海洋平台安全评估的发展历史和现状

海洋平台安全评估的发展历史和现状

　　　　　　　　　　　　李玉刚,等　海洋平台安全评估的发展历史和现状　　　　　　　　　　2003年2月 4

文章编号:1001-4500(2003)01-0004-05

海洋平台安全评估的发展历史和现状

李玉刚,林　焰,纪卓尚

(大连理工大学船舶CAD工程中心,辽宁大连116024)

　　摘　要:介绍了安全评估的基本概念,以及安全评估的评估标准。安全评估的必要性。分别进行了介绍。最后,。

　　关键词::P:A

1　引言

　　安全评估最早出现在20世纪60年代,主要在军事领域中应用,随后,安全评估向民用工业发展,在核电厂,化学工业,环境保护,航天工程,医疗卫生,经济等广泛的领域得到推广和应用[1]。安全评估在海洋工程中的应用始于20世纪70年代初期,至今已经有将近30年的历史。最初的努力主要集中在船舶上,例如船舶上机械设备的可靠性等。后来,安全评估逐渐扩展到了海洋结构物上。特别是在20世纪80年代和90年代,由于英国北海的PiperAlpha平台的海损事故,对此起了较大的推动作用,使得安全评估在海洋平台上的应用有了较大的增长,在英国北海区域更是应用广泛。

2　安全评估简介

2.1　安全评估定义

安全评估,在一定意义上也就是风险评估,是对系统或作业中固有的或潜在的危险及其严重程度所进行的分析和评估,并以既定指数、等级或概率做出定量的表示[2]。

一般来说,安全评估中不包括对特定事件的定量的概率估计,它主要关心事件的后果,而风险评估则同时包含事件概率和后果的估计。但在近代的发展演化中,

安全评估和风险评估已逐渐发展成为一个意思,其所处理的内容互相包含。

2.2　安全评估的内容和程序

在一定条件下,对危险性失去控制或防范不周,便会导致危险或事故的发生。为了抑制危险性就必须对它有充分的认识,进而对危险性进行分析评价。

安全评估的内容和程序可以用图1表示。把安全评估设想为两个相互联系的步骤。首先在评估安全性之前,必须确认系统的危险性,即找出危险性并把它加以定量化。然后根据危险的允许范围,具体评价危险性,即排除危险性,消除或降低系统的危险性,使其达到允许的范围。也就是说,在确认的基础上评估,通过评估达到系统安全,所以系统安全评估是一项综合性的工作。

安全评估基本可以分为两种类型:定性评估和定量评估。如果所评价的对象并非特别重要,或者发生事故后不会产生极为严重的后果,则可根据定性分析的结果进行定性的安全评估。而对于危险性特别收稿日期:2002204219

作者简介:李玉刚(1976-),男,硕士生:林焰(1963-),男,博士,教授,博士生导师;纪卓尚(1938-),男,博士,教授,博

士生导师。

基金项目:教育部“跨世纪优秀人才培养计划”基金(1999);高等学校博士学科点专项科研基金(2000014125);中海石油

科技攻关项目(D1600111424T)。

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第18卷　第1期　　　　　　　　　　　　　中　国　海　洋　平　台　　　　　　　　　　　　　　　　 5 高的装置和工艺系统等,2.3安全和危险,,可以说世界上没有绝对安全的事物。所以可以认为安全就是一种可以容许的危险。

确定安全标准,实质上就是确定一个危险率或死亡率的目标值问题。在确定目标值时,应依据以下几个基本原则:(1)在确定安全标准的数值时,应参照自然灾害的死亡概率,从中权衡选择适当的数值:(2)以产业实际的平均死亡率作为确定安全标准的基础。

关于安全评估的标准,至今还没有通用的或国际公认的标准。目前最实际的方法是承认风险的3个层次:不能容忍、最低合理可行(ALARP,AsLowAsReasonablyPracticable)和可以容忍。不可容忍系指除非在非常特殊的情况下,否则不能认为风险是合理的:可以容忍系指造成的风险很小,不需要采取进一步的预防措施:ALARP意味风险介于上述两种情况之间[3]。这个方法称为ALARP原则。

ALARP原则的意义是:任何工业活动都具有风险,不可能通过预防措施来彻底消除风险,而且,当系统的风险水平越低时,要进一步降低就越困难,其成本往往呈指数曲线上升。因此,必须在系统的风险

[4]水平和成本之间作出折衷。由此,实际工作人员常把“称为“二拉平原则”。ALARP原则”

3　海洋平台安全评估的必要性

3.1　预防和减少海洋平台灾难的要求

随着海洋经济时代的到来,人类在海洋上的作业越来越多。但是与之相随而来的灾难性事故也是不断发生。这些灾难的发生,不但使很多人死于非命,而且造成了巨大的经济损失和环境污染。

英国北海的PiperAlpha平台灾难使167人丧命,只有62个人得以逃脱这场灾难[5]。

P-36号平台是巴西最大的海上平台,也是世界上最大的半浮动式海上油井平台之一。

耗资3.26亿美元修建的这座平台长112m,高119m。于1999年1月建成,2000年3月投入使用。根据设计方案,使用寿命为19年,能开采1360m深的海底石油。设计生产能力为日产石油18万桶,天然气7500万m3。2001年3月该钻井平台沉没造成了巨大的经济损失,仅事故造成的油井停产就使巴西每天损失300多万美元。这次事故还将给巴西经济带来不小的影响,迫使巴西增加石油进口,从而导致贸易赤字增加。据估计,事故将使巴西预计2005年实现石油自给的目标推迟3年才能实现。

所有这些灾难的发生,都使整个世界为之震惊,从而引起了人们对海洋平台安全的极大关注,促使海洋石油工业对现有的和在建的平台及其管理系统展开了大范围的评估工作。关于怎样预防类似的事故再次发生,国际和国内展开研究。这对安全评估技术在海洋工程界的推广应用起到了推动作用。

3.2　国外对海洋平台安全的重视

在英国的PiperAlpha平台灾难发生后,仅英国的石油工业就对这场灾难和别的安全工作投入了

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10亿英镑。到1999年,这个数字是50亿英镑[5]。

除了在资金上的巨大投入,整个石油工业还在灾难发生后采取了各项措施来加强平台的安全。(1)改进“工作许可(Permittowork)”管理系统。(2)重新布置一些管路的紧急关闭阀门。(3)安装海下管路隔离系统。(4)减少烟的危险。(5)改进撤离和脱逃系统。(6)提出综合安全评估(FomalSafetyAssess2ments)方法。

另外,对LordCullen(此人在灾难后负责事故调查)的灾难分析报告所提出的106项建议,石油工业界全部接受,并积极地对他们所应该负责的48项建议展开研究。到1993年,所有的48项建议都被切实地实施了。

对HSE(HealthandSafetyExecutive)所负责的57,(包括平台及其上的主要设备等),够复杂、全面和综合的安全管理系统。,。

这一系列措施的实行,50%。如图2所示。

3.3目前,比较长,有些平台已经达到或超过了它们原

来的设计寿命,正步入其后服役期。这些老龄

平台的许多构件已不同程度地出现了疲劳裂

纹,结构老化严重。随着我国海上油气田的不

断发现,以及国家对海洋石油资源的迫切需

求,海洋石油的勘探和开发规模越来越大。但

是由于国家财力的制约,对钻井装备的投资

受到极大限制,在短期内不可能购置或生产

新的钻井平台。因此必须对现有平台进行挖

潜,延长在役平台的使用年限成为一项非常

紧迫和具有全局战略性及重要意义的任务。

对这些老龄平台来说,继续服役的最大