提要随着工业管道、输送油气的长输管道和城市燃气管道的大量运用，以及使用频率的增加，城市管网的安全性越来越受到人们的关注。对引起城市管网风险的因素的识别显得非常迫切，对识别方法的研究越来越多。本文对引起管网风险的因素进行分析，同时简要分析各种识别方法的经济性。
关键词：城市管网；风险评价；经济性
中图分类号：F29文献标识码：A
一、城市燃气管网风险评价的重要性
埋地压力管道涉及企业厂区的工业管道、输送油气的长输管道和城市燃气管道，它们会给地面设施和人员带来隐蔽性潜在危险，对工业安全生产和人们生活以及社会稳定威胁极大，由于这类管道的情况复杂，检测维护和对风险的辨识都非常困难，确保它们的安全运行在当代城市建设和工业安全生产中至关重要。
二、城市管网风险因素分析
随着全世界已建油气管道的增多和管道服役龄期的增长，因管道结构失效引起的爆管和火灾事故正日益增多。因此，近年来国外对管道的运行状态、环境因素和事故原因进行了广泛深入的分析研究，并提出了风险技术研究方法，形成了一套输油气管线风险分析的操作规程。但是，引起管道事故的各种因素中，有的因素会随着时间和环境的不同而发生变化，如腐蚀超压和第三方破坏等。有的因素是在管道建成时就已经存在了并且一般没有太大的变化，管材中的可扩展裂纹除外。根据事故浴盆曲线所反映出的规律，这些不变化的因素容易在管道投运初期诱发事故，而可变因素主要在管道投运中后期造成管道事故。随着管道使用时间的延长，像腐蚀这类发展的因素会导致管道穿孔或者破裂事故的发生。所以，在管道风险评价中腐蚀因素应作为重点因素来分析。现在随着城市建设活动的频繁性更容易因第三方破坏造成这些输送易燃易爆有毒介质的压力管道发生泄漏和爆炸等事故，但第三方破坏和超压这两种因素诱发的管道事故具有很强的随机性，这两种因素的模型需要通过大量的历史资料调查方可确定。国外通过管理机构组织采集油气管道的运行历史参数和事故发生率等基础数据的目的就是为了对一些随机事故因素建立概率模型。
三、风险评价技术的经济性
风险评价是针对具体危险源发生的概率和可能、造成后果的严重程度性质等进行定性或定量的评价。它主要研究风险问题中的个性问题。风险评价技术开始于20世纪三十年代的保险业，最早应用于金融保险投资等领域，是经济学的一项决策技术。经过多年的研究，已经在美国、加拿大等国家进行了工程应用，并取得了巨大的经济效益和社会效益。我国在这方面的研究开展得较晚，开始于20世纪八十年代初期。尽管国内外已研究开发出了几十种风险评价方法和商业化的风险评价软件包，但由于风险评价涉及的学科知识比较广泛，另外风险评价指标及其权值的选择与生产技术水平、安全管理水平、生产者和管理者的素质以及社会和文化背景等因素密切相关，因此每种评价方法都有一定的使用范围和限度。
根据评价结果的量化程度可把风险评价方法分为三大类，即定性风险评价方法、半定量风险分析方法和定量风险分析方法。
1、定性方法。定性风险评价的主要作用是找出管道系统存在哪些事故危险诱发管道事故的各种因素、所处状态以及这些因素在何种条件下会导致管道失效事故的发生和对系统产生的影响程度，从而最终确定控制管道事故的措施。它是基于决策科学和贝叶斯统计理论的决策分析方法。其特点是不必建立精确的数学模型和计算方法，不必采用复杂的强度理论和现代分析手段，不必具有完备充分的数据库系统。传统的定性风险评价方法有：安全检查表法、预先危险性分析法、危险可操作性研究、失效模式后果与严重度分析法等方法。此类方法的优点是简单、容易掌握、便于操作且评价过程和结果直观，可以清楚地表达出管道的当前情况。其使用局限是评价结果不能量化。
2、定量方法。它是将产生管道事故的各类因素处理成随机变量或随机过程，通过对单个事件概率的计算得出油气管道的最终事故发生概率，然后再结合量化后事故后果计算出管道的风险值。它主要是对定性分析中已识别出的风险水平较高的故障类型进行详细的定量评价。需要利用概率结构学有限元方法、断裂力学可靠性技术与各种强度理论来对在役管线的剩余寿命和剩余强度进行定量分析。在评价的过程中有充足的理论依据，结果准确可靠。它在大量的设计资料、施工和竣工资料、运行资料的基础之上建立完善的数据库管理系统，并掌握裂纹缺陷的扩展规律和管材的腐蚀速率，由此运用确定性的和不确定性的方法来建立评估的数学模型，然后进行分析求解。
3、半定量方法。半定量风险评价方法介于定量风险评价方法与定性风险评价方法之间。是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权重值各自分配一个指标，然后用加和除的方法将两个对应事故概率和后果严重程度的指标进行组合，从而形成一个相对风险指标。半定量方法允许使用一种统一而有条理的处理方法把风险划分成等级。其所需原始数据较少，评价成本较低。
四、评分法简介
该方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风险程度。按照W.Kent Muhlbauer的分类方法造成管线失效和事故的原因有四大类，即第三方破坏、腐蚀、设计和误操作。其中每一项的最高分为100分，四项的指数和在0～400分之间。
1、评分法的基本假设
（1）独立性假设。影响风险的各因素是独立的，即总风险是各独立因素的总和。
（2）最坏状况假设。评估风险时要考虑到最坏的状况，如一段管道总长是100km，其中有80km的埋深是1.2m，另20km埋深为0.8m，则整个管段应按0.8m考虑。
（3）相对性假设。评估的分数只是一个相对的概念，如一条管道所评估的风险数与另数条管道所评估的风险数相比其分数越高，这就表明其安全性要高于其他几条管道。
（4）主观性。评分的方法及分数的界定虽然参考了国内外有关资料但最终还是人为制定的，因而难免有主观性。
（5）分数限定。在各项目中所限定的分数最高值反映了该项目在风险评估中所占位置的重要性。
2、主要步骤及注意问题
（1）明确风险评价的任务。
（2）辨识造成管道事故的危险源。辨识危险源的目的是为了确定危险源的数量、种类、性质和级别以便采取各种控制对策和措施，使危险源得到有效控制。
（3）造成管道失效的可能性因素。
（4）计算管道事故造成的后果。在埋地燃气管道风险评价中不仅对管道的失效可能性的评估是必要的，对管道发生事故所造成的后果的评价也是管道风险评价中的重要环节。一般而言，管道发生事故所造成的损失可从人身安全、财产损失、对环境的影响和信誉损失四个方面来考虑。
（作者单位：东营市供气站）
