1 概述
近年來(lái),我國(guó)各城市的天然氣管網(wǎng)建設(shè)飛速發(fā)展,2006年末,我國(guó)城市燃?xì)獾臍饣蔬_(dá)79.11%(包括城區(qū)暫住人口),各類(lèi)燃?xì)夤艿赖拈L(zhǎng)度已達(dá)189491km[1]。
由于燃?xì)夤艿垒斔偷氖且兹家妆镔|(zhì),如何保證城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖陌踩愠蔀樨酱鉀Q的問(wèn)題。對(duì)城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿肋M(jìn)行安全評(píng)價(jià),可使燃?xì)夤艿肋\(yùn)營(yíng)企業(yè)掌握管道狀況,提前了解存在的危險(xiǎn)源,合理分配維護(hù)資金和維護(hù)資源,變盲目被動(dòng)維修為預(yù)知主動(dòng)防護(hù)和維修,最大程度地減少燃?xì)夤艿劳话l(fā)事故造成的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿腊踩u(píng)價(jià)從技術(shù)方面分析、論證和評(píng)估產(chǎn)生損失和傷害的可能性、影響范圍及嚴(yán)重程度,提出應(yīng)采取的對(duì)策措施。本文就城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖陌踩u(píng)價(jià)方法作一系統(tǒng)比較,尋求一種程序簡(jiǎn)單、操作容易、客觀全面的安全評(píng)價(jià)方法。
2 燃?xì)夤艿腊踩u(píng)價(jià)方法的分類(lèi)
目前,城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿腊踩u(píng)價(jià)方法分為定性安全評(píng)價(jià)和定量安全評(píng)價(jià),近年來(lái),有些學(xué)者贊同分3類(lèi),即定性安全評(píng)價(jià)、定量安全評(píng)價(jià)和半定量安全評(píng)價(jià)[2]。
定性安全評(píng)價(jià)主要是借助于對(duì)事物的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)、觀察及對(duì)發(fā)展變化規(guī)律的了解,直觀地對(duì)整個(gè)城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)存在的危險(xiǎn)隱患進(jìn)行定性分析、判斷的一種方法。其評(píng)價(jià)的結(jié)果是定性指標(biāo),不對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化處理,只用于對(duì)事故發(fā)生的可能性和后果嚴(yán)重程度進(jìn)行相對(duì)比較,評(píng)價(jià)結(jié)果比較直觀,過(guò)程較簡(jiǎn)單,易理解,便于掌握,但有一定的局限性,即過(guò)于依靠評(píng)價(jià)者的主觀經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)水平。定性安全評(píng)價(jià)方法包括:安全檢查表法、危險(xiǎn)性預(yù)分析法、故障樹(shù)分析法、事件樹(shù)分析法、故障類(lèi)型及影響分析法、危險(xiǎn)和可操作性研究法等[3]。
定量安全評(píng)價(jià)是運(yùn)用對(duì)大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果和廣泛的事故資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析而獲得的規(guī)律,對(duì)城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿老到y(tǒng)的工藝、設(shè)備、人員、管理等方面的狀況,應(yīng)用科學(xué)方法構(gòu)建數(shù)學(xué)模型進(jìn)行評(píng)價(jià)的一種方法。這是一種更科學(xué)客觀的評(píng)價(jià)方法,也是城市燃?xì)夤艿腊踩u(píng)價(jià)的高級(jí)階段,可以對(duì)失效概率和失效結(jié)果進(jìn)行直接評(píng)價(jià),這種做法準(zhǔn)確可靠,但需要燃?xì)夤咎峁┕艿老到y(tǒng)各部分的詳細(xì)失效數(shù)據(jù)。定量安全評(píng)價(jià)方法包括:美國(guó)道化學(xué)公司(DOW)法,即火災(zāi)、爆炸指數(shù)法;帝國(guó)化學(xué)公司(ICI)蒙德法,即火災(zāi)、爆炸、毒性指數(shù)法;日本勞動(dòng)省危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)法;單元危險(xiǎn)性快速排序法;火災(zāi)、爆炸數(shù)學(xué)模型計(jì)算法,即下文所述的傷害(或破壞)范圍評(píng)價(jià)法;作業(yè)條件危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)法(LEC)等[3]。
3 本文采用的安全評(píng)價(jià)方法
本文采用的研究方法包括定性安全評(píng)價(jià)、定量安全評(píng)價(jià),其中定性安全評(píng)價(jià)包括故障樹(shù)分析法、安全檢查表法、專家評(píng)議法、故障假設(shè)分析法、危險(xiǎn)和可操作性研究法等;定量安全評(píng)價(jià)包括故障樹(shù)分析法、傷害(或破壞)范圍評(píng)價(jià)法、風(fēng)險(xiǎn)矩陣法等。其中故障樹(shù)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(píng)價(jià)方法[4~7]
① 故障樹(shù)分析法
故障樹(shù)分析法以系統(tǒng)可能發(fā)生或已經(jīng)發(fā)生的事故(即頂事件)作為分析起點(diǎn),將導(dǎo)致事故發(fā)生的原因按因果邏輯關(guān)系逐層列出,用樹(shù)形圖表示,然后定性或定量分析事件可能發(fā)生的途徑及概率,找出避免事故發(fā)生的各種方案并選出最佳安全對(duì)策。此法應(yīng)用范圍比較廣,非常適合于重復(fù)性大的系統(tǒng),其優(yōu)點(diǎn)是能對(duì)安全隱患作出全面、簡(jiǎn)潔的描述,便于有關(guān)人員掌握各種防災(zāi)要點(diǎn)并進(jìn)行系統(tǒng)評(píng)價(jià);缺點(diǎn)是計(jì)算量大,步驟多,數(shù)據(jù)不好收集。<BR>
② 安全檢查表法
安全檢查表法是基于經(jīng)驗(yàn)的方法,須由熟悉裝置的操作、標(biāo)準(zhǔn)、政策和法規(guī),有經(jīng)驗(yàn)和具備專業(yè)知識(shí)的人員協(xié)同編制。進(jìn)行安全評(píng)價(jià)時(shí),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(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、有效而經(jīng)常使用,適用于各類(lèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、驗(yàn)收、運(yùn)行、管理及事故調(diào)查。
?、?專家評(píng)議法
專家評(píng)議法的特點(diǎn)是舉行專家會(huì)議,對(duì)所提出的具體問(wèn)題進(jìn)行分析預(yù)測(cè),綜合專家意見(jiàn)得出比較全面的結(jié)論,此法簡(jiǎn)單易行,十分有用。<BR>
?、?故障假設(shè)分析法
故障假設(shè)分析法通過(guò)提出一系列“如果……怎么辦?”來(lái)發(fā)現(xiàn)潛在的事故隱患,從而對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行徹底檢查。須由2~3名熟悉生產(chǎn)工藝,有評(píng)價(jià)危險(xiǎn)性經(jīng)驗(yàn)的小組成員組成,該法應(yīng)用廣,彌補(bǔ)了基于經(jīng)驗(yàn)的安全檢查表法的不足,但檢查表法可以使其更系統(tǒng)化,因此可將二者組合以取長(zhǎng)補(bǔ)短。
?、?危險(xiǎn)和可操作性研究法
危險(xiǎn)和可操作性研究法是以引導(dǎo)詞作為引導(dǎo),找出過(guò)程中工藝狀態(tài)的變化(即偏差),分析偏差產(chǎn)生的原因、后果及可采取的對(duì)策。此法的原理是背景各異的專家們一起工作,能夠在創(chuàng)造性、系統(tǒng)性和風(fēng)格上互相影響和啟發(fā),能夠發(fā)現(xiàn)和鑒別更多問(wèn)題,比他們獨(dú)立工作并分別提供工作結(jié)果更有效。
3.2 定量安全評(píng)價(jià)方法<BR>
① 故障樹(shù)分析法
評(píng)價(jià)事故發(fā)生的可能性,既可用于定性評(píng)價(jià),又可用于定量評(píng)價(jià)。<BR>
?、?傷害(或破壞)范圍評(píng)價(jià)法[8]
選擇合理實(shí)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(jì)算燃?xì)庑孤┖蟮膫霭霃?、損失程度等數(shù)據(jù)。
?、?風(fēng)險(xiǎn)矩陣法
用于安全等級(jí)的確定,當(dāng)前大部分文獻(xiàn)是參照文獻(xiàn)[9]中的風(fēng)險(xiǎn)矩陣。橫坐標(biāo)為事故后果的嚴(yán)重程度,范圍是[0,100];縱坐標(biāo)為事故發(fā)生的可能性,范圍是[0,1]。橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)均分為5份,風(fēng)險(xiǎn)值是事故發(fā)生的可能性值與事故后果嚴(yán)重程度之積,根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)值查詢風(fēng)險(xiǎn)矩陣對(duì)應(yīng)的安全等級(jí)。<BR>
4 城市燃?xì)夤艿腊踩u(píng)價(jià)程序
安全評(píng)價(jià)程序包括:準(zhǔn)備階段、重大危險(xiǎn)源辨識(shí)、安全性評(píng)價(jià)、安全控制措施、安全評(píng)價(jià)結(jié)論等幾個(gè)方面。對(duì)于燃?xì)夤艿?,重大危險(xiǎn)源辨識(shí)包括危險(xiǎn)因素分析及定性判斷事故發(fā)生的可能性;安全性評(píng)價(jià)包括單元?jiǎng)澐?、評(píng)價(jià)方法的選擇、定性定量評(píng)價(jià)、危險(xiǎn)分級(jí)等幾個(gè)方面;得出安全控制措施及評(píng)價(jià)結(jié)論。
4.1 準(zhǔn)備階段
明確被評(píng)價(jià)的對(duì)象和范圍,收集相關(guān)法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及工程、系統(tǒng)的技術(shù)資料。
4.2 重大危險(xiǎn)源辨識(shí)
重大危險(xiǎn)源辨識(shí)一般用定性評(píng)價(jià)方法,以故障樹(shù)分析法為主,安全檢查表法、專家評(píng)議法、故障假設(shè)分析法等為輔分析危險(xiǎn)因素,通過(guò)對(duì)底事件進(jìn)行結(jié)構(gòu)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(nèi)的底事件列為重大危險(xiǎn)源。
4.3 安全性評(píng)價(jià)
4.3.1評(píng)價(jià)單元的劃分
具體燃?xì)夤艿赖陌踩u(píng)價(jià)需要?jiǎng)澐衷u(píng)價(jià)單元,根據(jù)實(shí)際情況,可按壓力級(jí)制、閥門(mén)位置、管道周?chē)ㄖ镱?lèi)型與重要程度、人口密度等依次優(yōu)先劃分。
4.3.2評(píng)價(jià)方法的選擇
對(duì)于燃?xì)夤艿?,安全評(píng)價(jià)方法總體上采用定性評(píng)價(jià)和定量評(píng)價(jià)相結(jié)合,多種分析方法組合的方式進(jìn)行。