摘 要

随着世界经济的发展，各国对能源的需求量也越来越大。现阶段石油撑起了世界能源的半边天，这也导致了储油设施的大力发展，其中港口储油罐无疑是发展最为迅猛的区域。但是随着港口储油罐的快速发展，储罐的容量越来越大，储存物品种类越来越多，安全事故也变得频繁发生，各种潜在的风险严重威胁着工作人员的物质、生命财产安全。本文通过对风险的检测的方法、原理和对港口油罐的风险辨识的探究，运用了层次分析法、故障树分析法、风险计算法和RBI原理等方法制定了港口油罐的检测计划并举例计算了相关风险概率，列出了相应矩阵。

关键词：风险；港口储罐；风险检测；RBI原理

Abstract

With the development of the world economy, the demand for energy is increasing. At this stage, oil has raised the half of the world's energy, which has led to the development of oil storage facilities, and the port oil storage tank is undoubtedly the most rapid development area. But with the rapid development of oil storage tanks in the port, the capacity of storage tanks is becoming larger and larger, more and more kinds of storage goods are stored, and the safety accidents of the storage tanks are becoming frequent. In this paper, by means of the method, principle and the risk identification of the port oil tank, this paper makes use of analytic hierarchy process (AHP), fault tree analysis (FTA), risk calculation method and RBI principle and so on.

Key Words：risk; port storage tank; risk detection; RBI principle.

目录

第1章 绪论 2

1.1 选题的目的及意义 2

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1燃气管道选材问题 2

1.2.2港口储油罐溢油问题 3

第二章、风险检测的基本原理及方法 4

2.1风险的定义 4

2.2风险的检测的原理及方法 4

2.2.1风险管理 4

2.2.2风险检测的原理 4

2.2.3风险检测的方法 5

第三章、港口油罐的风险辨识 7

3.1风险辨识 7

3.2港口油罐的发展与现状 7

3.3港口油罐可能面对的主要风险分析 7

3.3.1火灾及爆炸风险 7

3.3.2溢油风险 7

3.3.3中毒风险 7

3.4港口油罐的风险辨识 7

3.4.1火灾及爆炸风险辨识 7

3.4.2溢油风险辨识 9

第四章丶根据RBI原理制定油罐检测计划 11

4.1RBI原理的定义 11

4.2RBI技术的作用 11

4.3RBI程序的目的 11

4.4溢油检测 11

4.5中毒、火灾及爆炸检测 14

4.5.1危险源的分类 14

4.5.2特大安全事故的AHP评价根据风险因素的分析， 15

第五章 总结与展望 21

参考文献 22

致谢 23

第1章 绪论

1.1 选题的目的及意义

近年来,能源行业的发展趋势比较明显,煤炭所占的比例有逐年下降的趋势,而石油的需求量却大大增加,相应的石油存储能力也得到了进一步发展。石油储备基地大多建在港口城市,为促进海上石油运输提供了便利,但同时也为港口带来了很大的风险,港口石油储罐区事故经常发生。储油罐作为储油的主要设备,如果不采取正确的防范措施,有可能发生严重的灾害事故,因此储油罐应该拥有先进的安全防范措施,储油罐在生产运行中的安全性问题尤为重要.港口油罐区发生事故后,可能会导致石油进入洋,石油一旦入海不仅会对沿海造成极大的经济损失,而且威胁海洋生物的生命安全,也可能导致火灾或爆炸事故发生对员工的生命财产安全造成严重威胁，因此对港口储油罐风险评价具有重要的意义。

1.2 国内外研究现状

港口油罐作为储油码头建筑物重要的基础设施，其安全性能与可靠性对于保障生命安全具有重要意义。针对港口原油储罐风险检测，国内外众多学者与研究人员进行了大量的研究与分析。

1.2.1燃气管道选材问题

为了保证燃气管道质量安全，必须保证室内管道与燃气连接的问题，因此，确保管道材料自身的性能优异性至关重要。目前，国内外主要采用钢骨架聚乙烯复合材料作为管道主要用材，并且，严格执行《燃气用钢骨架聚乙烯塑料复合管》相关规范执行。对于燃气管道材料性质要求主要包括耐腐蚀、延展性、良好的机械性能、以及长久的使用寿命，此外，也应该考虑施工条件与施工地点等众多因素，多种因素之间的干扰与彼此之间的耦合作用促使管道材料应具备良好的性能，这对管道质量保证以及管道系统安全可靠性具有重要意义。除此之外，钢管作为燃气管道应用材料也被广泛应用，包括无缝钢管和焊接钢管，钢管具有良好的机械性能，强度高、硬度大、良好的承载能力等特点，但同时国内外相关机构与研究发现，钢管作为燃气管道材料主要有耐腐蚀性能较差的特点，进而造成其使用寿命缩短。主要腐蚀的机理为电化学腐蚀，由于管道周围复杂的环境因素，形成微电池腐蚀以及宏电池腐蚀两种主要类型，两种形式也对管道材料造成极大的损害，大大缩短其使用周期。目前国内外主要通过在其表面增加防腐涂层以及牺牲阳极保护法来对其进行防护。整体来说，不同种管道材料都拥有各自独特的性能特征，但其良好的综合性能对管道质量安全保证与其可靠性提高具有重要作用，因此，国内外众多学者与研究机构也致力于开发出性能优异与稳定性良好的管道材料。

1.2.2港口储油罐溢油问题

基于GIS原理对港口原油储罐进行溢油风险分析，从数据编辑、数据采集和溢油风险评价3个方面建立了港口原油储油罐的溢油风险评价系统;从储油罐的腐蚀、自然力的破坏、错误操作和罐材疲劳老化4个方面分析了导致储油罐发生溢油风险的风险源,利用层次分析法建立了港口原油储油罐溢油风险评价指标的体系，运用专家打分的方法对港口原油储油罐溢油问题进行了定性评价，应用已知的油罐的溢油风险概率计算公式对储油罐溢油量风险进行评价。这个系统的构建可以帮助加强我们对储油罐溢油风险分析与管理，为相关的技术人员能够及时处理溢油事故提供巨大的帮助。目前,我国大部分溢油风险评价是针对管道溢油和船舶溢油风险,对港口原油储油罐溢油风险概率和溢油量研究比较少。港口原油储油罐溢油风险评价通过对导致储罐溢油风险的风险源进行分析,利用层次分析法赋予不同的权重，依据风险源与储油罐溢油的关系计算溢油风险概率和溢油量,最后对储油罐溢油进行定性分析和定量分析,对比溢油风险等级表确定风险等级，得到的结果可以进行溢油漂移扩散的模拟和溢油风险区划分析,为我们方便迅速的对储油罐溢油事故引起的后果进行评估并及时制定溢油防范对策提供了技术支撑。

第二章、风险检测的基本原理及方法

2.1风险的定义

风险：能对被研究对象造成影响的事件发生的可能性，它是由危险事件出现的频率和危险事件出现后其严重程度和损失大小组成。其可用两个影响因素表示为：

风险=可能性（事件发生频率）x后果（严重程度）

不显著

预

防措施

保护措施

极显著

发

生 显著

频

率 轻微

后果严重度

图 2-1 风险度趋势图

2.2风险的检测的原理及方法

2.2.1风险管理

风险管理是通过采取科学和系统的方法，对风险进行检测、识别、推断、防范、和处理。

1. 风险检测。技术工作人员必须对运行设备进行风险分析，近可能确定设备可能发生风险的地点与事件，在分析设备的同时也要考虑到除设备本身的因素，比如环境和人为因素可能对设备发生风险的影响。
2. 风险识别。，技术人员须得辨识设备可能发生的风险并对此风险进行测算与评价以便深入了解风险发生的概率和可能造成的后果。
3. 风险推断。对未发生事件进行风险评估与预测。
4. 风险防范。工作人员在还未发生风险前，通过风险检测、风险识别和风险推断的结果，提前采取预防措施，消除或避免风险的发生。
5. 风险处理。技术人员对正在发生的风险进行紧急处理，或者对已经发生的风险所

造成的后果进行补救。

2.2.2风险检测的原理

根据RBI原理，在一套运行的设备中，由于各处的选材、工艺结构、环境影响因素的不同，每件设备发生风险的概率是不同的。实际上，一小部分设备的风险概率占据了全部设备构成的总风险的绝大部分。但因为企业投入的维护与管理资源是有限的，如果平均投入每一台设备必然会出现有的设备检测过剩，而有的设备检测不足。但是RBI技术能帮助我们完美的解决这个问题。

2.2.3风险检测的方法

RBI: RBI是一种风险检测技术。基于设备风险分析、风险评估、风险推理、风险防范、风险管理方法确定设备风险等级，制定设备测试计划、执行，以降低设备风险，提高设备运行管理方法的可靠性。

风险概率计算方法:一段时间内随机事件的发生频率称为频率，稳定的频率值为事件发生的概率。必然事件的概率是1，不可能事件的概率是0，随机事件的概率一般在0和1之间。概率是一种理论价值，它是由事件的性质决定的，只能取唯一值。它能准确反映事件发生的概率。

对于发生溢油事故的概率，每年的概率通常是由每年石油泄漏的次数决定的，即每年的概率。石油泄漏事故的风险概率包括原油泄漏事故的基本概率和溢油事故的条件概率，即溢油事故的综合风险概率。概率计算有两种方法:先验概率计算和后验概率计算。先验概率是指事件没有发生，需要求事件发生概率的大小，主要是基于过去的经验和分析，例如，完全概率的公式由于“因”的问题而成为“果”。后验概率是指发生的事件，要求事件的原因由概率大小的因素引起，如贝叶斯公式，是“因”在问题中“被发现的结果”。先验概率和后验概率是不可分的，后验概率的计算应以先验概率为基础。本文采用直接计算法和故障树分析法，对溢油事故发生概率进行了分析计算。通过对我国港口油罐区溢油历史数据的分析，发现港口油罐区溢油的形式与泊松分布基本一致。在自然界和现实生活中，人们经常会遇到一些随机事件发生的事件，我们把随机时间序列放在一起，由连续事件形成的随机事件流称为随机事件流。如果事件流是稳定的、非回归的和普通的，则称为泊松事件流。对于泊松事件流，在任何时间区间(0,t)中，事件的发生次数服从参数为的泊松分布，称为泊松流的强度。

假设随机变量X所有可能取的值为0，1，2，……，且概率分布为:

，（k=0，1，2，...） （2-1）

则称X服从参数为的泊松分布，并用记号X～P()表示。

有关泊松分布的一些性质:

1. 满足分布列的两个性质:P(X=k)≥0，(k=0，1，2，…)，且有

(2-2)

1. 若随机变量X服从参数为λ的泊松分布，则X的期望和方差分别为:E(X)=;D(X)=。

泊松分布是一种用来叙述和探究稀有事件的概率分布。港口油罐区发生溢油事故的次数少，可将其视为稀有事件，因此可选用泊松分布作为港口油罐区事故发生概率分布分析的工具。

风险概率故障树的故障树分析方法是一种特殊的反向树逻辑因果关系图,系统故障树分析研究是最不希望发生的事件,通过分析找到原因直接中间事件,然后分析中间的原因,演绎,一步一步,直到我们找到所有事故的基本事件,做定性和定量分析。它更适合于复杂的系统安全性和可靠性分析，是一种有效的系统分析方法。故障树显示了在系统事故过程中各个中间事件之间的关系，从而了解事故发生的方式。

故障树分析的一些基本概念包括:(1)顶部事件:故障树分析中的结果事件位于故障树的顶部，即系统最不希望发生的事件;(2)底部事件:不需要进一步勘探的事件，位于故障树的底部，是其他事件的原因事件，分为基本事件和未发现事件;(3)中间事件:位于顶部事件和底部事件之间，它既是一个逻辑门的输出事件，又是另一个逻辑门的输入事件。(4)或门:表示事件关系的逻辑门，当发生事件或更多输入事件时发生输出事件;(5)与门:表示事件之间关系的逻辑门，只有当所有输入事件发生时，才会发生输出事件。

立故障树一般有以下几个步骤:(1)收集事故案例，进行事故统计，并设想研究对象可能发生的事故;(2)对所收集的事故进行综合分析，找出最不受欢迎的事故;(3)分析与事故相关的所有原因和事件，从顶层逐级找出直接原因的事件，对事故原因进行分类，建立故障树;(4)根据故障树结构进行简化;(5)计算故障树的所有最小割集;(6)计算顶部事件的概率。。

第三章、港口油罐的风险辨识

3.1风险辨识

风险辨识是指技术人员辨识设备运行中可能发生的风险，并对此风险进行测算与分析，以便能够深入了解到风险发生的概率和 可能造成的后果。

3.2港口油罐的发展与现状

随着港口的快速发展，世界各国对石油的需求量也与日俱增，港口所具有的装卸、储存石油及其化工产品的能力也开始越来越受到各国重视。一时间港口与港口油罐如雨后春笋一样从世界各地冒了出来，并且由于石油及其化工产品的需求与日俱增，港口及港口油罐也越做越大。

3.3港口油罐可能面对的主要风险分析

3.3.1火灾及爆炸风险

港口油罐一般存储石油原油、成品油、液化石油气及一些易燃易爆的气体。但是作为储罐往往面临着维修动火设施工作，这种非常规作业在操作中容易产生火焰、火花或炙热表面导致在作业场所同时存在可燃物、助燃物及火源这火灾三要素。极易引发火灾，从而引发爆炸。

3.3.2溢油风险

油罐腐蚀。油罐储存物品可能带有腐蚀性或者外部环境因素导致油罐被腐蚀，从而发生溢油风险。