城市天然氣管網(wǎng)危險分析與風(fēng)險評價

任 義

（重慶長南天然氣輸配有限責(zé)任公司，重慶渝北 401121）

城市天然氣管網(wǎng)危險分析與風(fēng)險評價

任 義

（重慶長南天然氣輸配有限責(zé)任公司，重慶渝北 401121）

由于天然氣管道具有很大的火災(zāi)和爆炸危險性，因此管道在所處工作條件下如何安全、平穩(wěn)、保質(zhì)保量地按時完成輸送任務(wù)成為管道運(yùn)營者關(guān)心的首要問題。因此，運(yùn)用故障樹分析法對事故進(jìn)行了定性和定量分析，并計(jì)算出事故概率及分析出事故發(fā)生的可能途徑，并提出了科學(xué)合理的風(fēng)險削減措施。

城市天然氣管道；風(fēng)險評價；故障樹分析法

1 故障樹分析法

故障樹分析法實(shí)際上是研究系統(tǒng)的故障與組成該系統(tǒng)的零件故障之間的邏輯關(guān)系，根據(jù)零件故障發(fā)生的概率去估計(jì)系統(tǒng)故障發(fā)生概率的一種方法。對可能造成系統(tǒng)失效的硬件、軟件、環(huán)境、人為等因素進(jìn)行分析，畫出故障樹，確定系統(tǒng)失效的各種可能組合方式及其發(fā)生的概率，從而計(jì)算出系統(tǒng)的失效概率，以便采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施以提高系統(tǒng)的可靠性。

2 以天然氣泄漏為頂上事件的分析

2.1 故障樹的建立

根據(jù)故障樹建立時頂上事件的確定原則，選擇“天然氣泄漏”作為頂上事件。把天然氣泄漏事故分為戶外燃?xì)庀到y(tǒng)泄漏和戶內(nèi)燃?xì)庀到y(tǒng)泄漏，他們之間是或門關(guān)系。經(jīng)過反復(fù)分析頂上事件、中間事件和基本事件之間的邏輯關(guān)系后，建立了故障樹。

2.2 故障樹的定性分析

經(jīng)過對故障樹的分析，求出故障樹的一階最小割集有：{X1}，{X2}，{X3}，{X4}……，{X17}，總共有17個。求出故障樹的二階最小割集有：{X18·X20}，{X18·X21}，{X18· X22}，{X18·X23}……，{X18·X45}；{X19·X20}，{X19·X21}，{X19·X22}，{X19·X23}……{X19·X45}，總共有52個。

通過計(jì)算，以天然氣泄漏為頂上事件的事故樹的一階最小割集有17個，二階最小割集有52個。通常，包含基本事件個數(shù)少的最小割集比個數(shù)多的最小割集發(fā)生的概率要大些。所以，首先要控制少事件個數(shù)最小割集里面的基本事件的發(fā)生。

然后求出事故樹的結(jié)構(gòu)重要度：

X1=X2=X3=X4=X5=X6=X7=X8=X9=X10=X11=X12=X13 =X14=X15=X16=X17=1

X18=X19=26×1/2=13

X20=X21=X22=X23=X24=X25=X26=X27=X28=X29=X30 =X31=X32=X33=X34=X35=X36=X37=X38=X39=X40=X41=X4 2=X43=X44=X45=2×1/2=1

因此，可以得出：I（18）=I（19）＞I（1）=I（2）=I（3）……=I（17）=I（20）=I（21）=I（22）=I（23）……=I（45）

通過對故障樹的結(jié)構(gòu)重要度的分析，排出了各基本事件的結(jié)構(gòu)重要順序。各基本事件中，X18和X19這兩個基本事件的重要度最大，其他每個基本事件的重要度都相等。因此，一定要加強(qiáng)對燃?xì)鈭?bào)警器的監(jiān)控，加強(qiáng)對燃?xì)鈭?bào)警器的維修和維護(hù)，從而保證城市天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。與此同時，也應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對調(diào)壓器、閥門、膠管和流量計(jì)等設(shè)備的監(jiān)控，及時更換有問題的設(shè)備。

2.3 故障樹的定量分析

事故樹中的每個基本事件發(fā)生的概率已經(jīng)知道，然后由最下面基本事件開始計(jì)算每一個邏輯門輸出事件的發(fā)生概率，再將這個概率代入它上面的邏輯門，依此上推到達(dá)頂上事件，最終求出的即為該頂上事件的發(fā)生概率。

天然氣泄漏事件發(fā)生的概率為：P=0.007 5＋0.130 3× 0.020 0=0.010 1

3 城市天然管網(wǎng)安全運(yùn)行的措施及建議

1）建立SCADA管理系統(tǒng)，SCADA管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的生產(chǎn)過程控制和調(diào)度自動化系統(tǒng)，它可以對現(xiàn)場運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)視和控制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、測量、各類信號報(bào)警，設(shè)備控制和參數(shù)調(diào)節(jié)等各項(xiàng)功能。通過SCADA系統(tǒng)的運(yùn)用，快速地找出隱患點(diǎn)，及時排除隱患，保障客戶安全平穩(wěn)用氣。

2）工程施工應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件要求實(shí)施，施工過程均應(yīng)按要求進(jìn)行自檢、互檢和交接檢，并接受監(jiān)理方、建設(shè)方、監(jiān)檢方的檢查。工程安裝、防腐、無損檢測、陰極保護(hù)等施工單位及人員應(yīng)具備相應(yīng)資質(zhì)和資格。

3）提高居民的安全防范意識，讓居民多了解有關(guān)天然氣的知識。在各小區(qū)中經(jīng)常開展宣傳活動，普及安全防范常識。

4 結(jié)論

在城市天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，由于管材質(zhì)量、工程質(zhì)量、人為操作失誤、環(huán)境破壞以及第三方破壞等諸多原因，導(dǎo)致事故頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響了管網(wǎng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行和人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。城市天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)風(fēng)險評價的目的是查找、分析和預(yù)測管網(wǎng)系統(tǒng)中存在的危險、有害因素及可能導(dǎo)致的危險、危害后果和程度，提出合理可行的安全對策措施，指導(dǎo)危險源監(jiān)控和事故預(yù)防，從而達(dá)到最低事故率、最少損失和最優(yōu)的安全投資效益。

[1] 李文華.石油工程HSE風(fēng)險管理[M].北京：石油工業(yè)出版社，2008.

[2] 蔡莊紅，何重璽.安全評價技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

Risk Analysis And Risk Assessment of Urban Natural Gas Pipeline Network

Ren Yi

As the natural gas pipeline has a great fire and explosion hazard，it is the primary problem for the pipeline operators to pay attention to how the pipeline is safe and stable in the working conditions.In this paper，the fault tree analysis method is used to qualitatively and quantitatively analyze the accident，and the probability of accident and the possible way of analyzing the accident are analyzed.A scientific and reasonable risk reduction measure is put forward.

urban natural gas pipeline；risk assessment；fault tree analysis method

TU996

B

1003-6490（2017）01-0118-01

2017-01-08

任義（1988—），男，重慶萬州人，助理工程師，主要研究方向?yàn)槊裼脷狻⑸虡I(yè)用氣、工業(yè)用氣、集體用氣安裝。