基于系統化及目視化的飛行區地下管線安全管理研究

劉子旺 王小波

1.北京首都國際機場股份有限公司 北京 101300

2.華設設計集團北京民航設計研究院有限公司 北京 101312

我國民航運輸業隨經濟社會發展蓬勃發展，對機場運行管理提出了更高要求。機場飛行區作為民航運輸活動的主要地面場所，需不斷優化管理模式、完善管理體制以適應民航運輸的飛速發展。機場飛行區地下設有電力、給水、排水等大量管線系統，為保障航空運輸的正常運行必須保證地下管線系統不發生破壞。然而，在實際現場工作中，地下管線的保護存在一定困難：一方面，飛行區地下管線具有布設復雜、資料丟失、產權單位多等特點，獲取地下管線信息比較困難；另一方面，飛行區內施工需占用一定運行資源，工期十分緊張，施工方對于管線保護重視程度不高，這兩方面原因導致地下管線損壞事件頻發?；谏鲜霰尘?，十分有必要對飛行區地下管線進行系統化管理，使用目視化管理方法有效使用管線信息，基于風險管理加強地下管線的保護，為機場平穩運行和建設施工提供強有力保障[1]。

1.地下管線系統化管理

1.1 基于FTA的管線損壞原因分析

故障樹分析（FTA，Fault Tree Analysis）是由上往下的演繹式失效分析法[2]，利用布林邏輯組合低階事件，分析系統中不希望出現的狀態，本文基于FTA法分析地下管線發生損壞的原因。

以首都機場2019～2020年期間飛行區共發生12次地下管線損壞事故為例，結合歷年本場及外地機場發生的地下管線損壞事件分析事故發生原因，發現共19個基礎事件可導致地下管線損壞。分析得出管線損壞原因主要歸納為三方面：因施工方地下管線保護意識淡薄、管線信息不準確、工期等原因未及時發現管線；違規使用機械、未按規定保護等違規作業；管線本身埋設不規范。

上述三方面原因反映出地下管線管理工作中存在兩個亟待解決的問題：（1）地下管線管理工作的流程、職責不明確，導致管線確認不徹底，甚至干脆未執行，說明機場管理機構對管轄范圍內隱蔽設施的管理和安全保護制度存在一定漏洞；（2）管理機構對飛行區內各類管線的信息掌握度較低，管線雖處于各產權、運維單位獨自管理狀態，但各單位也存在管線信息缺失、無管線精確位置資料的問題。

1.2 地下管線系統化管理流程構建

針對地下管線管理工作中存在的問題，為加強管理，使管線評估和保護流程統一、規范，基于PDCA流程化管理、結合施工審批建立了管線確認與保護系統化流程[3]，如圖1所示。管理流程系統化規范施工、維保作業從設計直至竣工驗收階段的各項地下管線保護工作，落實管線評估過程，加強對建設和施工單位在飛行區內作業活動的監管，并可結合施工活動違規處罰條款，達到強化其在施工活動中的規則意識和對地下管線的保護意識，有效防止未及時發現管線或違規作業造成的地下管線損壞，降低施工活動的事故率。

圖1 地下管線系統化管理流程圖

2.地下管線目視化管理

針對地下管線“隱”于地下易引發各類管線損壞事故問題，迫切需要對地下管線進行目視化管理，將原本“隱”于地下的管線呈“現”到眼前?？赏ㄟ^加設管線警示標識、二維碼信息牌、制作電子地圖等方法實現飛行區地下管線的目視化管理。具體管理方法如下：

（1）在施工區內設置各類醒目警示、提示、標識，標定出管線位置使管線信息清晰可見。這一措施在現場施工中對管線保護效果明顯，以首都機場西跑道大修工程為例，在工程全面開工前，對西跑道及其平滑區域的地下管線全面排查和臨時標注提示，共標注管線總長37900米、現場點位3074個，配合重點區域組織管線集中確認、發現管線立即組織評估的方式，在大修工程中萬方土方開挖回填作業中，未發生因地下管線損壞影響運行的事故。

（2）在已探明的地下管線上方安裝物理標簽、標樁等形式進行管線標注，通過現場二維碼標識牌展示管線基本信息，使管線局部可“見”，如圖2所示。

圖2 施工現場管線警示標識

（3）根據管線探查項目數據、管線評估數據、竣工資料形成的數據庫，繪制飛行區管線電子地圖，定期向各相關單位發布管線地圖，并將管線數據導入公司級GIS系統[4]，使管線信息電子化，方便管線信息的查閱，將數據庫數據可視化呈現。

3.地下管線風險管理

根據地下管線系統化及目視化管理方法，機場管理機構、建設單位在涉及地下管線作業前按要求組織管線風險評估。LEC評價法作為一種半定量的安全評價方法可避免以往管線風險評估工作中存在主觀、不定量等問題[5]。

3.1 基于LEC的風險評級方法

采用LEC法評估施工中管線發生損壞的風險，以L、E及C三者分值乘積計算風險大小D，L表示事故發生的可能性，E表示管線在施工區的暴露時間，C表示后果的嚴重程度。在評估風險大小時需首先明確L、E及C分值，為此提出分值劃分標準如表1 ～ 3所示。

表1 管線損壞事故發生的可能性（L）評分標準

表2 管線暴露于施工區時間（E）評分標準

表3 管線損壞造成后果（C）評分標準

根據相應的L、E和C值計算出風險大小D值，對風險等級進行劃分，劃分標準如表4所示。

表4 管線損壞風險分級標準

3.2 風險評級方法應用

依托首都機場Z20滑行道南連工程，使用LEC方法對施工區內地下管線進行風險評估，結果如表5所示。根據風險值大小分級制定管線保護措施，項目正式開工時，通過挖掘探溝再次明確了各管線位置，然后根據風險評級結果，分別對4類管線采取了不同的保護措施，執行相應保護措施后，項目施工期間未發生管線損壞事故?？梢园l現，使用LEC評價法可量化施工對管線的影響，在此基礎上根據風險等級制定相應的管線保護措施，兼顧了管線安全和施工進度及成本。

表5 Z20滑行道南連工程地下管線風險定量評價結果

4.結束語

本文從解決施工中地下管線損壞事件頻發為出發點，通過事故樹逐層深入分析問題原因，結合施工審批流程和PDCA法制定系統化管線管理流程。通過電子地圖、二維碼標識牌、警示標識等目視化管理的方法，使地下管線從“隱”到“現”，有效提示管線的安全。在管線風險評估環節，采用LEC評價法提出了針對地下管線損壞風險等級的確定方法，實現了管線風險評估定量化，解決了現場管線方案依賴經驗問題，對飛行區維保、施工過程中地下管線的保護效果提升明顯，有效避免施工對地下管線的破壞，為機場平穩運行和建設施工提供了強有力保障。