城市天然气系统的安全风险评价和控制方法

摘要：随着经济的持续发展和优化城市环境的需要，城市天然气需用量成倍增长，给城市天然气战略安全提出了严峻的考验。同时，城市天然气输配管网运行、城市天然气应用等方面仍然存在很多安全隐患。

中图分类号：城市天然气系统；安全风险评价；控制方法

Abstract: With the continuous development and city environment optimizing economic, city gas consumption doubled, posed a severe test to the safety of city natural gas strategy. At the same time, many hidden safety problems still exist in the city gas pipeline network operation, city gas applications.Key words: city gas system; safety evaluation; control method

中图分类号：[TE12] 文献标识码：A文章编号：

引言

随着城镇燃气应用的日益广泛和发展，由此引发的火灾、爆炸事故越来越多。对城镇燃气进行系统安全分析和风险评价，有助于预防事故的发生，减少事故的损失，以及实现城市减灾目标。

二、安全风险评价

为了消除或抑制城市天然气管网中存在的风险，就必须对其有充分的认识，在充分揭示风险的存在和它的发生可能性的基础上，再对风险进行分析评价，看看究竟会产生什么样的严重后果，是否需要什么技术措施，采取这些措施后风险得到怎样的抑制或消除，这些都需要反复进行评价。这种就是安全评价，也称为风险评价。

1、风险概率

城市天然气管网存在天然气泄漏、天然气供应不良及投诉等问题。其中，天然气泄漏为城市天然气管网的主要事故，影响范围及事故后果严重度都较大。

故障树分析方法是一种对复杂系统进行风险识别和评价的方法，可作为故障发生后的调查手段。根据城市天然气管网历年来发生天然气泄漏、天然气供应不良、投诉的具体原因，利用故障树法分别建立故障树。各底事件都可以分别作为一棵子故障树的顶事件，只要能找到故障的发生原因，故障树就可以得到无限扩大，但是对于越来越庞大的故障树，系统计算量指数上升，而且故障树的底事件数据收集也是十分困难的，因此故障树一般情况下以三、四层为宜。最后，根据各底事件的概率可以计算出各子故障树的概率。

2、风险后果

在对城市天然气管网系统进行安全评价前，还需对各类事故发生后的后果进行分析。事故发生后果一般包含停气及其影响范围；人员受伤、中毒、死亡程度；财产损失以及企业形象受损等。造成天然气泄漏的因素非常多，存在于设计、施工、运行、管理等各个环节。根据统计资料显示，天然气管道周边的活动是造成天然气管道损坏并大量泄漏的主要原因。天然气一旦泄漏，尤其是大量泄漏，不仅会影响居民、营事团、工业用户的用气，还会导致着火、爆炸等严重后果。

天然气供应不良除了个别有设计欠妥原因外，主要是由于天然气管道内积水、用户天然气管道安装不当、燃气器具故障等原因。无论哪种原因，均会影响燃气用户的正常用气，如果用户处置不当甚至会引发严重事故。经常性的天然气供应不良还会使用户对天然气公司产生不信任感。

天然气泄漏和天然气供应不良的后果严重性一般根据相关数据库中关于事故造成的停气时间、交通影响程度、伤亡人数、中毒人数、影响用户数、媒体反应程度等来确定。

3、风险评价

根据故障树分析获得的事故发生概率和事故所造成后果的严重性，即风险状况，可以利用风险矩阵来对风险进行评价。

在风险分析的基础上，需要根据相应的风险标准，判断该系统的风险是否可被接受，是否需要采取进一步的安全措施，这就是风险评价过程中要完成的工作，在此过程中需要制定风险可接受标准。

风险可接受标准的实质是社会或天然气公司所能接受的各类天然气事故发生的最大风险值，风险低于此值，不能说明不发生事故，而是发生事故的频率和后果可以被社会或天然气公司接受和容忍。

三、控制方法

1、第三方损害的控制方法

为了降低第三方损害的影响，首先，管道的埋设深度必须针对地面交通等情况，严格按规范设计确定，以减缓地面对于穿越或沿道路敷设的燃气管道，当汽车，尤其是重而对地面存在挤压作用，如果埋设较浅或覆土松软，将减少地面对冲击力的衰减作用，而直接作用至管道，每辆车通过时都会形成冲击，通过后缓慢回位，如此在周期性或非周期性的冲击作用下，燃气管道会发生应力蠕变等，时间一长，因叠加效应而导致管道出现裂纹，甚至破裂。即使仅仅导致管道保护层损坏，也会加速管道的外腐蚀。管道埋深越深，受地面车辆的影响越小，但施工成本上升。因此，必须权衡，主要取决于地面活动情况，一般当管道覆土大于1.6m时，可以忽略地面车辆的影响。同时，严格禁止在埋地燃气管道地面上构筑建筑物或堆积重物。

2、施工和材料缺陷的控制方法

为了减少施工缺陷，必须要求施工单位、施工人员应具有相应的资质和、技术等级，并且要有完善的施工监督、验收管理体系，确保施工或验收时一旦发现施工缺陷，能够及时加以处理。

同时为了确保燃气设备、管道和配件以及焊接、防腐材料的质量，避免因此而导致事故发生概率的提高，除了必要的监控管理体系外，还必须提高实际操作人员的责任心和素质。

3、腐蚀的控制方法

为了提高管道(主要是钢管)的防腐能力，首先要求所选择的外涂层绝缘性能和抗冲击能力强，不过即使选择的外涂层绝缘性能和抗冲击能力强，但施工粗野，不规范，或者防腐施工质量不符合要求，均会导致外涂层失效。因此，必须确保施工质量。防腐涂层设计如果不符合实际情况，均难以保证管道的防腐效果，从而留下事故隐患。应该在确定防腐方案前，进行实地考察，使防腐措施具有针对性。并通过对实际运行中的燃气管道进行检测，检验防腐效果。

4、设计缺陷的控制方法

为了减少设计缺陷或设计不合理现象，首先，设计单位必须要有相关的资质。其次，在设计前，必须获得准确的资料，包括输送气量、气源压力、燃气种类、管道经过地区交通情况、人口密度以及管道埋地周围土壤腐蚀性等，以确保设计方案满足燃气输配能力的要求，同时，选择合理的燃气设备、管道材料、辅助元件等以保证燃气输配系统的安全性要求。

对于建筑物内的燃气输配系统设计，也应该有专业人员来设计和实施。由于第三方损害的风险性最大，因此，作为城市燃气输配管网运行安全性的管理，减少第三方损害的发生是最关键的。

结论

综合所述，通过安全评价这一现代安全管理的重要手段，可以帮助管理决策者建立一种科学的思维方式，运用系统方法，及时、全面、准确、系统地识别各种危险因素，评价潜在的风险并采取最佳方案，从而降低风险，以寻求最低的事故率、最少的损失和最优的安全投资效益。