西氣東輸二線管道工程穿越杭金衢高速公路風險評估

郭吉龍

(天津市地下鐵道集團有限公司，天津 300020)

近年來天然氣的使用越來越普及,天然氣的需求量也逐年增加。西氣東輸管道工程旨在將西部天然氣輸送到珠江三角洲和長江三角洲地區,為東部提供清潔能源,其意義重大,影響深遠。

天然氣管道施工的線路較長、環境復雜,采取的施工工法較多,導致安全事故時有發生,因此如何減少建設期間的風險,逐漸成為人們關注的問題。風險分析和風險管理正好提供了這樣一種方法和途徑,對于保障施工期的建設安全具有重大意義。

1 工程概況

西氣東輸二線工程源自土庫曼斯坦的中亞天然氣管道,西起新疆霍爾果斯口岸,南至廣州、深圳和香港,東達上海,途經14個省區市,管道的總長度超過9 102 km,是世界上最長的跨國天然氣管道,見圖1。

圖1 西氣東輸二線管道工程線路走向圖

西氣東輸二線管道工程南昌—上海支干線第4施工標段的常山縣段(SHIA000樁—SHIA091樁)線路起于江西省—浙江省交界處,本段線路水平長度為44.470 km。

其施工過程的關鍵節點包括：1)樁號SHIA029a-6—SHIA029a-7、SHID086—SHID087、SHIA043-2—SHIA043-3、SHIA045a—SHIA046a頂管及涵洞穿越高速公路;2)SHIA047a—SHIA048、SHIA051—SHIA052管道近距離并行高速公路;3)樁號SHIA006—SHIA008、SHIA037—SHIA039、SHIA067—SHIA068、SHIA033—SHIA034管道近距離并行互通及常山港大橋。

2 風險評估

2.1 評估流程

按照《公路橋梁和隧道工程施工安全風險評估指南》,風險管理通常分為四個主要步驟：

1) 風險辨識,即尋風險：分析工程施工期所有潛在風險因素,進行歸類整理,然后進行篩選,重點考慮那些對目標參數影響較大的風險因素。

2) 風險分析：對風險因素發生概率和后果進行分析和估計,給出風險的概率分布。

3) 風險評價：對目標參數的風險結果參照一定標準進行評判。

4) 風險控制：主要針對不同的風險大小,結合實際情況,給出風險處理的合理對策。

其流程見圖2。

圖2 風險評估流程圖

2.2 風險辨識

各關鍵節點的風險事故見表1。

2.3 風險評價標準

風險的兩個重要因素是風險事件發生的概率和損失[1]。結合本工程項目的實際情況,查閱相關文獻并結合國內外規范指南,給出風險發生概率等級標準、風險事故損失等級標準、風險評估矩陣和風險接受準則[2-4]。

依據風險發生的概率大小,將風險等級分為五級,見表2。

地下工程中,一旦發生風險就會對工程項目、第三方或周邊環境造成損失。考慮不同損失嚴重程度的不同,建立風險損失的等級標準,具體不同風險承險體對象(工程項目、第三方或周邊環境)的風險損失等級標準,見表3。

根據風險發生的概率等級和風險事故的損失等級,可以得到風險評估矩陣,見表4。

不同的風險需采用不同的風險管理和控制措施,建議不同等級風險的接受準則和相應的控制措施,見表5。

同時,為了使風險評估的結果更直觀,可以采用不同的顏色來標識不同的風險等級。

2.4 風險評估

常用的評估方法包括：基于信心指數的專家調查法,模糊綜合評判方法,層次分析法和故障樹法。基于信心指數的專家調查法是一種改進的專家調查法,該方法的前提是要在調查中引入“信心指數”這個參數,即專家在作出相應判斷時的信心程度,也在一定程度上表示該數據的客觀可靠程度[5]。

采用基于信心指數的專家調查法對所辨識的風險點進行專家調研和資料整理收集,參考《公路橋梁和隧道工程施工安全風險評估指南》,依據風險評估矩陣對各風險點進行評定,風險等級見表1。

頂管及涵洞穿越高速公路段,對于風險等級較高的頂管進出洞事故、地下障礙物和全斷面流砂(甚至塌方)事故應采取一定的風險控制措施；管道近距離并行高速公路段,在管道施工和運營期間,兩者易相互影響,相關部門應加強監管力度；管道近距離并行高速互通和常山港大橋段,應尤其注意交通事故引起的火災會影響管道的安全運營；天然氣管道運營過程中發生的爆炸事故不會影響高速公路的運營安全,但在高速公路改擴建施工時需對天然氣管道采取保護和監測措施。

表1 關鍵節點施工期及運營期風險評價匯總表

表2 風險發生概率等級標準

表3 風險事故損失等級標準

表4 風險評估矩陣

表5 風險接受準則

將以上各風險點(表1中所列22項)作為底層因素,各關鍵節點施工期及運營期綜合風險作為頂層因素,采用層次分析法對管道穿越杭金衢高速公路關鍵節點進行風險評價,得到工程風險等級見表6。

表6 關鍵節點風險等級

根據表6所列5個風險區域,綜合分析可得,西氣東輸二線管道工程穿越杭金衢高速公路的風險等級為三級,風險水平處于可接受范圍,需引起重視,在施工和運營期間需采取一定的防范和監控措施。

2.5 風險控制

1)頂管及涵洞穿越高速公路段,頂管進出洞時最可能出現工作面滲漏水和塌方等事故,需要按地下工程防水施工驗收規范標準嚴格控制降水排水,必要時對洞口土體進行注漿加固；涵洞開挖施工過程中需對高速公路路基進行加固,并對路基變形進行實時監測。

2)管道近距離并行高速公路段,管道距高速公路隔離柵較近時需采用合適的支擋結構,以保持土體的穩定性,從而減小后期高速公路拓寬時對管道產生的影響；同時，需預設涵蓋板和防震溝,以保證管道在重載碾壓和道路拓寬時的正常運營。

3)管道近距離并行高速互通和常山港大橋段,需建立和完善保護天然氣管道設施的相關法律法規,并加強宣傳以提高安全意識；同時需對管道預設涵蓋板,以抵抗不利地形地質條件和交通事故可能引發管道爆炸二次事故的風險。

4)穿越及并行段管道在運營過程中可能發生爆炸事故,需對管道采用涂層與陰極保護相結合的防腐措施,也可采用新型非金屬材料來替代鋼材。施工前需探明管道的走向、位置,減小擾動。

5)管道運營期可能遭遇自然災害和突發狀況,可以通過加大管道埋深和地基加固方法來增強管道對運營期風險的抵抗能力,同時需建立和健全應急預案以應對各種突發情況。

3 結 語

1)采用基于信心指數的專家調查法和層次分析法相結合的方法可得：西氣東輸二線管道工程穿越杭金衢高速公路的風險等級為三級，需對各風險點采取一定的防范和監控措施,建立應急預案。

2)風險管理是一個動態的過程,本文完成的風險評估是依據工程階段的相關資料進行的,隨著工程的進展,需跟蹤進行相關風險點的發展狀況,實行動態管理。