埋地PE燃?xì)夤艿肋\(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評估與管控

楊文昭

摘 要：近年來隨著燃?xì)庑袠I(yè)的蓬勃發(fā)展，聚乙烯（PE）管道大量使用在城市燃?xì)獾叵鹿芫W(wǎng)的建設(shè)中，而當(dāng)下國內(nèi)還沒有完整的風(fēng)險(xiǎn)評估體系適用于埋地PE燃?xì)夤艿?，本文針對燃?xì)庥寐竦豍E管的特點(diǎn)，采用肯特法，對埋地PE管網(wǎng)的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化分級，對燃?xì)庥寐竦豍E管道的風(fēng)險(xiǎn)評估方法進(jìn)行了有益的探索。

關(guān)鍵詞：肯特法；埋地PE燃?xì)夤艿?；運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評估；

隨著近年來燃?xì)庑袠I(yè)的蓬勃發(fā)展，城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的鋪設(shè)也逐年遞增。由于聚乙烯（PE）管道耐腐蝕性強(qiáng)、重量輕、柔性好、搬運(yùn)及向溝槽下管較方便[1，2]，因此越來越多地應(yīng)用于城市埋地中低壓燃?xì)夤艿澜ㄔO(shè)中。

但是與鋼制管道相比，PE燃?xì)夤艿缽?qiáng)度低，容易遭受外力破壞而引起燃?xì)庑孤?，一旦發(fā)生泄露可能引發(fā)較大的次生災(zāi)害。因此，開展城市埋地燃?xì)夤艿赖娘L(fēng)險(xiǎn)評價(jià)，保障其安全穩(wěn)定運(yùn)行具有十分重要的意義。而當(dāng)下國內(nèi)還沒有完整的風(fēng)險(xiǎn)評估體系適用于埋地PE燃?xì)夤艿?，所以通過分析生產(chǎn)管理中的薄弱環(huán)節(jié)，建立完整的燃?xì)庥寐竦豍E管道風(fēng)險(xiǎn)評估體系，加強(qiáng)中壓燃?xì)夤艿兰霸O(shè)施的保護(hù)，顯得尤為迫切。

1 管道風(fēng)險(xiǎn)評估方法的選擇

埋地PE管的風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)數(shù)量眾多，且彼此間存在從屬關(guān)系。為了清晰明了地表述埋地PE管的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行辨識(shí)歸類，結(jié)合各類風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)方法的特點(diǎn)，本研究最終選取采用指標(biāo)體系法（肯特法），進(jìn)行埋地PE燃?xì)夤艿赖娘L(fēng)險(xiǎn)評估。對于部分可完全量化的指標(biāo)可參照評分標(biāo)準(zhǔn)直接計(jì)算出分值；對于具有模糊性的評價(jià)指標(biāo)，需要專家根據(jù)給定的不同評定等級標(biāo)準(zhǔn)和單元?jiǎng)澐值膶?shí)際情況給出每一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)指標(biāo)模糊綜合評價(jià)[3-6]，再將專家評語轉(zhuǎn)化成風(fēng)險(xiǎn)分值。將每一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)分值加權(quán)相加后得到每根管段總的相對風(fēng)險(xiǎn)分值。

2 管道危害因素識(shí)別

由于各國或組織在對事故界定、事故統(tǒng)計(jì)以及運(yùn)行管理水平之間的不同，在事故原因的分類上也存在差異。為了使得管道危害因素識(shí)別分類在國內(nèi)更具實(shí)用性，本文首先對國內(nèi)某一線城市（擁有埋地PE燃?xì)夤艿澜?000公里），進(jìn)行了系統(tǒng)的事故數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，在此基礎(chǔ)上本文參考了美國PHMSA、加拿大Z662-07、歐洲CONCAWE、EGIG及國內(nèi)GB/T27251《埋地鋼質(zhì)管道風(fēng)險(xiǎn)評估方法》[7]中管道危害因素的分類等較為權(quán)威的埋地燃?xì)夤艿里L(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)歸類方法，本文將埋地PE燃?xì)夤艿赖奈：σ蛩胤譃?大類18項(xiàng)，具體見表1。

3 單元?jiǎng)澐?/p>

對區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估時(shí)，為了使得各評估模塊具備對比性，首先要對分析區(qū)域進(jìn)行單元?jiǎng)澐?，國?nèi)對埋地庭院燃?xì)夤艿赖膯卧獎(jiǎng)澐謺簾o有效的解決方法，本文在總結(jié)前人研究的基礎(chǔ)上創(chuàng)新了片區(qū)為單元的劃分方法。

4 失效可能性模型

參考GB/T27512-2011《埋地鋼制管道風(fēng)險(xiǎn)評估方法》的基本模型，根據(jù)目標(biāo)城市埋地PE燃?xì)夤艿捞攸c(diǎn)，結(jié)合多年管道完整性運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過研究小組討論，確定了以下修正模型：

S=100-（0.83S1+0.04S2+0.04S3+0.01S4+0.08S5）

式中，S為失效可能性得分；S1為外部干擾得分；S2為自然力破壞得分；S3為材料、制造、建設(shè)得分；S4為運(yùn)行與維護(hù)得分；S5為其他原因得分。

5 失效后果模型

失效后果模型主要從介質(zhì)短期危害性、介質(zhì)最大泄漏量、介質(zhì)擴(kuò)散性、人口密度、沿線環(huán)境、泄漏原因以及供應(yīng)中斷對下游用戶影響7個(gè)方面，對埋地PE燃?xì)夤艿朗Ш蠊M(jìn)行半定量評價(jià)。

6 風(fēng)險(xiǎn)矩陣

根據(jù)GB/T27512-2011《埋地鋼質(zhì)管道風(fēng)險(xiǎn)評估方法》，管道風(fēng)險(xiǎn)值為失效可能性與失效后果嚴(yán)重程度得分的乘積，如下式所示：

R=S×C （公式6-1）

其中：S為失效可能性得分

C為失效后果得分

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評分與風(fēng)險(xiǎn)等級的對應(yīng)關(guān)系，以及公式6-1，可以構(gòu)建出風(fēng)險(xiǎn)矩陣表如表2所示。

建立風(fēng)險(xiǎn)評估模型與風(fēng)險(xiǎn)矩陣后，根據(jù)數(shù)據(jù)采集的結(jié)果評估出個(gè)單元的風(fēng)險(xiǎn)等級，繪制風(fēng)險(xiǎn)四色圖，標(biāo)注各單元風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，通過管控措施的制定，將各單元的剩余風(fēng)險(xiǎn)等級可接受的范圍，流程圖如圖1所示。

本文使用的埋地PE燃?xì)夤艿肋\(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評估方法，能夠極大程度的滿足燃?xì)庥寐竦豍E管道基于風(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)，仍寄希望于國家出臺(tái)關(guān)于燃?xì)庥肞E管道運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評估檢驗(yàn)的相關(guān)支持性標(biāo)準(zhǔn)，以便幫助各個(gè)城市燃?xì)飧玫亻_展埋地PE燃?xì)夤艿阑陲L(fēng)險(xiǎn)的檢驗(yàn)工作。

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