武汉计量站作为国家石油天然气大流量计量站的分站,承担着年均300-400台天然气流量计的计量检定工作,其地理位置位于武汉市郊区,周边人口稠密,因此该计量站一旦发生事故,不仅会因流量计检定工作的滞后而影响天然气的正常分输销售,还可能引发严重的人员伤亡、重大的经济损失及恶劣的社会影响。目前,国内外的常规天然气站场常采用基于风险的检验(RiskBasedInspection,简称RBI)方法,来对站场的失效风险进行评估、检测和维修。然而,武汉计量站作为天然气流量计检定站,由于增加了检定流程,与常规天然气站场相比,具有管道设备多、人员操作频繁、存在设备跌落风险的特点。因此,常规RBI方法已不能完全适用于武汉计量站,有必要基于常规RBI方法,研究针对武汉计量站流程与生产方式特点的风险定量评价技术。故本文开展了以下几个方面的研究:(1)对武汉计量站进行了三次实地勘察与资料收集,详细分析了计量站的生产流程与人员操作流程,结合PHMSA数据库及《SY/T 6714-2008基于风险的检测》标准,确定武汉计量站的近失效事故为两类,即:机械损伤事故与设备跌落事故。(2)基于确定的武汉计量站近失效事故类型,将武汉站资产失效概率划分为站场管道/设备机械损伤概率及站场设备跌落概率。针对机械损伤概率,基于SY/T 6714标准中关于机械损伤失效概率的半定量计算方法,考虑到武汉计量站检定工作的实际情况,对设备修正系数及管理修正系数进行了改进与修正。针对设备跌落概率,结合武汉计量站检定流程,提取失效影响因素,采用层次分析法,确定各影响因素的权重分配,并建立各环节的量化评分表,进而实现了设备跌落失效概率的半定量计算。(3)基于确定的武汉计量站近失效事故类型,将武汉计量站资产失效后果划分为站场管道/设备机械损伤失效后果及站场设备跌落失效后果;并采用天然气泄漏量、管道/仪器仪表损失和人员伤亡所产生的经济损失之和,作为失效后果的计算准则。针对机械损伤失效后果,以SY/T6714标准及常规站场失效后果计算方法为基础,采用持续泄流模型计算天然气泄漏量,以闪火、喷射火、爆炸热辐射后果覆盖面积内的管道/设备及人员数目计算设备与人员伤亡损失;针对站场设备跌落失效后果,基于现场调研与工艺流程,建立站场设备跌落事件树及重物跌落损伤范围计算模型,通过损伤范围内的管道设备及工作人员数目,计算设备与人员伤亡损失。(4)考虑到武汉计量站与武汉分输站毗邻接壤,失效事故可能发生扩展的问题,从地理位置、相连接的管道、共用系统出发,分析得到两类可能的连锁反应事故:放空系统窜气事故、连接管道失效事故。针对放空系统窜气事故,从事故发生条件出发,基于多米诺效应原理,结合站场位置、放空流程,得到主要失效设备,根据站场资产设备原值,得到该事故的失效概率及失效后果;针对管道失效事故,采用RBI评价方法,对连接管道失效概率及失效后果进行计算;进而实现了武汉计量站与武汉分输站发生连锁反应事故的定量风险评价。(5)对比了国内外失效概率等级划分标准,以体系发展成熟、国际声誉较高的挪威船级社失效概率等级划分标准为基础,结合武汉计量站运营情况,将失效概率以0.0156%、0.156%、1.56%、15.6%为界,划分为A、B、C、D、E五个等级;综合考虑相关法律法规,结合武汉计量站站场实际资产情况,将其管道与设备的失效后果的损失金额总额以100万、1000万、5000万、10000万为界,以及人员死亡数以1人、3人、10人、30人为界,划分为可忽略、需考虑、严重、很严重、灾难性五个等级;通过对比分析风险矩阵、ALARP原则等风险分析手段,采用分析过程明晰、结果明确的5×5风险矩阵作为武汉计量站风险等级划分方案。(6)采用建立的基于RBI的武汉计量站风险评价方法,对武汉计量站现有的146条管段及5台设备进行了风险评价,结果表明武汉计量站最高失效概率为6.4×10-6,发生在与大流量检定台桁车路线相距最近处;最小失效概率为4.5×10-8,发生在与武汉分输站出口相接处;最大失效后果为1110.28万元,发生在与武汉分输站接口处;最小失效后果为0.11万元,发生在过滤器的排污管道处。综合失效概率、失效后果及可接收准则,武汉计量站有6根管道、4台设备处于较高风险等级(二级),其余管道及设备均处于低风险等级(一级),该站场整体安全性能较高。基于武汉计量站的风险评价结果,结合武汉计量站前期制定的检测计划及安排,提出以下两点建议:于2018年6月15日前,对风险等级为二级的管道及设备进行安全质量检验;于2020年6月15日前,对风险等级为一级的管道及设备进行安全质量检验。