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城市燃气管道风险评价技术论文

来源:个人技术集锦
城市燃气管道风险评价技术论文

【摘要】我国燃气管道的安全状况非常严峻,管道存在很多安全隐患,对人们的生命财产造成了威胁,因此要把燃气管道风险评价技术作为重点研究对象,分析风险出现的原因以及导致的后果,降低管道事故的发生几率,通过合理的控制来提高管道的可信度,提高燃气管道的安全水平。

随着燃气的使用量越来越多,出现燃气事故的次数也有所提高,一方面对人们的生命和财产造成了就一定的损失,另一方面给社会也带来了极其恶劣的影响,所以为了降低事故风险,对风险评价技术进行研究是非常重要的一项工作,尽可能的提高我国社会效益和经济效益。

1、风险评价技术的现状和进展

20世纪90年代中期,我国已开展了有关油气管道安全风险评价的系列研究及应用试验工作,国内油气长输管道的风险评价技术发展最快。研究人员在借鉴国外研究成果的基础上,综合运用专家评分法、故障树法和模糊数学等多种分析方法,提出了一系列切实可行的评价方法。

城市燃气管道系统方面,采用油气管道安全风险评价的研究方法,对管道的风险可接受程度进行探讨,考虑了天然气管道失效可能性和失效后果严重度的影响因素,克服了只依靠失效概率进行评价带来的片面性和局限性。但由于城市燃气管道风险影响因素多,从设计、施工、操作到第三方破坏、腐蚀破坏、后果研究等方面多达几百个相

关因素,加之我国城市燃气管道建设初期并没有建立相应的历史数据和原始设计资料库,管道投入使用后的运行情况完全依靠人工记录,大量资料缺失,这些客观情况增加了建立城市燃气管道风险评价模型的难度,削弱了城市燃气管道原始数据的真实性和可靠性。目前国内尚未形成系统、完整的风险评价技术体系用以评价城市燃气管道的安全性。

2、风险评价技术方法 2.1定性风险分析

定性分析是找出系统存在何种危险及诱因,这些因素在何种条件导致管道失效以及对系统的影响程度,制定出预防措施。该方法基于决策科学和统计理论,对存在的风险进行感性评价,根据专家观点提供低、中、中高和高风险的相对等级评价结果,具有简便、直观、快速的特点,但不能量化事故发生的频率和损失后果。常用故障树分析法和故障类型及影响分析。

FTA运用逻辑演绎法分析产生事故的原因和结果及事件间的某种特定组合关系,找到规避事故的措施。从某一特定事故出发,运用逻辑推理识别出潜在影响因素,求出事故发生的概率,提出风险控制方案。

FMEA建立在工程鉴定和预先准备好的工程数据的基础上,是一种能对元件或系统进行风险评估的方法。从失效可能和失效后果两方而以失效概率的形式对管线进行风险评价,为设备提供设计改进意见和为新项目提供指导,并处理有效信息,无需特别的软件支持,且能

用成熟的风险模型为工程技术人员提供确定性指导。

2.2半定量风险分析

管道风险半定量分析法以风险的数量指标为基础,对管道事故损失后果和事故发生概率按因素的权重值各自分配一个指标,运用算术法将事故概率和后果严重度指标组合,从而形成一个相对风险值,能够克服定量评价在实施中缺少数据的困难。

目前我国风险研究者普遍采用W.K.Muhlbauer的专家评价模型。该法通过对引起管线失效的各因素进行评分,结合管线失效后果,形成一个相对风险指标来表示总的风险程度。可分以卜几步:①综合考虑评价的精确性和最优经济性对被评对象合理分段;②对失效因素引起的危险大小分配评分指数和权重;③根据资料对各管段评分并求指数和;④确定泄漏影响系数并计算相对风险值。

引入模糊数学进行燃气管道风险评价的半定量法,充分考虑城市燃气管网的纷繁复杂,承认失效因素和相互关系的模糊性,并进行定量计算。为使城市燃气管网评价结果更详细精确,充分发挥模糊数学适于非线性系统或系统数学模型不准确甚至难建立的优势,引入模糊数学方法将是极为有效的。通过专家使用模糊语言对失效因素引起管道失效的程度做出评判,构造权重向量和关系矩阵,得到模糊评判向量,从而对燃气管道的风险等级做出评价。

2.3定量风险分析

定量风险分析利用随机变量和随机过程处理引起管道事故的因素,约定一个有明确物理意义的单位量化事故发生概率和损失后果,

计算出管道的风险值,分析过程复杂但结果严密而准确,但必须建立完备的资料库,掌握裂纹扩展和管材腐蚀等机理,建立数学模型求解,结果精确性取决于原始数据的完整性、模型的精准性和分析方法的合理性。评价结果可用于安全、成木、效益的分析,这是前两类方法都做不到的。包括模拟仿真和概率法、结构可靠性评估等分析法。

结构可靠性评估以失效数据、分析模型、构件状态假设等为基础,并结合最优化技术、经济分析,综合考虑由分布函数描述影响因素的随机变量,为结构可靠度的计算提供依据,确定是否需要维修或继续观察。对燃气管网而言,需做管道静态分析和寿命期内的综合分析,是近几年新兴起来的定量评价方法。

3、风险评价的建议 3.1建立人因分析

人的行为同系统安全性有着息息相关的联系,在燃气管道的潜在风险中,人的行为是一项很重要的因素,在风险评估中起到决定性的作用,通过统计能够看出,由于人为失误而导致的管道事故占有85%。

3.2建立资料筛选制度

系统评价方案同研究资料之间有一定的关系,在对管道进行风险评价之前,一项重要的工作就是资料的收集,资料同整个评估的效率是成正比的,资料的收集主要包括下面几个方面。

①收集方法:要尽量从多个角度、多种方式继续拧资料的收集,可以采用现场调研、试验测试等方法收集更多的资料,如果收集资料的方法过于单一,对评价的结果有着直接的影响。

②资料的详实:资料是否具有详实性,同风险评价方案的设计、研究的内容和方法有着直接的关系,同风险评价的后续工作有着直接关系。

③资料的可信度:对收集的资料要严格辨别职位,尽量获取最原始的资料,保证数据同评价对象二者的一致,增强评价的可信度。

3.3评价方式和模型的选取分析

燃气管道同油气管道直接有着本质上的差异,所以不能把评价长输管线的技术应用到燃气管道的评价中,燃气管道的各类影响因素比较复杂,交互作用非常大,因此要对这些关系进行分散幅值、健全模型等方法进行评价,要综合考虑被评对象的特点,结合管道的实际情况进行评价模型,增强分析的效果。

总结:

通过上述分析能够总结出,我国燃气管道的安全状况非常严峻,管道存在很多安全隐患,对人们的生命财产造成了威胁,因此要把燃气管道风险评价技术作为重点研究对象,分析风险出现的原因以及导致的后果,降低管道事故的发生几率,通过合理的控制来提高管道的可信度,提高燃气管道的安全水平。

参考文献:

[1]蔡良君,姚安林.城市燃气管道风险评价技术现状分析与思考[J].城市燃气,2008,(08):15-18.

[2]严荣松,高文学,李建勋.燃气管道安全风险评价分析[J].煤气与热力,2010,(03):36-38.

[3]蔡良君,姚安林.城市燃气管道风险评价技术现状分析与展望[J].天然气与石油,2008,(06):27-30+75-76.

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