天然氣管道失效可能性灰色多層次分析

孫鑫 張三棟 代志光

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，各行各業(yè)對天然氣的需求量一直在不斷上升，然而天然氣管道的風(fēng)險評價失效可能性分析在實際運行過程中存在很多不足，按照天然氣系統(tǒng)工程的基本原理和工程實際情況對油氣管道的危險性進(jìn)行分析，建立了管道實現(xiàn)可能性的風(fēng)險因素層次圖，應(yīng)用灰色多層次管道失效可能性分析模型能夠有效提高天然氣管道的運行效率。

關(guān)鍵詞：天然氣管道;失效可能性;灰色多層次

天然氣在利用管道輸送過程中的危險性較大，主要是由于天然氣管道是一種易燃、易爆物質(zhì)，在發(fā)生事故以后造成的破壞性非常大，會對社會造成嚴(yán)重的影響，因此加強天然氣管道的安全問題，受到了社會各界的關(guān)注，管道系統(tǒng)風(fēng)險主要是有失效可能性和發(fā)生事故的后果性兩部分組成，因此對天然氣管道進(jìn)行失效，可能性分析有著非常重要的意義。目前我國對天然氣管道失效可能性分析主要采用了肯特評分法其中應(yīng)用了較多的模糊綜合評析法，模糊綜合評價法能夠更好地解決難以量化的不確定問題，但是所采取的步驟相對復(fù)雜，對數(shù)學(xué)知識的要求較高，而灰色分析主要是利用灰色系統(tǒng)的理論和方法，針對預(yù)定目標(biāo)對評價對象，在某一階段內(nèi)的狀態(tài)進(jìn)行有效分析。同時灰色分析法能夠?qū)崿F(xiàn)多層次的處理工作，在分析過程中能夠循環(huán)進(jìn)行。多層次的灰色分析能夠有效滿足復(fù)雜系統(tǒng)的需求，因此采用多層次灰色分析法，對天然氣管道失效可能性對分析工作尤為重要。

1失效可能性的多層次灰色模型

多層次灰色分析模型對于天然氣管理來講是一種非常重要的管理技術(shù)，一些發(fā)達(dá)國家已經(jīng)通過該技術(shù)獲得了更多的經(jīng)濟效益和社會效益，所以我國也應(yīng)該借鑒國外現(xiàn)有的技術(shù)來研究和制定適合我國的天然氣管道多層次灰色風(fēng)險評價技術(shù)，以便能夠幫助我國的管道維護(hù)和管理，并且可以運用到新管道的設(shè)計和路線研究中去，對我國天然氣管道建設(shè)非常有幫助。

1.1管道風(fēng)險因素分析

管道風(fēng)險因素的分析主要目的是有效整理管道在運行過程中的失效因素，為管道可能性分析提供基礎(chǔ)。管道失效主要分為三種情況其中包含：穿孔、泄漏、斷裂等方面。通過對國外的天然氣管道失效數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)在天然氣事故中：斷裂占18%，穿孔占35%，泄漏占70%。其中發(fā)現(xiàn)造成這些管道失效的原因就是由于管道腐蝕、材料本身的原因、自然因素、施工單位的設(shè)計因素、第三方破壞等，最主要的原因就管道腐蝕和第三方破壞所造成的。

1.2管道失效可能性風(fēng)險因素層次體系

油氣管道在進(jìn)行運行過程中需要建立失效因素層次體系，該層次體系要包含科學(xué)性、全面性、可行性的原則。要充分考慮到運輸管道的特點，同時結(jié)合我國目前油氣管道在進(jìn)行勘察過程中的設(shè)計，施工和運行水平，通常情況下將第三方破壞腐蝕設(shè)計原因和誤操作來作為管道失效可能的一級風(fēng)險因素，在一級風(fēng)險因素的下面建立在二級風(fēng)險因素。

管道系統(tǒng)的綜合失效可能性主要有四個一級指標(biāo)的失效可能性進(jìn)行綜合計算可以得出，而每一個一級指標(biāo)的失效可能性由二級指標(biāo)的失效可能性進(jìn)行計算得出，在該過程中所采取的方法為多層次灰色方法。

1.3危險識別

利用灰色多層次危險識別的用途就是用來總結(jié)當(dāng)管道失效后對當(dāng)?shù)厮斐傻挠绊懀渲邪瑢用瘛h(huán)境等的危害。造成危險的主要來源就是天然氣管道在長期使用后因為腐蝕、地心引力對管道所造成的傷害，比如，管道破裂和泄漏。管道公司一定要利用現(xiàn)有的工程經(jīng)驗進(jìn)行風(fēng)險評價技術(shù)分析，進(jìn)一步對各種危險因素進(jìn)行分析，列出不同的風(fēng)險概率值。常見的方法主要包含：失效模式、影響分析、危機分析等，選擇較大的風(fēng)險來源進(jìn)行修正和防護(hù)，危險出現(xiàn)后對居民的人身安全和自然環(huán)境造成影響，所以相關(guān)單位一定要把危險識別做得更加全面，這樣才能盡可能地避免風(fēng)險事故的發(fā)生，如果危險識別做得不夠全面就造成管道公司把精力浪費在沒有用處的地方，這樣就大大降低了管道的安全性。

1.4灰色多層次風(fēng)險分析

在風(fēng)險分析中主要包含失效概率計算和失效后果計算。灰色多層次分析法中失效概率計算的方法主要有統(tǒng)計法和解析法，統(tǒng)計法主要是收集一些歷史性的失效數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)險分析，然后得出某種危險在以往中所發(fā)生的頻率，并且通過該數(shù)據(jù)得出頻率預(yù)測將來所發(fā)生的危險;解析法不能能夠很好地解釋天然氣管道的風(fēng)險，所以解析法不能計算天然氣的失效概率，因此只能用統(tǒng)計法來計算天然氣的失效概率。

失效后果計算。當(dāng)天然氣管道由于某種原因而導(dǎo)致泄漏和爆炸后所產(chǎn)生的后果可以利用事件樹來進(jìn)行分析。天然氣出現(xiàn)泄漏首先要考慮的就是對人體的傷害，其次是對環(huán)境的危害。對人體的傷害又可分為短期傷害、長期傷害、死亡或者對人體表面的傷害，比如燒傷和呼吸問題。對環(huán)境的危害主要分為對大自然生態(tài)系統(tǒng)的危害，比如影響水資源，破壞地質(zhì)環(huán)境和污染空氣等。

2結(jié)束語

綜上所述，天然氣管道在實際運行過程中，由于自身和外界因素的特點，在運行過程中會存在很多安全隱患，因此進(jìn)行天然氣管道的安全評價工作是風(fēng)險管理中最有效的方法，但是單一的評價方法往往只是針對某一特定方面，難以完全揭示整個天然氣管道系統(tǒng)的實際進(jìn)行情況。因此需要采用多種方法進(jìn)行綜合評估，灰色分析法能夠?qū)⒆兂伤枷肱c灰色理論進(jìn)行有效結(jié)合，可以有效處理天然氣管道系統(tǒng)，在風(fēng)險評價過程中所出現(xiàn)的問題。通過采用灰色多層次的理論，能夠?qū)μ烊粴夤艿里L(fēng)險狀況進(jìn)行有效分析評價指標(biāo)的選取不會受到指標(biāo)種類和數(shù)量的影響，能夠有效解決天然氣管道在進(jìn)行風(fēng)險評估過程中，定性和定量指標(biāo)共存的現(xiàn)象，確保評價效果更加具有科學(xué)性。

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