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d o i ：l O 3 9 6 9 j i s s n 1 6 7 1 5 1 5 2 2 0 1 3 1 2 0 0 4 城市燃气管道风险评价技术现状与对策建议 摘 要： 关键词： 口浙江理工大学( 3 10 0 5 2 ) 黄玉桥 口浙江浙能天然气运行有限公司( 3 10 0 5 2 ) 宋神昕 通过阐述城市燃气管道风险评价技术的现状，详细分析城市燃气管道与长输天然气管道的差异 性、城市燃气管道风险评价尚需解决的难题，从而针对性的从3 个方面提出对策与建议，最终 希望达到提高城市燃气管道风险评价水平的目的。 城市燃气管道风险评价问题对策建议 T h eC o u n t e r m e a s u r e sa n dS u g g e s t i o n sf o rP r e s e n tC i t yG a sP i p e l i n e R i s kA s s e s s m e n tT e c h n o l o g yS t a t u s Z h e j i a n gS c i T e c hU n i v e r s i t yH u a n gY u q i a o T h eG a sO p e r a t i o nL i m i t e dC o m p a n yo fZ h e j i a n gP r o v i n c i a lE n e r g yG r o u pC o m p a n yS o n gY i x i n A b s t r a c t ：A tf i r s t ，t h i sp a p e re x p o u n d st h ep r e s e n ts i t u a t i o no fc i t yg a sp i p e l i n er i s ka s s e s s m e n tt e c h n o l o g y ，a n ds e c o n d l y a n a l y z e si nd e t a i lt h ed i f f e r e n c e so fc i t yg a sp i p e l i n ea n dl o n gd i s t a n c en a t u r a lg a sp i p e l i n e ，c i t yg a sp i p e l i n e r i s ka s s e s s m e n ti sn e e d e dt os o l v et h ep r o b l e m ，f i n a l l yp u tf o r w a r dt h ec o u n t e r m e a s u r ea n ds u g g e s t i o n sf r o m t h r e ea s p e c t s ，t oi m p r o v et h el e v e lo fc i t yg a sp i p e l i n er i s ka s s e s s m e n tp u r p o s e s K e y w o r d s ：C i t yG a sP i p e l i n e R i s kA s s e s s m e n t I s s u eC o u n t e r m e a s u r e sa n dS u g g e s t i o n s 城市燃气管道作为城市能源供应系统的重要组成 部分，其输送的天然气具有清洁无污染、易燃、易爆 的特性，管道一旦遭到破坏易发生火灾、爆炸事故， 不仅影响到天然气供应安全，而且还会影响到社会稳 定。因此，开展城市燃气管道风险评价以提高天然气 管道的可靠性，确保天然气管道的本质安全就显得尤 其重要。 基金项目：浙江省自然科学基金资助项目( Y 1 1 1 0 6 2 1 ) 。 1城市燃气管道风险评价技术现状 1 1 国外燃气管道风险评价技术现状 美国率先于2 0 世纪7 0 年代开始了管道风险分析技 术的研究，至1 1 9 0 年代已广泛地应用于国内油气管道的 风险管理中，成绩斐然。其中阿莫科石油管道公司从 1 9 8 7 年采用风险评价技术以来，成功地将年泄漏率由 2 0 1 3 1 2 总第4 6 6 期I1 7 万方数据 1 9 8 7 年的2 5 倍工业平均数降为1 9 9 4 年的1 5 倍T 业平 均数，该公司的实践表明了风险评价技术在管道完 整性管理方面的显著效果。1 9 8 5 年美国化学T 程师协 会；版了危险性评价方法指南，1 9 9 2 年2 月又完 成了高危险性化学品制造过程安全管理规定，以预防 易燃易爆和有毒气体泄漏事故的发生。 加拿大在1 9 9 4 年成立了一个国家级管道风险评价 指导委员会，负责该国管道风险管理技术的开发、实 施，旨在促进风险评价和风险管理技术在加拿大管道 运输T 业巾更好地应用。该围I V N e o c o r r i 程有限公司 自l9 9 4 年起开展油气管线的腐蚀和风险咨询业务，成 功地开发了G M I 腐蚀管理软件1 3 l ，为十几家油气公司 作丫详细的风险评价。 英国W K e n tM u h l b a u e r 在管道风险管理指南 r 1 1 以数据管理为核心，并针对T 艺流程单元和设备关 键部件实施风险评价与管理。 1 2 国内燃气管道风险评价技术现状 我国的风险评价工作自1 9 8 1 年才起步，2 0 世纪9 0 年代初起，国内积极推广风险评价技术在天然气工业 领域的应用| 4 I 。1 9 9 5 年，四川I 石油管理局编泽了管道 风险管理5 5 一书，介绍了同外先进的油气管道风险管 理理论及其应用技术1 5 1 。另外，同内许多研究人员对 城市燃气管道风险评价技术开展了多项研究，并取得 了一些成果：如，董事尔在城市燃气储配站安全性 评价方法的研究中引入不确定型层次分析法对城市 储配站进行了多级模糊综合评价；宋神昕在城镇燃 气管道建设期完整性管理研究巾建立起燃气管道质 世故障树，识别出建设期问燃气管道质量事故的主要 危险源；徐涛龙在基于模糊综合评价的城市燃气管 网第方破坏失效可能性研究II I 建立城市燃气管网 第i 方破坏失效可能性评价模型，并运州多层次模糊 综合评价法得出管道第三方破坏失效可能性的大小； 宋神昕在城镇燃气管道全寿命期风险评价方法研 究中阐述了城市燃气管道在设计、施工及验收、运 行维护3 个阶段存在的风险类型，并择优推荐了几种 适合城镇燃气管道全寿命期各阶段的风险评价方法。 2 城市燃气管道风险评价方法分类 城市燃气管道风险评价方法分为定性风险评价、 1 8 城市燃气月刊 半定量风险评价和定量风险评价3 类1 6 I 。 ( 1 ) 定性风险评价 定性J x L l 硷评价主要是根据经验和直观判断能力， 对待评对象做j l j 定性评判说明。这种风险评价方法具 有简便、直观的特点，但主观性较强，评价结果的精 确性和可信度有限。常用的定性风险评价法有故障树 分析法、危险可操作性分析、安全检查表法等。 ( 2 ) 半定量风险评价 半定量风险评价方法是根据一定的原则，对系 统的危害l 大I 素的危险性给予适当的数值表示，然后通 过数学方法，得到子系统或系统的危险系数( 如以指 数、点数等来表示) ，再根据危险系数确定其安全 程度。常用的半定量风险评价法主要有肯特( W k e n t M u h l b a u e r ) 管道风险评价法7 1 、模糊综合评价法I 刚、 灰色关联分析法。 ( 3 ) 定量风险评价 定量风险评价技术是在大量实验结果或事故分析 统计的基础上，建立相关的数学模型，对系统的风险 进行定量计算。常用的定量风险评价法有概4 , J _ ) ( 1 l 淦评 价法、危险指数风险评价法、事故后果模拟法。 3城市燃气管道风险评价技术存在的问题 3 1 城市燃气管道与长输天然气管道的差异性 在选择风险评价方法时常要考虑被评价对象的特 点。长输天然气管道已经有一套技术比较成熟的风险 评价技术，但是城市燃气管道还没有一套系统的风险 评价技术，主要是冈为城市燃气管道在设汁、施T 、 管理上有自身同有的特点，它与长输天然。e 管道有很 多不同之处。主要表现在H ： ( 1 ) 管道结构不同 城市燃气管道一般以网状分布为主、枝状分布为 辅，弯头、阀门、三通、四通等管道附件密布，往往 1 0 0 m 5 0 0 m 就有一个支管或阀门，管道变径较多，不 同材质管道( 钢管、P E 管) 相连的情况普遍。长输 天然气管道通常为同一材质的管材，沿线设置的阀门 和变径管较少。 ( 2 ) 管道规划和建设质量不同 城市燃气管道随着城市建设的发展逐步形成， 且不断拓展。管道建设初期缺乏完善的管理体系，设 万方数据 计、施工和竣工验收标准往往参差不齐，施工质量缺 陷较多。长输天然气管道通常为同一时期建成，有完 善的勘察、设计、施工、竣工、验收标准与程序，施 工质量相对较好。 ( 3 ) 管道所处环境不同 长输天然气管道多敷设在野外，地表覆盖层通 常为泥土，容易发生地质灾害，如滑坡、泥石流、水 害、地震等；另外野外人口稀少，周围建筑物分布 少，周边环境信息容易把握，发生事故后人员伤亡不 大。城市燃气管道由于地表覆盖层大多为水泥或沥青 路面，管道发生地质灾害较少；但城市燃气管道敷设 在人口稠密地区，周边环境复杂，一旦发生泄漏会造 成严重的人员伤亡和财产损失。 ( 4 ) 管道腐蚀及防护方法不同 城市燃气管道不需要考虑大气腐蚀，且管内腐蚀 不明显，主要的腐蚀破坏来自于土壤的腐蚀作用，且 城市埋地管道大部分并没有进行阴极保护，主要依赖 防腐层的防腐作用，防腐层微小的施工缺陷往往可造 成管道的大面积腐蚀。长输天然气管道的腐蚀破坏不 仅要考虑土壤腐蚀，还要考虑大气腐蚀和内腐蚀，通 常采用外加电流阴极保护方法进行防腐。 ( 5 ) 输送介质的压力不同 城市燃气管道在市区多为中低压输送，而长输天 然气管道多采用高压输送。 根据上述分析，城市燃气管道有其自身固有的特 点，其有别于长输天然气管道，因而不能简单套用长 输天然气管道的风险评价方法，但是可以在其评价方 法的基础上进行改进。 3 2 城市燃气管道风险评价尚需解决的难题 由于我国燃气管道在设备和管理水平上同国外相 比还存在着一定的差距，所以城市燃气管道风险评价 急需解决以下几方面的问题【1 0 1 ： ( 1 ) 原始数据不充足 我国城市燃气管道在投入使用后的运行情况全部 依靠人工记录，尤其是一些服役期较长的燃气管道， 很难将管道的历史运营数据整理齐全。此外由于缺少 行业内标准化、规范化的运营数据管理方法，对管道 运营的历史资料必须耗费大量人力将其分门别类地进 行归纳和总结。这些客观实际情况削弱了城市燃气管 道原始数据的真实性和可靠性，增加了收集原始数据 黄玉桥等城市燃气管道风险评价技术现状与对策建议 的难度。 ( 2 ) 风险因素差异大 目前，城市燃气管道多采用钢管和P E 管施工， 这两种管道的风险因素差异较大。钢管的主要风险因 素是腐蚀，而P E 管的主要风险因素是第三方破坏。所 以简单的采用任何一种风险评价指标体系都无法同时 适用于这两种管道的风险评价。 ( 3 ) 定量风险评价的概率模型难以建立 使用定量风险评价方法首先需要将各类风险因素 处理成随机过程或随机变量，如何构造概率模型以描 述燃气管道的失效概率便成为了关键问题。我国过去 对有关管道失效概率模型的研究进行得很少，必须通 过大量失效数据库来确定城市燃气管道定量风险评价 的概率模型。 4 对策与建议 为了更好地促进我国城市燃气管道的健康发展， 针对城市燃气管道风险评价面临的问题，提出了如下 几点对策与建议： ( 1 ) 建立全国城市燃气管道信息数据库 为提高城市燃气管道风险评价水平，建立全国 性的管道信息数据库系统势在必行。我国燃气管道主 管部门应当组织人员进行信息的收集、录入和管理工