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安全管理網(wǎng)

城鎮(zhèn)燃氣管道的安全評價方法

  
評論: 更新日期:2013年03月09日

 1 概述

  近年來,我國各城市的天然氣管網(wǎng)建設(shè)飛速發(fā)展,2006年末,我國城市燃氣的氣化率達79.11%(包括城區(qū)暫住人口),各類燃氣管道的長度已達189491km[1]。

  由于燃氣管道輸送的是易燃易爆物質(zhì),如何保證城鎮(zhèn)燃氣管道的安全便成為亟待解決的問題。對城鎮(zhèn)燃氣管道進行安全評價,可使燃氣管道運營企業(yè)掌握管道狀況,提前了解存在的危險源,合理分配維護資金和維護資源,變盲目被動維修為預(yù)知主動防護和維修,最大程度地減少燃氣管道突發(fā)事故造成的人員傷亡和經(jīng)濟損失。城鎮(zhèn)燃氣管道安全評價從技術(shù)方面分析、論證和評估產(chǎn)生損失和傷害的可能性、影響范圍及嚴重程度,提出應(yīng)采取的對策措施。本文就城鎮(zhèn)燃氣管道的安全評價方法作一系統(tǒng)比較,尋求一種程序簡單、操作容易、客觀全面的安全評價方法。

  2 燃氣管道安全評價方法的分類

  目前,城鎮(zhèn)燃氣管道安全評價方法分為定性安全評價和定量安全評價,近年來,有些學者贊同分3類,即定性安全評價、定量安全評價和半定量安全評價[2]。

  定性安全評價主要是借助于對事物的經(jīng)驗、知識、觀察及對發(fā)展變化規(guī)律的了解,直觀地對整個城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)系統(tǒng)存在的危險隱患進行定性分析、判斷的一種方法。其評價的結(jié)果是定性指標,不對風險進行量化處理,只用于對事故發(fā)生的可能性和后果嚴重程度進行相對比較,評價結(jié)果比較直觀,過程較簡單,易理解,便于掌握,但有一定的局限性,即過于依靠評價者的主觀經(jīng)驗和知識水平。定性安全評價方法包括:安全檢查表法、危險性預(yù)分析法、故障樹分析法、事件樹分析法、故障類型及影響分析法、危險和可操作性研究法等[3]。

  定量安全評價是運用對大量實驗結(jié)果和廣泛的事故資料進行統(tǒng)計分析而獲得的規(guī)律,對城鎮(zhèn)燃氣管道系統(tǒng)的工藝、設(shè)備、人員、管理等方面的狀況,應(yīng)用科學方法構(gòu)建數(shù)學模型進行評價的一種方法。這是一種更科學客觀的評價方法,也是城市燃氣管道安全評價的高級階段,可以對失效概率和失效結(jié)果進行直接評價,這種做法準確可靠,但需要燃氣公司提供管道系統(tǒng)各部分的詳細失效數(shù)據(jù)。定量安全評價方法包括:美國道化學公司(DOW)法,即火災(zāi)、爆炸指數(shù)法;帝國化學公司(ICI)蒙德法,即火災(zāi)、爆炸、毒性指數(shù)法;日本勞動省危險度評價法;單元危險性快速排序法;火災(zāi)、爆炸數(shù)學模型計算法,即下文所述的傷害(或破壞)范圍評價法;作業(yè)條件危險性評價法(LEC)等[3]。

  3 本文采用的安全評價方法

  本文采用的研究方法包括定性安全評價、定量安全評價,其中定性安全評價包括故障樹分析法、安全檢查表法、專家評議法、故障假設(shè)分析法、危險和可操作性研究法等;定量安全評價包括故障樹分析法、傷害(或破壞)范圍評價法、風險矩陣法等。其中故障樹分析法既可以定性又可以定量,故可分別歸入2種方法。

  3.1 定性安全評價方法[4~7]

 ?、?故障樹分析法

  故障樹分析法以系統(tǒng)可能發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生的事故(即頂事件)作為分析起點,將導致事故發(fā)生的原因按因果邏輯關(guān)系逐層列出,用樹形圖表示,然后定性或定量分析事件可能發(fā)生的途徑及概率,找出避免事故發(fā)生的各種方案并選出最佳安全對策。此法應(yīng)用范圍比較廣,非常適合于重復(fù)性大的系統(tǒng),其優(yōu)點是能對安全隱患作出全面、簡潔的描述,便于有關(guān)人員掌握各種防災(zāi)要點并進行系統(tǒng)評價;缺點是計算量大,步驟多,數(shù)據(jù)不好收集。<BR>

 ?、?安全檢查表法

  安全檢查表法是基于經(jīng)驗的方法,須由熟悉裝置的操作、標準、政策和法規(guī),有經(jīng)驗和具備專業(yè)知識的人員協(xié)同編制。進行安全評價時,成功與否很大程度上取決于檢查表編制人員的水平,此法簡單、經(jīng)濟、有效而經(jīng)常使用,適用于各類系統(tǒng)的設(shè)計、驗收、運行、管理及事故調(diào)查。

  ③ 專家評議法

  專家評議法的特點是舉行專家會議,對所提出的具體問題進行分析預(yù)測,綜合專家意見得出比較全面的結(jié)論,此法簡單易行,十分有用。<BR>

 ?、?故障假設(shè)分析法

  故障假設(shè)分析法通過提出一系列“如果……怎么辦?”來發(fā)現(xiàn)潛在的事故隱患,從而對系統(tǒng)進行徹底檢查。須由2~3名熟悉生產(chǎn)工藝,有評價危險性經(jīng)驗的小組成員組成,該法應(yīng)用廣,彌補了基于經(jīng)驗的安全檢查表法的不足,但檢查表法可以使其更系統(tǒng)化,因此可將二者組合以取長補短。

 ?、?危險和可操作性研究法

  危險和可操作性研究法是以引導詞作為引導,找出過程中工藝狀態(tài)的變化(即偏差),分析偏差產(chǎn)生的原因、后果及可采取的對策。此法的原理是背景各異的專家們一起工作,能夠在創(chuàng)造性、系統(tǒng)性和風格上互相影響和啟發(fā),能夠發(fā)現(xiàn)和鑒別更多問題,比他們獨立工作并分別提供工作結(jié)果更有效。

  3.2 定量安全評價方法<BR>

 ?、?故障樹分析法

  評價事故發(fā)生的可能性,既可用于定性評價,又可用于定量評價。<BR>

 ?、?傷害(或破壞)范圍評價法[8]

  選擇合理實用的管道失效后的傷害模型,包括氣體泄漏模型、爆炸沖擊波的傷害破壞模型等,計算燃氣泄漏后的傷亡半徑、損失程度等數(shù)據(jù)。

 ?、?風險矩陣法

  用于安全等級的確定,當前大部分文獻是參照文獻[9]中的風險矩陣。橫坐標為事故后果的嚴重程度,范圍是[0,100];縱坐標為事故發(fā)生的可能性,范圍是[0,1]。橫坐標和縱坐標均分為5份,風險值是事故發(fā)生的可能性值與事故后果嚴重程度之積,根據(jù)風險值查詢風險矩陣對應(yīng)的安全等級。<BR>

  4 城市燃氣管道安全評價程序

  安全評價程序包括:準備階段、重大危險源辨識、安全性評價、安全控制措施、安全評價結(jié)論等幾個方面。對于燃氣管道,重大危險源辨識包括危險因素分析及定性判斷事故發(fā)生的可能性;安全性評價包括單元劃分、評價方法的選擇、定性定量評價、危險分級等幾個方面;得出安全控制措施及評價結(jié)論。

  4.1 準備階段

  明確被評價的對象和范圍,收集相關(guān)法律法規(guī)、技術(shù)標準及工程、系統(tǒng)的技術(shù)資料。

  4.2 重大危險源辨識

  重大危險源辨識一般用定性評價方法,以故障樹分析法為主,安全檢查表法、專家評議法、故障假設(shè)分析法等為輔分析危險因素,通過對底事件進行結(jié)構(gòu)重要度分析定性列出各底事件的重要性大小,并將一階最小割集內(nèi)的底事件列為重大危險源。

  4.3 安全性評價

  4.3.1評價單元的劃分

  具體燃氣管道的安全評價需要劃分評價單元,根據(jù)實際情況,可按壓力級制、閥門位置、管道周圍建筑物類型與重要程度、人口密度等依次優(yōu)先劃分。

  4.3.2評價方法的選擇

  對于燃氣管道,安全評價方法總體上采用定性評價和定量評價相結(jié)合,多種分析方法組合的方式進行。

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