评估模型解释工具的方法和装置	2022-09-14	1
客车	2021-09-10	1
基于时间序列的数据预测及补全方法、装置、介质和设备	2020-08-29	2
一种干湿交替条件下硫化矿物风化氧化的模拟装置	2021-06-24	2
一种塑钢型材的切割设备	2021-02-23	0
一种新型锂离子电池蓝膜包膜结构	2022-01-03	0
一种集成拨钮的空调出风口结构及机动车	2022-06-06	1
一种计算机专用的循环式水冷机箱	2023-07-07	1
敷有薄膜太阳能电池组件的风力发电机组	2021-01-16	1

一种基于定量风险评价的油气管道风险管理系统

一种基于定量风险评价的油气管道风险管理系统

技术领域

背景技术

发明内容

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：