城市地下管線安全管理體系建設研究

孫平 朱偉 鄭建春

摘要：從保證管道安全的角度入手，探索了管道完整性管理技術，綜合考慮了信息采集、風險評估、決策管理三個方面，初步構建了地下管線安全管理體系框架，為城市地下管線的日常安全管理工作提供了一定的參考依據。

關鍵詞：地下管線；安全；完整性管理；管理體系

1 國內外地下管線管理現狀

西方國家對地下管線的安全問題非常重視，美國、加拿大、英國等國家的管線公司都開始研究管道完整性管理問題，并就嚴防管線破壞頒布了一些安全法律法規[1-2]，旨在進一步確保地下管網的安全，進一步闡明管道運行人員的資格認證和管道完整性管理的概念。在安全技術方面，國外比較重視過程控制的研究，注重研究開發和提高管道監控系統和計算機網絡管理系統的自動化水平；將風險分析的方法應用到油氣管道，對新建或已建管道進行風險評估，逐步建立起管道安全評價與完整性管理體系的各種有效的評價方法；實行了風險管理制度，對風險進行正確和科學地識別、評價和有效地管理，將危害降低至目前可以接受的最低水平，實施風險管理示范規劃活動。在管線泄漏檢測技術的開發上，提高檢測數據的可靠性，大力研發非開挖檢測技術。

國內在地下管線的管理方面缺乏地下管線基礎資料[3-5]，已建的地下管線數據庫不夠精確完整，在管線的建設方面缺乏科學的規劃設計，管線一旦投入生產使用監管力度不夠，缺乏有效檢測技術手段和必要的維護保養措施，地下管線安全管理意識薄弱，造成了我國管道事故發生率居高不下。

2 地下管線安全管理體系的建立

管道完整性管理是當前國際管道業的普遍管理模式，管道的完整性管理涉及內在和外在兩方面的問題，內在的問題主要有管道自身老化，管壁因腐蝕、磨蝕而變薄；管線存在變形、制造和焊接等缺陷；管道介質中的腐蝕成分及疲勞腐蝕等。外在因素是指第三方施工、地質因素和自然環境等。管道完整性管理體系主要包括數據采集與分析、風險評估、決策管理三個層面，管道完整性管理技術主要包括安全檢測與評估、風險評價技術和修復技術。

2.1 地下管線完整性管理信息系統

城市地下管線完整性信息是指在城市規劃區范圍內，埋設在城市主干路、次干路、支路、社區道路以及城市廣場等區域地下管線的走向、空間位置、基本屬性及其附屬物、管線腐蝕及缺陷狀況等信息。城市地下管線信息具有統一性、精確性、完整性和基礎性等特點，應真實反映地下管線現狀，為管線日常管理和事故應急救援提供數據信息支撐。

城市地下管線完整性管理信息系統應能快速提供現勢性強、真實準確的地下管線信息，并能基于現勢數據實現快速查詢、綜合分析、輔助設計等操作。城市地下管網系統可以認為是一個涉及數據獲取，數據加工，數據入庫，數據管理、編輯，數據分析、輸出的GIS系統工程，在地下管線探測技術、數字測繪技術、計算機技術、網絡技術、GIS技術、數據存儲技術的支撐下，通過建立城市地下管線信息數據庫和共享平臺，最終為城市各種與地下管線相關的業務應用系統提供數據共享計算服務。可以將系統層次結構分為信息采集、功能實現、數據輸出三個部分，見圖1。

2.2 地下管線完整性管理風險評估

地下管線運行風險評估是在信息采集的基礎上，基于信息系統中的基礎數據、運行數據、檢測數據的統計分析，界定風險評估的涵蓋范圍、確定管網失效因素、進行危險源辨識、確立風險評價指標，充分利用管線事故庫和管線安全運行知識專家庫，結合腐蝕管道剩余強度評估、可靠性評定和剩余壽命預測等專項評價結果，建立一個科學的評估體系，選擇有效的評估方法，對影響城市地下管線風險的各相關因素進行定性的定量的分析，并根據相應的風險標準，評價管線系統風險的可能性及其嚴重程度，進而判斷管線的運行風險。風險評估流程見圖2。

2.3 地下管線完整性管理決策

地下管線完整性管理體系的另一組成部分是決策管理，決策過程是風險管理不可缺少的一個重要環節。決策分析的主要依據來源于風險評估的結果。風險控制主要包括失效的預防措施和風險的降低措施兩部分，在風險評估的基礎上，通過決策和實施，達到減少風險并合理分配資源的目標。失效預防包括含有缺陷結構的適用性評價技術、管線檢修維護技術等，風險降低措施包括基于風險的法規、基于風險的檢測預測等。

風險控制技術包括宏觀控制技術和微觀控制技術。宏觀控制技術以整個風險控制對象為對象，運用系統工程原理對風險進行有效控制。采用技術有：法制手段（政策、法令、規則制度）、經濟手段（獎、罰）和教育（長期的、短期的、學校的、社會的）。微觀控制技術以具體的危險源為控制對象，以系統工程原理為指導，對風險進行控制。采用技術有：施工技術（設計思想、設計參數、鋪設方式、焊接工藝）、防腐保護技術（涂層防護、陰級保護、增設犧牲陽極、殺菌劑保護）、檢測技術（在役管線的內外腐蝕、局部變形、焊縫裂紋檢測）、監測技術（泄漏監測、故障監測、介質質量監測、預警技術）等，風險決策流程見圖3。

3 結論

本文將基于風險的完整性管理技術納入城市地下管線的日常安全管理工作，構建了信息采集、風險評估、決策管理子框架，用來指導管線的維護和檢查工作，對地下管線日常安全管理工作有一定支撐作用，為預防和減少事故發生具有重要的現實意義。

參考文獻

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[5] 崔國梁. 城市地下管線管理現狀與管理科學化[J].城建檔案，2005（3）:24-25.

（責任編輯：文雪峰）