一种海上油气生产装置泄漏风险预警方法 【技术领域】
本发明属于海洋石油生产安全领域，涉及一种海上油气生产装置泄漏风险预警方法。 背景技术 目前，在海上油气处理设施建设风险控制与管理方面还存在许多的问题，尤其 是深海石油开发工程领域的风险控制技术还没有达到信息化、系统化和科学化。 面临的 问题表现在 ：在海洋工程的建设与生产过程中，目前开展较多的是监测系统，但对风险 预警和控制方法并没有深入的研究，也就是说仅实现了监测功能，而不能有效控制，没 有形成统一的安全风险管理体系。 在遇到泄漏等重大事故时，无法实施有序、有效的风 险预警，从而导致火灾爆炸、结构和设备损坏、人员伤亡等连锁事件的发生，对国家财 产和人民生命安全都造成了严重的影响。
发明内容 本发明的目的是克服现有技术的上述缺陷，建立一套针对海上油气生产装置的 泄漏风险预警方法，在风险致灾机理和进程分析的基础上，整合实时监测系统和有效的 检测手段，实现基于过程分析的动态风险控制和管理。 本发明采用如下的技术方案 ：
一种海上油气生产装置泄漏风险预警方法，根据海上油气生产的工艺特点和过 程分析，依次设置初始泄漏预警、点火预警、后果升级预警、人员伤害预警和资产损失 预警五个阶段，在发现存在泄漏现象时，按照下列步骤进行风险预警 ：
第一步 ：进入初始泄漏预警阶段，按照下列步骤执行风险预警 ：
(1) 检查是否有外部事件发生，包括坠落物体和碰撞 ；
(2) 检查是否存在过程紊乱，包括过压和过流 / 充盈 ；
(3) 检查是否存在技术或物理失效，包括内外部是否严重腐蚀、阀密封装置是否 劣化、法兰垫圈是否劣化、螺栓张力是否丧失、焊接管是否劣化 ；
(4) 检查生产期间是否有操作失误，包括手动操作期间是否有阀和临时软管的误 操作、泄水系统中水封里是否缺水 ；
(5) 检查是否存在维修期间引入的潜在失效，包括维护期间法兰或螺栓是否正确 装配、维修后阀位是否正确、密封装置是否正确选择与安装 ；
(6) 检查是否发生与设计有关的失效 ；
排查上述的 (1) 至 (6)，若均无明显异常，则判断整个生产过程处于基本安全状 态。 在进行上述的各项检查后，如果有一项出现问题，则判断会发生严重泄漏事件，并 执行下一步 ；
第二步 ：进入点火风险预警阶段，按照下列步骤执行风险预警 ：
(1) 检查是否有气体报警 ；
(2) 检查高温作业是否被隔离，包括热反应塔、热歧管、旋转轴承 ；
(3) 检查热排气表面是否屏蔽，包括涡轮废气、空调排气 ；
(4) 检查是否存在明火源，包括配电板进水导致的短路、焊接和摩擦 ；
排查 (1) 至 (4)，若均未出现异常，则判断只是发生泄漏事件而不会发生后续连 锁反应。 在进行上述的各项检查后，如果有一项出现问题，判断会发生点火事件，执行 下一步 ；
第三步 ：进入后果升级阶段，按照下列步骤执行风险预警 ：
(1) 检查是否有火警 ；
(2) 检查自动灭火系统是否正常运行 ；
(3) 检查油气入口可否自动关闭，若否，再检查油气入口可否手动关闭 ；
(4) 检查防火防爆墙是否设置并是否具有足够强度 ；
排查 (1) 至 (4) 后，若未出现异常，则判断发生轻微破坏。 在进行上述的各项 检查后，如果有一项出现问题，则判断会发生后果升级事件，并执行下一步 ；
第四步 ：进入人员伤害预警阶段，按照下列步骤执行风险预警 ：
(1) 检查人员相对于危险的距离是否可接受 ；
(2) 检查照明和通道是否正常 ；
(3) 检查疏散时间是否足够 ；
排查 (1) 至 (3) 后，若未出现异常，则判断发生中等破坏。 在进行上述的各项 检查后，如果有一项出现问题，则判断会发生人员伤害事件，执行下一步 ；
第五步 ：进入资产损失预警阶段，按照下列步骤执行风险预警 ：
(1) 检查固有危害是否最小化，即检查是否采用小型化设备，包括反应容器和储 罐；
(2) 检查固有危害是否替代，即检查是否采用相对安全的材料和工艺，例如惰性 气体的使用和危险催化剂的替代 ；
(3) 检查固有危害是否缓和，即检查操作条件是否安全，例如 ：常温、常压和 液态 ；
(4) 检查固有危害是否未简化，即检查是否存在未简化操作和工艺，比如复杂的 手动装置和附加的控制装置 ；
排查 (1) 至 (4) 后，若检查项均正常，则判断发生严重破坏。 在进行上述的各 项检查后，如果有一项出现问题，则判断初始泄漏事件逐步发展至灾难性事故，即造成 人员伤亡、设备停产和环境的严重污染。
本发明的应用于海上油气生产装置的泄漏风险预警方法，通过对各个工艺阶段 的监测信息，结合本发明提出的风险预警流程，对海上油气生产过程中的各失效因素进 行判断识别，能够实现泄漏风险的阶段预警与控制，使整个生产过程的危险降到最低水 平，满足海上油气生产作业的安全、有序运行和管理。 附图说明
图 1 初始泄漏风险预警流程图 ； 图 2 点火风险预警流程图 ； 图 3 后果升级风险预警流程图 ；图 4 人员伤害风险预警流程图 ； 图 5 资产损失风险预警流程图。具体实施方式
下面首先阐述泄漏情形，即建立泄漏模型。 引发泄漏的原因很多，主要包括设 备、人员、管理制度和外部环境等各方面因素。 泄漏一旦发生，可燃气体泄漏后会与空 气混合，泄漏液体也会形成液池，之后在空气中蒸发生成气体，进而扩散。 如果达到燃 烧极限，则遇到点火源就会发生燃烧或爆炸，危及整个生产装置的安全。 有毒气体的扩 散笼罩空间大，影响范围广。 泄漏所引发的系列反应，如果得不到有效的预警和控制， 将最终造成人员和资产的灾难性损失。
从初始事件发生到引起最终事故，涉及到多种工艺、多道工序，自始至终是一 个动态的、不断变化的过程，每一个阶段都会对最终的事故产生不同程度的影响。 而最 终的影响则是每一个阶段产生影响的累加。 如果在整个生产过程的每一阶段设置预警， 将每一阶段的风险都控制在合理范围内，则所有这些影响的累加仍然控制在可接受标准 之内，那么整个生产过程的安全是可以保证的。 此过程就是风险的阶段预警。 下面结合附图和具体实例对本发明加以详细描述。
一种海上油气生产装置泄漏风险预警方法，根据海上油气生产的工艺特点和过 程分析，依次设置初始泄漏预警、点火预警、后果升级预警、人员伤害预警和资产损失 预警五个阶段，在发现存在泄漏现象时，按照下列步骤进行风险预警 ：
第一步 ：进入初始泄漏预警阶段，按照下列步骤执行风险预警 ：
(1) 检查是否有外部事件发生，包括坠落物体和碰撞 ；
(2) 检查是否存在过程紊乱，包括过压和过流 / 充盈 ；
(3) 检查是否存在技术或物理失效，包括内外部是否严重腐蚀、阀密封装置是否 劣化、法兰垫圈是否劣化、螺栓张力是否丧失、焊接管是否劣化 ；
(4) 检查生产期间是否有操作失误，包括手动操作期间是否有阀和临时软管的误 操作、泄水系统中水封里是否缺水 ；
(5) 检查是否存在维修期间引入的潜在失效，包括维护期间法兰或螺栓是否正确 装配、维修后阀位是否正确、密封装置是否正确选择与安装 ；
(6) 检查是否发生与设计有关的失效 ；
排查上述的 (1) 至 (6)，若均无明显异常，则判断整个生产过程处于基本安全状 态。 在进行上述的各项检查后，如果有一项出现问题，则判断会发生严重泄漏事件，并 执行下一步 ；
第二步 ：进入点火风险预警阶段，按照下列步骤执行风险预警 ：
(1) 检查是否有气体报警 ；
(2) 检查高温作业是否被隔离，包括热反应塔、热歧管、旋转轴承 ；
(3) 检查热排气表面是否屏蔽，包括涡轮废气、空调排气 ；
(4) 检查是否存在明火源，包括配电板进水导致的短路、焊接和摩擦 ；
排查 (1) 至 (4)，若均未出现异常，则判断只是发生泄漏事件而不会发生后续连 锁反应。 在进行上述的各项检查后，如果有一项出现问题，判断会发生点火事件，执行
下一步 ；
第三步 ：进入后果升级阶段，按照下列步骤执行风险预警 ：
(1) 检查是否有火警 ；
(2) 检查自动灭火系统是否正常运行 ；
(3) 检查油气入口可否自动关闭，若否，再检查油气入口可否手动关闭 ；
(4) 检查防火防爆墙是否设置并是否具有足够强度 ；
排查 (1) 至 (4) 后，若未出现异常，则判断发生轻微破坏。 在进行上述的各项 检查后，如果有一项出现问题，则判断会发生后果升级事件，并执行下一步 ；
第四步 ：进入人员伤害预警阶段，按照下列步骤执行风险预警 ：
(1) 检查人员相对于危险的距离是否可接受 ；
(2) 检查照明和通道是否正常 ；
(3) 检查疏散时间是否足够 ；
排查 (1) 至 (3) 后，若未出现异常，则判断发生中等破坏。 在进行上述的各项 检查后，如果有一项出现问题，则判断会发生人员伤害事件，执行下一步 ；
第五步 ：进入资产损失预警阶段，按照下列步骤执行风险预警 ：
(1) 检查固有危害是否最小化，即检查是否采用小型化设备，包括反应容器和储罐； (2) 检查固有危害是否替代，即检查是否采用相对安全的材料和工艺，例如惰性 气体的使用和危险催化剂的替代 ；
(3) 检查固有危害是否缓和，即检查操作条件是否安全，例如 ：常温、常压和 液态 ；
(4) 检查固有危害是否未简化，即检查是否存在未简化操作和工艺，比如复杂的 手动装置和附加的控制装置 ；
排查 (1) 至 (4) 后，若检查项均正常，则判断发生严重破坏。 在进行上述的各 项检查后，如果有一项出现问题，则判断初始泄漏事件逐步发展至灾难性事故，即造成 人员伤亡、设备停产和环境的严重污染。