天然氣長輸管道線路設計風險評估方法探討

方亞芬丁章克(.云南省安全生產評價檢測中心， 云南 昆明 65004；

2.云南能投天然氣產業發展有限公司， 云南 昆明 650228)

天然氣長輸管道線路設計風險評估方法探討

方亞芬1丁章克2(1.云南省安全生產評價檢測中心， 云南 昆明 650041；

2.云南能投天然氣產業發展有限公司， 云南 昆明 650228)

隨著經濟的發展，人們對石油、天然氣的需求也日益增加，天然氣消費領域的逐步擴大，天然氣工業在整個國民經濟中的地位日益重要。但管道事故的頻發與不斷上升的傷亡數字，也成為伴隨著中國油氣管道行業高速發展的陰影。因此，在設計階段采用科學、有效的風險評估方法對管道路由沿線風險進行評估，預測可能發生的事故類型及事故后果影響范圍，根據影響范圍結合管道路由圖，在具備經濟合理、可操作性的條件下盡可能優化線路走向，降低事故發生的可能性及事故后果嚴重程度，在線路設計階段提高其安全性具有重要的意義。

天然氣長輸管道；風險評估；方法

由于天然氣長輸管道具備外輸能力大、密閉輸送、無噪音、無污染、隱蔽性好、能耗少、運費低、運行周期長、輸送安全、方便等優點，成為我國國民經濟的五大運輸方式之一，發展速度和技術水平已跨入世界先進行列。由于天然氣長輸管道的特性，當輸氣管道通過人口稠密的地區或接近重要設施時，一旦發生火災、爆炸事故將造成生命、財產的巨大損失，同時，也會對下游用戶造成用氣影響，導致停工減產的間接損失。據不完全統計，自1995年至2012年，全國共發生各類管道安全事故1000多起，另有數據表明，傷亡數字在不斷攀升。在社會日益重視公眾安全和環境保護的背景下，輸氣管道系統的安全受到了更為廣泛的關注。因此，在天然氣長輸管道線路設計階段通過科學的評估方法識別風險，在具備經濟合理、可操作性的條件下盡可能優化線路走向，顯得尤為重要。

1 天然氣長輸管道概述

中國首條天然氣長輸管道于1963年在四川巴渝建成，經過幾十年的發展，中國天然氣管道建設技術和管理水平也有了飛速的發展。目前我國油氣管網已經初步形成了“北油南運”、“西油東進”、“西氣東輸”、“川氣東送”、“海氣登陸”的油氣輸送格局。我國天然氣管道事業已經進入蓬勃發展的時期，但是由于天然氣長輸管道輸送壓力高、輸送介質易燃易爆、沿線地質災害、氣候災害、管材疲勞失效、腐蝕失效、違章占壓、外力破壞等原因，導致近年天然氣長輸管道事故頻繁，事故影響后果極為嚴重。

2 天然氣長輸管道路線設計風險評估方法

(1) 風險評估 風險就是事故發生的可能性與事故造成后果的嚴重程度綜合度量，風險的大小取決于事故發生的頻率及事故發生后造成的后果嚴重程度。而風險評估就是針對項目的每一個環節全面調查，綜合分析、科學判定，測評事件帶來的影響或損失的可能程度，并且對可能會造成的后果進行事前預警、采取防范措施。

天然氣長輸管道路線設計風險評估可以在一定程度降低管道線路走向設計方案的風險水平，在管道建設初期就消除一些安全隱患，預估后期可能出現的問題，及早做好預警措施和方案，在設計階段降低管道建成后構成高后果區的可能性，在具備經濟合理、可操作性的情況下盡可能優化線路走向，降低事故發生的可能性及事故后果嚴重程度。

(2) 國內管道風險評估技術現狀 天然氣長輸管道設計風險評估在我國已經逐步推行，也有了一些較為成熟的評估方法，借鑒了國內外管道風險評估技術的基本思想和處理方法，結合了天然氣管道設計、施工、管理等實際情況和條件，遵循中國天然氣管道的標準，建立了符合中國國情、適合中國天然氣管道實際的路線評估方法，這不僅提高了新建天然氣管道的設計和施工技術水平，也提高了新建天然氣管道的安全可靠性，更延長了天然氣管道的設計使用壽命。

(3) 風險評估 風險評估是天然氣管道安全管理的有效方法，通過風險評估能預測管道可能發生的事故類型、可能發生的頻率、事故發生趨勢、事故后果嚴重程度等，根據可能發生的事故提出經濟合理、具有可操作性的對策措施。

①風險評估方法。適用于天然氣長輸管道線路風險評估方法主要有：事故樹分析法、事故后果模擬分析法、安全檢查表法。以下對這些評估方法進行介紹并對其優缺點做一簡要對比。

②三種評估方法的對比。a.事故樹分析：起源于故障樹分析，是安全系統工程的重要分析方法之一，它從一個可能的事故開始，層層分析，逐步尋找引起事故的危害因素，并建立邏輯關系判斷，畫出邏輯框圖，將事故與各類觸發事件的邏輯關系表示出來。

優點是能夠詳細找出系統潛在的危險因素，為安全設計、制定安全技術措施和安全管理要點提供依據。缺點是評估人員必須對系統非常熟悉，具有豐富的經驗，并且要準確的掌握分析方法，通常復雜的系統編出的事故樹會很龐大，這給事故樹分析帶來一定的困難。對系統進行定量分析時，若各事件的故障率不準確將導致定量結果偏差較大。

b.事故后果模擬分析法：通常采用數學模型來描述一種事故現象，通過計算模擬事故后果。泄漏后導致火災、爆炸事故是天然氣長輸管道運行中常見事故類型，通常造成嚴重的人員傷亡和巨大的財產損失。對長輸管道的事故后果模擬分析通常根據已知的條件如長輸管道的路由圖、管徑、壓力、輸送介質的理化性質等建立火災、爆炸事故數學模型，定量計算事故后果，模擬事故發生時的影響范圍及傷害半徑，直觀、定量的模擬假定事故發生后可能造成的影響。

事故后果模擬分析是安全評估的一個重要組成部分，其目的在于定量地計算一個可能發生的重大事故對建設項目、職工、廠外居民，甚至對環境造成危害的程度。通過事故后果模擬分析能夠直觀的看到選擇管道發生事故的影響后果及范圍，能夠確定長輸管道與防護目標間的外部安全防護距離，分析結果能為建設項目或主管部門提供關于重大事故后果的信息，為其決策者或設計者提供關于決策采取何種防護措施并優化線路走向的信息，最終達到減輕事故影響的目的。

缺點是事故后果模擬分析往往是在一個系列的假設前提下按理想的情況建立的，模擬計算結果可能與實際有較大偏差。完成一個事故后果模擬分析需要收集大量基礎數據，如風險度量形式和風險可接受標準、長輸管道運行基本參數、線路路由、輸送介質的理化性質等；需要進行大量計算，如失效頻率、點火概率、失效后果、風險的計算，對缺失數據的處理等，工作量巨大，由于模擬計算人員的知識結構、經驗積累等主觀因素會對模擬結果的準確性造成一定影響。

c.安全檢查表法：是依據相關的標準、規范、同類企業安全管理經驗及國內外事故案例等，對工程、系統中已知的危險類別、設計缺陷以及與一般工藝設備、操作、管理有關的潛在危險性和有害性進行判別檢查。適用于工程的各個階段，是系統安全工程的一種最基礎、最簡便、廣泛應用的系統危險性評價方法。通過對照有關內容列表，對已知的危險類別、設計缺陷以及與一般工藝設備、操作、管理有關的潛在危險、有害性逐條檢查，以找出系統中的不安全因素和隱患。

優點是能夠事先編制檢查表，做到系統化、科學化，不漏掉任何可能導致事故的因素；對照現有的法律、法規和標準規范能得出正確的評估結論；針對不同項目編制具有針對性的安全檢查表，針對檢查結果提出具有可操作性的對策措施。

缺點是只能針對已經存在的對象進行定性評估。編制安全檢查表的難度和工作量巨大，需要編制人員掌握長輸管道項目情況、管道路由、沿線的行政區劃、地區等級、地質條件及地質災害分布、氣象條件、地震及斷裂帶等情況、線路主要方案等情況，同時熟知我國現行的法律法規、標準規范體系，才能編制出具有針對性的安全檢查表。

③風險評估的重要意義.對天然氣長輸管道的線路設計風險評估通常由上述三種方法結合進行，運用事故樹評價方法提出線路設計中可行的對策措施，通過事故后果模擬分析計算出可能發生事故后果影響范圍，根據影響范圍結合管道路由圖，通過檢查表的形式落實需要優化、調整的線路路段，在具備經濟合理、可操作性的情況下盡可能優化線路走向，降低事故發生的可能性及事故后果嚴重程度。提高天然氣長輸管道設計階段的安全可靠性。

3 結語

天然氣長輸管道的安全關系重大，對于天然氣長輸管道線路設計風險評估是很有必要的，借鑒國內外已有數據、經驗，把危險降低到可控的范疇，進而避免國家、人民財產的損失。我國風險評估方法一直在不斷的完善和健全，但是仍然存在一些不足之處，通過日常的實踐，在具體工作中進行深入的研究，做到經濟合理、符合實際。

[1]國輝.我國城市天然氣管道事故統計及分析[J].安全、健康和環境》,2008,8.

[2]朱磊.天然氣長輸管道運行維護探究[J].石化技術, 2016,(01).

①方亞芬(1984- )，女，云南曲靖人，工程師，本科，研究方向：天然氣長輸管道安全管理。②丁章克(1977- )，男，回族，云南宣威人，工程師，本科，研究方向：天然氣長輸管道安全管理。