埋地PE燃氣管道運行風險評估與管控

楊文昭

摘 要：近年來隨著燃氣行業的蓬勃發展，聚乙烯（PE）管道大量使用在城市燃氣地下管網的建設中，而當下國內還沒有完整的風險評估體系適用于埋地PE燃氣管道，本文針對燃氣用埋地PE管的特點，采用肯特法，對埋地PE管網的風險進行量化分級，對燃氣用埋地PE管道的風險評估方法進行了有益的探索。

關鍵詞：肯特法；埋地PE燃氣管道；運行風險評估；

隨著近年來燃氣行業的蓬勃發展，城市燃氣管網的鋪設也逐年遞增。由于聚乙烯（PE）管道耐腐蝕性強、重量輕、柔性好、搬運及向溝槽下管較方便[1，2]，因此越來越多地應用于城市埋地中低壓燃氣管道建設中。

但是與鋼制管道相比，PE燃氣管道強度低，容易遭受外力破壞而引起燃氣泄漏，一旦發生泄露可能引發較大的次生災害。因此，開展城市埋地燃氣管道的風險評價，保障其安全穩定運行具有十分重要的意義。而當下國內還沒有完整的風險評估體系適用于埋地PE燃氣管道，所以通過分析生產管理中的薄弱環節，建立完整的燃氣用埋地PE管道風險評估體系，加強中壓燃氣管道及設施的保護，顯得尤為迫切。

1 管道風險評估方法的選擇

埋地PE管的風險評價指標數量眾多，且彼此間存在從屬關系。為了清晰明了地表述埋地PE管的風險進行辨識歸類，結合各類風險評價方法的特點，本研究最終選取采用指標體系法（肯特法），進行埋地PE燃氣管道的風險評估。對于部分可完全量化的指標可參照評分標準直接計算出分值；對于具有模糊性的評價指標，需要專家根據給定的不同評定等級標準和單元劃分的實際情況給出每一個風險評價指標模糊綜合評價[3-6]，再將專家評語轉化成風險分值。將每一個風險指標分值加權相加后得到每根管段總的相對風險分值。

2 管道危害因素識別

由于各國或組織在對事故界定、事故統計以及運行管理水平之間的不同，在事故原因的分類上也存在差異。為了使得管道危害因素識別分類在國內更具實用性，本文首先對國內某一線城市（擁有埋地PE燃氣管道近6000公里），進行了系統的事故數據統計分析，在此基礎上本文參考了美國PHMSA、加拿大Z662-07、歐洲CONCAWE、EGIG及國內GB/T27251《埋地鋼質管道風險評估方法》[7]中管道危害因素的分類等較為權威的埋地燃氣管道風險辨識歸類方法，本文將埋地PE燃氣管道的危害因素分為5大類18項，具體見表1。

3 單元劃分

對區域風險進行評估時，為了使得各評估模塊具備對比性，首先要對分析區域進行單元劃分，國內對埋地庭院燃氣管道的單元劃分暫無有效的解決方法，本文在總結前人研究的基礎上創新了片區為單元的劃分方法。

4 失效可能性模型

參考GB/T27512-2011《埋地鋼制管道風險評估方法》的基本模型，根據目標城市埋地PE燃氣管道特點，結合多年管道完整性運行經驗，經過研究小組討論，確定了以下修正模型：

S=100-（0.83S1+0.04S2+0.04S3+0.01S4+0.08S5）

式中，S為失效可能性得分；S1為外部干擾得分；S2為自然力破壞得分；S3為材料、制造、建設得分；S4為運行與維護得分；S5為其他原因得分。

5 失效后果模型

失效后果模型主要從介質短期危害性、介質最大泄漏量、介質擴散性、人口密度、沿線環境、泄漏原因以及供應中斷對下游用戶影響7個方面，對埋地PE燃氣管道失效后果進行半定量評價。

6 風險矩陣

根據GB/T27512-2011《埋地鋼質管道風險評估方法》，管道風險值為失效可能性與失效后果嚴重程度得分的乘積，如下式所示：

R=S×C （公式6-1）

其中：S為失效可能性得分

C為失效后果得分

根據風險評分與風險等級的對應關系，以及公式6-1，可以構建出風險矩陣表如表2所示。

建立風險評估模型與風險矩陣后，根據數據采集的結果評估出個單元的風險等級，繪制風險四色圖，標注各單元風險點，通過管控措施的制定，將各單元的剩余風險等級可接受的范圍，流程圖如圖1所示。

本文使用的埋地PE燃氣管道運行風險評估方法，能夠極大程度的滿足燃氣用埋地PE管道基于風險的檢驗，仍寄希望于國家出臺關于燃氣用PE管道運行風險評估檢驗的相關支持性標準，以便幫助各個城市燃氣更好地開展埋地PE燃氣管道基于風險的檢驗工作。

參考文獻：

[1] 楊立茹，秦巖.PE管在燃氣輸配應用中的注意事項[J].山東煤炭科技，2009（3）：68-71.

[2]楊立茹，秦巖.PE管在燃氣輸配應用中的注意事項[J].山東煤炭科技，2009（3）：68-71.

[3]何吉民，李艷紅，李志鵬，等.埋地燃氣管道的風險評估技術[J].煤氣與熱力，2005，25（11）：10-14.

[4]付士根，許開立.城市燃氣輸配系統安全性模糊綜合評價[J].煤氣與熱力，2006，26（11）：20-22.

[5] 張增剛，朱向鳳.基于模糊故障樹的城市燃氣輸配系統安全評估[J].山東建筑工程學院學報，2006，21（3）：239-242+247.

[6]林武春.基于風險評估的城市埋地燃氣管道檢驗技術[J].管道技術與設備，2011，（5）：22-23+26.

[7] GB/T27512-2011《埋地鋼制管道風險評估方法》[S].北京：中國標準出版社，2011.