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(xué)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(biāo)，不對風(fēng)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(xué)方法構(gòu)建數(shù)學(xué)模型進行評價的一種方法。這是一種更科學(xué)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(zhǔn)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(xué)公司(DOW)法，即火災(zāi)、爆炸指數(shù)法；帝國化學(xué)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(xué)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(fēng)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(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)、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(dǎo)詞作為引導(dǎo)，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(fēng)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>

　　① 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>

　　② 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(fēng)險矩陣法

　　用于安全等級的確定，當(dāng)前大部分文獻是參照文獻[9]中的風(fēng)險矩陣。橫坐標(biāo)為事故后果的嚴重程度，范圍是[0，100]；縱坐標(biāo)為事故發(fā)生的可能性，范圍是[0，1]。橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)均分為5份，風(fēng)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(fēng)險值查詢風(fēng)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(zhǔn)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(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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。