城市燃?xì)廨斉渚W(wǎng)耦合風(fēng)險的研究

李軍

摘 要：城市作為一個綜合的系統(tǒng)，其發(fā)展主要依靠天然氣等動力能源，城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)的安全運用關(guān)系著城市健康穩(wěn)定的發(fā)展。城市燃?xì)廨斉渚W(wǎng)的運行受到人員、設(shè)備、環(huán)境等因素的風(fēng)險隱患耦合作用，并且隨著城市經(jīng)濟的發(fā)展和建設(shè)步伐的加快逐漸變得脆弱，通過各種風(fēng)險相互耦合進而造成災(zāi)害事故的發(fā)生。因此本文將從風(fēng)險耦合的角度出發(fā)分析城市燃?xì)廨斉渚W(wǎng)的風(fēng)險因素，并對其風(fēng)險進行評估，提出針對性城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)風(fēng)險管理措施，進而保障城市的健康穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：城市；燃?xì)?；輸配管網(wǎng)；風(fēng)險耦合；風(fēng)險評估；管理措施

中圖分類號： TU996 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1673-1069（2017）05-98-2

0 引言

隨著城市發(fā)展步伐的不斷加快和人口密度的增加，城市燃?xì)庾鳛槌鞘邪l(fā)展的主要能源之一，人們對輸配管網(wǎng)的安全運行關(guān)注度越來越高。與其他行業(yè)相比，城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)逐漸呈現(xiàn)出規(guī)?；蛷?fù)雜化的發(fā)展趨勢，就必然要受承受引發(fā)事故的風(fēng)險。由于城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)的運行環(huán)境較為復(fù)雜，導(dǎo)致各種風(fēng)險因素相互耦合，進而對城市的安全造成了極大的威脅。因此本文開展多因素耦合作用下的城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)災(zāi)害風(fēng)險評估，整體把握因素間的相互作用，進而為城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)的安全運行提供管控措施。

1 城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)風(fēng)險評價

1.1 輸配管網(wǎng)評價體系

城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)在天然氣供應(yīng)系統(tǒng)中發(fā)揮著十分重要的作用和價值，是溝通氣源和用戶的橋梁。由于城市的燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)比較隱蔽，容易受到環(huán)境以及地面交通損害等的影響，造成輸配管網(wǎng)的泄漏，甚至造成災(zāi)害事故。這不僅影響著城市的安全，還影響著用戶的天然氣供應(yīng)。隨著高壓天然氣管網(wǎng)的建設(shè)，管網(wǎng)發(fā)生事故的可能性逐漸增大，事故導(dǎo)致的后果也越來越嚴(yán)重。城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)最容易遭受到第三方的損害，這不能僅僅歸罪于暴力施工，還與天然氣的管理等其他因素有關(guān)，造成了各種風(fēng)險的耦合。

1.2 輸配管網(wǎng)事故原因分析

大量的統(tǒng)計結(jié)果顯示，導(dǎo)致管道泄漏的主要原因有管道內(nèi)外的腐蝕、焊接材料缺陷、第三方損害以及材料缺陷等。導(dǎo)致管道破裂的原因有超壓、焊接缺陷或者第三方損害。有時單一的因素可以導(dǎo)致事故的發(fā)生，但是多種因素相互作用會加大事故發(fā)生的可能。

1.2.1 第三方損害

第三方損害是受到人為的破壞或者施加外力的方式使得輸配管網(wǎng)遭受到破壞，造成燃?xì)獾男孤?、爆炸以及著火等，第三方損害主要與城市的建設(shè)活動、管道的埋深以及路面的壓力狀況等因素相關(guān)。

1.2.2 腐蝕

腐蝕是導(dǎo)致燃?xì)夤芫€開裂、穿孔的主要原因之一。腐蝕主要分為內(nèi)腐蝕和外腐蝕。內(nèi)腐蝕主要是燃?xì)夤芫€受到天然氣的純化學(xué)腐蝕以及固體顆粒的磨損等。燃?xì)夤芫€在焊接的過程中殘留的焊渣，這些雜質(zhì)在高速天然氣流的帶動下引起管道內(nèi)壁的磨損，進而造成天然氣泄漏的風(fēng)險。外腐蝕主要是天然氣管線的埋設(shè)位置的土壤環(huán)境，土壤中一般含有腐蝕性的物質(zhì)，對管線造成了破壞。

1.2.3 誤操作

誤操作是人為原因造成的天然氣管線的破壞，主要有技術(shù)的誤操作、管理誤操作以及運行和維護誤操作等。設(shè)計人員如果在管線的設(shè)計中工作不認(rèn)真不負(fù)責(zé)，將會造成管線的技術(shù)水平較低。施工的誤操作是天然氣管線沒有按照相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進行施工，沒有按照規(guī)定的要求進行焊縫以及涂層，甚至造成管線的損傷。運行誤操作主要是工人操作不熟練安全系統(tǒng)操控失效，機械工人的維修不完善，電工和電信人員造成的誤操作。

1.2.4 設(shè)計缺陷

城市燃?xì)獾妮斉涔芫W(wǎng)系統(tǒng)是一個系統(tǒng)性較強的工程，從設(shè)計、選材到運行和維護都需要重點防控，一旦任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題將會為燃?xì)獍踩鹿事裣码[患。設(shè)計作為安全保障的最初環(huán)節(jié)，一旦設(shè)計出現(xiàn)缺陷，將會對天然氣的安全運行造成巨大的威脅。設(shè)計缺陷主要包括管道最大承受壓力和水擊問題，管線設(shè)計的厚度以及選材等方面。

1.3 輸配管網(wǎng)評價模型

首先，歸納出影響管網(wǎng)風(fēng)險的因素，主要為四類：第三方損害指數(shù)、腐蝕指數(shù)、設(shè)計指數(shù)以及誤操作指數(shù)。然后建立起各個風(fēng)險因素的評價系統(tǒng)。對每個指數(shù)系統(tǒng)按照管網(wǎng)危險的特性采取針對性的安全管理措施，進而達(dá)到降低風(fēng)險的目的。給每一個指數(shù)系統(tǒng)進行指數(shù)值大小表示，總分為100分，四個指數(shù)的總分為400分。以第三方損害指數(shù)為例，如表1所示。表1中各分類項的指數(shù)值反映出該項的重要度，指數(shù)值越大，說明事故發(fā)生的概率和危害的程度越大，進而影響其他指數(shù)值之間的分配。

其次，重點分析管道事故潛在的危害程度，進而獲得危險性后果系數(shù)，也就是泄漏影響系數(shù)。在這個過程中對燃?xì)獾挠泻π?、管道的運行情況以及位置等因素進行分析。

1.4 管道指數(shù)評價法實施步驟

管道指數(shù)評價法主要分為4步實施。第一步需要進行管段的劃分，一個管線存在的危險性是不同的，因此需要按照實際的情況進行劃分，管段劃分的越細(xì)致，風(fēng)險評價的結(jié)果就越精確。按照城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)的特點，一般采用參照建筑物的密度、不同壓力級度等情況進行管網(wǎng)的劃分。第二步需要收集數(shù)據(jù)，對各個指數(shù)值進行收集，按照指數(shù)值確定各自的重要性。然后針對實際的對象進行評價，各個指數(shù)進行分類調(diào)查。

1.5 輸配管網(wǎng)風(fēng)險程度分析

利用風(fēng)險耦合評價模型得出評價對象的相對風(fēng)險值，數(shù)值越大，說明風(fēng)險的程度越小。為了能夠更好地顯示出風(fēng)險的程度，采用風(fēng)險矩陣圖如表2所示，其中高風(fēng)險區(qū)域為紅色區(qū)域，黃色區(qū)域為中風(fēng)險區(qū)，低風(fēng)險區(qū)為綠色區(qū)域。

低風(fēng)險區(qū)域處于安全狀態(tài)，防護的措施得當(dāng)完善；較低風(fēng)險區(qū)域評價對象防護措施得當(dāng)，較為安全；中等風(fēng)險程度區(qū)域滿足管線的正常運行，管理欠缺；較高風(fēng)險程度區(qū)域處于風(fēng)險事件的萌發(fā)階段，出現(xiàn)多次的泄漏情況，但管理不到位；高風(fēng)險程度區(qū)域不能滿足管線的正常運行，管理嚴(yán)重缺失。

2 基于風(fēng)險評價的燃?xì)廨斉涔芫€管控措施

城市燃?xì)庾鳛槌鞘邪l(fā)展的主要動力能源之一，其輸配管網(wǎng)的安全運行關(guān)系著城市的安全和穩(wěn)定。對于燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)的風(fēng)險是無法規(guī)避的，只能通過有效的防控措施降低風(fēng)險事件的發(fā)生率。基于風(fēng)險評價結(jié)果提出針對性的風(fēng)險管控措施，進而降低燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)風(fēng)險事件的發(fā)生率。

2.1 第三方損害管控措施

首先，在管道的埋深方面要按照地面交通的運營狀況，嚴(yán)格按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計，減緩地面壓力對管線造成的沖擊。因此，如果管線需要穿過公路、鐵路時，尤其是一些重型的汽車經(jīng)過路面時，需要將管線埋設(shè)在土質(zhì)松軟的地方，減少地面對管線的沖擊力。管線埋深越深，受到地面車輛的影響度就越小，因此嚴(yán)禁在埋地燃?xì)夤艿赖孛嫔蠘?gòu)造建筑物或者堆積重物。其次，為了防止道路施工時對地下管線造成損害，需要在埋設(shè)管線的路面上設(shè)置警示牌，在地面和地下燃?xì)廨o助設(shè)施設(shè)置安全防護裝置或者警示標(biāo)語。

2.2 施工和材料缺陷的預(yù)防

為了減少施工材料缺陷，需要施工單位以及施工人員具備相應(yīng)的等級和技術(shù)資質(zhì)，并且在施工的過程中具備完善的監(jiān)督和驗收管理機制，確保每一段施工驗收合格，一旦發(fā)現(xiàn)施工的缺陷及時上報處理。同時為了保障燃?xì)廨斉涔芫€設(shè)備以及配件等的安全，需要提高操作人員的責(zé)任心和綜合素養(yǎng)。

2.3 腐蝕的預(yù)防

為了提高輸配管線的防腐蝕能力需要選擇絕緣性能和抗沖擊性能較強的外涂層，加強施工規(guī)范的管理，防止暴力施工，確保施工的質(zhì)量。防腐涂層的設(shè)計要符合技術(shù)的要求，保障管道的實際防腐效果，進而徹底消除安全隱患。在確定防腐方案前，需要進行實地的考察和調(diào)研，針對性地選擇防腐材料，并且實時檢測燃?xì)夤芫€，檢驗防腐的效果。燃?xì)夤芫€的防腐嚴(yán)格按照《城鎮(zhèn)燃?xì)饴竦劁撡|(zhì)管道腐蝕控制技術(shù)規(guī)范》的標(biāo)準(zhǔn)進行。

2.4 設(shè)計缺陷預(yù)防

為了防止設(shè)計缺陷帶來的風(fēng)險事故，施工單位要具有相應(yīng)的資質(zhì)，并且完善其運行和管理的機制。燃?xì)獾倪\營公司要實施嚴(yán)格的安全排查制度，及早發(fā)現(xiàn)隱患，并及時解決。加強對燃?xì)膺\營公司員工的安全教育，增強安全意識和責(zé)任心，提高員工的綜合素質(zhì)。采用GIS技術(shù)建立城市燃?xì)夤芫W(wǎng)信息系統(tǒng)，實現(xiàn)對燃?xì)膺\行的動態(tài)監(jiān)控，減少人為操作失誤帶來的風(fēng)險事故，提高燃?xì)夤芫W(wǎng)的安全運行。

3 結(jié)語

城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)系統(tǒng)是城市的生命線，其安全運行對城市的穩(wěn)定健康發(fā)展起著十分重要的作用。為了防止風(fēng)險事故的發(fā)生，本文從風(fēng)險耦合的角度出發(fā)，分析城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)運行中的多種因素相互作用以及風(fēng)險事故發(fā)生的原因，根據(jù)風(fēng)險評價采取針對性的風(fēng)險管控措施，進而為城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)的安全運行提供科學(xué)有效的方法。

參 考 文 獻

[1] 王璨.城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險評價與管理研究[D].西安建筑科技大學(xué)，2013.

[2] 石磊明.城市埋地燃?xì)夤艿里L(fēng)險評價研究[D].北京建筑工程學(xué)院，2012.