1 概述

　　近年來，我國各城市的天然氣管網建設飛速發展，2006年末，我國城市燃氣的氣化率達79.11%(包括城區暫住人口)，各類燃氣管道的長度已達189491km[1]。

　　由于燃氣管道輸送的是易燃易爆物質，如何保證城鎮燃氣管道的安全便成為亟待解決的問題。對城鎮燃氣管道進行安全評價，可使燃氣管道運營企業掌握管道狀況，提前了解存在的危險源，合理分配維護資金和維護資源，變盲目被動維修為預知主動防護和維修，最大程度地減少燃氣管道突發事故造成的人員傷亡和經濟損失。城鎮燃氣管道安全評價從技術方面分析、論證和評估產生損失和傷害的可能性、影響范圍及嚴重程度，提出應采取的對策措施。本文就城鎮燃氣管道的安全評價方法作一系統比較，尋求一種程序簡單、操作容易、客觀全面的安全評價方法。

　　2 燃氣管道安全評價方法的分類

　　目前，城鎮燃氣管道安全評價方法分為定性安全評價和定量安全評價，近年來，有些學者贊同分3類，即定性安全評價、定量安全評價和半定量安全評價[2]。

　　定性安全評價主要是借助于對事物的經驗、知識、觀察及對發展變化規律的了解，直觀地對整個城鎮燃氣管網系統存在的危險隱患進行定性分析、判斷的一種方法。其評價的結果是定性指標，不對風險進行量化處理，只用于對事故發生的可能性和后果嚴重程度進行相對比較，評價結果比較直觀，過程較簡單，易理解，便于掌握，但有一定的局限性，即過于依靠評價者的主觀經驗和知識水平。定性安全評價方法包括：安全檢查表法、危險性預分析法、故障樹分析法、事件樹分析法、故障類型及影響分析法、危險和可操作性研究法等[3]。

　　定量安全評價是運用對大量實驗結果和廣泛的事故資料進行統計分析而獲得的規律，對城鎮燃氣管道系統的工藝、設備、人員、管理等方面的狀況，應用科學方法構建數學模型進行評價的一種方法。這是一種更科學客觀的評價方法，也是城市燃氣管道安全評價的高級階段，可以對失效概率和失效結果進行直接評價，這種做法準確可靠，但需要燃氣公司提供管道系統各部分的詳細失效數據。定量安全評價方法包括：美國道化學公司(DOW)法，即火災、爆炸指數法；帝國化學公司(ICI)蒙德法，即火災、爆炸、毒性指數法；日本勞動省危險度評價法；單元危險性快速排序法；火災、爆炸數學模型計算法，即下文所述的傷害(或破壞)范圍評價法；作業條件危險性評價法(LEC)等[3]。

　　3 本文采用的安全評價方法

　　本文采用的研究方法包括定性安全評價、定量安全評價，其中定性安全評價包括故障樹分析法、安全檢查表法、專家評議法、故障假設分析法、危險和可操作性研究法等；定量安全評價包括故障樹分析法、傷害(或破壞)范圍評價法、風險矩陣法等。其中故障樹分析法既可以定性又可以定量，故可分別歸入2種方法。

　　3.1 定性安全評價方法[4～7]

　　① 故障樹分析法

　　故障樹分析法以系統可能發生或已經發生的事故(即頂事件)作為分析起點，將導致事故發生的原因按因果邏輯關系逐層列出，用樹形圖表示，然后定性或定量分析事件可能發生的途徑及概率，找出避免事故發生的各種方案并選出最佳安全對策。此法應用范圍比較廣，非常適合于重復性大的系統，其優點是能對安全隱患作出全面、簡潔的描述，便于有關人員掌握各種防災要點并進行系統評價；缺點是計算量大，步驟多，數據不好收集。<BR>

　　② 安全檢查表法

　　安全檢查表法是基于經驗的方法，須由熟悉裝置的操作、標準、政策和法規，有經驗和具備專業知識的人員協同編制。進行安全評價時，成功與否很大程度上取決于檢查表編制人員的水平，此法簡單、經濟、有效而經常使用，適用于各類系統的設計、驗收、運行、管理及事故調查。

　　③ 專家評議法

　　專家評議法的特點是舉行專家會議，對所提出的具體問題進行分析預測，綜合專家意見得出比較全面的結論，此法簡單易行，十分有用。<BR>

　　④ 故障假設分析法

　　故障假設分析法通過提出一系列“如果……怎么辦？”來發現潛在的事故隱患，從而對系統進行徹底檢查。須由2～3名熟悉生產工藝，有評價危險性經驗的小組成員組成，該法應用廣，彌補了基于經驗的安全檢查表法的不足，但檢查表法可以使其更系統化，因此可將二者組合以取長補短。

　　⑤ 危險和可操作性研究法

　　危險和可操作性研究法是以引導詞作為引導，找出過程中工藝狀態的變化(即偏差)，分析偏差產生的原因、后果及可采取的對策。此法的原理是背景各異的專家們一起工作，能夠在創造性、系統性和風格上互相影響和啟發，能夠發現和鑒別更多問題，比他們獨立工作并分別提供工作結果更有效。

　　3.2 定量安全評價方法<BR>

　　① 故障樹分析法

　　評價事故發生的可能性，既可用于定性評價，又可用于定量評價。<BR>

　　② 傷害(或破壞)范圍評價法[8]

　　選擇合理實用的管道失效后的傷害模型，包括氣體泄漏模型、爆炸沖擊波的傷害破壞模型等，計算燃氣泄漏后的傷亡半徑、損失程度等數據。

　　③ 風險矩陣法

　　用于安全等級的確定，當前大部分文獻是參照文獻[9]中的風險矩陣。橫坐標為事故后果的嚴重程度，范圍是[0，100]；縱坐標為事故發生的可能性，范圍是[0，1]。橫坐標和縱坐標均分為5份，風險值是事故發生的可能性值與事故后果嚴重程度之積，根據風險值查詢風險矩陣對應的安全等級。<BR>

　　4 城市燃氣管道安全評價程序

　　安全評價程序包括：準備階段、重大危險源辨識、安全性評價、安全控制措施、安全評價結論等幾個方面。對于燃氣管道，重大危險源辨識包括危險因素分析及定性判斷事故發生的可能性；安全性評價包括單元劃分、評價方法的選擇、定性定量評價、危險分級等幾個方面；得出安全控制措施及評價結論。

　　4.1 準備階段

　　明確被評價的對象和范圍，收集相關法律法規、技術標準及工程、系統的技術資料。

　　4.2 重大危險源辨識

　　重大危險源辨識一般用定性評價方法，以故障樹分析法為主，安全檢查表法、專家評議法、故障假設分析法等為輔分析危險因素，通過對底事件進行結構重要度分析定性列出各底事件的重要性大小，并將一階最小割集內的底事件列為重大危險源。

　　4.3 安全性評價

　　4.3.1評價單元的劃分

　　具體燃氣管道的安全評價需要劃分評價單元，根據實際情況，可按壓力級制、閥門位置、管道周圍建筑物類型與重要程度、人口密度等依次優先劃分。

　　4.3.2評價方法的選擇

　　對于燃氣管道，安全評價方法總體上采用定性評價和定量評價相結合，多種分析方法組合的方式進行。