试油修井设备系统安全评价

发布时间：2016-05-17 06:26

第一章   安全评价和综合评价方法

1.1  安全评价方法
安全评价也被称之为风险评价或危险评价，安全评价的目的是实现安全，是运用安全系统工程原理和方法，识别和评价工程、系统、生产经营活动中存在的危险、有害因素，确定系统发生危害的几率和损失程度，提出科学合理可行的安全对策。 安全评价是落实“安全第一、预防为主、综合治理”方针的重要保障，是安全生产监督管理工作的重要手段。安全评价方法，，目前已经有数十种之多，因而使用时应了解系统，并选用合适的方法。目前石油行业依据不同生产企业特点，主要使用安全检查表法、事件树分析法、事故树分析法、预先危险性分析法、故障类型影响分析法、危险和可操作性分析法、作业条件危险性评价法[10-17]。安全检查表法是根据相关的安全规范、标准、制度及其他系统分析方法分析的结果，系统的进行科学的分析，找出各种不安全因素，依据检查项目把找出的不安全因素以问题清单的形式制成表格，并依此表格实施安全检查和诊断的系统安全分析方法。 安全检查表法的关键是安全检查表的编制和实施。安全检查表必须包括系统和子系统的全部主要检查点，应列明所有可能导致事故发生的不安全因素。安全检查表法相对其他安全评价方法来说，是一种最基本、最简单、应用较广泛的安全评价方法。 安全检查表法适用于工程的各个阶段，善长对于熟知的工艺进行分析，有经验的人员还要将设计文件与相应的安全检查表进行比较，但是也可用于新工艺过程的早期的开发阶段.但是由于安全检查表法只能作定性分析，不能提供事故后果分析及危险型分级，因此很少用于安全预评价，多用于对已运行的系统的评价。 安全检查表法自 20 世纪 30 年代投入应用以来，已有很多成功案例，例如日本劳动省的安全检查表、美国杜邦公司的过程危险检查表、我国机械工厂安全性评价表、危险化学品经营单位安全评价现场检查表、加油站安全检查表、液化石油充装站安全评价现场检查表、光气及光气化产品生产装置安全检查表等。 
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1.2  综合评价方法
在现实生活、工作中，我们经常会遇到综合评价问题，而我们知道，评价的依据就是指标。但由于影响各评价事物的因素往往是众多而复杂的，如果仅从单一指标上对被评价事物进行综合评价不尽合理，因此往往需要将反映被评价事物的多项指标的信息加以汇集，得到一个综合指标，以此来从整体上反映被评价事物的整体情况，这就是多指标综合评价方法。近年来，围绕着多指标综合评价，其他领域的相关知识不断渗入，使得多指标综合评价方法不断丰富，有关这方面的研究也不断深入。目前国内外提出的综合评价方法已有几十种之多，但总体上可归为两大类：即客观赋权评价法和主观赋权评价法。前者根据指标之间的相关关系或各项指标的变异系数来确定权数，如灰色关联度法、TOPSIS 法、主成分分析法等；后者多是采取定性的方法，由专家根据经验进行主观判断而得到权数，如层次分析法、模糊综合评判法等。以下是对几种常见综合评价方法的概述[21-29]。 
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第二章  运用模糊综合评判方法对试油修井设备进行质量评估

2.1  模糊综合评判的主要步骤
如上所述，模糊综合评判是以模糊变换原理为基础，根据最大隶属度原则，考虑与被评价事物有关的各个因素，对其进行的综合评判的一种方法。该方法的数学模型计算主要步骤如下[30-37]。权重系数可分为主观权重系数和客观权重系数。主观权重系数（又称经验权数）是指人们对分析对象的各个因素，按其重要程度，依照经验，主观确定的系数，例如专家咨询权数法（Delphi 法）、层次分析法（AHP 法）和专家评分法。这类方法人们研究的较早，也较为成熟，但客观性较差。客观权重系数是指经过对实际发生的资料进行整理、计算和分析，从而得出的权重系数，例如熵权法、标准离差法和 CRITIC 法；这类方法研究较晚，且很不完善，尤其是计算方法大多比较繁琐，不利于推广应用。 
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2.2  二级模糊综合评判
在现实生活中，由于被评判对象的构成较为复杂，影响评判结果的因素较多，因素权重难以确定，或者某些因素自身受到其他多个因素影响时，就需要进行多级模糊综合评判。本文仅对试油修井设备系统安全评判拟用到的二级模糊综合评判作简单介绍[38-40]。 从流程示意图可以看出，每给出一个变化条件 R（因素和权重矩阵），就可以求得一个结果，最终可以求得目标层的综合评判结果。通过多次模糊综合评判，可以有效反映出组成复杂系统（评价对象）各因素的层次性和相互关系。合理运用多级模糊综合评判，可以得出精确、直观、科学的评判结果。 试油修井设备系统是一个综合系统，试油作业是野外作业，作业区域环境各异，因此该系统的质量受队伍配置、设备型号、现场环境、季节因素等综合因素的影响，对该系统的评估需要考虑的因素比较多，工作量较大。在确定试油修井设备系统质量评价指标时，应坚持科学性、系统性、可操作性的原则。科学性是指指标体系应该能够科学地、客观地、充分地、系统地、准确地反映试油修井设备系统质量状况；系统性是指指标划分、选用、评价过程中要统筹考虑各个系统的关联，实现整体性与独立性的有机结合和统一；可操作性主要是指指标体系的设置尽量避免形成庞大的指标群或层次复杂的指标树，指标的数据易采集，计算公式科学合理，评价过程简单，利于掌握和操作。 
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第三章   试油修井设备机系统井架承载能力测试与评定......26 
3.1  井架承载能力测试技术原理.........26 
3.2  渤海钻探 S08***试油队试油井架承载能力测试 .......27 
3.3  数值分析与结果评定.........33 
3.3.1  渤海钻探 S08***试油队井架结构分析.......33 
3.3.2  渤钻井下 S08***-404578#井架数值模拟....34 
3.4 井架承载能力评定结论......40
3.4.1  井架测试 ......40 
3.4.2  井架数值模拟 ....40 
3.4.3  井架测试和数值模拟综合分析........41 
3.4.4  井架承载能力评定.........41 
第四章  试油系统设备安全评价.....42 
4.1  试油系统设备安全评估检查表的制定......42 
4.2  分级分值及分值计算规定.......55 
4.3  渤海钻探 S08***试油队安全评价综合结论.........56 
 
第四章   试油系统设备安全评价

试油系统设备安全评价分为两个部分，井架承载能力安全评价和安全评估检查表法评价。依据 SY 6326-2012《石油钻机修井机井架底座承载能力检测评定方法和分级规范》的规定，井架承载能力评定可分为 A、B、C、D 四级[53]。为了方便的与井架承载能力评定级别对应，因此在此将最终整套设备的安全评定结果也分成四级，得到整套石油系统设备的最终安全评价结论。 

4.1  试油系统设备安全评估检查表的制定

根据试油系统设备的功能特点，将试油系统设备分为井架和底盘、提升系统、动力系统、井控系统、工具、安全设施、照明系统和辅助设备设施八部分，安全检查表也与之对应分为相应的八个表格，总共 235 条检查内容。根据检查内容对设备的重要程度将检查内容分为关键、重要、次重要、一般四级，在 235 条检查项中，关键项 21 条，重要项 106 条，次重要项 74 条，一般项 8 条，此外还有 26 条未定义具体内容的检查项，以供安全评价人员根据现场实际情况填写。具体检查表内容见表 4-1 至表 4-8。 在安全评定过程中，为了使评定结果直观化，考虑到井架安全性的重要程度，制定了井架承载能力不同级别的分值，以便将其与安全检查表的得分相加，得到整套设备的最终得分和评定级别。

 

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结   论

试油修井设备系统是井下作业过程常用的一套设备，设备安全是保证试油修井作业安全、有序进行的基础，对试油修井设备系统的质量和安全进行有效评估是一项具有重要现实意义的工作。通过运用建立在模糊数学理论基础上的模糊综合评判方法对试油修井设备系统进行质量评估，结合井架承载能力检测和现场安全检查表的评价结果，对在役试油修井作业设备进行了评估，得到以下结论： 
1．通过两级模糊综合评判方法对 S08XXX 队的在役试油修井系统进行了设备质量评估。运用承载能力测试和现场安全检查表法，对同一系统做了综合安全评估。综合安全评估结果与模糊综合评判结果结论较为一致：针对被评判队伍设备的质量状态，38.77%的检测人员认为是良，29.06%的检测人员认为是中，这一结果与通过承载能力测试和现场检查表法求得的Ⅲ级分级结论较为一致，相互验证了两种方法的有效性。 
2．进行模糊综合评判时，指标选取和权重的确立过程，实质是现场安全检查表法各个指标和所占分数的确立过程。由于试油修井作业现场环境各异、在役设备型号不同、专家认识水平不一等因素，针对具体的某一套设备，应对中国石油集团现有标准根据实际进行修订和简化，使得安全检查表法更有针对性并确保结果的科学性。 
3．设备质量状况评估是一项系统工程，设备管理部门和使用维护单位应该建立完善的设备使用、管理、维护保养和质量评估记录，以便于全面、真实的了解设备运转状况，为设备质量和安全性能评估提供更多的有益参考。
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参考文献(略)

本文编号：45915