基于GB/T 27512的城镇地下天然气管道风险评估的工程实践

黄奕昶 杨博 康伟 黄琴

（1.上海市特种设备监督检验技术研究院2.上海松江燃气有限公司3.上海市燃气检测中心）

基于GB/T 27512的城镇地下天然气管道风险评估的工程实践

黄奕昶*1杨博1康伟2黄琴3

（1.上海市特种设备监督检验技术研究院2.上海松江燃气有限公司3.上海市燃气检测中心）

对城镇地下燃气管道依法开展全面检验是及时发现埋地管道缺陷和隐患的关键手段。根据国家规范要求，对地下燃气管道实施全面检验前，需要对受检管道进行风险评估。按照GB/T 27512的评估方法，对上海市某区地下燃气管道进行了全面检验工作前的风险评估，分析了管道的风险值，为后续的全面检验工作提供了依据。

地下燃气管道 风险评估 工程实践 失效可能性 破坏因子 腐蚀 天然气

0 概述

城镇地下燃气管道的运行状况直接关系到城镇的安全。近年来，城镇内作为输送天然气的埋地管道已逐渐地成为了保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。然而，随着城市的快速发展，地下管道建设规模不足、管道管理水平良莠不齐等问题凸显，一些城市相继发生大雨内涝、管道泄漏爆炸、路面塌陷等事件，严重影响了人民群众生命财产安全和城市运行秩序。因此，依法依规对这些地下天然气管道开展检验工作就变得尤为重要。

本文参照国家质检总局颁布的特种设备安全技术规范《压力管道定期检验规则——公用管道》和国家标准GB/T 27512—2011《埋地钢质管道风险评估方法》[1]（以下简称GB/T 27512）的要求，对上海市某地区的21 km城市地下天然气管道开展风险评估工作，分析出该燃气管道的风险值高低，并给出后续的检验重点。

1 基于GB/T 27512的风险评估方法[1]

按照GB/T 27512建立的埋地钢质管道风险评估技术体系对本次受检管道进行风险评估。本评估方法是一种基于专家评分法的半定量评估方法[2]，最终评估得出的管道风险值＝失效可能性×失效后果，根据区段的风险等级，提出高风险区段的降险措施。

1.1 失效可能性的评分方法

根据上面所述，最终评估得出的管道风险值为“失效可能性”和“失效后果”的乘积，因此，我们先对本次受检管段进行失效可能性计算。采用埋地钢质管道在用阶段失效可能性评分通用模型，对该管道进行失效可能性评分。通用模型包括影响管道失效可能性的所有因素，将这些因素组织为层状结构，并且提供各因素权重。

根据GB/T 27512的规定，失效可能性由以下四个因子组成：

（1）第三方破坏因子S1：主要影响因素有沿线人口密度、地面设施、施工活动及交通繁忙状况等。该项数据是根据现场走线、检测结果及检测过程中向沿途居住人员咨询的信息来确定的。

（2）腐蚀因子S2：主要由内腐蚀、大气腐蚀、土壤腐蚀构成。

（3）设备（装置）及操作因子S3：主要的影响因素有设备（装置）功能和质量、检定维护保养规程及其控制等。其中，各项评价得分是依据相关人员提供的信息，对资料信息不完全和不详的项，选择相对保守的分数。

（4）本体安全因子S4：主要包括设计、制造、施工及地质条件等相关内容。该项评价得分是依据检测获得的信息和相关人员提供的信息来确定的，选择相对保守的分数。

将每个因子中的各个因素的得分相加，分别得到第三方破坏因子S1得分、腐蚀因子S2得分、设备（装置）及操作因子S3得分、本体安全因子S4得分，然后按照下式即可计算出失效可能性总得分S，即S=100-(0.25S1+0.25S2+0.25S3+0.25S4)。

最终得到的失效可能性总分S的得分越高，即说明管线失效的可能性越大，得分越低则相反。如果出现缺陷不能通过安全评定等不能保证管道安全运行的情况，则令S=100。

1.2 失效后果的评分方法

埋地钢质管道失效后果评分模型，即从介质的短期危害性、介质的最大泄漏量、介质的扩散性、人口密度、沿线环境、泄漏原因和供应中断对下游用户的影响七个方面，对埋地钢质管道失效后果进行半定量评分。

2 实例应用

2.1 失效可能性的计算

根据上一章节的评分方法，依次对本次受检管道的第三方破坏因子S1、腐蚀因子S2、设备（装置）及操作因子S3、本体安全因子S4分别进行计算评分，各个因子的取分方法参照GB/T 27512—2011进行。

（1）第三方破坏因子S1的计算

如前所述，第三方破坏因子S1由不同的影响因素组成，因此需要分别计算各个因素的得分，得分结果详见表1.1～表1.7。将表1.1～表1.7的计算结果相加，即得到第三方破坏因子S1的得分，如表1.8所示。

表1.1 地面活动水平的评分

表1.2 埋深的评分

表1.4 占压的评分

表1.5 管道标识的评分

表1.6 巡线的评分

表1.7 公众教育的评分

表1.8 第三方破坏因子S1的得分

（2）腐蚀因子S2的计算

腐蚀因子S2分别由大气腐蚀、内腐蚀和土壤腐蚀三个因素组成，上述三个因素的得分结果详见表2.1～表2.3。将表2.1～表2.3的计算结果相加，即得到腐蚀因子S2的得分，如表2.4所示。

表2.1 大气腐蚀的评分

表2.2 输送天然气内腐蚀的评分

表2.3 输送天然气土壤腐蚀的评分

表2.4 腐蚀的评分

（3）设备（装置）及操作因子S3的计算

设备（装置）及操作因子S3主要的影响因素有设备（装置）功能和质量、检定维护保养规程及其控制等。计算各个因素的得分，结果详见表3.1～表3.6。将表3.1～表3.6的计算结果相加，即得到S3的得分，如表3.7所示。

表3.1 设备（装置）功能及安全质量的评分

（4）本体安全因子S4的计算

本体安全因子S4主要包括设计、制造、施工及地质条件等相关内容。计算各个因素的得分，结果详见表4.1～表4.3。将表4.1～表4.3的计算结果相加，即得到S4的得分，如表4.4所示。

表3.2 设备（装置）维护保养的评分

表3.3 设备（装置）操作的评分

表3.4 人员培训和考核的评分

表3.5 安全管理制度的评分

表3.6 防错装置的评分

表3.7 设备（装置）及操作的评分

表4.1 设计施工控制的评分

表4.2 检测及评价的评分

表4.3 自然灾害及其防范措施的评分

表4.4 管道本体安全质量的评分

如前所述，失效可能性总得分S计算方法为：

由表1～表4分别得到S1～S4的得分。将各因子得分代入上式，即可得出失效可能性得分S=34.3。

2.2 失效后果的计算

失效后果得分为每个方面的得分之和。每个方面的得分为其下设的一个或多个评分项得分之和，下设子评分项的评分项的得分为其下设所有子评分项得分之和。从每个评分项或子评分项下设的各列项中单一选择最接近实际情况的列项，从而确定该评分项或子评分项的得分。根据GB/T 27512，对本次受检管道失效后果进行计算，得到的结果如表5.1所示。

表5.1 失效后果得分

3 风险值计算及等级判定

根据前面所述，受检管道的风险值的计算公式为：风险值R=失效可能性S×失效后果C。由前述计算已经得出失效可能性S为34.3、失效后果C为92，因此可得本次受检管道的风险值R=34.3× 92=3156。

埋地管道的风险绝对等级划分如下：

（1）低风险绝对等级：[0，3600)。

（2）中等风险绝对等级：[3600，7800)。

（3）较高风险绝对等级：[7800，12 600)。

（4）高风险绝对等级：[12 600，15 000]。

根据GB/T 27512的评估方法，本次受检管段风险预评估风险相对等级为低风险。

4 总结

本次受检管段风险预评估风险等级虽然为低风险，但是根据计算出的失效可能性结果来看，受检管道的巡线频率、巡线方式、外防腐层施工质量及其全面检验、阴极保护系统的年度检查等因素得分较低，这些因素可能是造成今后管道失效的主要原因。因此，本次评估给出的检验策略和重点是：

（1）检测方法主要以外防腐层检测为主，检测重点位置为施工年代比较久、曾发生过事故路段的管段。

（2）对道路施工比较密集的路段进行阴极保护有效性的重点检测。

（3）对人口密集地区进行重点宏观检查。

依据上述评估给出的检验策略和重点，又对受检管道实施了具有针对性的全面检验工作。通过后续检验检测，最终确定受检管道存在问题如下：

（1）埋深不足、管道裸露在外，存在第三方破坏的安全隐患。

（2）经非开挖外防腐层检测后共发现250处外防腐层破损点，破损的最大尺寸为20 cm×15 cm，并且防腐层破损处已发生管道表面腐蚀现象。

（3）共发现8处测试桩存在不同程度的损坏或失效，主要体现出测试接线被盗或损坏等问题，已无法进行管地电位测试，另有较多的牺牲阳极测试桩已被绿化或道路掩埋。

从最终的检验结果来看，这种基于风险评估的埋地管道全面检验方法，不仅对后续的检验检测工作具有指导性的意义，还有助于实现管道系统安全性与检验经济性的统一，有效地提高检验检测的效率，更为管道使用单位大大地节省了检验成本和时间。由此可见，这种基于风险的城镇地下燃气管道全面检验方法具有很大的工程借鉴意义。

[1]中国国家标准化管理委员会．GB/T 27512—2011埋地钢质管道风险评估方法[S]．

[2]储小燕，沈士明．南京天然气利用工程管道的风险评价[J]．油气储运，2005，24(3)：13-16．

Engineering Practice on Risk Assessment of Underground Gas Pipeline in City Based on GB/T 27512

Huang YichangYang BoKang WeiHuang Qin

The critical means to prevent the defects and the potential accidents are the overall inspection of the underground gas pipeline in the city.According to the requirements of the national codes,it is obligated to implement the risk assessment of the underground gas pipeline before the inspection.Thus,the risk assessment of the underground gas pipeline in Shanghai is carried out based on the GB/T 27512.Meanwhile,the risk vlaue of the pipeline that provides a basis for the follow-up work is analyzed.

Underground gas pipeline;Risk assessment;Engineering practice;Probability of failure;Damage factor;Corrosion;Natural gas

TQ 050.7

10.16759/j.cnki.issn.1007-7251.2016.08.017

2015-12-15）

*黄奕昶，男，1984年生，硕士，工程师。上海市，200062。