城市燃氣管道風險評價技術分析

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城市燃氣管道的風險構成是一個包含眾多因素和複雜內在關聯的體系,因此,我們必須利用決策理論,根據研究對象的實際情況建立合理模型,並選取適當的評價方法。下面小編整理了關於城市燃氣管道風險評價技術的文章,歡迎大家閲讀

城市燃氣管道風險評價技術分析

  1 燃氣管道風險評價國內研究技術進展及侷限

風險評價是對事故發生可能與後果嚴重程度的綜合度量,事先給出分析對象的風險預報。量化管道各管段的事故可能和後果嚴重度,評定其風險等級。進而實現分級管理和風險維修。國內從事管道風險評價的研究始於20世紀90年代中期,研究人員依託bauer的《管道風險管理手冊》,提出了一系列切實可行的用於油氣長輸管線的評價方案,促使油氣長輸管道的風險評估技術發展迅速。雖然我國學者已在長輸管道方面進行了大量研究並取得了眾多成果,但因我們自身條件限制,管道風險評價研究的許多領域尚未涉及,而對城市燃氣管網(線)的研究則更顯不足,“十五”科技計劃將城市燃氣管道的風險評估作為重點研究內容。而“十一五”國家科技支撐計劃已將“城市市政管線的安全可靠性”作為重點項目專題。其中包含了燃氣管線這一重要課題,由此可見管理層對燃氣管道安全運營的重視,也表明了進行城市燃氣管道風險評價的緊迫性和重要性。

城市燃氣管網不同於油氣長輸管線,其附屬設備眾多。燃氣管道風險影響因素(管網規劃、管道設計、第三方破壞等)也較長輸管線多許多,而且城市環境各不相同,燃氣管道特性也有所不同,加之70、80年代我國城市燃氣管道建設初期並沒有保留相應的數據資料,導致進行風險評價研究的資料大量缺失,投入使用後的管道運行工況完全依靠人工記錄,這些客觀因素增加了建立城市燃氣管道風險評價方法和模型的難度,削弱了管道風險評價的效用性和準確性、科學性。目前在城市燃氣管道風險評價方面尚未形成系統、完整的風險評估技術,常用的評價方法對管道運行的各種缺陷無法做實際意義上的定量的描述,評分的人為主觀性較大,評價結果與實際狀況有許多差異。實際應用受到一定侷限。鑑於我國目前的燃氣管道管理和運行體制,對事故可能影響因素和控制措施以及事故後果嚴重度的評價更應考慮我國的價值取向,對社會、政治、經濟等多方面因素進行綜合分析後才能最終評定。因此,應該將管道的可靠性分析、檢測評價和風險分析等技術有機結合,形成一整套完整性評價技術與方法,為管道的運行管理、檢測、維修和更換提供全面、可行的依據和措施,提高現役管道運行的安全性和經濟性,形成我國特有的管理、操作、運行、維護的措施和技術規範。

  2 風險評價技術方法

風險評價根據潛在危險發生的概率確定風險的可接受程度,決定是否採取措施,以減少和降低潛在危險所帶來的預期經濟損失和人身安全。風險評價主要解決風險來源辨識、失效概率和失效後果評價等方面的問題。風險評價方法按評判的準確性來分有定性、定量和介於前兩者的半定量評價。前者對待評價對象做出定性評判説明;定量評價技術則利用統計概率論、可靠性技術等對風險做定量評價決策;半定量評價則介於兩者之間利用數值體現指標重要性,兼顧二者優勢,並能十分精確的進行評判。

2.1 定性風險分析

定性分析是找出系統存在何種危險及誘因,這些因素在何種條件導致管道失效以及對系統的影響程度,制定出預防措施。該方法基於決策科學和統計理論,對存在的風險進行感性評價,根據專家觀點提供低、中、中高和高風險的相對等級評價結果,具有簡便、直觀、快速的特點,但不能量化事故發生的頻率和損失後果。常用故障樹分析法(或稱FTA)和故障類型及影響分析(或稱FMEA)。

FTA運用邏輯演繹法分析產生事故的原因和結果及事件間的某種特定組合關係,找到規避事故的措施。從某一特定事故出發,運用邏輯推理識別出潛在影響因素,求出事故發生的概率,提出風險控制方案。

FMEA建立在工程鑑定和預先準備好的工程數據的基礎上,是一種能對元件或系統進行風險評估的方法。從失效可能和失效後果兩方面以失效概率的形式對管線進行風險評價,為設備提供設計改進意見和為新項目提供指導,並處理有效信息,無需特別的軟件支持,且能用成熟的風險模型為工程技術人員提供確定性指導。

2.2 半定量風險分析

管道風險半定量分析法以風險的數量指標為基礎,對管道事故損失後果和事故發生概率按因素的權重值各自分配一個指標,運用算術法將事故概率和後果嚴重度指標組合,從而形成一個相對風險值,能夠克服定量評價在實施中缺少數據的困難。常用方法有bauer的專家評分指標法和現在引入模糊數學的綜合評價法。

目前我國風險研究者普遍採用bauer的專家評價模型。該法通過對引起管線失效的各因素進行評分,結合管線失效後果,形成一個相對風險指標來表示總的風險程度。可分以下幾步:①綜合考慮評價的精確性和最優經濟性對被評對象合理分段;②對失效因素引起的危險大小分配評分指數和權重;③根據資料對各管段評分並求指數和;④確定泄漏影響係數並計算相對風險值。

引入模糊數學進行燃氣管道風險評價的半定量法,充分考慮城市燃氣管網的紛繁複雜,承認失效因素和相互關係的模糊性。並進行定量計算。為使城市燃氣管網評價結果更詳細精確,充分發揮模糊數學適於非線性系統或系統數學模型不準確甚至難建立的優勢。引入模糊數學方法將是極為有效的。通過專家使用模糊語言對失效因素引起管道失效的程度做出評判,構造權重向量和關係矩陣,得到模糊評判向量,從而對燃氣管道的風險等級做出評價。

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