2.3 安全管理应用案例
某市埋地燃气管网是从20世纪70年代逐步发展起来的,已有30多年历史。管网总里程达910km,中低压管网总长700多km,其中运行20年以上的管道约有170km。中压管线目前长度为50km,管道材料主要是铸铁,管径主要规格为:DN600,DN500,DN300,DN200;而低压管线目前长度大约为120km,管径的主要规格为:DN300,DN200,DN150,DN100,DN75。其输送介质主要是人工煤气,部分管道输送介质为天然气[7]。
由于管道周围运行环境不同,其风险也是不一样的,因此,需要将管线分段。现拟取其中一段为例运用模糊综合评价法进行失效可能性和后果分析。
2.3.1 管道失效可能性分析
(1) 选定评价因素,构成评价因素集。
按照W.Kent Muhlbauer的分类方法,造成管线失效和事故的原因共4大类,即第三方破坏、腐蚀、设计和误操作。因此,造成埋地燃气管道失效的因素集为U可以表述为:U=(u1,u2,u3,u4)={管道腐蚀,第三方破坏,管道设计水平,管道操作水平)。这4个主要影响因素又分别可细划分为若干子因素。例如:腐蚀,影响腐蚀破坏的影响因素又包括土壤,管道防腐层,管道材料,服役时间等。
(2) 根据评价的目标要求,划分等级建立备择集。
为了管道评价的准确性与简单性,一般用风险程度语言作为评价目标,经分析引起埋地燃气管道失效可能性的评价的备择集为:V=Ⅰ级,Ⅱ级,Ⅲ级,Ⅳ级,Ⅵ级),其中Ⅰ级表示管道发生失效的可能性小,Ⅴ级表示管道发生失效的可能性大。
(3) 对各风险要素进行独立评价,建立模糊一致判断矩阵,根据各风险要素影响程度,确定其相应的权重。
由以上建立的因素层次分析结构图,结合专家知识以及管道数据,对各影响因素进行两两分析,确定模糊一致判断矩阵。其矩阵如下式所示:
根据公式:

,可以计算出因素权重。
(其中a取1.5)W=(w1,w2,w3,w4)=(0.35,0.2866,0.2167,0.15)
(4) 运用模糊数学运算方法,确定综合评价结果,分析项目风险水平。
埋地燃气管道失效可能性的第三方破坏、腐蚀、设计和误操作这
4个主要影响因素又分别可细划分为若干子因素。现综合考虑影响管道失效的所有因素进行二级模糊综合评判确定管段的失效可能性等级,根据对各因素的等级计算得出
: 按照模糊综合评判最大隶属度原则,知此管段的失效等级为Ⅱ级。
2.3.2 管道失效后果分析
影响管道失效后果严重程度的因素主要有:人员伤亡、社会影响、停气损失、消防能力和管道维修系统影响等5个方面。
同理,根据模糊综合评价法可以求出管道失效后果评价结果:
[0.4002 0.30120 0.1250 0.1305 0.1132],按照模糊综合评判最大隶属度原则,知此管段的失效后果等级为Ⅴ级。
综合以上某一管段计算的失效可能性Ⅱ级和管段失效后果Ⅴ级,可由风险矩阵图中知此管段的风险等级为偏高风险区,虽然管道失效的可能性较小,可一旦失效造成的后果损失却很大。根据风险应对措施,当处于次高风险区时,评价对象处于严重事故萌发时期,在这个时期应当全面检修,并增强管道防护措施,从而提高管道的建筑抗破坏能力和管道抗破坏能力;加强对管道定期检查的频率;对检查中可能出现的严重问题,制定详细的应对方案等。
3 结语
以风险评价为基础的城市燃气管道的安全管理的核心思想是:当风险评价为高风险时,与平时采取的安全措施会有不同,采取更为严格有效的安全管理,以降低风险概率或者风险损失,改变系统的风险大小。本文用风险矩阵图和模糊综合评价能够对城市燃气管道进行风险分析和预警,可以实现从被动抢修到主动预防的转变,将事故消灭在发生前,提高科学管理水平以达到安全管理的目的。
参考文献
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1O 周伟国,张军,严铭卿.住宅燃气系统的安全性评估[J].煤气与热力,2005; 25(7):1-3