燃气调压设备的风险管理

作者:郝冉冉 赵自军 席丹 严荣松 储强 翟军 来源:安全管理网 点击:  评论: 更新日期:2016年09月09日
摘 要:提出一种管控燃气调压设备风险的方法。该方法将燃气调压设备风险划分为7个类别,用4个等级区分管控风险的能力和水平,用燃气调压设备安全等级代码予以表述。
关键词:燃气调压设备;  风险控制;  风险管理;  风险类别;  安全等级
1 概述
我国对燃气调压设备的安全十分重视,实施生产许可管理制度,在产品标准GB 27790—2011《城镇燃气调压器》和GB 27791—2011《城镇燃气调压箱》中对燃气调压设备质量做出了基本规定,在工程建设规范GB 50028—2006《城镇燃气设计规范》中对燃气调压设备的工程设计给出了最基本的安全技术要求。这些标准规范的执行对燃气调压设备的质量控制起到了积极作用。但现行规范中没有对燃气调压设备的结构设计和功能配置形式做明确的限定,一般由制造商或采购商自由选择决定,用户及其设计单位也会对功能配置提出需求,导致了我国燃气调压设备种类繁多,配置形式纷繁复杂,燃气管网上运行的燃气调压设备涉及国内外数百家制造商的多达数千种配置类型。这一现象对我国燃气管道系统的安全运行和维护造成了较大的困扰,也不利于管理和控制(以下简称管控)风险。
为了解决上述问题,本文提出一种管控燃气调压设备风险的方法。该方法将燃气调压设备风险划分为7个类别,用4个等级区分管控风险的能力和水平,用燃气调压设备安全等级代码予以表述。从而实现推进燃气调压设备结构设计和功能设计的序列化和标准化,科学管控产品设计、工程设计和运行风险的技术目标。
2 燃气调压设备的风险分析
燃气调压设备是指在燃气输配管道上安装使用的,将上游管道较高压力燃气减压,并为下游提供一个稳定设定压力的燃气调压装置。调压装置通常由调压器、阀门、过滤器、安全装置、旁通管及测量仪表等组成[1]。燃气调压设备是燃气输配系统中的重要安全控制装备,该设备一旦发生事故,其经济损失和社会影响往往是巨大的[2]。为此,燃气公司非常重视燃气调压设备的运行安全问题。但是到目前为止,从燃气调压设备运行潜在事故风险和管控风险角度进行系统阐述和分析的研究较少。管控风险必须识别分析潜在事故风险,即全面充分地了解燃气调压设备不同结构设计和功能设计存在的风险,以便依据可预见的故障后果,提出相应的设计管理对策。
燃气调压设备的产品设计或工程设计需要从7个类别考虑可预见的风险:
①调压性能风险,即燃气凋压静特性不满足终端用户对稳压精度要求的风险;
②调压故障风险,即燃气调压设备发生故障导致下游供气中断或泄漏的风险;
③管道事故风险,即上下游管道故障导致燃气调压设备下游发生事故的风险;
④操作控制风险,即人为误操作可能导致燃气调压设备运行异常的风险;
⑤耐用性能风险,即设备及部件长期运行故障率高导致维护频率过高的风险;
⑥监控配置风险,即监控仪表配置不能满足安全管理和应急处置需求的风险;
⑦减灾防灾风险,即设备的结构设计缺陷导致不能抵御突发自然灾害的风险。
3 燃气调压设备的风险控制
我国现行标准规范对燃气调压设备的安全功能和基本性能做出了许多明确的规定,提出了诸如运行压力级别、超压保护要求、防雷接地措施、泄压防爆等规定。这些规定对于管控燃气调压设备的设计制造质量和运行风险,起到了非常重要的作用。但现行产品标准规范的技术要求,不可能做到面面俱到,只能作为最基本的通用要求。我国市场的燃气调压设备结构形式和功能配置形式纷繁复杂,许多技术人员很难具体了解燃气调压设备存在的风险大小,直接影响到了设计选型和燃气输配系统运行的安全。
如前文所述,从7个风险类别审视燃气调压设备的风险控制能力,将使我们面临的问题变得简单一些。按照燃气调压设备不同配置形式或质量水平,以及应对各类风险的防御能力或故障后果的差异,将燃气调压设备的每类风险控制能力划分为4个等级,命名为燃气调压设备的安全等级。分别简称为:调压性能安全等级、调压故障安全等级、管道事故安全等级、操作控制安全等级、耐用性能安全等级、监控配置安全等级、减灾防灾安全等级。安全等级越高,燃气调压设备控制风险的能力越高,事故发生的概率越低。
①调压性能安全等级
燃气调压设备工艺性能首先应符合相应现行产品标准规定,特别是应符合GB 27790—2011《城镇燃气调压器》和GB 27791—2011《城镇燃气调压箱》标准的规定;其次是其调压工艺性能应满足城镇燃气输配管网设计压力工况和下游用户的工程设计需求。
燃气调压设备在调压性能方面的品质差异,主要表现为稳压精度等级(简称AC)的差别。按照4级划分燃气调压设备调压性能安全等级如下。
1级——稳压精度低于AC15;
2级——稳压精度高于AC15,低于AC10;
3级——稳压精度高于AC10,低于AC5;
4级——稳压精度高于AC5。
调压性能精度等级越高,燃气调压设备的出口压力越稳定,对下游设备的安全运行越有利。
②调压故障安全等级
任何产品的运行可靠性都是相对的,出现运行故障的可能性是绝对的,产品设计必须对设备失效风险进行防御设计。对于燃气调压设备而言,设备故障原因可能会有很多种。但设备失效后果通常表现为出口压力超压。按照燃气调压设备应对下游超压采取的设防方式和风险控制的效果,将燃气调压设备的调压故障安全等级划分为4级。
1级——配置有一级超压切断保护功能;
2级——配置有超压切断和超压放散组合保护功能;
3级——配置有串联监控燃气调压器的运行保护功能;
4级——配置有并联监控燃气调压器的运行保护功能。
燃气调压设备的调压故障安全等级越高,燃气调压设备出现故障对下游造成事故的风险越小。
③管道事故安全等级
燃气调压设备是燃气输配管道系统中的一个节点设备,当上游管道设备出现事故时,会导致燃气调压设备进口压力超压或欠压;下游管道出现事故时,也可能导致燃气调压设备出口压力欠压[3]。按照燃气调压设备应对此类风险的防御配置和功能的效果,将燃气调压设备的管道事故安全等级划分为4级。
1级——没有配置过流切断保护功能;
2级——配置有出口压力欠压保护功能;
3级——配置有进出口压力欠压保护功能;
4级——配置有故障监测运行模式的功能。
燃气调压设备的管道事故安全等级越高,应对上下游管道系统出现事故后的防御水平越高,减灾能力越强。
④操作控制安全等级
燃气调压设备的调节机构用于调整燃气调压设备的设定运行基准工况。燃气调压设备安装应用场所或运行方式不同,发生误操作机会和风险也不同。按照对燃气调压设备进行人为操作时的难易程度,将燃气调压设备的操作控制安全等级划分为4级。
1级——不借助工具即可调整和改变运行工况:
2级——使用通用工具才能调整和改变运行工况;
3级——使用专用工具才能调整和改变运行工况:

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