在用供熱管道半定量風(fēng)險(xiǎn)評估的可行性

何山林 哈爾濱市鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院

在用供熱管道半定量風(fēng)險(xiǎn)評估的可行性

何山林 哈爾濱市鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院

國內(nèi)的供熱管道一直以來都存在著運(yùn)行條件復(fù)雜、維護(hù)管理不到位、超齡服役等現(xiàn)象。以地處東北高寒地區(qū)的哈爾濱市為例，冬季最低氣溫可達(dá)-40℃，供暖時(shí)間長達(dá)半年。城區(qū)服役多年的管道，相當(dāng)一部分因嚴(yán)重老化已進(jìn)入事故高發(fā)期。新建集中供熱管道，雖然不存在老化問題，但閥門和補(bǔ)償器等管件都深埋于地下，安全隱患難于發(fā)現(xiàn)和排除。大量隱患使得管道安全事故頻發(fā)，給冬季的供熱安全帶來了挑戰(zhàn)。目前，國內(nèi)對于供熱管道的檢驗(yàn)還沒有成熟的技術(shù)，與定期檢驗(yàn)規(guī)則配套的標(biāo)準(zhǔn)也有待完善。解決我國北方城市供暖安全問題已經(jīng)變得非常重要而緊迫。

1 風(fēng)險(xiǎn)評估

1.1 風(fēng)險(xiǎn)評估

風(fēng)險(xiǎn)是指發(fā)生某種具有損失后果的事件的概率。風(fēng)險(xiǎn)評估（Risk Assessment)是指在風(fēng)險(xiǎn)事件發(fā)生之前或之后（但還沒有結(jié)束)，該事件給人們的生活、生命、財(cái)產(chǎn)等各個方面造成的影響和損失的可能性進(jìn)行量化評估的工作。管道的風(fēng)險(xiǎn)評估就是對管道運(yùn)行中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效預(yù)測，以便及時(shí)采取措施，有效降低安全事故的發(fā)生。

風(fēng)險(xiǎn)評估能夠客觀認(rèn)識事物存在的風(fēng)險(xiǎn)因素，分析這些因素所導(dǎo)致的危險(xiǎn)程度，得出科學(xué)合理的結(jié)論，以便于管理者采取合適的措施降低風(fēng)險(xiǎn)概率。風(fēng)險(xiǎn)評估是確定信息安全的重要途徑。風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)在我國的投資、醫(yī)療、審計(jì)、信息安全、房地產(chǎn)、食品生產(chǎn)與加工、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、地質(zhì)災(zāi)害評價(jià)、船舶與海洋工程、航空航天、軌道交通、燃?xì)庀到y(tǒng)等行業(yè)或領(lǐng)域均有廣泛應(yīng)用，并取得了巨大成功。

1.2 半定量風(fēng)險(xiǎn)評估

半定量風(fēng)險(xiǎn)評估是一種重要的風(fēng)險(xiǎn)評估方法。該方法是對事故發(fā)生概率和事故后果各分配一個指標(biāo)，然后將對應(yīng)事故概率和嚴(yán)重程度指標(biāo)進(jìn)行組合運(yùn)算，從而形成一個相對風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)。由于半定量評估法使用了一種統(tǒng)一而有層次關(guān)系的處理方法來把風(fēng)險(xiǎn)劃分成等級，所以其評估指標(biāo)可以確定風(fēng)險(xiǎn)程度間的相對關(guān)系。半定量風(fēng)險(xiǎn)評估法因其評估方法簡便易行，所需收集的數(shù)據(jù)量小，評估效果科學(xué)可靠而被廣泛應(yīng)用。半定量風(fēng)險(xiǎn)評估法是目前國內(nèi)埋地管道風(fēng)險(xiǎn)評估的主要方法。

2 供熱管道引入風(fēng)險(xiǎn)評估可行性

通過GB/T 27512-2011《埋地鋼質(zhì)管道風(fēng)險(xiǎn)評估方法》的分析可以看出，風(fēng)險(xiǎn)評估的區(qū)段的劃分→失效可能性分析→失效后果評分→風(fēng)險(xiǎn)值的計(jì)算的框架完全可以適用于供熱管道。并且，失效可能性中的本體安全、設(shè)備及操作不當(dāng)及管道第三方破壞，以及失效后果中許多評分項(xiàng)內(nèi)容相似，或可以直接引用，這就大大減少了制定供熱管道風(fēng)險(xiǎn)評估標(biāo)準(zhǔn)的難度。

除相同點(diǎn)之外，供熱管道與長輸（油氣）管道在元件組成、工作介質(zhì)、宏觀環(huán)境、管道結(jié)構(gòu)等方面又存在巨大差別。GB/T 27512-2011中的一些評估項(xiàng)目需要修改采用，才能引入到供熱管道風(fēng)險(xiǎn)評估標(biāo)準(zhǔn)中。失效可能性評分項(xiàng)中應(yīng)增加補(bǔ)償器、閥門、法蘭、檢查井環(huán)境等危害管道安全的失效可能性評分項(xiàng)；失效后果評分項(xiàng)中：介質(zhì)的短期危害性的評分、介質(zhì)的最大泄漏量的評分、介質(zhì)的擴(kuò)散性的評分、人口密度的評分、沿線環(huán)境（財(cái)產(chǎn)密度）的評分、泄漏原因的評分、供應(yīng)中斷對下游用戶的影響的評分分值均需根據(jù)供熱管道的城市屬性作適當(dāng)修改，并且應(yīng)增加諸如對城市居民生活、交通、市政影響、供暖設(shè)施損壞以及管道失效后所發(fā)生的次生災(zāi)害的評分項(xiàng)。

和一樣,也不能和H+大量共存,那么能不能和共存于同一溶液中呢。這就要分析的性質(zhì),實(shí)際上存在和不一樣的地方,它在水溶液中,電離出H+的程度大于其水解的程度,而使溶液呈現(xiàn)酸性,卻是水解的程度大于其電離出H+的程度而呈現(xiàn)堿性,故和是不能大量共存于同一溶液中的,離子方程式如下:

1）無損檢測技術(shù)的發(fā)展

目前，用于埋地管道檢驗(yàn)的無損檢測技術(shù)包括：外防腐層破損檢測的多頻管中電流法（PCM)、直流電位梯度法（D C V G)、交流電位梯度法（ACVG)；用于管壁腐蝕檢測的低頻導(dǎo)波、遠(yuǎn)場渦流，以及焊縫缺陷常規(guī)檢測的射線超聲波等方法均能達(dá)到一定效果，可以為供熱管道的風(fēng)險(xiǎn)評估提供檢測技術(shù)支持。

2）風(fēng)險(xiǎn)評估的技術(shù)積累

目前，管道風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)在長輸管道檢驗(yàn)中得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了巨大成功，為保證安全生產(chǎn)做出了巨大貢獻(xiàn)。油氣管道風(fēng)險(xiǎn)評估研究工作也取得了豐碩的成果：雜散電流對埋地鋼質(zhì)管道危害性評價(jià)方法、埋地鋼質(zhì)管道三層聚乙烯外覆蓋層剝離檢測評價(jià)技術(shù)、基于風(fēng)險(xiǎn)的埋地管道事故預(yù)防關(guān)鍵技術(shù)綜合工程應(yīng)用、復(fù)雜環(huán)境下埋地聚乙烯管道安全評價(jià)技術(shù)、長輸管道跨越段變形監(jiān)測與評價(jià)技術(shù)、大口徑埋地鋼質(zhì)管道遠(yuǎn)場渦流檢測方法等技術(shù)的研究和應(yīng)用無疑會對埋地管道風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)的發(fā)展起到積極推動的作用。除理論研究之外，近年來風(fēng)險(xiǎn)評估技術(shù)的大量實(shí)踐工作也為埋地管道的風(fēng)險(xiǎn)評估積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

可見，對供熱管道進(jìn)行半定量風(fēng)險(xiǎn)評估可以采用GB/T 27512-2011的模式，其中的部分評估項(xiàng)可以修改采用，但需要對供熱管道特有的管道元件、工作介質(zhì)、宏觀環(huán)境等方面增加評估項(xiàng)。供熱管道同長輸（油氣)管道相比有許多相同點(diǎn)，筆者認(rèn)為長輸管道半定量風(fēng)險(xiǎn)評估辦法引入到供熱管道中是完全可行的。

3 供熱管道引入風(fēng)險(xiǎn)評估的意義

供熱管道引入風(fēng)險(xiǎn)評估具有如下意義：

1）減少安全事故的發(fā)生：偶然發(fā)生的安全事故具有突發(fā)的特點(diǎn)，很難預(yù)測，而必然事故的發(fā)生有一個漸變的過程，是可以預(yù)測的。對供熱管道進(jìn)行定期風(fēng)險(xiǎn)評估可以對安全事故進(jìn)行早期預(yù)警，以便及時(shí)采取措施消除隱患，較少或避免災(zāi)害性事故發(fā)生。

2）為政府安全監(jiān)管提供參考：供熱管道風(fēng)險(xiǎn)評估能對管道的整體風(fēng)險(xiǎn)水平進(jìn)行客觀評價(jià)，為政府安全監(jiān)管提供參考。對安全隱患及時(shí)采取監(jiān)管措施，能夠保障管道的安全運(yùn)行，對提高冬季城市供暖質(zhì)量，維護(hù)社會的穩(wěn)定和諧起到積極作用。

3）為企業(yè)維護(hù)提供決策依據(jù)：風(fēng)險(xiǎn)評估能對整條管道和每個區(qū)段管道的工作狀態(tài)和風(fēng)險(xiǎn)等級進(jìn)行全面而具體的評判。評估結(jié)果可以對供熱企業(yè)的運(yùn)行維護(hù)和改造工作提供參考。對于風(fēng)險(xiǎn)值較高的區(qū)段應(yīng)該優(yōu)先維修或更換，對于風(fēng)險(xiǎn)等級較低的區(qū)段和部位可以視情況調(diào)整工作安排。這樣可以使企業(yè)的運(yùn)行維護(hù)工作和資金的運(yùn)用更加科學(xué)合理。

4）確定檢驗(yàn)工作重點(diǎn)：風(fēng)險(xiǎn)評估是進(jìn)行公用管道全面檢驗(yàn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，不進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估就不能合理確定檢驗(yàn)工作的重點(diǎn)，就會浪費(fèi)巨大的人力、財(cái)力、物力而安全問題得不到有效的解決。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果，可迅速掌握高風(fēng)險(xiǎn)管段的確切位置和風(fēng)險(xiǎn)性質(zhì)，進(jìn)而確定檢驗(yàn)工作的重點(diǎn)，大大提高檢驗(yàn)效率。

5）充分挖掘管道使用壽命：目前，我國許多北方大城市老舊管網(wǎng)大量存在，其功能的適用性是決定其是否適合繼續(xù)服役的關(guān)鍵。管道的風(fēng)險(xiǎn)評估能夠?qū)艿赖倪m用性進(jìn)行預(yù)判，可以對管道的更換、維修提供一定決策依據(jù)。該修的修，該換的換，充分挖掘管道的使用壽命，節(jié)約資源。

4 在用供熱管道風(fēng)險(xiǎn)評估實(shí)例

4.1 管線基本情況概述（見表1）

表1 管線基本情況

管道沿途存在占壓、取土等情況，經(jīng)過住宅小區(qū)。管線已運(yùn)行13年。

4.2 管線區(qū)段劃分（見表2）

表2 管道區(qū)段劃分

4.3 按通用模型進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估（見表3、表4、表5）

表3 各區(qū)段失效可能性得分

表4 失效后果各評分項(xiàng)得分及失效后果得分

表5 區(qū)段風(fēng)險(xiǎn)值、風(fēng)險(xiǎn)絕對等級和風(fēng)險(xiǎn)相對等級

風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)的結(jié)果表明，風(fēng)險(xiǎn)值范圍大部分處在3474.15～4795.038，整體來說，風(fēng)險(xiǎn)值中等，差異相對較大。

4.4 修正模型風(fēng)險(xiǎn)等級劃分（見表6）

表6 計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)值及風(fēng)險(xiǎn)等級

由計(jì)算可得，修正后的風(fēng)險(xiǎn)值得分范圍為：4926.6～6815.5較通用模型差異更大，風(fēng)險(xiǎn)值也變大。

4.5 評估結(jié)論

1）總體來看，管道絕對風(fēng)險(xiǎn)等級處于中等。

2）總體來看，管道風(fēng)險(xiǎn)相對等級以低風(fēng)險(xiǎn)相對等級與高風(fēng)險(xiǎn)相對風(fēng)險(xiǎn)等級占主體，高相對風(fēng)險(xiǎn)等級占較多比例的原因是3和4區(qū)段絕對風(fēng)險(xiǎn)等級均較高。

3）總體來看，所評價(jià)管道的風(fēng)險(xiǎn)絕對等級為中等是因?yàn)椋?/p>

（1）失效可能性方面：管道沿線多為草地、菜地和公路邊，人口活動較少，但3和4區(qū)段人口密度相對較大；另外，由于管線防腐層狀況較差，造成腐蝕項(xiàng)得分偏低。

（2）失效后果方面：管道壓力較高，一旦發(fā)生事故泄漏量較大，很可能會對環(huán)境及周邊設(shè)施造成很大影響。3和4段號內(nèi)沿線人口密度相對較高、財(cái)產(chǎn)較多，管線發(fā)生事故對下游用戶影響較大，所以失效后果的嚴(yán)重性較大。

2013－08－05）