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摘要：近年来，我国的天然气管道建设越来越多，中国天然气管网建设事业迅猛发展，同时也滋生出了诸多安全隐患。为了分析天然气管网与其他基础设施在空间、功能上的复杂相互作用关系，以及其中隐含的安全风险，研究引入了相互依赖性的概念，并提出了一种基于相互依赖性的风险分析方法，其包括半定量分析和定量分析两部分。结合该风险分析方法，提出了降低相互依赖性及其风险的建议。
关键词：天然气管道；风险分析；相互依赖性；定量分析
引言
天然气作为一种储量丰富的清洁能源，在我国得到了广泛应用，在构建可持续发展社会的进程中占据了重要地位。尤其近年来国家深化改革，不停加大天然气领域的投入，包括勘探开发、铺设管道等，来满足人民的能源消费需求。而管道运输作为天然气的主要运输方式，其安全性能越发受到人们重视。其中，无论是在天然气管道使用前还是使用中都始终存在的问题——清管，引发了大量专业人员的思考。如何消除清管作业的安全隐患，对有关风险进行相应控制，这是我们要探讨的。
1天然气长输管道安全运行的重要性分析
目前，管道已经成为了天然气能源最主要的输送方式，一般情况下，在输送的过程中，需要根据天然气自身的特点以及性质采取必要的风险控制对策。对于风险控制对策问题，除了需要考虑天然气自身具有很强的易燃易爆特性以外，还需要对管道周围的环境进行综合考虑，同时，也需要考虑管道使用的时间问题，综合多种因素，就可以对管道的风险点进行分析，并制定有针对性的管控措施。另一方面，如果管道出现风险，非常容易产生能源泄漏问题，进而对天然气的供给以及生产都会产生一定的影响，如果产生的泄漏量较大，还会对周围的环境产生消极影响，同时，还可能产生人员伤亡和财产损失。综合分析可以发现，对于天然气管道而言，对其进行风险控制十分重要。
2相互依赖性内涵
根据现有方法的观点，相互依赖性可以按照不同的方式分类[16-17]。结合天然气管网风险管理的实际需求，此研究将相互依赖性分为三类，即地理位置相互依赖性、功能相互依赖性及后果相互依赖性。（1）地理位置相互依赖性由于天然气管道埋设的地理位置与其他设施接近（或相邻），导致故障存在相互传递的可能性。对地理位置相互依赖性的评定，可通过对下述问题打分实现：①天然气管道及设备受到的威胁是由相邻系统事故造成的吗？②当天然气管道及设备发生事故，会不会导致相邻的其他系统受到威胁？（2）功能相互依赖性可能导致连锁故障。例如，输电系统故障可能导致场站设备失效。（3）后果相互依赖性可能导致后果的严重性升级。例如，1999年发生的华盛顿州汽油管道爆炸事故。对于后果相互依赖性的识别可采用以下方法：如果管道与其他基础设施同时失效造成的后果比其分别独立失效造成的后果的累加值大，则存在后果相互依赖性。为了更直观地分析地理位置依赖性与功能依赖性，采用连锁图将这两种相互依赖性以结构化的方式表现出来，而后果相互依赖性则体现在风险的定量计算中。
3天然气长输管道运行中的风险分析
在管道日常运行的过程中，受到外界客观环境的影响，非常容易出现各种类型的风险问题，如果这些问题得不到有效的解决，就会产生安全风险，进而对能源生产单位带来经济损失。同时，如果相关单位的管理不到位，没有建立起合理的风控机制，工作人员的操作水平相对较低，都会使得管道无法满足日常需求。一般情况下，管道都已经建立起了巡查机制，但是如果巡查机制不合理，在出现风险问题时得不到有效的解决，就会引发大量的安全事故。同时，如果管道并没有采取合理的保护措施，相关工作人员无法对管道进行保护，就会出现大量的盗气问题，进而对管道的运行产生一定的影响，同时，该种类型的问题还容易导致管道泄漏，对管道产生长期危害。管道非常容易出现腐蚀问题，如果管道并没有建立合理的防腐措施，或者防腐措施失效，或者在管道施工建设的过程中，对于管道的防腐涂层没有进行科学的检测，就会出现防腐涂层脱落问题，这些原因都会使得管道被严重腐蚀，进而管道出现穿孔风险，该种风险问题还会对能源的供给效率产生影响。目前，对于管道的安全运行问题，我国并没有建立起合理的管理机制，管道周围所出现的第三方施工问题非常容易对管道产生破坏，或者管道非常容易出现违规占压问题，这些问题都会使得管道产生严重的变形，变形后的管道强度会受到严重的影响，非常容易引发管道断裂风险，进而给相关单位带来巨大的经济损失。一般情况下，管道现场需要有专业的风险识别人员，进而对管道可能会出现的风险问题进行识别和判断，对管道的运行状况进行必要的检查，如果出现风险威胁可以及时的解决，但是目前，我国很多管道的风险识别人员并不合格，在日常工作的过程中无法对风险威胁进行有效的识别，这也是管道非常容易出现风险问题的原因所在。另一方面，管道的安全运行与上游的气源也具有一定的关系，如果上游气源给予管道的压力相对较大，管道自身将无法承受高压力，此时非常容易出现管道爆裂，进而导致天然气泄漏。
4概率与后果
根据经典的风险定义，将风险量化为概率和后果的乘积[19-20]。同时，引入《危害因素识别评价与风险管理程序》中的5类风险等级进行半定量风险评估。为了便于对方法的阐述，此处以某天然气管段失效事件为起点，对经济损失一项进行举例说明。在实际应用中，仅考虑单一后果是不充分的，应当结合实际情况，引入“伤亡人数”“企业影响”“社会影响”等多个后果维度。事故计算过程需要考虑的参数包括：①事故发生频率F；②前续事故发生后，一个特定系统遭受其影响的条件概率P（后续事故发生的条件概率）；③经济损失E；④持续时间D。后果等级取值范围1~5，表示程度由轻到重的5个等级，用变量H表示（表1，参数取值和后果等级划分仅用于该方法的阐释，具体划分规则需要参照实际情况而定）。其中，E、D用来衡量该管段失效造成的直接后果，而后果的严重性将会影响另一个系统遭受其干扰的条件概率P。起始事件的实际频率为F为统计实际值，代表事件每年发生的实际次数。如果后果等级H为2，则F所对应的取值范围为（10-3，10-2）。P、E、D与后果等级的转化方法见式（1）~式（3）。其中，式（1）~式（3）中的a1、a2及a3为经验系数，取值分别为4.5、0.5及1.5。与起始事件对应的后续事件发生的实际条件概率为：
半定量风险分析的第一步是估计风险源<F、E、D>中的参数，然后对后续事件<P、E、D>中的参数进行估计。上述分析的后果由E、D来衡量，风险则由F、P、E、D共同确定。
结束语
综上所述，由于天然气已经成为我国最为重要的能源，因此，保障天然气管道的安全显得尤为重要。本文提出了一种基于相互依赖性的天然气管道风险分析方法。根据天然气管道相互依赖性风险分析方法的研究结果，以连锁图分析相互依赖性的影响关系，提出降低相互依赖性潜在风险的措施。
参考文献
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论文作者:汤妍
论文发表刊物:《城镇建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/9/17
标签：管道论文; 依赖性论文; 风险论文; 天然气论文; 后果论文; 方法论文; 就会论文; 《城镇建设》2019年第15期论文;