天然氣長(zhǎng)輸管道線路設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法探討

方亞芬丁章克(.云南省安全生產(chǎn)評(píng)價(jià)檢測(cè)中心， 云南 昆明 65004；

2.云南能投天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司， 云南 昆明 650228)

天然氣長(zhǎng)輸管道線路設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法探討

方亞芬1丁章克2(1.云南省安全生產(chǎn)評(píng)價(jià)檢測(cè)中心， 云南 昆明 650041；

2.云南能投天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司， 云南 昆明 650228)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)石油、天然氣的需求也日益增加，天然氣消費(fèi)領(lǐng)域的逐步擴(kuò)大，天然氣工業(yè)在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位日益重要。但管道事故的頻發(fā)與不斷上升的傷亡數(shù)字，也成為伴隨著中國(guó)油氣管道行業(yè)高速發(fā)展的陰影。因此，在設(shè)計(jì)階段采用科學(xué)、有效的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法對(duì)管道路由沿線風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估，預(yù)測(cè)可能發(fā)生的事故類型及事故后果影響范圍，根據(jù)影響范圍結(jié)合管道路由圖，在具備經(jīng)濟(jì)合理、可操作性的條件下盡可能優(yōu)化線路走向，降低事故發(fā)生的可能性及事故后果嚴(yán)重程度，在線路設(shè)計(jì)階段提高其安全性具有重要的意義。

天然氣長(zhǎng)輸管道；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估；方法

由于天然氣長(zhǎng)輸管道具備外輸能力大、密閉輸送、無噪音、無污染、隱蔽性好、能耗少、運(yùn)費(fèi)低、運(yùn)行周期長(zhǎng)、輸送安全、方便等優(yōu)點(diǎn)，成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的五大運(yùn)輸方式之一，發(fā)展速度和技術(shù)水平已跨入世界先進(jìn)行列。由于天然氣長(zhǎng)輸管道的特性，當(dāng)輸氣管道通過人口稠密的地區(qū)或接近重要設(shè)施時(shí)，一旦發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故將造成生命、財(cái)產(chǎn)的巨大損失，同時(shí)，也會(huì)對(duì)下游用戶造成用氣影響，導(dǎo)致停工減產(chǎn)的間接損失。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，自1995年至2012年，全國(guó)共發(fā)生各類管道安全事故1000多起，另有數(shù)據(jù)表明，傷亡數(shù)字在不斷攀升。在社會(huì)日益重視公眾安全和環(huán)境保護(hù)的背景下，輸氣管道系統(tǒng)的安全受到了更為廣泛的關(guān)注。因此，在天然氣長(zhǎng)輸管道線路設(shè)計(jì)階段通過科學(xué)的評(píng)估方法識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)，在具備經(jīng)濟(jì)合理、可操作性的條件下盡可能優(yōu)化線路走向，顯得尤為重要。

1 天然氣長(zhǎng)輸管道概述

中國(guó)首條天然氣長(zhǎng)輸管道于1963年在四川巴渝建成，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，中國(guó)天然氣管道建設(shè)技術(shù)和管理水平也有了飛速的發(fā)展。目前我國(guó)油氣管網(wǎng)已經(jīng)初步形成了“北油南運(yùn)”、“西油東進(jìn)”、“西氣東輸”、“川氣東送”、“海氣登陸”的油氣輸送格局。我國(guó)天然氣管道事業(yè)已經(jīng)進(jìn)入蓬勃發(fā)展的時(shí)期，但是由于天然氣長(zhǎng)輸管道輸送壓力高、輸送介質(zhì)易燃易爆、沿線地質(zhì)災(zāi)害、氣候?yàn)?zāi)害、管材疲勞失效、腐蝕失效、違章占?jí)?、外力破壞等原因，?dǎo)致近年天然氣長(zhǎng)輸管道事故頻繁，事故影響后果極為嚴(yán)重。

2 天然氣長(zhǎng)輸管道路線設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法

(1) 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 風(fēng)險(xiǎn)就是事故發(fā)生的可能性與事故造成后果的嚴(yán)重程度綜合度量，風(fēng)險(xiǎn)的大小取決于事故發(fā)生的頻率及事故發(fā)生后造成的后果嚴(yán)重程度。而風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估就是針對(duì)項(xiàng)目的每一個(gè)環(huán)節(jié)全面調(diào)查，綜合分析、科學(xué)判定，測(cè)評(píng)事件帶來的影響或損失的可能程度，并且對(duì)可能會(huì)造成的后果進(jìn)行事前預(yù)警、采取防范措施。

天然氣長(zhǎng)輸管道路線設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估可以在一定程度降低管道線路走向設(shè)計(jì)方案的風(fēng)險(xiǎn)水平，在管道建設(shè)初期就消除一些安全隱患，預(yù)估后期可能出現(xiàn)的問題，及早做好預(yù)警措施和方案，在設(shè)計(jì)階段降低管道建成后構(gòu)成高后果區(qū)的可能性，在具備經(jīng)濟(jì)合理、可操作性的情況下盡可能優(yōu)化線路走向，降低事故發(fā)生的可能性及事故后果嚴(yán)重程度。

(2) 國(guó)內(nèi)管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)現(xiàn)狀 天然氣長(zhǎng)輸管道設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估在我國(guó)已經(jīng)逐步推行，也有了一些較為成熟的評(píng)估方法，借鑒了國(guó)內(nèi)外管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)的基本思想和處理方法，結(jié)合了天然氣管道設(shè)計(jì)、施工、管理等實(shí)際情況和條件，遵循中國(guó)天然氣管道的標(biāo)準(zhǔn)，建立了符合中國(guó)國(guó)情、適合中國(guó)天然氣管道實(shí)際的路線評(píng)估方法，這不僅提高了新建天然氣管道的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)水平，也提高了新建天然氣管道的安全可靠性，更延長(zhǎng)了天然氣管道的設(shè)計(jì)使用壽命。

(3) 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是天然氣管道安全管理的有效方法，通過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估能預(yù)測(cè)管道可能發(fā)生的事故類型、可能發(fā)生的頻率、事故發(fā)生趨勢(shì)、事故后果嚴(yán)重程度等，根據(jù)可能發(fā)生的事故提出經(jīng)濟(jì)合理、具有可操作性的對(duì)策措施。

①風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。適用于天然氣長(zhǎng)輸管道線路風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法主要有：事故樹分析法、事故后果模擬分析法、安全檢查表法。以下對(duì)這些評(píng)估方法進(jìn)行介紹并對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)做一簡(jiǎn)要對(duì)比。

②三種評(píng)估方法的對(duì)比。a.事故樹分析：起源于故障樹分析，是安全系統(tǒng)工程的重要分析方法之一，它從一個(gè)可能的事故開始，層層分析，逐步尋找引起事故的危害因素，并建立邏輯關(guān)系判斷，畫出邏輯框圖，將事故與各類觸發(fā)事件的邏輯關(guān)系表示出來。

優(yōu)點(diǎn)是能夠詳細(xì)找出系統(tǒng)潛在的危險(xiǎn)因素，為安全設(shè)計(jì)、制定安全技術(shù)措施和安全管理要點(diǎn)提供依據(jù)。缺點(diǎn)是評(píng)估人員必須對(duì)系統(tǒng)非常熟悉，具有豐富的經(jīng)驗(yàn)，并且要準(zhǔn)確的掌握分析方法，通常復(fù)雜的系統(tǒng)編出的事故樹會(huì)很龐大，這給事故樹分析帶來一定的困難。對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行定量分析時(shí)，若各事件的故障率不準(zhǔn)確將導(dǎo)致定量結(jié)果偏差較大。

b.事故后果模擬分析法：通常采用數(shù)學(xué)模型來描述一種事故現(xiàn)象，通過計(jì)算模擬事故后果。泄漏后導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸事故是天然氣長(zhǎng)輸管道運(yùn)行中常見事故類型，通常造成嚴(yán)重的人員傷亡和巨大的財(cái)產(chǎn)損失。對(duì)長(zhǎng)輸管道的事故后果模擬分析通常根據(jù)已知的條件如長(zhǎng)輸管道的路由圖、管徑、壓力、輸送介質(zhì)的理化性質(zhì)等建立火災(zāi)、爆炸事故數(shù)學(xué)模型，定量計(jì)算事故后果，模擬事故發(fā)生時(shí)的影響范圍及傷害半徑，直觀、定量的模擬假定事故發(fā)生后可能造成的影響。

事故后果模擬分析是安全評(píng)估的一個(gè)重要組成部分，其目的在于定量地計(jì)算一個(gè)可能發(fā)生的重大事故對(duì)建設(shè)項(xiàng)目、職工、廠外居民，甚至對(duì)環(huán)境造成危害的程度。通過事故后果模擬分析能夠直觀的看到選擇管道發(fā)生事故的影響后果及范圍，能夠確定長(zhǎng)輸管道與防護(hù)目標(biāo)間的外部安全防護(hù)距離，分析結(jié)果能為建設(shè)項(xiàng)目或主管部門提供關(guān)于重大事故后果的信息，為其決策者或設(shè)計(jì)者提供關(guān)于決策采取何種防護(hù)措施并優(yōu)化線路走向的信息，最終達(dá)到減輕事故影響的目的。

缺點(diǎn)是事故后果模擬分析往往是在一個(gè)系列的假設(shè)前提下按理想的情況建立的，模擬計(jì)算結(jié)果可能與實(shí)際有較大偏差。完成一個(gè)事故后果模擬分析需要收集大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如風(fēng)險(xiǎn)度量形式和風(fēng)險(xiǎn)可接受標(biāo)準(zhǔn)、長(zhǎng)輸管道運(yùn)行基本參數(shù)、線路路由、輸送介質(zhì)的理化性質(zhì)等；需要進(jìn)行大量計(jì)算，如失效頻率、點(diǎn)火概率、失效后果、風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算，對(duì)缺失數(shù)據(jù)的處理等，工作量巨大，由于模擬計(jì)算人員的知識(shí)結(jié)構(gòu)、經(jīng)驗(yàn)積累等主觀因素會(huì)對(duì)模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性造成一定影響。

c.安全檢查表法：是依據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、同類企業(yè)安全管理經(jīng)驗(yàn)及國(guó)內(nèi)外事故案例等，對(duì)工程、系統(tǒng)中已知的危險(xiǎn)類別、設(shè)計(jì)缺陷以及與一般工藝設(shè)備、操作、管理有關(guān)的潛在危險(xiǎn)性和有害性進(jìn)行判別檢查。適用于工程的各個(gè)階段，是系統(tǒng)安全工程的一種最基礎(chǔ)、最簡(jiǎn)便、廣泛應(yīng)用的系統(tǒng)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法。通過對(duì)照有關(guān)內(nèi)容列表，對(duì)已知的危險(xiǎn)類別、設(shè)計(jì)缺陷以及與一般工藝設(shè)備、操作、管理有關(guān)的潛在危險(xiǎn)、有害性逐條檢查，以找出系統(tǒng)中的不安全因素和隱患。

優(yōu)點(diǎn)是能夠事先編制檢查表，做到系統(tǒng)化、科學(xué)化，不漏掉任何可能導(dǎo)致事故的因素；對(duì)照現(xiàn)有的法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范能得出正確的評(píng)估結(jié)論；針對(duì)不同項(xiàng)目編制具有針對(duì)性的安全檢查表，針對(duì)檢查結(jié)果提出具有可操作性的對(duì)策措施。

缺點(diǎn)是只能針對(duì)已經(jīng)存在的對(duì)象進(jìn)行定性評(píng)估。編制安全檢查表的難度和工作量巨大，需要編制人員掌握長(zhǎng)輸管道項(xiàng)目情況、管道路由、沿線的行政區(qū)劃、地區(qū)等級(jí)、地質(zhì)條件及地質(zhì)災(zāi)害分布、氣象條件、地震及斷裂帶等情況、線路主要方案等情況，同時(shí)熟知我國(guó)現(xiàn)行的法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，才能編制出具有針對(duì)性的安全檢查表。

③風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的重要意義.對(duì)天然氣長(zhǎng)輸管道的線路設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估通常由上述三種方法結(jié)合進(jìn)行，運(yùn)用事故樹評(píng)價(jià)方法提出線路設(shè)計(jì)中可行的對(duì)策措施，通過事故后果模擬分析計(jì)算出可能發(fā)生事故后果影響范圍，根據(jù)影響范圍結(jié)合管道路由圖，通過檢查表的形式落實(shí)需要優(yōu)化、調(diào)整的線路路段，在具備經(jīng)濟(jì)合理、可操作性的情況下盡可能優(yōu)化線路走向，降低事故發(fā)生的可能性及事故后果嚴(yán)重程度。提高天然氣長(zhǎng)輸管道設(shè)計(jì)階段的安全可靠性。

3 結(jié)語

天然氣長(zhǎng)輸管道的安全關(guān)系重大，對(duì)于天然氣長(zhǎng)輸管道線路設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是很有必要的，借鑒國(guó)內(nèi)外已有數(shù)據(jù)、經(jīng)驗(yàn)，把危險(xiǎn)降低到可控的范疇，進(jìn)而避免國(guó)家、人民財(cái)產(chǎn)的損失。我國(guó)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法一直在不斷的完善和健全，但是仍然存在一些不足之處，通過日常的實(shí)踐，在具體工作中進(jìn)行深入的研究，做到經(jīng)濟(jì)合理、符合實(shí)際。

[1]國(guó)輝.我國(guó)城市天然氣管道事故統(tǒng)計(jì)及分析[J].安全、健康和環(huán)境》,2008,8.

[2]朱磊.天然氣長(zhǎng)輸管道運(yùn)行維護(hù)探究[J].石化技術(shù), 2016,(01).

①方亞芬(1984- )，女，云南曲靖人，工程師，本科，研究方向：天然氣長(zhǎng)輸管道安全管理。②丁章克(1977- )，男，回族，云南宣威人，工程師，本科，研究方向：天然氣長(zhǎng)輸管道安全管理。