摘要：概述了國內(nèi)外燃?xì)夤艿腊踩L(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)研究現(xiàn)狀，分析了我國城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿腊踩L(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)路線的思路，提出了城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿腊踩L(fēng)險(xiǎn)評價(jià)體系的研究方向。
隨著城鎮(zhèn)燃?xì)鈽I(yè)迅速發(fā)展，燃?xì)馐鹿室苍絹碓蕉?，造成了人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，給社會帶來不良影響。安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)正是為降低事故風(fēng)險(xiǎn)而引入的一種新型管理技術(shù)。在近30年的開發(fā)研究與應(yīng)用實(shí)踐中，管道的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)在許多國家取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，但目前我國尚未形成系統(tǒng)、完整的城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)。
1985年。美國的Battelle Columbus研究院發(fā)表了《風(fēng)險(xiǎn)調(diào)查指南》，首先在管道風(fēng)險(xiǎn)分析方面運(yùn)用了評分法。W.K.Muhlbauer在此基礎(chǔ)上總結(jié)了美國近20年開展油氣管道風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)研究工作的成果，編寫了《管道風(fēng)險(xiǎn)管理手冊》，介紹了管道風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的專家評分模型，成為世界各國普遍接受且作為開展管道風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的重要參考文獻(xiàn)。在該書的第2版中增加了大量篇幅介紹不同場合的管道風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的修正模型，增加了對環(huán)境敏感區(qū)域、工作場所壓力及潛在人為差錯(cuò)的評價(jià)，并且詳細(xì)介紹了如何利用風(fēng)險(xiǎn)和成本的關(guān)系建立資源分配模型[1]。
隨著人們對油氣輸送管道危險(xiǎn)性認(rèn)識日漸深刻，國外逐漸發(fā)展起了新興的管道完整性管理體系，對所有影響管道完整性的因素進(jìn)行綜合、一體化管理[2]。包括擬定工作計(jì)劃、流程和文件以及進(jìn)行管道風(fēng)險(xiǎn)分析、了解事故發(fā)生的可能性和事故后果、制定預(yù)防和應(yīng)急措施、定期進(jìn)行管道完整性檢測和評價(jià)等，涵蓋管道設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行、監(jiān)控、維修、質(zhì)量控制和通信等全過程，并貫穿管道整個(gè)運(yùn)行期[3]。
在工程應(yīng)用上，20世紀(jì)60年代末期，國外就開始在管道工程中考慮對在役管道的檢測和剩余強(qiáng)度評價(jià)，如：美國石油學(xué)會頒布的《基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)規(guī)范》API 581、《燃?xì)夤艿老到y(tǒng)完整性·補(bǔ)充文件》ASME B31.8S。20世紀(jì)90年代初，美國的許多油氣管道都已應(yīng)用了風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)來指導(dǎo)管道的維護(hù)工作，隨后加拿大、歐洲的發(fā)達(dá)國家也先后加入了管道風(fēng)險(xiǎn)管理技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用行列。英國通過統(tǒng)計(jì)分析大量管道資料及進(jìn)行災(zāi)害模擬試驗(yàn)，在對天然氣管道的危害因素進(jìn)行概率分析和事故后果量化的基礎(chǔ)上，建立了輸氣管道定量風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)，其分析軟件已經(jīng)應(yīng)用于英國及世界多個(gè)國家的高壓天然氣管道。加拿大也成功開發(fā)了管道維護(hù)和檢測的風(fēng)險(xiǎn)分析軟件包，用于管道的失效概率分析、失效后果和總風(fēng)險(xiǎn)計(jì)算。
隨著科技的發(fā)展，新方法、新技術(shù)也應(yīng)用于管道風(fēng)險(xiǎn)分析研究中。GIS技術(shù)目前已經(jīng)成為設(shè)施管理、壽命周期檢測、風(fēng)險(xiǎn)分析、協(xié)調(diào)管理、提高運(yùn)營效率的有效手段，管道GIS技術(shù)目前廣泛應(yīng)用于美國、挪威等國家。
20世紀(jì)90年代中期，我國已開展了有關(guān)油氣管道安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的系列研究及應(yīng)用試驗(yàn)工作，國內(nèi)油氣長輸管道的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)發(fā)展最快。研究人員在借鑒國外研究成果的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用專家評分法、故障樹法和模糊數(shù)學(xué)等多種分析方法，提出了一系列切實(shí)可行的評價(jià)方法。
城市燃?xì)夤艿老到y(tǒng)方面，采用油氣管道安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的研究方法，對管道的風(fēng)險(xiǎn)可接受程度進(jìn)行探討，考慮了天然氣管道失效可能性和失效后果嚴(yán)重度的影響因素，克服了只依靠失效概率進(jìn)行評價(jià)帶來的片面性和局限性。但由于城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)影響因素多，從設(shè)計(jì)、施工、操作到第三方破壞、腐蝕破壞、后果研究等方面多達(dá)幾百個(gè)相關(guān)因素
[1]，加之我國城市燃?xì)夤艿澜ㄔO(shè)初期并沒有建立相應(yīng)的歷史數(shù)據(jù)和原始設(shè)計(jì)資料庫，管道投入使用后的運(yùn)行情況完全依靠人工記錄，大量資料缺失，這些客觀情況增加了建立城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)評價(jià)模型的難度，削弱了城市燃?xì)夤艿涝紨?shù)據(jù)的真實(shí)性和可靠性。目前國內(nèi)尚未形成系統(tǒng)、完整的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)體系用以評價(jià)城市燃?xì)夤艿赖陌踩浴?/div>
2 燃?xì)夤艿腊踩L(fēng)險(xiǎn)評價(jià)體系分析
風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)屬于安全科學(xué)的范疇，安全科學(xué)的研究目的是將應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)所產(chǎn)生的任何損害后果控制在絕對的最低限度內(nèi)，或者至少使其保持在可允許的限度內(nèi)。安全問題是一個(gè)社會問題，各國均十分重視。
隨著城市燃?xì)獍l(fā)展，供氣范圍不斷擴(kuò)大，用戶數(shù)量增加，安全問題也日益突出，事故屢有發(fā)生。各國不斷有燃?xì)獗ā⒅卸镜葌鍪鹿实膱?bào)道，但事故嚴(yán)重程度上有很大差異，這與安全體系是否完善有關(guān)。因此，我們必須重視燃?xì)庑袠I(yè)的安全問題[2]。
2.1 安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)
城市燃?xì)庀到y(tǒng)是城市公用基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，現(xiàn)代化的城市燃?xì)庀到y(tǒng)是一個(gè)可維修的、復(fù)雜的、網(wǎng)絡(luò)化的綜合設(shè)施，包括低壓、中壓以及高壓不同壓力等級的燃?xì)夤艿?、各種類型的調(diào)壓站或調(diào)壓裝置、各種類型的儲配站、監(jiān)控與調(diào)度中心、維護(hù)管理中心、用戶燃具及其他設(shè)施[3、4]?？紤]到上述因素，對我國城市燃?xì)夤艿肋M(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)技術(shù)路線可按以下思路進(jìn)行。
① 將燃?xì)?天然氣)管道系統(tǒng)分為儲配站系統(tǒng)、輸配管道系統(tǒng)和用戶系統(tǒng)，利用不同方法對各系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識[5]。
② 對各系統(tǒng)采用不同的分類原則，管道分段的基本原則是在管道重要參數(shù)有重大變化時(shí)插入分段點(diǎn)，用模糊聚類方法將風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)相似的管段歸類，然后將模糊綜合評價(jià)方法引入到管道的風(fēng)險(xiǎn)分析[5]。根據(jù)管道設(shè)計(jì)參數(shù)及環(huán)境的參數(shù)選擇權(quán)重集，綜合評價(jià)得到管道的風(fēng)險(xiǎn)狀態(tài)的定性描述。儲配站的評價(jià)從廠站位置及環(huán)境、閥門、承壓容器、工藝流程、儀器儀表、泄漏及安全設(shè)施等方面進(jìn)行評價(jià)[6～14]。用戶系統(tǒng)評價(jià)采用故障樹分析法和專家調(diào)查法。
③ 將故障樹定性分析或者定量分析方法引入到城市燃?xì)庀到y(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)中，先對故障樹進(jìn)行模塊化分解，求出每個(gè)模塊的最小割集，做出定性評價(jià)，提出相應(yīng)的減小風(fēng)險(xiǎn)的對策。引入針對故障樹基本事件概率的專家調(diào)查法和歷史事故統(tǒng)計(jì)方法，對管道某些特定的系統(tǒng)部件進(jìn)行使用壽命的統(tǒng)計(jì)推斷。
④ 分別建立事故后果事件樹，例如，對燃?xì)庑孤┖蠊M(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。對某些重要的事故后果給出后果事件的概率計(jì)算公式，分析這些事件的危害程度，提出相應(yīng)的減小事故發(fā)生概率的對策[15]。
⑤ 開展管道腐蝕(大氣、土壤及其管道內(nèi)部)參數(shù)試驗(yàn)研究，重點(diǎn)分析埋地燃?xì)夤艿栏g影響因素，探討管道及其防腐層受土壤腐蝕的影響程度和腐蝕規(guī)律，研究埋地燃?xì)夤艿赖母g機(jī)理，建立土壤腐蝕速率預(yù)測模型，開發(fā)地下燃?xì)夤艿栏g數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。
2.2 安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)體系
① 建立適當(dāng)、通用的安全風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)法規(guī)和制度。燃?xì)夤艿腊踩婕皟?nèi)容十分廣泛，需要在安全基礎(chǔ)理論的指導(dǎo)下，針對不同類型的事故研究不同的對策，僅僅提出一些注意事項(xiàng)是不夠的，還應(yīng)有相應(yīng)的各種軟、硬件來配合和保證。軟件包括各種規(guī)章制度、法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和評價(jià)方法，硬件包括各種檢測儀表、設(shè)備、通信設(shè)施和防護(hù)設(shè)施等。通過培訓(xùn)提高工作人員的操作技能和人文素質(zhì)也是十分重要的環(huán)節(jié)。
② 建立適應(yīng)不同地區(qū)情況的安全法規(guī)和規(guī)章制度。隨著供氣規(guī)模日益擴(kuò)大，各城市燃?xì)夤こ痰慕ㄔO(shè)規(guī)模也在迅速增加。由于各個(gè)城市的特點(diǎn)和定位不同，管理和技術(shù)水平也有很大差距，事故發(fā)生的頻率與后果也不完全相同，因此各個(gè)城市還必須針對本地情況制定相應(yīng)的安全法規(guī)和規(guī)章制度。
③ 建立新的管理體系，完善管理水平。隨著駕馭安全問題的能力不斷增加，世界燃?xì)鈽I(yè)的發(fā)展已到了一個(gè)新的階段，筆者認(rèn)為在不久的將來，市場需求的增長要求更新法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并逐步過渡到以成本、效益和用戶的滿意度為標(biāo)準(zhǔn)[16]。
3 結(jié)語
目前我國城市燃?xì)夤艿腊踩珷顩r十分嚴(yán)峻，部分燃?xì)夤艿肋\(yùn)行已達(dá)20年之久，存在大量安全隱患。十一五國家科技支撐計(jì)劃把城市燃?xì)夤艿赖娘L(fēng)險(xiǎn)評價(jià)作為重點(diǎn)研究內(nèi)容，目的就是要探索切實(shí)可行的措施和方法，使城市燃?xì)夤艿赖慕ㄔO(shè)達(dá)到一個(gè)新的階段，從廣泛的層次上考慮和處理安全、效益等諸多發(fā)展中的問題，建立科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)體系來消除隱患，實(shí)現(xiàn)安全技術(shù)與安全管理的科學(xué)化和規(guī)范化。
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