以燃气管网为例——城市典型灾害的综合风险评估技术.pdf

城市灾害风险评估—以城市燃气管网为例摘要：以城市燃气管网的风险为研究对象，从定性角度研究对燃气管网进行风险评估的方法。根据燃气管网事故的历史数据和燃气管网周边设施、环境数据，建立城市燃气管网风险评估指标体系，通过指标体系评估城市燃气管网的风险。风险指标体系由管网脆弱性指标、事故诱导性指标、事故后果指标以及权重共同组成，综合描述燃气管网事故发生的可能性和后果严重程度。风险评估方法可以对城市燃气管网进行综合风险评估，为城市燃气管网安全管理提供数据支持，为建立预测预警系统和防灾减灾机制提供依据。关键词：风险分析燃气管网风险评估安全1引言随着经济的快速发展及对生活质量要求的逐步提高，城市燃气作为清洁、可高效利用的新型能源在民用、工商业、采暖、交通等领域得到了广泛利用。是否能够合理的利用天然气将成为衡量能源利用率、大气污染程度以及人民生活水平的标准。我国城市燃气发展规划明确提出：以提高居民生活质量、改善大气环境、节约能源为目的，在国家政策的支持下，积极发展城市燃气，配合西气东输工程，积极利用天然气，改善沿线城市大气环境质量；加快燃气管网的改造，提高燃气供应系统的安全性，大力开拓天然气市场[1]。我国城市燃气行业发展前景广阔，一切发展都以输配系统为桥梁[2]。管网既是燃气进行输送和分配的载体，也是解决输配矛盾的关键问题。随着城市化进程速度的加快，许多中、小型城市和地区纷纷加大市政建设投资力度，敷设燃气输配管网，城市燃气事业步入蓬勃发展阶段，但也给人类的生存环境带来了一系列的安全隐患。城市燃气管网的安全问题包括两类：一类是供气源头的规划、设计问题，如供气不足和供气设施的不完备使安全供气得不到保障；另一类则是由于燃气是易燃、易爆和高压气体，在供气过程中发生伤亡事故。为保证广大人民的生命财产安全，有必要对燃气管网事故进行定性或定量的风险评估。2城市燃气管网风险评估体系风险评估指标体系的建立既需要所涉及领域的专业知识，也需要依赖于所掌握的基础数据和资料，风险评估的指标能够同时描述事故发生的可能性和后果严重程度，并充分考虑不同致灾因子相互耦合的影响；各指标的权重则能够综合评估、对比各种事故的重要性，通过分析得出最终的风险评估结果。2.1城市燃气管网评估的特点EGIG（EuropeanGaspipelineIncidentdataGroup）对来自各个国家的的燃气管道事故历史数据进行了统计分析[3]。事故管道基础数据包括管段的直径、压力、使用年限、涂层种类、管线埋深、材料等级和管壁厚度等；燃气事故的原因包括外部破坏、腐蚀、建造错误与材料失效、地质活动、误燃、维护与运行错误以及其他未知原因。通过对数据进行分析比对可以发现，燃气管网发生事故的可能性随管道直径、最小埋深、管道管壁厚度的增加而减小，随流量、运行压力、使用年限（建造时间长短）的增加而增加。因此，建成后的燃气管网存在一定的固有风险，固有风险的大小与燃气管网的运行、施工建设情况有关，包括管输流量、压力、管道直径、最小埋深、管壁厚度和使用年限等。燃气管网事故发生后，其事故影响范围和事故所造成的后果与燃气管网周边设施分布有关，其影响因素包括人口密度分布、财产密度分布、大型公共设施分布、其他城市生命线系统分布等；同时，事故影响范围也与燃气危害属性（毒性、易燃、易爆等）和环境因素（风力、风向、水源分布等）有关。2.2城市燃气管网风险评估指标的选取本文使用的指标体系由管网脆弱性指标、事故诱导性指标、事故后果指标组成[4]。其中，管网脆弱性指标和事故诱导性指标为可能性指标，事故后果指标为后果指标。2.2.1燃气管网脆弱性指标管网脆弱性指标主要用于描述燃气管网应对燃气事故的脆弱性和突发性，即燃气管网系统的固有风险。可分为线路运行指标和铺设建造指标两类，见图1。2.2.2燃气管网事故诱导性指标事故诱因指标主要用于分析事故受外界条件诱发的可能性，即燃气事故发生的外部原因。可以分为外界干扰指标、腐蚀指标、设计缺陷指标、误操作指标、地质活动指标五大类，见图2。2.2.3燃气管网事故后果指标事故后果指标主要用于分析事故发生的后果，即事故发生后对外部环境的影响，以及所造成的损失。可以分为泄漏危害指标和事故影响指标两大类。如图3所示。2.3城市燃气管网风险评估权重计算指标的权重应当反映该因素所导致的危险因素演变为事故的可能性概率；后果指标的权重应当反映该因素所导致的事故后果的严重程度。对于可能性指标中的管网脆弱性指标，其权重的确定应当根据实际燃气管网的管线数据，通过灰色关联度法计算权重，即权重与进行风险评估的燃气管网的实际属性有关，需首先进行管道运行基础数据的收集和整理，再进行权重计算，评估燃气管网的固有风险值。[5-7]图1管网脆弱性指标图2管网事故诱导性指标图3管网事故后果指标对于可能性指标中的事故诱导性指标，应当根据实