摘要:为实现城市燃气系统的动态风险管理,对可能发生的事故进行预警和预控,根据现实中燃气管道的工作过程和大量案例总结分析,从第三方破坏、误操作、设计因素、腐蚀因素等方面对城市燃气管道风险因素进行分析,形成城市燃气管道风险影响因素体系。采用模糊综合评价方法建立了风险评估模型,并用层次分析法(AHP)确定各指标的权重。运用此模型对某城市燃气管道进行风险评估。结果表明,该城市燃气管道处于较低风险状态,与实际情况相符合,该模型适用于城市燃气管道的风险评估。
关键词:安全工程;城市燃气管道;层次分析法;风险影响因素;模糊
导言
安全是城市在建设发展中要面对的永恒课题。近年来,我国工业化进程和城市发展速度不断加快,特别是西气东输的实施,使天然气、液化气、煤气等燃气管道网络在我国得到了迅速发展,由此引发的各种不安全因素日益突出。这是由于压力管道中所运输的介质,通常都具有易燃易爆性或一定的毒性,而且其较多埋于地下,这些管道运行在经济集中、人口稠密的城市,一旦发生泄漏或爆裂事故往往会给人民和社会带来不可估量的损失和负面影响。因此,对于燃气管道安全的研究是十分必要和迫切的。系统安全分析和风险评价是对系统中的危险性、危害性进行分析评价,是预防事故发生和减少事故损失的一种有效手段,通过评估系统事故对人身安全及环境的影响和损害,从而提出防范、应急与减缓的措施。许多学者在城市减灾方面进行了研究。王蕾[1]在现代安全管理理念的基础上,构建了可靠性评价、风险评价、完整性管理三位一体的燃气输配管网安全评价体系,结合我国燃气管道安全管理的实际情况,探讨了各种评价手段。刘斐等[2]研究了因果图和模糊综合风险评价方法在城市燃气输配系统中的应用。朱渊等[3]针对含硫天然气管道泄漏人员硫化氢中毒事故,从管道运行、紧急截止阀、泄漏条件和环境4方面分析事故后果影响因素,并确定了各个因素的作用。本文将基于层次分析法(AHP)的模糊综合评价方法运用到城市燃气管道系统的风险管理中。以某城市的燃气管网系统为例,建立基于AHP的模糊综合评价模型,分析影响因素不同层次之间的关系,对燃气管道的安全状况进行评价,为管理部门采取措施降低风险事故发生概率提供参考。
1管道失效影响因素分析
基于对生产活动的全过程及城市燃气管道现状和特点的分析,并借鉴国内众多学者对管道影响因素的研究[4-7],总结城市燃气管道失效的各种影响因素如下。
1.1第三方破坏因素。
第三方破坏是由于外来原因而引发的管线安全事故,这在城市燃气管道事故中占有很大的比例。由于自然原因或第三建筑方盲目施工,忽视与燃气管理部门联系监护事宜,安全意识淡薄而造成管线接口松动或脱落,使管网气密性降低,发生燃气泄漏。第三方破坏又包括自然灾害、地面设施、地面活动情况、巡线频率、线路情况等几个方面。
1.2误操作因素。
作为输送易燃易爆等危险气体的燃气管网系统,误操作因素是影响其安全性的一个重要因素。据相关燃气管理部门统计,由误操作所造成的事故在所有燃气灾害中占过半的比重。由此可以看出,误操作是导致燃气管道系统安全性降低与风险增加的重要因素。误操作又可分为使用误操作、维护误操作、运营误操作、设计误操作、施工误操作。
1.3设计因素。
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在城市管道风险评价中,管道的原始设计起着重要作用,它与管道在实际运行中的安全密不可分。由于受到各种外界因素的影响,在实际应用中的燃气管道,实际设计值通常与理论设计值存在较大的差异,如果采用一些理想化的设计参数及系数将直接影响管道的运行情况。因此,在对城市管道进行风险评价时,必须把一些认为不必要的因素全部考虑在内,而设计值只是作为一种参照。设计因素主要包括设计人员技术水平、管道强度因素、疲劳因素、系统安全因素、管道安全因素。
1.4腐蚀因素。
腐蚀现象的产生是阳极、阴极、电解液之间的相互作用造成的。由于城市燃气管道的敷设主要是采用埋地和地沟方式,输送介质的化学特性、管线材料防腐质量、保护方式、土壤、管道附近的金属物质、磁场等因素均会对管道产生影响。根据管道实际受害的原因,腐蚀因素可分为3个方面:内腐蚀、外腐蚀、应力腐蚀。
2模糊综合评价模型
在综合评价问题中,当影响因素很多时,存在权重难以确定的问题。所有因素按其性质可以分为若干类,先对某一类的因素进行综合评价,再对各类进行综合评价;如果需要还可以继续往下进行分类,逐层评价。多层次模糊综合评价[8-9]就是对多因素系统的特征进行总体评价的一种方法。该方法应用广泛,是解决多因素复杂问题行之有效的工具。具体步骤如下。
2.1评价指标集合的建立
评价因素U是综合评价指标的集合,它具有层次性。设一级指标为U={U1,U2,…,Ui},二级指标为Ui={Ui1,Ui2,…,Uij},其中Uij表示第i个准则层的第j个指标(i=1,2,…,m,j=1,2,…,n)。
2.2评语集的建立
评语集是各指标可能结果的集合,可以请专家进行评估4)腐蚀因素。腐蚀现象的产生是阳极、阴极、电解液之间的相互作用造成的。由于城市燃气管道的敷设主要是采用埋地和地沟方式,输送介质的化学特性、管线材料防腐质量、保护方式、土壤、管道附近的金属物质、磁场等因素均会对管道产生影响。根据管道实际受害的原因,腐蚀因素可分为3个方面:内腐蚀、外腐蚀、应力腐蚀。
结束语
根据城市燃气管道事故的现状和特点,从第三方破坏、误操作,设计因素、腐蚀因素等方面构建风险评价指标体系,采取层次分析法计算指标权重,建立城市燃气管道模糊综合评判模型。利用该模型对某城市燃气管道安全现状进行评价,得到的结果与实际相符。实例表明基于层次分析法的城市燃气管道安全模糊综合评价模型能够很好地应用到城市燃气管道安全管理中。
参考文献:
[1]张增刚,贾文磊,田贯三,赵景星.燃气管道泄漏原因及扩散影响因素分析[J].山东建筑大学学报.2015(02)
[2]邓雪,李家铭,曾浩健,陈俊羊,赵俊峰.层次分析法权重计算方法分析及其应用研究[J].数学的实践与认识.2015(07)
[3]黄小美,彭世尼,张才华,王书淼,杨俊杰.燃气管道定量风险评价及其软件研制[J].煤气与热力.2015(01)
论文作者:刘明
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/26
标签：管道论文; 燃气论文; 因素论文; 城市论文; 评价论文; 风险论文; 操作论文; 《基层建设》2017年第10期论文;