研究总院研发定量风险分析技术优化平台方案设计
做放心平台
[中国海洋石油报2016-11-14]
“一旦发生火灾、爆炸等事故,我们不再担心平台坍塌。”谈起正在研发的定量分析技术,研究总院工程研究设计院安全节能总师兼安全节能室主任李忠涛自豪地说。
对于中国海油,定量风险分析技术还有些陌生。该技术通过三维仿真模拟,分析事故发生、发展过程,事故发生频率及后果大小,把传统的定性安全分析转向了定量分析评估,为优化工程设计、制订安全防护措施提供了量化的参考依据。
老模式建平台,不放心
2008年,在设计荔湾3—1平台时,科研人员忽然有些不放心。如此大规模的中心平台,再按固定规范设计安全防护设施,一旦出现险情,能否管用?
以前,防火漆喷涂、防火防爆墙选型通常是借鉴类似项目经验。但被借鉴的项目本身也没有进行过验证,而且工艺流程、介质物性、总体布置等差异都可能影响事故的波及范围、后果、发生概率等。
一个平台需要多厚的防爆墙?传统定性风险分析无法给出确切结果,只有通过定量的风险模拟,才能推定事故发生过程,得出可供参考的数据。为此,研究总院与国外第三方进行技术合作,力图将平台存在的安全隐患以定量分析的方式分析出来。
边学边做谋破局
合作攻关,并不意味技术难题会迎刃而解。此时,定量风险分析技术在国外也处于探索阶段。
研究之初,科研人员就感受到其中阵阵“难意”:外方核心技术属于保密范畴,公开推荐的做法和技术路线仅是纲领性概述;缺少硬件工具,不具备仿真分析的能力;人员配置不够,存在大量的技术难点有待攻克。
在国内,对风险的定量模拟分析,因为存在大量不确定、难以量化、随机变化的因素,基础输入数据的推导还是大多通过专家评判和依靠经验方法选取,这也是定量风险分析技术目前面临的最大障碍。
面对困难,科研人员只能逐步攻关。他们与国外公司进行了数十次技术交流。此外通过后续几个项目的外委,不断消化吸收国外技术,了解他们的技术方法和解决问题的思路。
在此基础上,研究总院形成了用于定量分析海洋石油平台的分析方法,建立了泄漏扩散模型,可燃气累积概率、高温烟气扩散、点火模型等分析方法,可定量分析高温烟气以及平台火灾爆炸风险。
提升平台安全性能
通过仿真风险分析,科研人员可以对潜在事故、风险大小进行定量评估,并据此对高温的排烟布置、总体布置、防火漆的喷涂面积和耐火能力、防火墙防爆墙的设计选型等问题进行优化,极大提高了平台的安全性能。
例如,以前只能根据经验猜测防火墙厚度,且不能确定防护效果。现在借助仿真风险分析,科研人员通过模拟计算,在设计阶段就可以明确平台不同区块所承受的爆炸强度,从而对生活区和工艺区进行区别设计。一旦平台发生爆炸,确保平台不会完全倒塌,减少人员伤亡。
此外,定量分析的结果也为平台设计提供了科学合理的量化参考依据。根据以往经验,单个CEP平台进行定量分析后,仅节省的防火漆的费用就超过200万元。
目前,科研人员分析的基础数据还是借鉴国外的数据库,随着仿真风险分析技术的不断创新、发展以及根据我国海洋石油技术特点的积累和沉淀,研究总院将进一步构建符合我国海洋石油特点的数据库,确保分析结果更加科学和精确。
