Áp dụng phương pháp định lượng vào quản lý rủi ro trong công tác vận hành nhà máy và đường ống dẫn khí đốt cao áp của công ty đường ống khí nam côn sơn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN NINH BÌNH ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG VÀO QUẢN LÝ RỦI RO TRONG CÔNG TÁC VẬN HÀNH NHÀ MÁY VÀ ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ ĐỐT CAO ÁP CỦA CÔNG TY ĐƯỜNG ỐNG KHÍ NAM CÔN SƠN LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH QUẢN TRỊ KINH DOANH NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS TRẦN VĂN BÌNH HÀ NỘI – NĂM 2016 Luận văn cao học: Quản trị kinh doanh Học viên: Nguyễn Ninh Bình LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung luận văn chưa nộp cho chương trình cấp cao học chương trình đào tạo cấp khác Tôi xin cam đoan thêm Luận văn nỗ lực cá nhân Các kết quả, phân tích, kết luận luận văn (ngoài phần trích dẫn) kết làm việc cá nhân Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả Nguyễn Ninh Bình ii Luận văn cao học: Quản trị kinh doanh Học viên: Nguyễn Ninh Bình LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin trân trọng cảm ơn thầy cô, người tận tình hướng dẫn, giúp đỡ suốt trình nghiên cứu hoàn thành luận văn thạc sỹ Đồng thời, bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc với thầy giáo, cô giáo trường Đại học Bách Khoa Hà Nội – Viện Kinh tế Quản lý hết lòng tham gia giảng dạy chương trình cao học Quản trị kinh doanh khóa CH2013B Những kiến thức quý báu tiếp thu từ thầy, cô thực hữu ích cho công việc tương lai Đặc biệt, cho phép cảm ơn hướng dẫn tận tình Phó Giáo sư Tiến sĩ Trần Văn Bình – người trực dõi, giám sát hướng dẫn hoàn thiện luận văn Cuối cùng, chân thành cảm ơn ban lãnh đạo, đồng nghiệp Công ty Đường ống Khí Nam Côn Sơn tạo điều kiện thuận lợi cho hoàn thành tốt nội dung học tập nghiên cứu khoa học suốt thời gian qua Tôi chân thành cảm ơn gia đình, người thân, bạn bè quan tâm, ủng hộ giúp đỡ hoàn thành luận văn iii Luận văn cao học: Quản trị kinh doanh Học viên: Nguyễn Ninh Bình MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM ƠN iii DANH MỤC VIẾT TẮT vi PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ QUẢN LÝ RỦI RO VÀ PHƯƠNG PHÁP QUẢN LÝ ĐỊNH LƯỢNG CÁC RỦI RO GÂY MẤT AN TOÀN TRONG VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ ĐỐT CAO ÁP 1.1 Nhu cầu quản lý rủi ro việc vận hành nhà máy đường ống khí đốt cao áp 1.2 Cơ sở lý thuyết quản lý rủi ro vận hành hệ thống nhà máy đường ống khí đốt cao áp 1.3 Phương pháp luận kỹ thuật đánh giá định lượng rủi ro (QRA) vận hành nhà máy đường ống dẫn khí đột cao áp 11 1.3.1 Thu thập tài liệu 13 1.3.2 Nhận diện mối nguy 14 1.3.3 Xác định cố điển hình 16 1.3.4 Phân tích tần suất xảy tai nạn cố 17 1.3.4.1 Phân tích tần suất cho Đường ống khơi 17 1.3.4.2 Phân tích tần suất cho Đường ống bờ 22 1.3.5 Mô hình hậu 27 1.3.6 Đánh giá định lượng rủi ro 28 1.3.7 Kiến nghị giải pháp để giảm thiểu rủi ro 31 CHƯƠNG 32 ÁP DỤNG, PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN ĐỊNH LƯỢNG RỦI RO ĐỐI VỚI TÁC NHÂN GÂY MẤT AN TOÀN HỆ THỐNG ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ CỦA CÔNG TY ĐƯỜNG ỐNG KHÍ NAM CÔN SƠN 32 2.1 Giới thiệu hệ thống đường ống khí cao áp Công ty Đường ống Khí Nam Côn Sơn 32 2.1.1 Giới thiệu hệ thống đường ống biển NCSP: 33 iv Luận văn cao học: Quản trị kinh doanh Học viên: Nguyễn Ninh Bình 2.1.2 Giới thiệu đường ống bờ 37 2.2 Công tác quản lý rủi ro vận hành nhà máy đường ống khí đốt cao áp NCSP 40 2.3 Đánh giá rủi ro định lượng cho hệ thống đường ống NCSP 42 2.3.1 Đánh giá rủi ro định lượng cho hệ thống đường ống biển 42 2.3.1.1 Nhận diện phân tích mối nguy hiểm Đường ống biển NCSP 42 2.3.1.2 Đánh giá tần suất cho đường ống biển NCSP qua hiệu chỉnh liệu Parloc 45 2.3.1.3 Kết mô hình hậu 50 2.4 Đánh giá rủi ro định lượng cho hệ thống đường ống bờ 52 2.4.1 Nhận diện nguy hiểm có thể gây từ hệ thống đường ống dẫn khí Nam Côn Sơn 52 2.4.2 Phân tích, hiệu chỉnh tần suất xảy cố cho Đường ống NCSP 53 2.4.2.1 Hiệu chỉnh yếu tố thiết kế (DF) 53 2.4.2.2 Hiệu chỉnh độ chôn sâu 54 2.4.2.3 Hiệu chỉnh theo nguyên nhân khác 54 2.4.2.4 Hiệu chỉnh tần suất có thành bê-tông 55 2.4.3 Mô hình hậu 59 2.4.3.1 Dữ liệu đưa vào mô hình tính toán 59 2.4.3.2 Kết mô hình hậu 66 CHƯƠNG 70 KẾT QUẢ THỰC HIỆN, KIẾN NGHỊ GIẢM THIỂU TÁC ĐỘNG CÁC RỦI RO, VÀ ĐỀ XUẤT MỞ RỘNG MÔ HÌNH 70 3.1 Kết thực kiến nghị 70 3.1.1 Kết đánh giá kiến nghị cho đường ống Biển 70 3.1.2 Kết đánh giá kiến nghị cho đường ống Bờ 78 3.2 Các hạn chế khó khăn, khả ứng dụng Đề Tài 85 3.2.1 Các hạn chế: 85 3.2.2 Khả ứng dụng đề tài 86 v Luận văn cao học: Quản trị kinh doanh Học viên: Nguyễn Ninh Bình DANH MỤC VIẾT TẮT VIẾT TẮT GIẢI THÍCH NCSP Công ty Đường ống Khí Nam Côn Sơn LSIR đường đồng mức rủi ro cá nhân riêng HAZID Các mối nguy hiểm IRPA Rủi ro cá nhân hàng năm DNV Det Norske Veritas vi Luận văn cao học: Quản trị kinh doanh Học viên: Nguyễn Ninh Bình DANH MỤC BẢNG Bảng 1-1 Tổng hợp loại hư hỏng đường ống nguyên nhân 15 Bảng 1-2 Phân loại cố/ rò rỉ cho đoạn hệ thống ống khơi theo nguyên nhân 19 Bảng 1-3 Phân bố dạng rò rỉ đường ống theo kích thước lỗ rò 21 Bảng 1-4 Phân tích chi tiết nguyên nhân gây rò rỉ cho đoạn hệ thống ống 22 Bảng 1-5 So sánh tần suất rò rỉ hệ thống đường ống giới: 23 Bảng 1-6 Phân bố kích thước cho dạng hư hỏng 25 Bảng 1-7 Phân bố kích thước rò rỉ 25 Bảng 1-8 Tần suất rò rỉ sở sử dụng nghiên cứu 26 Bảng 1-9 Tác động xạ nhiệt đến người xảy cháy tia 27 Bảng 1-10 Thời gian gây hư hỏng lý thuyết kết cấu thép (DNV technical) 28 Bảng 2-1 Đánh giá lại nguyên nhân rò rỉ cho đoạn hệ thống ống NCS 26” 46 Bảng 2-2 Tần suất rò rỉ tính toán cho đoạn đường ống NCS 26” 50 Bảng 2-3 Điều kiện rò rỉ khí cho đường ống NCS 26” 51 Bảng 2-4 Những nguy hiểm có thể xảy từ đường ống dẫn khí Nam Côn Sơn 52 Bảng 2-5 Tần suất rò rỉ đường ống Nam Côn Sơn sau hiệu chỉnh DF 53 Bảng 2-6 Tần suất rò rỉ sau hiệu chỉnh tác động bên nhờ độ sâu 54 Bảng 2-7 Tần suất rò rỉ sau hiệu chỉnh theo nguyên nhân khác 54 Bảng 2-8 Tuần suất rò rỉ sau hiệu chỉnh thành bê-tông 55 Bảng 2-9 Tần suất rò rỉ sau hiệu chỉnh sử dụng đánh giá rủi ro 57 Bảng 2-10 Tần suất rò rỉ Trạm 58 Bảng 2-11 Các nguồn sinh lửa dọc hành lang tuyến ống 61 Bảng 2-12 Loại thời tiết tốc độ gió dùng PHASTRISK 62 vii Luận văn cao học: Quản trị kinh doanh Học viên: Nguyễn Ninh Bình DANH MỤC HÌNH Hình 1-1 Tiêu chuẩn rủi ro tử vong cá nhân theo “Quy chế bảo đảm an toàn hệ thống đường ống vận chuyển khí đất liền 11 Hình 1-2: Quy trình phân tích định lượng rủi ro (QRA ) [1] 13 Hình 1-3 Các cố đường ống khu vực Biển Bắc 18 Hình 2-1 Các dạng tia rò rỉ từ đường ống 65 Hình 2-2 Tia khí Metan có cố rò rỉ 25 mm trạm van Long Hải 66 Hình 2-3 Sự cố đứt gãy trạm van Long Hải 67 Hình 2-4 Khoảng cách cường độ xạ nhiệt xảy cố cháy tia đoạn Dinh Cố- Bà Rịa F 1.5m/s 68 Hình 2-5 Khoảng cách cường độ xạ nhiệt xảy cố cháy tia đoạn Dinh Cố- Bà Rịa D 5m/s 68 Hình 2-6 Mặt cắt đám mây khí xảy cố rò rỉ đoạn làng Hội Bài 69 Hình 3-1 Đường đồng mức LSIR đường ống Nam Côn Sơn 26” bên vùng 500m an toàn giàn 70 Hình 3-2 Mặt cắt ngang LSIR đường ống Nam Côn Sơn 26” bên vùng 500m an toàn giàn 71 Hình 3-3 Đoạn đường đồng mức LSIR đường ống Nam Côn Sơn 26” 71 Hình 3-4 Đoạn rủi ro cắt ngang LSIR đường ống Nam Côn Sơn 26” 72 Hình 3-5 Đường đồng mức LSIR gần đất liền đường ống Nam Côn Sơn 26” 73 Hình 3-6 Rủi ro cắt ngang LSIR gần đất liền đường ống Nam Côn Sơn 26” 73 Hình 3-7 Đường đồng mức rủi ro LSIR tuyến Long Hải – Dinh cố 79 Hình 3-8 Đường đồng mức rủi ro cho đoạn Dinh Cố - Bà Rịa 80 Hình 3-9 Đường đồng mức rủi ro cho đoạn Bà Rịa – Hội Bài 81 Hình 3-10 Đường đồng mức rủi ro cho đoạn Hội Bài 82 Hình 3-11 Đường đồng mức rủi ro đoạn Hội Bài – Phú Mỹ 83 viii Học viên: Nguyễn Ninh Bình Luận văn cao học: Quản trị kinh doanh PHẦN MỞ ĐẦU Lý lựa chọn đề tài Cùng với phát triển xã hội công công nghiệp hóa đại hóa đất nước, lượng vấn đề bàn nhắc đến nhiều buổi hội thảo, buổi họp thường kỳ Quốc Hội năm gần Để đảm bảo an ninh lượng quốc gia đáp ứng nhu cầu phát triển ngày nhanh xã hội, công tác cung cấp lượng đặt lên hàng đầu, nhiều dự án lượng nhà nước trọng đầu tư phát triển như: nhà máy thủy điện Sơn La tỉnh miền trung, nhà máy điện gió Ninh Thuận Bạc Liêu dự án thu gom khí đốt cao áp từ mỏ khơi vào bờ cung cấp cho nhà máy nhiệt điện Phú Mỹ, Long Sơn, Cà Màu, Thái Bình Trong đó tổ hợp Khí Điện Đạm Phú Mỹ khởi công đưa vào vận hành từ năm 2003 công trình trọng điểm quốc gia, góp phần cung cấp 30-40% sản lượng điện quốc gia năm, góp phần giảm thiểu an ninh lượng vào tháng mùa khô, ở đó Công ty Đường Ống Khí Nam Côn Sơn quản lý 400 Kilo mét đường ống bờ biển, vận chuyển tỷ mét khối khí cao áp năm, chiếm 80% sản lượng khí đốt cao áp thu gom vào bờ nước coi mắt xích quan huyết mạch tổ hợp Khí Điện Đảm Phú Mỹ Vì công tác bảo đảm an toàn tuyệt đối, giảm thiểu thiệt hại đến mức tối đa tổn thất người kinh tế xảy cố vận hành hệ thống đường ống dẫn khí đốt Nam Côn Sơn đặt lên hàng đầu, nó đảm bảo an ninh lượng quốc gia, đảm bảo cho phát triển bền vững xã hội Nhận thức tầm quan trọng tính cấp thiết nhu cầu thực tiễn việc quản lý rủi ro vận hành đường ống khí cao áp, định chọn đề tài: “ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG VÀO QUẢN LÝ RỦI RO TRONG CÔNG TÁC VẬN HÀNH NHÀ MÁY VÀ ĐƯỜNG ỐNG DẪN KHÍ ĐỐT CAO ÁP CỦA CÔNG TY ĐƯỜNG ỐNG KHÍ NAM CÔN SƠN”, với hi vọng có nghiên cứu phân tích sâu phương pháp định lượng Học viên: Nguyễn Ninh Bình Luận văn cao học: Quản trị kinh doanh công tác quản lý rủi ro vận hành đường ống dẫn khí đốt cao áp, đưa số giải pháp cải thiện công tác quản lý hệ thống này, giúp cho Công ty Đường ống Khí Nam Côn Sơn hoàn thiện quản lý mình, đảm bảo hệ thống vận hành với độ tin cậy an toàn cao 1.1 Ý nghĩa khoa học đề tài: Đề tài xác định tác nhân gây an toàn cho vận hành hệ thống đường ống bờ, biển nhà máy, định lượng hóa rủi ro tiêu chuẩn quốc tế cho quản lý rủi ro công nghiệp dầu khí đưa đề xuất loại bỏ, ngăn ngừa giảm thiểu rủi ro cách hiệu 1.2 Ý nghĩa thực tiễn đề tài: Dựa vào định lượng hóa rủi ro tác nhân gây an toàn cho hệ thống, Doanh Nghiệp (Công ty Đường ống Khí Nam Côn Sơn) có sở xếp mức độ ưu tiên biện pháp loại bỏ, ngăn ngừa kiểm soát tác nhân gây ảnh hưởng đến an toàn hệ thống cách hiệu nhất, đem lại an toàn lợi ích kinh tế cao Mục đích nghiên cứu Trên sở nghiên cứu, phân tích định lượng rủi ro tác nhân gây an toàn vận hành đường ống dẫn khí đốt cao áp bờ biển, giúp Doanh Nghiệp nhận diện tất rủi ro gây an toàn, tập trung kiểm soát vào vào rủi ro trọng tâm nhằm đem lại hiệu an toàn kinh tế cao nhất, tốn trình vận hành hệ thống Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài: Hệ thống đường ống bờ, biển nhà máy Công ty Đường ống Khí Nam Côn Sơn Phương pháp nghiên cứu Luận văn sử dụng tổng hợp phương pháp thu thập liệu, phương pháp thống kê, tổng hợp diễn giải, phương pháp phân tích phương pháp Học viên: Nguyễn Ninh Bình Luận văn cao học: Quản trị kinh doanh không xác sử dụng nhiều hệ số hiệu chỉnh để đưa gần với môi trường Việt Nam - Bộ phần mềm tích hợp đánh giá định lượng phải mua quyền từ nước với giá thành cao, điều làm hạn chế cho việc mở rộng mô hình đánh giá - Phương pháp cần thu thập nhiều thông số trình vận hành đó cần có hệ thống quản lý tích hợp, lưu trữ truy xuất dễ dàng, nguồn liệu tin cậy, trung thực người nhập số liệu 3.2.2 Khả ứng dụng đề tài - Mô hình đánh giá định lượng rủi ro phương pháp tiên tiến áp dụng cho hoạt động bảo dưỡng ngăn ngừa nhà máy có rủi ro cao Việc xác định tần suất kiểm tra, phương pháp kiểm tra hướng đề đề tài mở rộng nhằm tối ưu chi phí vận hành bảo dưỡng thay thực theo định kỳ - Mô hình mở rộng áp dụng cho nhà máy Điện, Đạm, Máy điện hạt nhân, giàn khai thác dầu khí, xạc lỡ đất đá, quy hoạch đô thị… 86 Học viên: Nguyễn Ninh Bình Luận văn cao học: Quản trị kinh doanh TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Thông tư 50/2012-TT-BCT, ngày 28 tháng 12 năm 2012 Ban hành Ban hành Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia mức rủi ro chấp nhận đánh giá định lượng rủi ro cho hoạt động dầu khí, xăng dầu, hóa chất nhiệt điện [2] Document No 8381-4000-FW-0001, Rev B2, “Lan Tay/Lan Do, Block 06.1 & Nam Con Son, Subsea and Pipeline Protection Philosophy”, January 2000 [3] Document No 8382-3100-AW-0001, Rev B2, “Lan Tay/Lan Do, Block 06.1 & Nam Con Son, Pipeline Detail Design Basis”, January 2000 [4] Parloc 2001, “The Update of Loss of Containment Data for Offshore Pipelines”, 12th June 2003 [5] Doc No OPS-3000-RP-0092, “NCSP and Block 06.1 2003 Pipeline Survey Report, July/August 2003 [6] NCS 26” Pipeline Water Depth Survey (Excel spreadsheet) [7] L.J Li, W.K Jiang & Y.H Ai (24th February 2010), 10.1243/09544062JMES2092, “Experimental Study on Deformation and Shock Damage of Cylindrical Shell Structures Subjected to Under Water Explosion, published in Proc IMechE Volume 224 Part C: J Mechanical Engineering Science [8] ICES Journal of Marine Science, 53: 1051-1053, 1996: “The Physical Impact of Marine Aggregate Extraction in the North Sea” [9] http://world.guns.ru/handguns/rus/spp-1m-underwatere.htm:“Modern Firearms – SPP-1 – Underwater” 87 Học viên: Nguyễn Ninh Bình Luận văn cao học: Quản trị kinh doanh PHỤ LỤC BẢN ĐỒ TUYẾN ỐNG BỜ 88 Học viên: Nguyễn Ninh Bình Luận văn cao học: Quản trị kinh doanh Bản đồ đường ống qua huyện Long Điền 89 Học viên: Nguyễn Ninh Bình Luận văn cao học: Quản trị kinh doanh Bản đồ đường ống qua thị xã Bà Rịa 90 Học viên: Nguyễn Ninh Bình Luận văn cao học: Quản trị kinh doanh 91 Học viên: Nguyễn Ninh Bình Luận văn cao học: Quản trị kinh doanh Bản đồ đường ống qua huyện Tân Thành 92 Học viên: Nguyễn Ninh Bình Luận văn cao học: Quản trị kinh doanh PHỤ LỤC KẾT QUẢ MÔ HÌNH HẬU QUẢ CỦA ĐƯỜNG ỐNG BIỂN NCSP 93 Học viên: Nguyễn Ninh Bình Luận văn cao học: Quản trị kinh doanh Rò rỉ loại 10mm với tốc độ gió 1,5m/s Phân tán rò rỉ loại 10mm, tốc độ gió 5m/s 94 Học viên: Nguyễn Ninh Bình Luận văn cao học: Quản trị kinh doanh Phân tán rò rỉ loại 50mm, tốc độ gió 1,5m/s Phân tán rò rỉ loại 50mm, tốc độ gió 5m/s 95 Học viên: Nguyễn Ninh Bình Luận văn cao học: Quản trị kinh doanh Phân tán rò rỉ loại 100mm, tốc độ gió 1,5m/s Phân tán rò rỉ loại 100mm, tốc độ gió 5m/s 96 Học viên: Nguyễn Ninh Bình Luận văn cao học: Quản trị kinh doanh Mô hình phân tán cho trường hợp đứt vỡ, tốc độ gió 1,5m/s Mô hình phân tán cho trường hợp đứt vỡ, tốc độ gió 5m/s 97 Học viên: Nguyễn Ninh Bình Luận văn cao học: Quản trị kinh doanh Vùng nguy hiểm hậu cháy tia trường hợp xấu mô tả Hình đến tương ứng với kích thước rò rỉ 10mm, 50mm, 100mm đứt vỡ Khuếch tán cháy tia khí bắt cháy dạng tia với vận tốc nhỏ khỏi bề mặt biển, đó có nhiều đặc điểm cháy vùng Khả nổ rò rỉ xuất ở vùng biển Giới hạn vùng nguy hiểm cháy bùng xác định theo mức nguy hiểm giới hạn cháy (LFL), mô tả hình Vùng nguy hiểm khuếch tán cháy tia từ rò rỉ 10mm, tốc độ gió 5m/s 98 Học viên: Nguyễn Ninh Bình Luận văn cao học: Quản trị kinh doanh Vùng nguy hiểm khuếch tán cháy tia từ rò rỉ 50mm, tốc độ gió 5m/s Vùng nguy hiểm khuếch tán cháy tia từ rò rỉ 100mm, tốc độ gió 5m/s 99 Học viên: Nguyễn Ninh Bình Luận văn cao học: Quản trị kinh doanh Vùng nguy hiểm khuếch tán cháy tia từ đứt vỡ, tốc độ gió 5m/s Chú ý cháy tia (và khuếch tán cháy tia) biểu thị lửa phân bố hình nón Ngọn lửa qua diện tích mặt cắt nhỏ điểm rò rỉ tăng lên theo đường kính từ nguồn rò rỉ Lượng nhiệt xạ nhận đối tượng tùy thuộc vào yếu tố đối lập sau: • Đối tượng dạng nhân tố, có giá trị gần zero gần nguồn lửa, tăng nhanh chóng theo khoảng cách nằm ngang cách xa lửa đến lớn • Cường độ xạ nhận đối tượng giảm theo khoảng cách Nhân tố tổng quan nhỏ gần nguồn lửa gây xạ nhiêt điểm đó Yếu tố di chuyển xa nhân tố tổng quan thường tăng nhanh sau đó giảm cường độ xạ nhiệt Điều làm cho số đồ thị có xạ nhiệt giảm gần nguồn lửa, tăng đến giá trị lớn yếu tố di chuyển xa (theo phương ngang) để giảm trở lại Chú ý hình vẽ cường độ xạ nhiệt cháy tia tăng với tốc độ cháy (kích thước lỗ) 100