《基于独立保护层方法的立管风险研究》-工学论文，科技论文-论文范文参考-科学狗论文网

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基于独立保护层方法的立管风险研究

范文

摘 ?要：文章探讨了ALARP分析的理论基础和方法，研究了国际风险可接受水平标准，并采用定量方法对某海上平台立管进行了ALARP分析，论证了已有安全措施满足甲方的风险可接受水平，无需增加额外保护，节约了工程成本。本方法的实际工程应用为解决类似问题提供了参考。

关键词：风险可接受水平;立管保护;撞船风险

中图分类号：TE95 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2020）28-0112-02

Abstract： This paper describes ALARP theory and methodology， and presents the international ALARP levels. Quantity ALARP is adopted to solve the top riser risk. The findings show that existing safeguards can meet client ALARP level， and no additional safeguards are required， thus project cost is saved. The practice and project application provides references for similar issues.

Keywords： ALARP; riser protection; ship collision risk

1 概述

安全分析是应对海上设施高风险的重要技术手段，其本质是通过各种方法论对系统危险源进行识别、评价和控制。ALARP分析（As Low As Reasonably Practicable）即“风险可接受水平分析”，是一种广义的安全分析方法，主要目的是对于某重大危险源，分析已有安全措施的充分性和经济性，旨在实现本质安全的同时找到经济和安全的平衡点，对于解决安全和经济的权衡性问题具有较强的适用性。本文研究了ALARP分析方法，并对某井口平台立管保护风险进行风险分析。

2 ALARP分析方法

ALARP分析[1]的基本原则是：首先通过技术手段从根本上消除风险;如果无法消除，需要遵循有关标准或规程进行缓解;如果没有标准规范可依循，需要采用风险分析手段进行论证，其分析路径见图1。ALARP分析的核心内容是安全论证，方法较为灵活，典型做法是通过有针对性风险失效数据的引入，结合其他风险分析方法（例如事件树、独立保护层等）进行定量计算，最终将各类因素整合成唯一的失效值，并与风险可接受水平进行对比。如果风险值处于可接受水平，则危险源在既定条件下可接受;否则不可接受。

可接受风险分为定量和定性两类标准。定性标准一般分为高、中、低三类，某些公司给出了独立防止措施和控制措施的数量标准，依此定性研究防控措施是否足够，见表1，定性分析通常需要进行专题讨论会;定量标准通过量化的概率指标体现，由于经济社会发展水平的不同，不同国家和公司的可接受风险水平是不同的[2]。可接受风险水平的选取直接影响所采用的安全控制措施是否完备。

3 立管风险ALARP分析

某海上固定平台的立管主体位于导管架内侧，符合安全原则要求，但是“上部立管”（與平台接口段海管位置）位于导管架外侧，此段立管无法通过导管架保护，目前上部立管没有设置防撞保护，存在船撞风险。

3.1 船撞工况及频率

按照CMPT[3]描述，船撞风险主要来源于访问船、商船、渔船、军队、油轮等，但由于该海域为非军事区，且500米范围内禁止商船、渔船等通行，本海域只考虑访问船舶（例如运输船和供给船）的碰撞风险，根据标准要求，访问船的碰撞风险其可分为以下三种类型：

船舶“登陆撞击”：指供应船或交通艇在到达平台时，由于功能失效而无法停止，造成船舶以全速撞击平台;

船舶“操作撞击”：指船舶在调整位置或靠平台过程中失误而造成的撞击平台;

船舶“漂移撞击”：指船舶由于丧失动力或动力定位失效，由于风浪流造成“漂移”到平台处。

根据甲方提供的QRA报告[4]，以上三种工况的撞船频率见表2。

在正常操作情况下，平台的靠船面为北侧，且为侧面靠近平台，目前立管位置处于平台南侧，因而只考虑船舶的“登陆撞击”工况。员工运输船的高度远低于顶部立管位置，故不考虑员工船舶的撞船风险。为此，撞船的可信工况为供给船撞船，其频率为6.9E-05。

3.2 船撞保护层及频率

上部立管船撞的独立保护层包括两个：安全作业程序和人员暴露。根据OREDA数据库[5]，安全作业程序的频率为0.1。该平台为无人平台，操作者每两周登陆平台1次，人员暴露频率为0.2。

3.3 船撞剩余风险及评价

撞船剩余风险根据甲方的风险可接受水平计算，需要考虑撞船初始事件频率以及保护层的减缓作用，该项目风险可接受水平为1.00E-04。撞船风险计算值见表3。

在上述独立保护层控制下，船舶“登陆撞击”风险对于人员、环境和财产的“剩余风险”分别为1.38E-06，6.90E-05，6.90E-05，均处于风险可接受水平1.00E-04范围内，因而当前设计能够满足安全要求，无需额外增加保护。

4 结论

本文研究了ALARP分析方法，探讨了不同国家及公司的风险可接受水平，并对某工程实例进行了ALARP定量风险分析和评价。ALARP分析体现了系统安全的主要思想，在海洋工程应用广泛，本文对此进行了有益尝试，研究成果为类似问题的解决提供了参考。

参考文献：

[1]Layer of Protection Analysis [S].CCPS.

[2]孙晓东，等.边际油田降低井口泄压负荷的方法开发及实践[A].2015中国油气论坛——海洋油气工程技术专题[C].2015.

[3]John Spouge， A Guide To Quantitative Risk Assessment For Offshore Installations[S].DNV.

[4]AO/NH/WFV， Quantitative Risk Assessment（QRA） for WPX[R].PTTEP， 2012.

[5]Offshore Reliability Data Handbook [R].DNV， 2015.

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