摘要：分析國內外城市燃氣輸配系統安全管理的發展現狀，介紹了法國GrDF公司計算機化維護管理系統(CMMS)的原則、管理流程和遠期目標。

關鍵詞：?燃氣輸配系統；?安全管理；?風險評價：?工業安全收益法

Abstract：The current situation of city gas transmission and distribution system safety management at home and abroad is analyzed.The principles，management processes and long-term goals of computerized maintenance management system(CMMS)in France GrDF are introduced.

Key words：?gas transmission and distribution system；?safety management；?risk assessment：industrial safety income approach

隨著天然氣時代的到來，我國的燃氣事業飛速發展。根據《中國統計年鑒(2010)》可知，我國2010年的供氣管道總長度為30.9×10⁴ km，用氣人口為3.63×10⁶人。然而，現有的燃氣設施存在種種問題，尤其是運行方面存在的安全問題，直接影響了城市燃氣輸配系統的安全性、穩定性和高效性^[1]。解決城市燃氣輸配系統運行安全問題的有效手段之一就是加強安全管理。

我國的燃氣公司、科研機構和高校在加強城市燃氣輸配系統的安全管理方面進行了大量的探索和實踐。

中石油昆侖燃氣有限公司咸寧分公司在充分分析我國城市管道燃氣運營管理特點的基礎上，將城市管道燃氣運營的安全管理劃分為3個主要環節：氣源接收管理、城市管網管理和用戶管理，針對每個環節制定了不同的管理措施，并提出了統一安全管理標準、建立燃氣信息系統、加強安全用氣教育和建立高效巡護隊伍的建議^[2]。

福州市煤氣有限公司根據福州市城市燃氣輸配系統的實際情況，采用GIS、網絡、數據庫等先進的計算機技術，集成燃氣管網綜合管理系統，提供管網信息管理、查詢統計分析、管網數據編輯、工程信息管理、管網運行維護信息管理、管網事故處理、系統安全管理等功能^[3]。

中國石油大學羅自治在總結國內外城市燃氣管道事故的基礎上，提出了我國城市燃氣管道完整性管理流程的基本框架，介紹了流程的主要內容和相關的國外標準^[4]。

北京訊騰科技有限公司分析了目前我國智能燃氣管網的發展現狀和存在問題，提出了解決方案，并采用物聯網(Internet of Things，IOT)技術開發了智能燃氣管網和相應的物聯監控平臺^[5]。

自從國外油氣管道風險評價的成功經驗引入中國并在我國的燃氣長輸管道的安全管理中取得突破性進展后，我國也開始進行將風險評價融人城市燃氣輸配系統安全管理中的研究和探索^[6-8]，并不斷加強燃氣企業的信息化建設^[9-13]。

2007年，美國的Richard D.Turley申請了一項關于管道完整性管理流程專利。該項專利通過基線風險評價(包括識別管段風險、選擇評價方法、劃分風險等級和實施風險評價4個基本步驟)、制定并實施預防和減緩隱患措施、績效測評、制定改進措施等環節的循環實施，完成了高后果區域管段的識別，并以此為依據制定并實施預防和減緩管段隱患的措施，提高管網的可靠性^[14]。

2001年，英國的健康與安全執行委員會(Health and Safety Executive Committee，HSE)出臺了城市燃氣鑄鐵管網全面更換的管網改造規劃，要求在30年內將距離建筑物30 m范圍內的鑄鐵管道全部更換完畢，為此建立了風險評價體系，對全國范圍內的鑄鐵管網進行風險評價，并制定、實施基于每根管段具體風險值的管網維修、改造計劃^[15]。

日本通過分析東京天然氣鑄鐵輸配管網的事故記錄及后果影響，結合GIS技術建立了管網泄漏可能性和事故后果影響評價模型，對超出服役期限的鑄鐵燃氣管網進行風險評價，并按照管網風險值的高低制定了管網改造和維護的規劃，以求將規劃實施的成本降至最低^[16]。

法國的GrDF公司(法國最大的天然氣管道運營公司)在城市燃氣輸配系統的運行維護過程中，逐步建立起計算機化維護管理系統(Computerized Maintenance Management System，CMMS)，根據計算得到的工業安全收益(GSI)指標值，制定兼顧管網安全性和維護經濟性的維護管理計劃，在確保輸配系統安全可靠性的基礎上，最大限度地降低安全管理成本，加強了城市燃氣輸配管網的智能化管理^[17]。

本文主要介紹GrDF公司CMMS系統的相關內容。

①安全性與經濟性相結合

城市燃氣輸配系統安全管理的中心任務是確保系統運行的安全可靠性。CMMS系統遵循安全性原則的同時，兼顧經濟性原則。究其原因，基于以下兩點：

首先，法國目前的城市燃氣輸配系統安全狀況已得到很大程度的改善。法國為確保城市燃氣輸配系統的安全運行，對城市燃氣輸配系統進行了全面的風險評價，得到灰鑄鐵管的超期服役是影響燃氣輸配系統安全性的最主要原因。法國在近20年的時間內，一直致力于灰鑄鐵管道的改造工程，該工程于2007年結束。目前，法國的城市燃氣輸配系統的安全性已得到極大的提高。針對此現狀，法國GrDF公司在確保燃氣管網安全運營的基礎上，進一步考慮安全管理的經濟性，進而制定更加合理的城市燃氣輸配系統的管理方案。

其次，法國的燃氣工業已全面市場經濟化。從2007年7月1日開始，法國的能源市場全面開放，燃氣用戶可以自由選擇燃氣的供應商和運營商。為了應對燃氣工業全面市場經濟化的挑戰，GrDF公司也需要考慮城市燃氣輸配系統的安全運營及安全管理成本之間的平衡。

②智能化管理

GrDF公司研發的基于SAP(SAP的全稱為Systems Applications and Products in Data Processing，是SAP公司的產品——企業管理解決方案軟件的名稱。SAP公司是目前全世界排名第一的企業資源計劃系統軟件公司)系統的CMMS系統是在對燃氣輸配設施和各地方安全管理的程序全面統計的基礎上逐步建立起來的，可完成安全管理全過程的追蹤記錄。該系統綜合利用計算機模擬結果數據庫、安全管理方案實施效果反饋信息數據庫和財務數據庫的相關信息，開展全面的風險評價，深入研究以城市燃氣輸配系統可靠性為中心任務的維護(Reliability Centered Maintenance，RCM)。CMMS系統還與GrDF公司的地理信息系統(Geographical Information System，GIS)相結合，并引入地圖繪制技術，在GIS系統中建立地圖基本操作子系統，提供地圖操作、圖層控制、地圖定位、地圖輸出、地形圖庫管理和數據加載等基本功能，將計算和模擬結果可視化，極大地促進了城市燃氣輸配系統的智能化管理。

法國GrDF公司采用CMMS系統開展城市燃氣輸配系統安全管理的流程見圖1。其中粗實線代表主體流程，細實線代表輔助流程。該安全管理流程定期根據城市燃氣輸配系統的實際情況進行調整和更新(目前的調整周期為l年)，不斷地引進新工藝、新技術和新設備，循環往復執行，以確保城市燃氣輸配系統的安全可靠運行，并最大限度地降低安全管理成本。

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3.2.1 資產統計

資產統計是CMMS系統安全管理流程的第一步。該步驟包含兩方面內容：固定資產統計和財務核算。

法國GrDF公司擁有l8.84×10⁴ km的天然氣管網，是全歐洲范圍內擁有天然氣管網長度最長的燃氣運營公司。該公司每年開展的固定資產統計工作就是將其名下所有的城市燃氣輸配設施(廠站、燃氣管道、閥門等管道附屬設備等)的情況進行全面、系統的統計。為確保統計信息的完備性和準確性，從2005年開始，GrDF公司即開始著手構建全國范圍內的城市燃氣輸配系統的技術參數資料框架。該資料框架以目前已辨識的輸配系統信息項為基礎，編制針對各類設施、各種管材、各種氣源的列表清單，并編制相應的指導手冊。該資料框架隨著CMMS系統安全管理工作的不斷開展而進行相應的調整和更新。

GrDF公司擁有l3家燃氣供應商，2008年的營業額為30×10⁸歐元。GrDF公司2008年的總投資為6.5×10⁸歐元，其中為確保燃氣輸配系統安全運行的投資為100 ×10⁴歐元／d。CMMS系統安全管理流程中的財務核算指的是GrDF公司為確保燃氣輸配系統的安全可靠性，采取各項安全管理措施的財務支出核算。

3.2.2 信息錄入數據庫

GrDF公司的安全技術部負責完成固定資產統計和財務核算，并將統計結果分別手動錄入安全管理方案實施效果反饋信息數據庫和財務數據庫；安全技術部根據不同的管理單元和設備類型，在CMMS系統中選擇適當的計算模型，將以上兩大數據庫中的相應信息手動輸入計算機，完成相應的計算模擬。模擬結果自動錄入計算機模擬結果數據庫。三大數據庫中的數據信息將用于下一環節GSI指標計算。

3.2.3 GSl指標計算

根據上文可知，CMMS系統的重要原則之一是綜合考慮城市燃氣輸配系統的安全性和經濟性。因此CMMS系統管理流程的第三步是采用工業安全收益法(GSI)，將輸配系統的風險評價與安全管理成本效益分析充分結合起來，根據式(1)和三大數據庫中的數據信息計算出每個燃氣設備或每個管理單元的GSI指標值。

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式中?G——采用工業安全收益法計算得到的某設備(管理單元)GSI指標值

??? ??C——某設備(管理單元)在使用壽命期間節省的費用，歐元