摘要：总结了国内外城市燃气管网危险源辨识方法及风险评价方法，提出采用概率风险分析法进行城市燃气管网危险源辨识的城市燃气管网安全分析体系。

关键词：燃气输配管网；安全分析；概率风险分析法

WAN Li-feng¹，YIN Yi-lin²，ZHANG Li-jun²，JIANG Hui-jie³

(1.School of Management，Tianjin University，Tianjin 300072，China；2.School of Management，Tianjin University of Technology，Tianjin 300384，China；3.Capital Construction Office，Shenzhen Entry—exit Inspection and Quarantine Bureau，Shenzhen 518045，China)

Abstract：The identification methods of dangerous sources of city gas network and the risk assessment methods at home and abroad are summarized. The safety analysis system for city gas network that the probability risk analysis method is used for identifying risk sources of city gas network is put forward.

Key words：gas transmission and distribution network；safety analysis；probability risk analysis method

    城市燃气主要包括天然气、液化石油气和人工煤气，发展城市燃气对优化城市能源结构、减轻大气污染、实施可持续发展有着不可替代的作用。如今，我国大多数大中城市的地下都敷设有大规模的城市燃气管网，而且随着未来一个时期我国燃气工业的快速发展，建设城市燃气管网的大中城市的比例还将迅速增加。由于埋地金属管道受土壤和燃气中杂质的腐蚀，以及城市发展建设活动对燃气管道的侵扰，加上部分管道已超过安全使用年限，使得这些管道随时都有发生泄漏、爆炸等事故的可能。近年来，全国各地燃气管道的泄漏爆炸事故不断，造成了人员伤亡和巨大的财产损失，因此我国城市燃气管网的管理水平亟待提高。系统安全理论认为，系统中存在危险源是事故发生的根本原因，防止灾害事故就是消除系统中的危险源。通过城市燃气管网的安全分析，可使燃气管网运营企业掌握管网状况，提前了解存在的危险源，合理分配维护资金，变盲目被动维修为预知主动维修，最大程度减少燃气管网突发灾害事所造成的经济损失。因此，采取科学的管理技术，加强城市燃气管网的监控与管理，有效避免和减少灾害事故的发生，已成为保障城市安全的当务之急。本文对城市燃气管网安全分析体系进行探讨。

    国外关于工业生产危险源辨识的研究比较成熟，形成了系统的分析体系，但对燃气管网危险源辨识技术的讨论并不多，以W. K. Muhlbauer所著的《管道风险管理手册》为代表。Muhlbauer开创的输气管道总体风险评价指数化技术是美国开展管道风险评价技术研究工作的总结，为全世界各国普遍接受且作为开发风险评价软件的依据^[1]。陈秋雄等人从导致燃气管道失效的一个具体方面(管道腐蚀)出发，分析了城市燃气管道与输气管道的差别，论证了输气管道总体风险评价指数化技术的局限性，认为它不适于对城市燃气管网的危险源辨识和评价^[2]。

    国内在危险源辨识方法的研究主要集中在对国外方法的引进以及对各种辨识方法的比较上。1994年，钱新明等人对10种安全分析方法进行了对比分析，并简要介绍了这些方法的适用条件^[3]。2004年，丁平华归纳了一些危险源辨识方法，包括安全检查表(SCL)、危险与可操作性研究(HAZOP)、故障树分析法(FTA)、事件树分析法(ETA)等，但他未讨论这些方法的特点及适用的条件。在城市燃气管网危险源辨识方法上，我国基本沿用国外的经验，运用故障树分析法辅以其他一些方法对城市燃气管网进行危险源辨识。2001年，廖柯熹等人对引起天然气管道失效的原因进行了系统分析，建立了天然气管道失效故障树，研究认为故障树分析法是进行管道可靠性分析的有效方法^[4]。2003年，何淑静等人的研究认为燃气输配管网可用故障模式和原因分析法(FMEA)及故障模式、原因和致命度分析法(PMEA)进行定性分析，其研究根据燃气输配管网失效率分布函数服从统计规律的特点，用故障树分析法进行燃气输配管网的可靠性分析与评价^[5]。2004年，黄小美从城市燃气管网的特殊性出发，采用故障树分析法和事件树分析法对城市燃气管网危险源的辨识进行了具体分析^[6]。2005年，张甫仁的研究认为燃气事故危险源辨识可采用故障树分析法及综合性实统双析法，将这两种方法结合起来可使危险源的辨识过程和分析思路更为直观、清晰和全面^[7]。

    国内在风险评价方法上的研究比较充分。2001年，吴宗之等人对定性评价方法、指数评价方法、综合评价方法等风险评价方法的优缺点进行了系统阐述^[8]。对于城市燃气管网风险评价方法的研究主要有两个方向：

    ① 具体方法的研究。以故障树分析法为基础，但故障树分析法存在一定问题，熊志坤的研究认为采用故障树分析法对城市燃气的燃烧爆炸危险性进行定量分析和评价存在困难，主要原因是基本数据的采集相当困难^[9]。而在2002年，伍良在对比不同风险评价方法的特点及对熊志坤的研究进行分析后，认为故障树分析法能直观地指出消除事故的根本点，方便预防措施的制定，在实践中能取得良好的效果。并指出，在故障树分析法的分析结果的基础上，建立预防燃气火灾爆炸事故的安全检查表，能为城市燃气火灾爆炸事故的预防提供较为系统的安全措施^[10]。2003年，黄清武也对风险评价的方法进行了对比研究，对比的对象为故障树分析法、事件树分析法、原因分析法，在综合各方法的特点后，也采用了故障树分析法对城市燃气管网进行风险评价^[11]。

    ② 对其他方法进行修正。2003年，刘锦铭等人分析了石油储运系统中作业条件危险性评价法(LEC)存在的缺陷，并对该方法的模型进行了修正，在实际应用中取得了良好的效果^[12]。2004年，董继红在分析了二维矢量安全评价法的不足之处，并结合国内外的相关研究后，在原有的二维(严重性和可能性)矢量安全评价法的基础上提出三维矢量安全评价方法，把安全管理水平作为第三维评价矢量，认为将安全管理水平作为第三维评价矢量能充分解决原有二维矢量安全评价法的欠缺^[13]。

    ① 目前，各种燃气管网风险评价方法取得的研究进展有限，主要是对各种方法的机械使用，各种方法之间结合不够，缺乏实用性、灵活性和创造性。

    ② 我国的研究者还在沿用国外的研究方法，对于城市燃气管网的风险评价的研究不够深入，仅限于某个具体的环节，如管道腐蚀等，缺乏全方位全过程的考虑。

    ③ 由于国内对于城市燃气管网风险评价的研究开展较晚，对燃气管道灾害事故数据的采集存在较大困难，将国外的方法引入我国的条件不完备。而常用的风险评价方法往往对数据的准确性要求比较高，是否完全适用于国内目前的情况还有待进一步研究。