城市天然气管网危险分析与风险评价

任 義

（重庆长南天然气输配有限责任公司，重庆渝北 401121）

城市天然气管网危险分析与风险评价

任 義

（重庆长南天然气输配有限责任公司，重庆渝北 401121）

由于天然气管道具有很大的火灾和爆炸危险性，因此管道在所处工作条件下如何安全、平稳、保质保量地按时完成输送任务成为管道运营者关心的首要问题。因此，运用故障树分析法对事故进行了定性和定量分析，并计算出事故概率及分析出事故发生的可能途径，并提出了科学合理的风险削减措施。

城市天然气管道；风险评价；故障树分析法

1 故障树分析法

故障树分析法实际上是研究系统的故障与组成该系统的零件故障之间的逻辑关系，根据零件故障发生的概率去估计系统故障发生概率的一种方法。对可能造成系统失效的硬件、软件、环境、人为等因素进行分析，画出故障树，确定系统失效的各种可能组合方式及其发生的概率，从而计算出系统的失效概率，以便采取相应的补救措施以提高系统的可靠性。

2 以天然气泄漏为顶上事件的分析

2.1 故障树的建立

根据故障树建立时顶上事件的确定原则，选择“天然气泄漏”作为顶上事件。把天然气泄漏事故分为户外燃气系统泄漏和户内燃气系统泄漏，他们之间是或门关系。经过反复分析顶上事件、中间事件和基本事件之间的逻辑关系后，建立了故障树。

2.2 故障树的定性分析

经过对故障树的分析，求出故障树的一阶最小割集有：{X1}，{X2}，{X3}，{X4}……，{X17}，总共有17个。求出故障树的二阶最小割集有：{X18·X20}，{X18·X21}，{X18· X22}，{X18·X23}……，{X18·X45}；{X19·X20}，{X19·X21}，{X19·X22}，{X19·X23}……{X19·X45}，总共有52个。

通过计算，以天然气泄漏为顶上事件的事故树的一阶最小割集有17个，二阶最小割集有52个。通常，包含基本事件个数少的最小割集比个数多的最小割集发生的概率要大些。所以，首先要控制少事件个数最小割集里面的基本事件的发生。

然后求出事故树的结构重要度：

X1=X2=X3=X4=X5=X6=X7=X8=X9=X10=X11=X12=X13 =X14=X15=X16=X17=1

X18=X19=26×1/2=13

X20=X21=X22=X23=X24=X25=X26=X27=X28=X29=X30 =X31=X32=X33=X34=X35=X36=X37=X38=X39=X40=X41=X4 2=X43=X44=X45=2×1/2=1

因此，可以得出：I（18）=I（19）＞I（1）=I（2）=I（3）……=I（17）=I（20）=I（21）=I（22）=I（23）……=I（45）

通过对故障树的结构重要度的分析，排出了各基本事件的结构重要顺序。各基本事件中，X18和X19这两个基本事件的重要度最大，其他每个基本事件的重要度都相等。因此，一定要加强对燃气报警器的监控，加强对燃气报警器的维修和维护，从而保证城市天然气管网系统的安全运行。与此同时，也应当加强对调压器、阀门、胶管和流量计等设备的监控，及时更换有问题的设备。

2.3 故障树的定量分析

事故树中的每个基本事件发生的概率已经知道，然后由最下面基本事件开始计算每一个逻辑门输出事件的发生概率，再将这个概率代入它上面的逻辑门，依此上推到达顶上事件，最终求出的即为该顶上事件的发生概率。

天然气泄漏事件发生的概率为：P=0.007 5＋0.130 3× 0.020 0=0.010 1

3 城市天然管网安全运行的措施及建议

1）建立SCADA管理系统，SCADA管网监控系统是以计算机为基础的生产过程控制和调度自动化系统，它可以对现场运行的设备进行监视和控制，实现数据采集、测量、各类信号报警，设备控制和参数调节等各项功能。通过SCADA系统的运用，快速地找出隐患点，及时排除隐患，保障客户安全平稳用气。

2）工程施工应严格按照设计文件要求实施，施工过程均应按要求进行自检、互检和交接检，并接受监理方、建设方、监检方的检查。工程安装、防腐、无损检测、阴极保护等施工单位及人员应具备相应资质和资格。

3）提高居民的安全防范意识，让居民多了解有关天然气的知识。在各小区中经常开展宣传活动，普及安全防范常识。

4 结论

在城市天然气管网系统运行过程中，由于管材质量、工程质量、人为操作失误、环境破坏以及第三方破坏等诸多原因，导致事故频繁发生，严重影响了管网系统的正常运行和人们的生命财产安全。城市天然气管网系统风险评价的目的是查找、分析和预测管网系统中存在的危险、有害因素及可能导致的危险、危害后果和程度，提出合理可行的安全对策措施，指导危险源监控和事故预防，从而达到最低事故率、最少损失和最优的安全投资效益。

[1] 李文华.石油工程HSE风险管理[M].北京：石油工业出版社，2008.

[2] 蔡庄红，何重玺.安全评价技术[M].北京：化学工业出版社，2008.

Risk Analysis And Risk Assessment of Urban Natural Gas Pipeline Network

Ren Yi

As the natural gas pipeline has a great fire and explosion hazard，it is the primary problem for the pipeline operators to pay attention to how the pipeline is safe and stable in the working conditions.In this paper，the fault tree analysis method is used to qualitatively and quantitatively analyze the accident，and the probability of accident and the possible way of analyzing the accident are analyzed.A scientific and reasonable risk reduction measure is put forward.

urban natural gas pipeline；risk assessment；fault tree analysis method

TU996

B

1003-6490（2017）01-0118-01

2017-01-08

任義（1988—），男，重庆万州人，助理工程师，主要研究方向为民用气、商业用气、工业用气、集体用气安装。