城市燃气管道系统风险评价研究

城市燃气管道系统风险评价研究

马跃跃

关键词：城市燃气管道；风险评价；方法；建议

1引言

由于天然气具有较强的清洁性，在使用过程中不会对环境造成污染，所以被人们广泛的运用在实际生活中。随着天然气的广泛应用，燃气管道的数量也不断上升。但是，由于我国大多数的燃气管道使用时间较长，管道发生了不同程度的老化，使天然气在运输的过程中存在一定的安全风险。要想从根本上解决这一问题，就要对燃气管道系统进行风险评价，确保天然气的运输安全。

2我国城市燃气管道系统风险评价研究现状

20世纪90年代中期，我国已开展了有关油气管道安全风险评价的系列研究及应用试验工作，国内油气长输管道的风险评价技术发展最快。研究人员在借鉴国外研究成果的基础上，综合运用专家评分法、故障树法和模糊数学等多种分析方法，提出了一系列切实可行的评价方法。

城市燃气管道系统方面，采用油气管道安全风险评价的研究方法，对管道的风险可接受程度进行探讨，考虑了天然气管道失效可能性和失效后果严重度的影响因素，克服了只依靠失效概率进行评价带来的片面性和局限性。但由于城市燃气管道风险影响因素多，从设计、施工、操作到第三方破坏、腐蚀破坏、后果研究等方面多达几百个相关因素，加之我国城市燃气管道建设初期并没有建立相应的历史数据和原始设计资料库，管道投入使用后的运行情况完全依靠人工记录，大量资料缺失，这些客观情况增加了建立城市燃气管道风险评价模型的难度，削弱了城市燃气管道原始数据的真实性和可靠性。目前国内尚未形成系统、完整的风险评价技术体系用以评价城市燃气管道的安全性。

3城市燃气管道系统风险评价方法

风险评价方法可以分为三类，分别是定性分析、定量分析以及半定量分析，每一类中都包含很多方法，接下来将根据我国实际情况，介绍几种符合我国实际情况的风险评价方法。

3.1故障树分析法（或称FTA）

故障树是燃气管道风险评价系统中应用最为广泛的方法，顾名思义，就是将燃气管道系统内发生的故障按照因果关系以树的形状表达出来。树干代表的是故障产生的原因，树干代表的是故障的发生情况，枝叶则是故障发生事件的分支。并且根据故障发生的概率来制定风险评价的方案。这种方法在排除城市燃气管道安全隐患的同时，提高了燃气管道的运输效率。其中，用1-100来表示故障发生的原因，用101-160表示故障发生中的分事件。

3.2故障类型及影响分析（或称FMEA）

分析故障类型法是根据燃气管道的运行情况进行故障类型的判断。同时，对燃气管道在运输过程中的管道保护、管道环境对管道的影响以及电流对管道的影响等因素进行具体的分析，进一步得出这些因素对整个燃气管道系统的影响。另外，此种方法还可以进一步确定天然气管道发生不同故障的不同后果，为今后制定管道维修方案提供有利的条件。并且这种方法不需要过于复杂的操作流程，通过软件的监控就能够准确的对故障类型进行分析，提高维修效率和燃气管道的运行质量。

3.3模拟仿真和概率法

该方法基于蒙特卡洛原理，把燃气管道可能产生风险的因素结合到一起进行分析模拟，并利用了数学中的随机抽样的原理，对每一种因素进行统计，得到每种因素对风险产生的概率，并进行概率分布分析。采用该方法首先要分析可能产生风险的所有因素，包括环境以及人为影响，最后才可以评估概率并提出解决方案。

4燃气管道风险评价的思考和建议

4.1建立适当、通用的安全风险评价法规和制度

燃气管道安全涉及内容十分广泛，需要在安全基础理论的指导下，针对不同类型的事故研究不同的对策，仅仅提出一些注意事项是不够的，还应有相应的各种软、硬件来配合和保证。软件包括各种规章制度、法规、标准规范和评价方法，硬件包括各种检测仪表、设备、通信设施和防护设施等。通过培训提高工作人员的操作技能和人文素质也是十分重要的环节。

4.2建立合理的资料筛选制度

影响系统评价方案的优劣很大程度上受研究资料的影响，进行燃气管道风险评价前我们必须要做的一项工作就是采集、筛选资料，资料采集的好坏直接关系到整个评估工作的效率和效果。

资料筛选主要有以下几方面：①历史资料的详实性，它将直接影响管道风险评价方案的选取、制订研究内容和方法以及风险评价的后续工作。②资料采集手段：研究人员应尽可能的通过多渠道、多方式去获取研究对象的资料，综合采用试验测试、现场调研、走访管道设计方等获取资料，而今有些研究者图省事，采集方法单一，影响了评价结果的准确性。③资料的可信度和一致性，应仔细辨识资料的真伪，并尽可能亲自去获取研究对象的最原始资料，达到数据与评价对象的一致性，从而提高风险评价的可行性和可信度。

4.3建立燃气管网的完整性评价和管理体系

完整性评价和管理是指管道公司根据不断变化的管道因素，获取与专业管理相结合的管道完整性的信息，持续地对管道潜在风险因素进行识别和评价，并采取相应的控制对策，将风险水平始终控制在合理的、可接受的范围内，以最终达到减少和预防发生管道事故、经济合理的保证管道的安全运行的目的。包括对管道本体的适用性评价、管道和站场设施故障诊断、地质灾害评估等，并运用IT技术提升管道的完整性评价和管理水平。当前国内对城市燃气管道在完整性风险评价方面研究才刚刚起步，研究面较窄，由于燃气管道广布于密集的居民区，对居民生活影响很大，因此，进行完整性风险分析显得尤为重要，为此我们应当联合相关专业，充分借鉴国外研究成果，加大力度对这些方面进行深化研究，促使管道运行管理更科学。

5结束语

目前我国城市燃气管道发展迅速，安全状况不容忽视，部分城市燃气管道运行巳达20年之久，存在大量安全隐患。这就迫切需要运用科学的风险评价技术，降低城市燃气管道风险，防患于未然。城市燃气管道的风险构成是一个包含众多因素和复杂内在关联的体系，因此，我们必须利用决策理论，根据研究对象的实际情况建立合理模型，并选取适当的评价方法。风险评估不仅预测了系统发生各项事故的概率，而且分析了其发生的原因和造成的后果，评价结果还能真实反映城市燃气管网系统的安全状况，帮助改进和降低损害事件发生的可能性，给燃气公司提供合理预防信息，给管理层、操作者合理建议，进行最佳运行控制和提高对设备的可信度，从而提高燃气行业的经济效益，并确保全国城市燃气管道的安全运行，促进城市整体安全水平不断提高。

参考文献：

[1]彭海涛，郭丹，段明盛.城市燃气管道环境风险评价和管理探讨[J].油气田环境保护，2013，23（05）：68-71+85.

[2]王璨.城市燃气管道风险评价与管理研究[D].西安建筑科技大学，2013.

[3]贾增科.城市燃气管道风险评价研究[D].河北工程大学，2008.