徐金罡 孙辉
嘉兴市佳安燃气技术服务有限公司 浙江嘉兴 314000
摘要:天然气作为一种经济高效的清洁能源,可以通过管道输送到居民用户。近年来,随着国家城市化的快速发展,城市燃气管道发展迅速,管道事故也时有发生,特别是一些严重的燃气管道泄漏、火灾、爆炸事故,造成重大人员伤亡和财产损失,比如 2013 年 11 月 22 人发生的青岛市“11?22”中石化东黄输油管道泄漏爆炸特别重大事故,造成 62 人死亡、136 人受伤,直接经济损失 75172 万元。管道事故多发的势头,引起了国家对管道运行安全的高度重视,出台了一系列法规标准,对管道安全运行提出了更高的要求。2016 年 10 月,国务院安委办印发了《关于实施遏制重特大事故工作指南构建双重预防机制的意见》,建立安全风险分级控制和隐患排查治理的双重防范机制,是遏制重大事故的重要举措。准确把握安全生产的特点和规律,坚持风险预控与传递,全面实施安全风险分级管控,进一步加强隐患排查治理,推动科学化,事故预防信息化、规范化,做到在隐患形成前控制风险,在事故发生前消除隐患。”
关键词:城镇燃气管道;风险评价;控制;实践
1国内研究现状
在城市燃气管道系统方面,采用油气管道安全风险评价的研究方法,探讨管道风险的可接受程度,并考虑了天然气管道失效概率和失效后果严重程度的影响因素,克服了由此带来的片面性和局限性仅仅依靠失效概率来评估。然而,由于影响城市燃气管道风险的因素很多,从设计、施工、运营到第三方破坏、腐蚀破坏及后果研究,相关因素多达数百个。另外,我国城市燃气管道建设初期没有相应的历史资料和原始设计数据库,管道投入使用后的运行完全依靠人工记录,大量数据缺失,这增加了建立城市燃气管道风险评价模型的难度,削弱了城市燃气管道原始数据的真实性和可靠性。目前,我国还没有系统、完整的城市燃气管道安全风险评价技术体系。
2 本文采用的安全评价措施
安全评价措施可分为定性安全评价和定量安全评价。本文主要从这两个方面进行研究。定性安全评价包括安全检查表法、故障树分析法、故障假设分析法、专家评价法、风险与可操作性研究法等;定量安全评价包括损害(或损害)范围评价法、故障树分析法、风险矩阵法等,应值得注意的是,故障树分析可用于定性分析和定量分析。
2.1定性安全评价措施
(1) 故障树分析法。该方法以系统中已经发生或可能发生的事故为分析起点,按照因果逻辑关系,层层列出所有事故的原因,并以树形图表示。在此基础上,定性或定量地分析了事故发生的可能途径和相应的概率,制定了预防事故的最佳安全对策。该方法应用范围广,适用于重复性大的系统。优点是可以对安全隐患进行简明、全面的描述,有利于相关人员掌握各种防灾要点,实施系统评价;缺点是步骤多,计算量大,不易收集数据。
(2) 安全检查表法。这种方法在很大程度上依赖于经验。编制人员必须熟悉本装置的标准、操作、政策法规,具有专业知识和丰富经验。该方法的优点在于实现简单有效。
(3) 专家评价法。这种方法最重要的特点是召开专家会议,对提出的具体问题进行预测分析,根据专家意见得出综合结论。该方法简单易行,应用范围广。
(4) 失效假设分析法。这种方法提出了许多“如果怎么办?”找出事故隐患,实现系统全面检查的目的。需由2-3名熟悉生产工艺、有风险评估经验的团队成员建立。但检查表法可以使其更加系统化,因此可以结合使用。
(5)风险与可操作性研究方法。该方法以引导词为指导,找出过程中的过程状态偏差,分析其产生的原因、后果和可以采取的措施。这种方法需要不同背景的专家一起工作。它能在系统性、创造性和风格上相互启发和影响,并能发现和发现更多的问题。
2.2 定量安全评价措施
(1) 故障树分析法。前文已述。
(2) 伤害 (或破坏) 范围评价法。选用合理实用的管道失效之后伤害模型, 比如爆炸冲击波的伤害破坏模型、气体泄漏模型等, 对燃气泄漏后的损失程度以及伤亡半径等数据进行计算。
(3)风险矩阵法。可以用来确定安全等级。横坐标表示的是事故后果严重程度, 其取值范围为[0, 100], 纵坐标表示的是事故发生的概率, 取值范围为[0, 1]。纵坐标和横坐标都平均分为5份, 风险值大小就是事故发生的概率和事故后果严重程度两者乘积, 按照所得到的风险值对风险矩阵对应安全等级进行查询。
3城镇燃气管道风险评估方法分析
天然气管道风险评价的目的是找出潜在的事故隐患及其后果,评价其风险程度,并在此基础上提出改进措施。目前,国内外天然气管道风险评价方法主要有定性和定量两种。
3.1定性评价方法
目前,国内外提出的定性评价方法可分为两类:一类是主观赋权评价法,主要由有经验的专家进行评判,得出相应的比较权重,包括层次分析法(AHP)和模糊综合评价法;二是客观赋权评价法,主要由安全管理人员根据指标之间的关系确定,包括故障树法、包络分析法等。
层次分析法是一种简单、灵活、实用的多目标决策方法。通过量化决策者的经验和知识,按照逻辑关系对决策对象进行分层分析,并根据专家的经验建议确定指标间的权重。该方法的优点是增加了判断的客观性,增强了方法的科学性和实用性。适用于定性或定性与定量分析相结合的决策分析,但分析因素不易过多,一般不超过9个。
模糊综合评价法是以模糊数学为基础,描述难以量化的因素或事物之间的关系,进行综合评价的方法。由于数学模型简单易掌握,适用于多因素、多层次复杂问题的评价。目前,它被广泛应用于各种风险评估领域。
事件树分析方法通过分析初始事件可能引起的各种事件序列的结果来评估整个系统的可靠性和安全性。故障树方法的主要目的是分析输气管道失效泄漏的因果关系,并根据原因和条件进行分类。该方法可用于分析燃气管网失效后果的原因和概率,但难以分析燃气事故后果的大小和影响范围。
数据包络分析是运筹学、管理学和数理经济学的交叉学科。它可以评价决策单元的效率,分析和比较投入产出的对应关系,获取大量具有深刻经济学意义和经济学背景的管理信息,有效避免主观因素,简化算法,减少误差,判断可能性和规模通过分析投入与产出之间的关系。
3.2 定量评估方法
目前,我国城市燃气管道定量风险评价的研究还处于起步阶段,还存在许多不足,还没有完整的燃气管道定量风险评价方法体系。究其原因,主要是城市燃气管道事故数据库不完善,可供使用的可靠统计数据严重缺乏。另外,我国南北地区之间存在较大差异,危险因素具有模糊性和不确定性,很难进行定量风险评价。目前,对不同事故后果的定量评价方法有很多种。燃气管道定量风险评价包括事故后果分析、可能性分析、失效传播分析等。每种方法都有自己的思维方式。目前,缺乏统一的定量评价分析计算模型。现有的输气管道定量风险评价方法不能充分考虑局部管道失效的传播效应,不能定量计算输气管道损坏造成的经济损失和人员伤害。
结束语
如今,随着人们生活水平的提高,城市燃气的消耗量迅速增加。天然气作为一种广泛使用的能源,在国民经济建设中占有重要地位。然而,用气安全关系到一个城市安全的生命线。因此,要识别影响燃气安全的风险因素,制定这些风险因素的控制措施,做好事故预防工作,把城市燃气事故的风险降到最低。
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