城鎮燃氣管道的安全評價措施

李　丹（浙江城建煤氣熱電設計院有限公司，浙江　杭州　310012）

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城鎮燃氣管道的安全評價措施

李丹（浙江城建煤氣熱電設計院有限公司，浙江杭州310012）

本文首先對城鎮燃氣管道的常用安全評價措施進行了簡介，在此基礎上將定性安全評價和定量安全評價進行結合，得出了一套城鎮燃氣管道的安全評價措施，以供同行交流。

城鎮燃氣管道；安全評價；定性評價；定量評價

引言

我國近年來各大城市都在大力建設天然氣管網，但是燃氣管道輸送的是易燃易爆的物品，怎樣確保城鎮燃氣管道的安全是當前亟需解決的重要問題［1］。針對城鎮燃氣管道實施安全評價能夠準確掌握燃氣管道的具體狀況，明確存在的危險源，在此基礎上對維護資金以及維護資源進行合理分配，盡可能降低燃氣管道突發事故導致的經濟損失以及人員傷亡［2～3］。

1　本文采用的安全評價措施

安全評價措施主要可以分為定性安全評價以及定量安全評價，本文主要從這兩個方面進行研究。定性安全評價有包括安全檢查表法、故障樹分析法、故障假設分析法、專家評議法、危險與可操作性研究法等；而定量安全評價又包括傷害（或破壞）范圍評價法、故障樹分析法、風險矩陣法等。需要說明的是，故障樹分析法能夠用來定性分析，還可以用來定量分析。

1.1定性安全評價措施

（1）故障樹分析法。該法以系統已經發生或者可能發生的事故當作分析起點，把引起事故的所有原因按照因果邏輯關系一層一層列出，通過樹形圖來呈現，在此基礎上定性或者定量分析事件可能發生的途徑以及對應的概率，并制定防止事故發生的最佳安全對策。這種方法具有廣泛的應用，對于重復性大的系統比較適用，優點在于可以對安全隱患作出簡潔且全面的描述，有利于相關人員掌握各種防災要點并實施系統評價；缺點在于步驟多、計算量比較大，數據不好收集等。

（2）安全檢查表法。此法是在很大程度上依賴經驗，必須由熟悉裝置的標準、操作、政策與法規，具備專業知識，經驗豐富的人員協同編制。實施安全評價的時候，檢查表編制人員的水平直接決定了該種方法的成功與否，優點在于有效、經濟、簡單。

（3）專家評議法。這種方法最大的特征就是進行專家會議，針對所提出的具體問題實施預測分析，在專家意見的基礎上總結獲得全面的結論，此法簡單易行，應用較多。

（4）故障假設分析法。此法通過提出很多“如果……怎么辦？”來發現可能的事故隱患，實現對系統實施徹底檢查的目的。需要通過2～3名熟悉生產工藝并且具有評價危險性經驗的小組成員組建。但檢查表法能夠使其更系統化，所以可將二者進行結合使用。

（5）危險與可操作性研究法。此法是以引導詞作為引導，找到過程中工藝狀態偏差，并對引起偏差原因、后果以及可采取的措施進行分析。此法要求具有不同背景的專家共同工作，可以在系統性、創造性以及風格上互相啟發和影響，可以鑒別并發現更多問題。

1.2定量安全評價措施

（1）故障樹分析法。前文已述。

（2）傷害（或破壞）范圍評價法。選用合理實用的管道失效之后傷害模型，比如爆炸沖擊波的傷害破壞模型、氣體泄漏模型等，對燃氣泄漏后的損失程度以及傷亡半徑等數據進行計算。

（3）風險矩陣法。可以用來確定安全等級。橫坐標表示的是事故后果嚴重程度，其取值范圍為［0，100］，縱坐標表示的是事故發生的概率，取值范圍為［0，1］。縱坐標和橫坐標都平均分為5份，風險值大小就是事故發生的概率和事故后果嚴重程度兩者乘積，按照所得到的風險值對風險矩陣對應安全等級進行查詢。

2　城市燃氣管道安全評價措施

2.1準備階段

確定需要評價的范圍以及對象，對相關技術標準及工程技術資料以及法律法規等進行收集。

2.2重大危險源辨識

通常都是采取定性評價方法來進行重大危險源辨識，用得較多的有故障樹分析法，另外，專家評議法、安全檢查表法、故障假設分析法等也經常用到，針對對底事件實施結構重要度分析，對各底事件的重要性大小進行一一列出，同時把一階最小割集內的底事件視為重大危險源。

2.3安全性評價

（1）劃分評價單元。在燃氣管道的安全評價的具體實施過程中需要對評價單元進行劃分，結合具體情況，可以根據閥門位置、壓力級制、管道周圍建筑物類型以及重要程度、人口密度等來劃分。

（2）選擇評價方法。通常都是采取定性評價與定量評價兩種方法進行結合，同時采取多種分析方法進行組合。

（3）定性方法以及步驟。①根據定性方法明確故障樹底事件。主要通過故障樹分析法，另外，還輔以專家評議法、安全檢查表法、危險與可操作性研究法、故障假設分析法等。通過問卷調查或者舉行專家會議的形式，然后利用熟悉設計、施工、運行以及日常維護的技術人員針對問題進行回答；通過故障假設分析法提出“如果……怎么辦？”來發覺可能的事故隱患，對故障樹的底事件進行協助分析，盡可能的列出可能發生的事故。綜合專家意見以及各種技術人員的答復，整理獲得可能會對管道安全運行造成影響的各種因素，并列出故障樹底事件，這個過程即危險源辨識的過程。辨識方法主要有：交談、詢問；現場觀察；查閱有關記錄；工作任務分析；獲取外部信息；故障樹分析；事件樹分析；危險和可操作性研究；安全檢查表等。②結構重要度分析。必須要考慮各底事件相對重要度。可以通過最小割集對各個事件的結構重要度進行定性判斷。最小割集指的就是一個集合中基本事件均發生的時候，頂事件必然發生，如果缺少任何一個基本事件則頂事件就不發生。③對專家意見進行征集并評價底事件發生的權重。通常而言，底事件發生的權重都是在專家調查法和歷史數據的統計法的基礎上來確定。專家調查法就是通過一定數量的專家建立評價小組，通過相關人員把需要評價的內容設計成為具有明確含義的意見征詢表，然后讓小組中的專家進行匿名回答，專家按照自身的經驗來判斷需要評價底事件的權重，再通過頻數統計法或者加權統計法求得各底事件的權重。④基礎評價模型。把腐蝕、第三方破壞、管道材料與施工、設計與操作不當、地質條件等5類影響因素分別按照20%的權重來進行計算，根據步驟③來獲得各底事件的權重，稱之為基礎評價模型。

（4）定量方法以及步驟。使用故障樹分析法、風險矩陣法以及傷害（或破壞）范圍評價法來評價。在上述定性評價的基礎之上，故障樹分析法給出2個修正模型，以修正基礎評價模型；傷害（或破壞）范圍評價法可以提供事故后果傷害模型，描述燃氣泄漏之后的具體的破壞狀況，并對財產損失以及人員傷亡情況進行統計，將這些信息轉化成為可以計量的分數值；風險矩陣提供劃分安全等級的具體方法，得到出風險值之后給出評價結論。①故障樹分析法。在基礎評價模型的基礎之上引入2個修正模型。針對具體的城市，結合該城市燃氣管網的實際運行資料以及事故統計規律，把所有導致事故的原因全都歸結到上文中列出的5種原因當中，并根據事故發生的比例進行歸一化處理，從而獲得該城市5種事故原因分別所占比例，把該比例中的各項全都除以0.2之后乘入5種原因所包含的底事件權重當中，進而獲得該城市的各個底事件所對應的頂事件的相對權重；也可以詳細到各燃氣管道時有更具體的多年事故報修記錄，根據上述的方法獲得底事件權重值，上述過程稱之為修正模型1。通過收集各種材料，對管理部門所采取的保護措施、應急預案以及日常管理情況等進行判斷，以降低其發生事故的概率，上述過程稱之為修正模型2。②傷害（或破壞）范圍評價法。主要就是對事故后果方面進行評價，通常可以從以下幾個方面來實施計算：a.燃氣泄漏引起爆炸、火災等引起管道周圍財產損失和人員傷亡；b.燃氣泄漏引起的管道修理費用、介質損失以及停止輸氣引起的直接經濟損失等；c.對管道附近環境造成的破壞及其它間接經濟損失等。可以把上述的各種損失轉化成為管道失效后果得分。③風險矩陣法。風險矩陣提供了劃分安全等級的方法，分析計算獲得風險值后給出評價結論。按照風險矩陣法的思想可以將安全等級劃分四個等級，分別為：低風險等級，中等風險等級，中高風險等級以及高風險等級，所對應的風險值分別為［0，24）、［24，52）、［52，84）、［84，100］。

2.4安全控制措施

對應那些具有較高危險的管道，必須要提供安全控制措施。

2.5安全評價結論

（1）概述被評價管道的具體情況。

（2）劃分區段的結果。

（3）重大危險源的重要程度。

（4）傷害（或破壞）范圍評價法所獲得的事故后果，包括直接經濟損失、傷亡人數等。

（5）根據風險矩陣獲得的燃氣管道安全等級，并對危險性較高的管道制定對應的控制措施。

3　結束語

燃氣管道輸送的是易燃易爆的物品，怎樣確保城鎮燃氣管道的安全是當前亟需解決的重要問題。本文首先從定性安全評價和定量安全評價兩個層面重點介紹了常用的安全評價方法，然后將定性安全評價和定量安全評價進行組合，提出了一種城市燃氣管道安全評價措施，以供同行參考。

［1］高文學，李建勛，王 啟，等.故障樹分析法在城市燃氣管道安全評價的應用［J］.煤氣與熱力，2015，29（12）：29～35.

［2］郭章林，雒 燕.未確知測度模型在城市燃氣管道安全評價中的應用［J］.中國安全科學學報，2015，17（7）：144～149.

［3］王文和，易 俊，沈士明.基于風險的城市埋地燃氣管道安全評價模型及應用［J］.中國安全生產科學技術，2015，06（3）：163～166.

李 丹（1985-），女，漢族，工程師，碩士研究生，油氣儲運專業，主要從事城鎮燃氣、油氣庫等方面的設計工作。

TU996.7

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2095-2066（2016）19-0157-02

2016-6-20