1 概述

　　近年来，我国各城市的天然气管网建设飞速发展，2006年末，我国城市燃气的气化率达79.11%(包括城区暂住人口)，各类燃气管道的长度已达189491km[1]。

　　由于燃气管道输送的是易燃易爆物质，如何保证城镇燃气管道的安全便成为亟待解决的问题。对城镇燃气管道进行安全评价，可使燃气管道运营企业掌握管道状况，提前了解存在的危险源，合理分配维护资金和维护资源，变盲目被动维修为预知主动防护和维修，最大程度地减少燃气管道突发事故造成的人员伤亡和经济损失。城镇燃气管道安全评价从技术方面分析、论证和评估产生损失和伤害的可能性、影响范围及严重程度，提出应采取的对策措施。本文就城镇燃气管道的安全评价方法作一系统比较，寻求一种程序简单、操作容易、客观全面的安全评价方法。

　　2 燃气管道安全评价方法的分类

　　目前，城镇燃气管道安全评价方法分为定性安全评价和定量安全评价，近年来，有些学者赞同分3类，即定性安全评价、定量安全评价和半定量安全评价[2]。

　　定性安全评价主要是借助于对事物的经验、知识、观察及对发展变化规律的了解，直观地对整个城镇燃气管网系统存在的危险隐患进行定性分析、判断的一种方法。其评价的结果是定性指标，不对风险进行量化处理，只用于对事故发生的可能性和后果严重程度进行相对比较，评价结果比较直观，过程较简单，易理解，便于掌握，但有一定的局限性，即过于依靠评价者的主观经验和知识水平。定性安全评价方法包括：安全检查表法、危险性预分析法、故障树分析法、事件树分析法、故障类型及影响分析法、危险和可操作性研究法等[3]。

　　定量安全评价是运用对大量实验结果和广泛的事故资料进行统计分析而获得的规律，对城镇燃气管道系统的工艺、设备、人员、管理等方面的状况，应用科学方法构建数学模型进行评价的一种方法。这是一种更科学客观的评价方法，也是城市燃气管道安全评价的高级阶段，可以对失效概率和失效结果进行直接评价，这种做法准确可靠，但需要燃气公司提供管道系统各部分的详细失效数据。定量安全评价方法包括：美国道化学公司(DOW)法，即火灾、爆炸指数法；帝国化学公司(ICI)蒙德法，即火灾、爆炸、毒性指数法；日本劳动省危险度评价法；单元危险性快速排序法；火灾、爆炸数学模型计算法，即下文所述的伤害(或破坏)范围评价法；作业条件危险性评价法(LEC)等[3]。

　　3 本文采用的安全评价方法

　　本文采用的研究方法包括定性安全评价、定量安全评价，其中定性安全评价包括故障树分析法、安全检查表法、专家评议法、故障假设分析法、危险和可操作性研究法等；定量安全评价包括故障树分析法、伤害(或破坏)范围评价法、风险矩阵法等。其中故障树分析法既可以定性又可以定量，故可分别归入2种方法。

　　3.1 定性安全评价方法[4～7]

　　① 故障树分析法

　　故障树分析法以系统可能发生或已经发生的事故(即顶事件)作为分析起点，将导致事故发生的原因按因果逻辑关系逐层列出，用树形图表示，然后定性或定量分析事件可能发生的途径及概率，找出避免事故发生的各种方案并选出最佳安全对策。此法应用范围比较广，非常适合于重复性大的系统，其优点是能对安全隐患作出全面、简洁的描述，便于有关人员掌握各种防灾要点并进行系统评价；缺点是计算量大，步骤多，数据不好收集。<BR>

　　② 安全检查表法

　　安全检查表法是基于经验的方法，须由熟悉装置的操作、标准、政策和法规，有经验和具备专业知识的人员协同编制。进行安全评价时，成功与否很大程度上取决于检查表编制人员的水平，此法简单、经济、有效而经常使用，适用于各类系统的设计、验收、运行、管理及事故调查。

　　③ 专家评议法

　　专家评议法的特点是举行专家会议，对所提出的具体问题进行分析预测，综合专家意见得出比较全面的结论，此法简单易行，十分有用。<BR>

　　④ 故障假设分析法

　　故障假设分析法通过提出一系列“如果……怎么办？”来发现潜在的事故隐患，从而对系统进行彻底检查。须由2～3名熟悉生产工艺，有评价危险性经验的小组成员组成，该法应用广，弥补了基于经验的安全检查表法的不足，但检查表法可以使其更系统化，因此可将二者组合以取长补短。

　　⑤ 危险和可操作性研究法

　　危险和可操作性研究法是以引导词作为引导，找出过程中工艺状态的变化(即偏差)，分析偏差产生的原因、后果及可采取的对策。此法的原理是背景各异的专家们一起工作，能够在创造性、系统性和风格上互相影响和启发，能够发现和鉴别更多问题，比他们独立工作并分别提供工作结果更有效。

　　3.2 定量安全评价方法<BR>

　　① 故障树分析法

　　评价事故发生的可能性，既可用于定性评价，又可用于定量评价。<BR>

　　② 伤害(或破坏)范围评价法[8]

　　选择合理实用的管道失效后的伤害模型，包括气体泄漏模型、爆炸冲击波的伤害破坏模型等，计算燃气泄漏后的伤亡半径、损失程度等数据。

　　③ 风险矩阵法

　　用于安全等级的确定，当前大部分文献是参照文献[9]中的风险矩阵。横坐标为事故后果的严重程度，范围是[0，100]；纵坐标为事故发生的可能性，范围是[0，1]。横坐标和纵坐标均分为5份，风险值是事故发生的可能性值与事故后果严重程度之积，根据风险值查询风险矩阵对应的安全等级。<BR>

　　4 城市燃气管道安全评价程序

　　安全评价程序包括：准备阶段、重大危险源辨识、安全性评价、安全控制措施、安全评价结论等几个方面。对于燃气管道，重大危险源辨识包括危险因素分析及定性判断事故发生的可能性；安全性评价包括单元划分、评价方法的选择、定性定量评价、危险分级等几个方面；得出安全控制措施及评价结论。

　　4.1 准备阶段

　　明确被评价的对象和范围，收集相关法律法规、技术标准及工程、系统的技术资料。

　　4.2 重大危险源辨识

　　重大危险源辨识一般用定性评价方法，以故障树分析法为主，安全检查表法、专家评议法、故障假设分析法等为辅分析危险因素，通过对底事件进行结构重要度分析定性列出各底事件的重要性大小，并将一阶最小割集内的底事件列为重大危险源。

　　4.3 安全性评价

　　4.3.1评价单元的划分

　　具体燃气管道的安全评价需要划分评价单元，根据实际情况，可按压力级制、阀门位置、管道周围建筑物类型与重要程度、人口密度等依次优先划分。

　　4.3.2评价方法的选择

　　对于燃气管道，安全评价方法总体上采用定性评价和定量评价相结合，多种分析方法组合的方式进行。