油气管道完整性维护决策的有限费用优化方法

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第25卷第5期天然气工业油气管道完整性维护决策的有限费用优化方法*张鹏陈利琼侯向秦(西南石油学院)张鹏等．油气管道完整性维护决策的有限费用优化方法．天然气工业，2005；25(5)：131～133摘要管道失效后果会引发财产损失、人身安全损失及环境破坏。有限费用优化是在人身安全和环境破坏的约束下，以“使管段总失效损失期望费用最小”为原则，通过求解优化数学模型，而获得最优维护方案。它可使维护方案在3类损失方面得到平衡和协调。文中提出了3种损失的货币化思想，认为财产损失可按传统的直接经济损失计算方法来确定；生命损失的货币度量要

2、从人员死亡和伤残两部分来考虑，并给出了两部分损失的影响因素和确定原则；将环境破坏损失分为对人类健康影响的损失和对生态资源影响的损失，二者都需要根据国情和国家的法律法规来分析损失影响因素，并从环境因素、环境要素和影响因子3个角度，重点分析了造成生态资源破坏的因素体系，为环境破坏损失的货币化奠定了基础。最后，推荐了不同情况下的优化方法。主题词集输管道管道维修费用优化风险分析决策方法人身安全准则；在图l(b)中，最小费用不满足人身风一、有限费用的优化方法险准则，这时应选择满足人身安全准则的最经济的在本刊2004年第8、9期，介绍了基于风险的油解。考虑环境问题，可用每千米管线

3、允许溢出物的总气管道完整性维护决策优化的原理和基于效用的优体积作为约束，这时，有限费用优化方法同样实用。化方法。这里再介绍一种基于费用的优化方法，即费用誓磐失费效损用失有限费用优化方法。缡。有限费用优化以人身安全和环境破坏为约束。最小期望费用．—在这些约束下，产生最小期望费用的解是最优解。维护＼．{最大允许预算一人身风险这种方法如图l所示，给出了一个典型的风险一费／／‘≯l

4、＼用曲线，当在最大允许人身风险和最大维修预算约最优风险值风险束下，可以得到最优解。(曩)最优解满足费用和人身风险约束(选择最优解)管线的完整性维护费用可分为硬件投入和软件投入，硬件投入是指管线安全

5、技术设施、设备的购置安装以及安全保险费用等；软件投入是指安全规章的制定、管线的检修以及相关人员的安全教育培训等。管线事故所带来的损失可分为直接经济损失和间接经济损失。因事故造成人身伤亡及善后处理所最优风险值风险支出的费用，以及被毁坏的财产的价值规定为直接(b)最优解不满足人身风险约束(选择最大允许人身风险)经济损失；因事故导致的产值减少、资源破坏和受事故影响而造成的其他经济损失规定为间接经济损圈1有限费用优化方法示意圈失”。在图l(a)中，最优解可在维修预算前提下满足*本文为石油科技中青年创新基金、油气藏地质及开发工程国家重点实验室开放基金(PLN0113)、四川省应

6、用基础研究专项基金(01GY051-40)项目。作者简介：见本刊2004年第1O期。·l3l·维普资讯http://www.cqvip.com天然气工业2005年5月理的要求，要求在污染物进入环境前，实施有效管．这种方法的优点是可以使最优解在费用、人身安全以及环境保护3个方面得到平衡，当然，也可不理，预测其进人环境后的污染危害。因此，对管道泄考虑环境保护因素，管理者·般要求风险管理应满漏的环境破坏后果也要给予更多的关注。足得到认可的人身和环境风险水平。例如，欧洲一环境破坏按影响程度可分为生态破坏和环境污些国家政府机构(如英国的健康和安全执行委员会：染。HSE1989)

7、已经提出了可接受的人身安全风险水环境破坏损失按评价目标可分为对人类健康影平。。有限费用优化方法的缺点是，所得决策不是响的损失和对生态资源影响的损失鸥。从管理者的观点出发做出的最佳选择，对在役管线(1)对人类健康影响的损失更是如此，因为它要求用不符合实际的开支去满足环境对人体健康的危害是环境破坏最为直接的认可的人身安全和(或)环境保护准则。问题。油气介质对人体健康危害的评价中主要是根据油气的化学特性和毒性特性来评估其可能造成二、管道失效后果损失的货币量化的，并对其给人群健康造成的后果(热辐射、噪音、急对管道公司来说，管线的失效后果损失一般从3性病、慢性致癌等)进行货币量

8、化。方面进行考虑：直接经济损失l、生命损失和环境这部分损失货币量量化指标要考虑到：可能卷破坏(损失)。入官司的诉讼费用；对人群健康危害的赔偿；与人群1．直接经济损失的货币化以及当地有关方面进行协调的费用；因为污染而造直接经济损失的货币化度量要考虑到损坏的资成死亡的赔偿费用以及善后费用；环保部门的罚款、产和设备、泄漏介质产值、因为失效引起停产等方面信誉影响损失的相应费用等。的价值“。这部分损失的货币化度量相对容易，这(2)对生态资源破坏的损失里主要介绍生命损失和环境破坏损失的货币度量方评估生态资源破坏的损失时，应主要考虑以下法。因素：油气泄漏时对水、土