城市燃气系统抗震防灾风险评估

高立娜/华北理工大学建筑工程学院

城市燃气系统抗震防灾风险评估

高立娜/华北理工大学建筑工程学院

城市燃气系统遍布城市的各个角落，是一个城市的生命线。在地震灾害发生时，城市的各个方面都会受到巨大的冲击和严重的灾害，其中燃气系统在近年来灾害发生时所表现的一系列反应和后果让我们对燃气系统在地震灾害发生时所面临的应对措施有了深刻的研究。城市燃气系统在地震灾害时的风险评估成为一项非常重要的研究内容。

燃气系统；抗震防灾；风险评估

前言

我所研究的城市燃气系统抗震防灾风险评估是以整个城市的燃气管道分布、抗震防灾要求进行的综合性评估，其实也就是对风险因素的研究。风险因素是指一切能都导致灾害发生或直接影响系统正常工作的所有内在或外在原因。导致风险因素发生的条件越多，导致的后果越严重。影响灾害产生的可能性和程度的风险因素有两类：内在风险因素和外在风险因素。内在风险因素是指导致灾害发生的一切自身条件因素；外在风险因素是指导致灾害发生的人为或外在条件产生的因素。

一、燃气管网风险评价

（一）评价体系的建立

目标层：城市燃气管网风险

因素层：一级因素：气源风险W1、外力破坏W2、管网风险W3、使用不当W4、管理风险W5、灾害破坏W6。

（二）判断矩阵的构造

各层之间的结构能够表示因素之间的关系，但是中层中的各个因素在目标的评价中占的比例基本不会完全相同，在评价者的心中，各个因素有一定的比例。

在确定各个因素的比例时，即比较n个因子对因素Z的影响程度。Saaty等人提出将因子进行两两对比，建成比对矩阵的方法。也就是说，每一次都选取两个因素xi与xj，用aij来表达xi与xj对Z影响程度的比例，所有的对比用矩阵表示，A就成为了Z−X之间的判断矩阵。从矩阵中可以看出，若xi与xj对Z影响的比例为aij，那么xj与xi对Z影响的比例为。根据线性代数的理论知识，如果矩阵满足并且，那么矩阵A为正互反矩阵。aij值的确定可以根据标度值表，内容如下：

标度值为1时，表明两个比较的元素的重要性一样；标度值为3时，表明两个比较的元素，前者比后者稍重要；标度值为5时，表明两个比较的元素，前者比后者明显重要；标度值为7时，表明两个比较的元素，前者比后者非常重要；标度值为9时，表明两个比较的元素，前者比后者极其重要；标度值为2时，标度值为4、6、8时，表明处于以上判断的中间程度；倒数表明i与j的重要性之比为aij，则j与i重要性之比

构造燃气系统评价的判断矩阵

表1 判断矩阵

层次单排序及其一致性检验在比较矩阵中，λmax为最大特征值，n为比较矩阵的阶数

CI值的大小反映比较矩阵的一致性，值越小，一致性越高。

二、指标分析

（一）气源风险

城市天然气供应系统中，稳定的气源供应是系统能够安全运行的基础，气源中断供应是指天然气开采中以及从生产地输送到城市天然气门站之前发生事故导致城市天然气供应中断，气源中断供应主要受气源生产事故、气源输送事故以及事故下游点气源储存不足三方面因素影响。

（二）外力破坏

外力破坏，是指除管道职工和管网自身腐蚀外的其他因素对管道系统造成的破坏或活动。包括管道的泄漏、防腐层的损伤以及给管道造成的刮痕、压坑等。第三方破坏是城市管道受到破坏的主要原因。分析城市天然气管网系统的第三方破坏必须结合我国城市的发展有其自身特点，才能更准确地构建城市管网系统第三方破坏的指标体系。

（三）管网风险

城市天然气输配系统由管网（高、中）、储配站(事故气源站和高、低压储配站)以及各类调压站等组成。天然气输配事故主要集中在管网区域。各类事故气源站、储配站、调压站等由于受外界影响小，事故非常少。

（四）使用不当风险

随着城市建设的发展和人口密度的增加，天然气用户迅猛增加，民用燃具和工业用气设备的种类也大大扩展，天然气属于易燃易爆的气体，因此在使用不当时经常会发生事故

（五）管理风险

城市天然气供应系统管理风险是指由于组织机构的设置和管理者能力等因素存在的缺陷和漏洞影响城市天然气供应系统安全运行的可能性。管理风险主要体现在组织机构的设置、管理制度和管理者能力三个方面。

（六）灾害风险

城市天然气供应系统的自然风险是指系统受到气候条件和自然灾害等不可抗力因素影响，致使城市天然气供应系统不能稳定运行的可能性。主要包括气候条件和自然灾害。

三、结束语

通过权重分析对城市天然气供应系统进行了风险识别得出，气源风险、外力破坏、管网风险、使用不当、管理风险、灾害破坏六个一级风险，以及相应的二级风险并对各级风险进行了阐述。并且通过对燃气管道的实际风险评估为研究燃气管道的减灾提供了重要的理论基础分析。并对相应的应对措施提供了有效的理论支持和数据支持。从而为减少灾害的发生提供有效的理论支持，并达到预防或减少灾害发生的概率。

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