城镇燃气管道的安全评价措施

2016-03-19浙江城建煤气热电设计院有限公司浙江杭州310012

低碳世界 2016年19期

关键词：燃气管定性分析法

李　丹（浙江城建煤气热电设计院有限公司，浙江　杭州　310012）

城镇燃气管道的安全评价措施

李丹（浙江城建煤气热电设计院有限公司，浙江杭州310012）

本文首先对城镇燃气管道的常用安全评价措施进行了简介，在此基础上将定性安全评价和定量安全评价进行结合，得出了一套城镇燃气管道的安全评价措施，以供同行交流。

城镇燃气管道；安全评价；定性评价；定量评价

引言

我国近年来各大城市都在大力建设天然气管网，但是燃气管道输送的是易燃易爆的物品，怎样确保城镇燃气管道的安全是当前亟需解决的重要问题［1］。针对城镇燃气管道实施安全评价能够准确掌握燃气管道的具体状况，明确存在的危险源，在此基础上对维护资金以及维护资源进行合理分配，尽可能降低燃气管道突发事故导致的经济损失以及人员伤亡［2～3］。

1　本文采用的安全评价措施

安全评价措施主要可以分为定性安全评价以及定量安全评价，本文主要从这两个方面进行研究。定性安全评价有包括安全检查表法、故障树分析法、故障假设分析法、专家评议法、危险与可操作性研究法等；而定量安全评价又包括伤害（或破坏）范围评价法、故障树分析法、风险矩阵法等。需要说明的是，故障树分析法能够用来定性分析，还可以用来定量分析。

1.1定性安全评价措施

（1）故障树分析法。该法以系统已经发生或者可能发生的事故当作分析起点，把引起事故的所有原因按照因果逻辑关系一层一层列出，通过树形图来呈现，在此基础上定性或者定量分析事件可能发生的途径以及对应的概率，并制定防止事故发生的最佳安全对策。这种方法具有广泛的应用，对于重复性大的系统比较适用，优点在于可以对安全隐患作出简洁且全面的描述，有利于相关人员掌握各种防灾要点并实施系统评价；缺点在于步骤多、计算量比较大，数据不好收集等。

（2）安全检查表法。此法是在很大程度上依赖经验，必须由熟悉装置的标准、操作、政策与法规，具备专业知识，经验丰富的人员协同编制。实施安全评价的时候，检查表编制人员的水平直接决定了该种方法的成功与否，优点在于有效、经济、简单。

（3）专家评议法。这种方法最大的特征就是进行专家会议，针对所提出的具体问题实施预测分析，在专家意见的基础上总结获得全面的结论，此法简单易行，应用较多。

（4）故障假设分析法。此法通过提出很多“如果……怎么办？”来发现可能的事故隐患，实现对系统实施彻底检查的目的。需要通过2～3名熟悉生产工艺并且具有评价危险性经验的小组成员组建。但检查表法能够使其更系统化，所以可将二者进行结合使用。

（5）危险与可操作性研究法。此法是以引导词作为引导，找到过程中工艺状态偏差，并对引起偏差原因、后果以及可采取的措施进行分析。此法要求具有不同背景的专家共同工作，可以在系统性、创造性以及风格上互相启发和影响，可以鉴别并发现更多问题。

1.2定量安全评价措施

（1）故障树分析法。前文已述。

（2）伤害（或破坏）范围评价法。选用合理实用的管道失效之后伤害模型，比如爆炸冲击波的伤害破坏模型、气体泄漏模型等，对燃气泄漏后的损失程度以及伤亡半径等数据进行计算。

（3）风险矩阵法。可以用来确定安全等级。横坐标表示的是事故后果严重程度，其取值范围为［0，100］，纵坐标表示的是事故发生的概率，取值范围为［0，1］。纵坐标和横坐标都平均分为5份，风险值大小就是事故发生的概率和事故后果严重程度两者乘积，按照所得到的风险值对风险矩阵对应安全等级进行查询。

2　城市燃气管道安全评价措施

2.1准备阶段

确定需要评价的范围以及对象，对相关技术标准及工程技术资料以及法律法规等进行收集。

2.2重大危险源辨识

通常都是采取定性评价方法来进行重大危险源辨识，用得较多的有故障树分析法，另外，专家评议法、安全检查表法、故障假设分析法等也经常用到，针对对底事件实施结构重要度分析，对各底事件的重要性大小进行一一列出，同时把一阶最小割集内的底事件视为重大危险源。

2.3安全性评价

（1）划分评价单元。在燃气管道的安全评价的具体实施过程中需要对评价单元进行划分，结合具体情况，可以根据阀门位置、压力级制、管道周围建筑物类型以及重要程度、人口密度等来划分。

（2）选择评价方法。通常都是采取定性评价与定量评价两种方法进行结合，同时采取多种分析方法进行组合。

（3）定性方法以及步骤。①根据定性方法明确故障树底事件。主要通过故障树分析法，另外，还辅以专家评议法、安全检查表法、危险与可操作性研究法、故障假设分析法等。通过问卷调查或者举行专家会议的形式，然后利用熟悉设计、施工、运行以及日常维护的技术人员针对问题进行回答；通过故障假设分析法提出“如果……怎么办？”来发觉可能的事故隐患，对故障树的底事件进行协助分析，尽可能的列出可能发生的事故。综合专家意见以及各种技术人员的答复，整理获得可能会对管道安全运行造成影响的各种因素，并列出故障树底事件，这个过程即危险源辨识的过程。辨识方法主要有：交谈、询问；现场观察；查阅有关记录；工作任务分析；获取外部信息；故障树分析；事件树分析；危险和可操作性研究；安全检查表等。②结构重要度分析。必须要考虑各底事件相对重要度。可以通过最小割集对各个事件的结构重要度进行定性判断。最小割集指的就是一个集合中基本事件均发生的时候，顶事件必然发生，如果缺少任何一个基本事件则顶事件就不发生。③对专家意见进行征集并评价底事件发生的权重。通常而言，底事件发生的权重都是在专家调查法和历史数据的统计法的基础上来确定。专家调查法就是通过一定数量的专家建立评价小组，通过相关人员把需要评价的内容设计成为具有明确含义的意见征询表，然后让小组中的专家进行匿名回答，专家按照自身的经验来判断需要评价底事件的权重，再通过频数统计法或者加权统计法求得各底事件的权重。④基础评价模型。把腐蚀、第三方破坏、管道材料与施工、设计与操作不当、地质条件等5类影响因素分别按照20%的权重来进行计算，根据步骤③来获得各底事件的权重，称之为基础评价模型。

（4）定量方法以及步骤。使用故障树分析法、风险矩阵法以及伤害（或破坏）范围评价法来评价。在上述定性评价的基础之上，故障树分析法给出2个修正模型，以修正基础评价模型；伤害（或破坏）范围评价法可以提供事故后果伤害模型，描述燃气泄漏之后的具体的破坏状况，并对财产损失以及人员伤亡情况进行统计，将这些信息转化成为可以计量的分数值；风险矩阵提供划分安全等级的具体方法，得到出风险值之后给出评价结论。①故障树分析法。在基础评价模型的基础之上引入2个修正模型。针对具体的城市，结合该城市燃气管网的实际运行资料以及事故统计规律，把所有导致事故的原因全都归结到上文中列出的5种原因当中，并根据事故发生的比例进行归一化处理，从而获得该城市5种事故原因分别所占比例，把该比例中的各项全都除以0.2之后乘入5种原因所包含的底事件权重当中，进而获得该城市的各个底事件所对应的顶事件的相对权重；也可以详细到各燃气管道时有更具体的多年事故报修记录，根据上述的方法获得底事件权重值，上述过程称之为修正模型1。通过收集各种材料，对管理部门所采取的保护措施、应急预案以及日常管理情况等进行判断，以降低其发生事故的概率，上述过程称之为修正模型2。②伤害（或破坏）范围评价法。主要就是对事故后果方面进行评价，通常可以从以下几个方面来实施计算：a.燃气泄漏引起爆炸、火灾等引起管道周围财产损失和人员伤亡；b.燃气泄漏引起的管道修理费用、介质损失以及停止输气引起的直接经济损失等；c.对管道附近环境造成的破坏及其它间接经济损失等。可以把上述的各种损失转化成为管道失效后果得分。③风险矩阵法。风险矩阵提供了划分安全等级的方法，分析计算获得风险值后给出评价结论。按照风险矩阵法的思想可以将安全等级划分四个等级，分别为：低风险等级，中等风险等级，中高风险等级以及高风险等级，所对应的风险值分别为［0，24）、［24，52）、［52，84）、［84，100］。

2.4安全控制措施

对应那些具有较高危险的管道，必须要提供安全控制措施。

2.5安全评价结论

（1）概述被评价管道的具体情况。

（2）划分区段的结果。

（3）重大危险源的重要程度。

（4）伤害（或破坏）范围评价法所获得的事故后果，包括直接经济损失、伤亡人数等。

（5）根据风险矩阵获得的燃气管道安全等级，并对危险性较高的管道制定对应的控制措施。