c．計算因素μ_i的重要程度系數α_i

因素μ_i的重要程度系數α_i的計算見式(1)。

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3．2．4 管道剩余強度與剩余壽命預測技術

管道腐蝕使管體形成了各種形狀、尺寸的缺陷，嚴重缺陷可導致管道泄漏或斷裂，破壞管道的安全平穩(wěn)運行。對受到損傷的管道使用科學的評價方法，能有效得到管道剩余強度并實現管道壽命的科學預測。本次研究中，以RSTRENG 0．85dL方法為主要依據，計算管道的剩余強度(即腐蝕區(qū)域最大安全工作壓力)p₁時，分別用屈服強度理論與斷裂力學理論計算得到腐蝕區(qū)域最大安全工作壓力，取較小者為p₁。

管體腐蝕損傷評定類別劃分見表3。設p_max為管道的最大允許工作壓力，F為管道的設計系數。當p₁／p_max＞1時，屬第3類腐蝕；當F＜p₁／p_max≤l時，屬第2類腐蝕；當p₁／p_max≤F時，屬第l類腐蝕。

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由于中低壓管道的破壞形式主要是腐蝕穿孔，因此在預測其剩余壽命時，主要通過檢測到的剩余壁厚及平均年腐蝕速率來估算，這需要實地開挖檢測或采用缺陷探傷儀、測厚儀、便攜式硬度計以及磁力-噪聲探測儀等無損檢測方法進行檢測。

①管道數據采集

管道探測是所有工作的基礎，直接影響著GIS平臺的后續(xù)工作的質量。一般來說，管道探測的流程是對要探測管道的區(qū)域進行探查與資料收集；根據管道所在區(qū)域的特點，選擇合適的儀器，在典型地段進行測量；針對管道的特征點，如三通、閥門、凝水缸、拐點等，通過測量收集這些特征點的經緯度及高程。

②地面工程數據與調查數據采集

地面工程數據主要是指管道腐蝕及敷設環(huán)境的檢測與調查結果，包括防腐層絕緣電阻率、防腐層破損點、土壤的各種理化性質、雜散電流干擾情況、陰極保護情況、管道埋設情況、管道運行監(jiān)控記錄、第三方破壞情況、其他腐蝕數據、設計數據、不當操作數據、事故后果數據以及管道搶修數據等。調查數據采集則主要是指周期性專家認證數據的采集。

③屬性數據采集

屬性數據是指已在管道設計、施工過程中確定的基本數據，數據越詳細，風險評估結果的可信度越高。這些數據包括：管徑、壁厚、管材、運行壓力、敷設方式以及設計、施工過程中保存的資料，如施工圖、竣工圖、焊接記錄、無損檢測記錄、試壓記錄等，這些數據一般通過查閱管道相關設計、施工、竣工資料及管網GIS取得。

數據處理的目的是將采集到的數據整理入庫，方便以后的查詢與使用，因此在數據入庫前需要完成數據的核查與標準化。數據核查貫穿整個數據處理過程，是保證數據準確性的重要手段，要檢測加載到GIS中的空間數據是否滿足風險評估的要求，還要檢查數據的正確性。數據的標準化則是將采集到的檢測與調查數據，按照風險評估的要求，實施數據的標準格式化，轉換成工程所需要的數據格式與類型，便于數據的錄入或導入。

信息化管理平臺的建立，主要有兩方面作用：一方面，為管網數據提供一個空間數字展示的平臺，使用戶更加直觀地使用這些數據；另一方面，為企業(yè)提供一個管理平臺，實現各壓力級制管道風險的統(tǒng)一管理，為合理做出決策提供依據。

杭燃集團鋼質燃氣管道安全風險評估系統(tǒng)是分布式、具有層次結構、涵蓋多種評估因素的天然氣地下鋼質管道風險評估信息集成系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的C／S架構，以美國環(huán)境系統(tǒng)研究所的SDE技術統(tǒng)一GIS地理數據的存儲訪問，．Net Framework和ArcEngine Runtime是軟件運行的基礎。數據庫采用Oracle llG，使用ODP(Oracle Data Provider)通道訪問數據庫，運行在杭燃集團現有的地理信息系統(tǒng)平臺之上，實現了管道風險評估與管網GIS高度集成，實現了GIS管道屬性數據和風險分析數據相互調用，并將風險評估結果實時在GIS地圖上顯示，為用戶提供了更直接的追蹤危險管段的重要依據，并由風險評估結果追溯管道失效的每一類原因，結合生產細化整改建議并模擬整改效果，從而控制風險，實現管網計劃性檢修及維護。

杭燃集團按整體規(guī)劃、分步實施的原則，建立了覆蓋高、中、低壓埋地鋼管的安全風險評估系統(tǒng)數據庫，逐步實現對在役管道完整性管理從被動搶險到主動預防的轉變，增強對日常管理工作的指導作用。系統(tǒng)建設初期，先針對300 km中壓A管道進行風險評估系統(tǒng)的應用。

通過對300 km中壓A管道檢測數據的分類處理，完成了檢測數據的標準化。同時依據風險評估的要求實施現場調查，完成了第三方破壞因素、腐蝕因素、設計施工因素、不當操作因素及事故后果等環(huán)境因素的信息采集。此外，依托GIS、SCADA系統(tǒng)及設計資料取得管體屬性數據。經過專家調查，完成了各因素的權重分配并實施了管道風險評估，結果為：高風險管段長度約占評估管道總長度的7．41％，次高風險管段約占27．59％，一般風險管段約占56．78％，低風險管段約占8．22％。從風險數據與風險分布GIS圖可知，管道埋深符合相關規(guī)范，防腐層質量較好，部分高風險管段存在破損現象，高風險管段主要處于之江路、秋濤路和杭海路段，因為這些路段交通繁忙、有施工活動、管道標志不明顯、巡檢次數不達標，部分路段雜散電流影響較大，地質狀況和消防條件較差，第三方破壞可能性較高，事故后果較為嚴重。通過對高風險管段的開挖修復，發(fā)現評估結果與實際情況基本吻合。

鋼質燃氣管道安全風險評估系統(tǒng)的建立，完善了管道檢測制度，系統(tǒng)能根據評估檢測結果生成管道巡檢頻次、改造計劃建議，經管理人員確認后，能在系統(tǒng)中直接生成片區(qū)檢測樣板工作單，實現巡檢責任制。

①根據杭州市燃氣管網實際情況建立的風險評估因素模型是全面并符合管道實際情況的，評估預測管網的壽命與剩余強度在城市管網評估領域具有創(chuàng)新性，對于國內大中城市管網風險評估系統(tǒng)的建立具有較大的借鑒意義。

②風險評估系統(tǒng)的權重賦值經過專家論證與實際評估驗證，是符合客觀條件的，是科學的，但應根據管道實際運行情況及檢測數據和歷史數據，適時地調整，以期更準確地反映管網真實風險水平。

③風險評估系統(tǒng)應是一個動態(tài)系統(tǒng)，其數據應定期更新，并對管道風險進行周期性評估，以保證風險評估結果的準確性并能用于企業(yè)的生產活動。

④杭州市燃氣管網風險評估系統(tǒng)的建立，能夠為杭燃集團提供計劃性檢修維護方案，避免不必要的管道維修和更換，從而達到對管道由被動維護變?yōu)橹鲃泳S護，不僅可以為現有資源的優(yōu)化配置提供依據，也將提升杭燃集團整體管理水平，產生積極的社會效應。

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