城市天然氣管網危險分析與風險評價

任 義

（重慶長南天然氣輸配有限責任公司，重慶渝北 401121）

城市天然氣管網危險分析與風險評價

任 義

（重慶長南天然氣輸配有限責任公司，重慶渝北 401121）

由于天然氣管道具有很大的火災和爆炸危險性，因此管道在所處工作條件下如何安全、平穩、保質保量地按時完成輸送任務成為管道運營者關心的首要問題。因此，運用故障樹分析法對事故進行了定性和定量分析，并計算出事故概率及分析出事故發生的可能途徑，并提出了科學合理的風險削減措施。

城市天然氣管道；風險評價；故障樹分析法

1 故障樹分析法

故障樹分析法實際上是研究系統的故障與組成該系統的零件故障之間的邏輯關系，根據零件故障發生的概率去估計系統故障發生概率的一種方法。對可能造成系統失效的硬件、軟件、環境、人為等因素進行分析，畫出故障樹，確定系統失效的各種可能組合方式及其發生的概率，從而計算出系統的失效概率，以便采取相應的補救措施以提高系統的可靠性。

2 以天然氣泄漏為頂上事件的分析

2.1 故障樹的建立

根據故障樹建立時頂上事件的確定原則，選擇“天然氣泄漏”作為頂上事件。把天然氣泄漏事故分為戶外燃氣系統泄漏和戶內燃氣系統泄漏，他們之間是或門關系。經過反復分析頂上事件、中間事件和基本事件之間的邏輯關系后，建立了故障樹。

2.2 故障樹的定性分析

經過對故障樹的分析，求出故障樹的一階最小割集有：{X1}，{X2}，{X3}，{X4}……，{X17}，總共有17個。求出故障樹的二階最小割集有：{X18·X20}，{X18·X21}，{X18· X22}，{X18·X23}……，{X18·X45}；{X19·X20}，{X19·X21}，{X19·X22}，{X19·X23}……{X19·X45}，總共有52個。

通過計算，以天然氣泄漏為頂上事件的事故樹的一階最小割集有17個，二階最小割集有52個。通常，包含基本事件個數少的最小割集比個數多的最小割集發生的概率要大些。所以，首先要控制少事件個數最小割集里面的基本事件的發生。

然后求出事故樹的結構重要度：

X1=X2=X3=X4=X5=X6=X7=X8=X9=X10=X11=X12=X13 =X14=X15=X16=X17=1

X18=X19=26×1/2=13

X20=X21=X22=X23=X24=X25=X26=X27=X28=X29=X30 =X31=X32=X33=X34=X35=X36=X37=X38=X39=X40=X41=X4 2=X43=X44=X45=2×1/2=1

因此，可以得出：I（18）=I（19）＞I（1）=I（2）=I（3）……=I（17）=I（20）=I（21）=I（22）=I（23）……=I（45）

通過對故障樹的結構重要度的分析，排出了各基本事件的結構重要順序。各基本事件中，X18和X19這兩個基本事件的重要度最大，其他每個基本事件的重要度都相等。因此，一定要加強對燃氣報警器的監控，加強對燃氣報警器的維修和維護，從而保證城市天然氣管網系統的安全運行。與此同時，也應當加強對調壓器、閥門、膠管和流量計等設備的監控，及時更換有問題的設備。

2.3 故障樹的定量分析

事故樹中的每個基本事件發生的概率已經知道，然后由最下面基本事件開始計算每一個邏輯門輸出事件的發生概率，再將這個概率代入它上面的邏輯門，依此上推到達頂上事件，最終求出的即為該頂上事件的發生概率。

天然氣泄漏事件發生的概率為：P=0.007 5＋0.130 3× 0.020 0=0.010 1

3 城市天然管網安全運行的措施及建議

1）建立SCADA管理系統，SCADA管網監控系統是以計算機為基礎的生產過程控制和調度自動化系統，它可以對現場運行的設備進行監視和控制，實現數據采集、測量、各類信號報警，設備控制和參數調節等各項功能。通過SCADA系統的運用，快速地找出隱患點，及時排除隱患，保障客戶安全平穩用氣。

2）工程施工應嚴格按照設計文件要求實施，施工過程均應按要求進行自檢、互檢和交接檢，并接受監理方、建設方、監檢方的檢查。工程安裝、防腐、無損檢測、陰極保護等施工單位及人員應具備相應資質和資格。

3）提高居民的安全防范意識，讓居民多了解有關天然氣的知識。在各小區中經常開展宣傳活動，普及安全防范常識。

4 結論

在城市天然氣管網系統運行過程中，由于管材質量、工程質量、人為操作失誤、環境破壞以及第三方破壞等諸多原因，導致事故頻繁發生，嚴重影響了管網系統的正常運行和人們的生命財產安全。城市天然氣管網系統風險評價的目的是查找、分析和預測管網系統中存在的危險、有害因素及可能導致的危險、危害后果和程度，提出合理可行的安全對策措施，指導危險源監控和事故預防，從而達到最低事故率、最少損失和最優的安全投資效益。

[1] 李文華.石油工程HSE風險管理[M].北京：石油工業出版社，2008.

[2] 蔡莊紅，何重璽.安全評價技術[M].北京：化學工業出版社，2008.

Risk Analysis And Risk Assessment of Urban Natural Gas Pipeline Network

Ren Yi

As the natural gas pipeline has a great fire and explosion hazard，it is the primary problem for the pipeline operators to pay attention to how the pipeline is safe and stable in the working conditions.In this paper，the fault tree analysis method is used to qualitatively and quantitatively analyze the accident，and the probability of accident and the possible way of analyzing the accident are analyzed.A scientific and reasonable risk reduction measure is put forward.

urban natural gas pipeline；risk assessment；fault tree analysis method

TU996

B

1003-6490（2017）01-0118-01

2017-01-08

任義（1988—），男，重慶萬州人，助理工程師，主要研究方向為民用氣、商業用氣、工業用氣、集體用氣安裝。