摘要：分析了開展城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿廊珘勖陲L(fēng)險評價的必要性以及城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿涝谠O(shè)計、施工及驗收、運(yùn)行維護(hù)三個階段存在的風(fēng)險類型，探討了城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿廊珘勖陲L(fēng)險評價的目的內(nèi)容、流程，推薦了適合城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿廊珘勖诟麟A段的風(fēng)險評價方法。

    關(guān)鍵字：城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿溃?span lang="EN-US">  完整性管理；  全壽命期；  風(fēng)險；  風(fēng)險評價

Research on Lifetime Risk Assessment Methods of City Pipeline

    Abstract: The necessity of developing the lifetime risk assessment of city gas pipeline as well as the risk types existed in three stages including the design，construction and inspection operation and maintenance of city gas pipeline are analyzed. The purpose，substance and processes of lifetime risk assessment of city gas pipeline are discussed. Some risk assessment methods suitable for the each stage of lifetime of city gas pipeline are recommended.

    Key words: city gas pipeline；integrity management；lifetime；risk；risk assessment

1 概述

    隨著管道完整性管理技術(shù)被引入國內(nèi)，燃?xì)夤驹絹碓街匾曉谝廴細(xì)夤艿赖耐暾怨芾?。城?zhèn)燃?xì)夤艿涝谄淇尚行匝芯?、設(shè)計、施工、驗收、運(yùn)行維護(hù)等階段都存在各種各樣的風(fēng)險^[1-4]，風(fēng)險評價是管道完整性管理的一項重要內(nèi)容。因此，有必要開展城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿廊珘勖陲L(fēng)險評價研究，通過風(fēng)險評價找出各個階段的高風(fēng)險管段，進(jìn)而采取風(fēng)險控制措施把高風(fēng)險降低至可接受的范圍，為城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖陌踩\(yùn)行營造良好的環(huán)境條件。

2 城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿廊珘勖陲L(fēng)險評價必要性

2.1 風(fēng)險的定義

    “風(fēng)險”一詞最早出現(xiàn)在17世紀(jì)，它來自于西班牙的航海術(shù)語，意思是航海時遇上危機(jī)或觸礁。風(fēng)險是通過事故現(xiàn)象和損失事件表現(xiàn)出來的，構(gòu)成風(fēng)險的要素主要有風(fēng)險因素、風(fēng)險事件和風(fēng)險損失三個方面，三者之間是緊密相關(guān)的。風(fēng)險因素引發(fā)風(fēng)險事件，風(fēng)險事件導(dǎo)致風(fēng)險損失，產(chǎn)生實際結(jié)果與預(yù)期結(jié)果的差異，這就是風(fēng)險^[5]。

2.2 城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿廊珘勖陲L(fēng)險評價的概念

    城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿廊珘勖诎ü艿赖脑O(shè)計階段、施工及驗收階段以及運(yùn)行維護(hù)階段。城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿廊珘勖陲L(fēng)險評價就是在城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿廊珘勖谶^程中，最大限度地考慮各個階段可能產(chǎn)生的風(fēng)險以及正在變化的風(fēng)險，對這些風(fēng)險進(jìn)行評價，并從城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖陌踩?、?jīng)濟(jì)性、環(huán)保性、運(yùn)行效率等各個指標(biāo)綜合考慮來確定高風(fēng)險管段以及如何控制和降低高風(fēng)險至可接受范圍^[6-8]。

2.3 城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿廊珘勖诟麟A段的劃分

    城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿廊珘勖诤w了可行性研究、設(shè)計、施工、投產(chǎn)、運(yùn)行及退役等各個階段。目前，國內(nèi)城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿里L(fēng)險評價主要是針對燃?xì)夤艿赖倪\(yùn)行維護(hù)階段，也就是在役燃?xì)夤艿?。但是，隨著城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿劳暾怨芾砑夹g(shù)的發(fā)展，從建設(shè)期起開展燃?xì)夤艿里L(fēng)險評價的理念已經(jīng)被越來越多的人逐漸接受。因此開展城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖娜珘勖陲L(fēng)險評價具有重要的現(xiàn)實意義^[9]。根據(jù)城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖娘L(fēng)險評價貫穿于管道全壽命期的特點，并結(jié)合風(fēng)險評價方法把城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿廊珘勖趧澐譃槿齻€階段：設(shè)計階段、施工及驗收階段、運(yùn)行維護(hù)階段。其中設(shè)計階段包括城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖目裳泻驮O(shè)計，施工及驗收階段包括城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖氖┕?、驗收和投產(chǎn)，運(yùn)行維護(hù)階段包括燃?xì)夤艿赖倪\(yùn)行和退役。

2.4 城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿廊珘勖诟麟A段的風(fēng)險

    ①設(shè)計階段的風(fēng)險

    設(shè)計階段主要存在設(shè)計理論不完善、計算模型選擇錯誤、計算分析偏離工程實際等風(fēng)險。設(shè)計風(fēng)險從事故控制的角度來講在相當(dāng)程度上是可以避免的。設(shè)計風(fēng)險的出現(xiàn)通常是人為原因?qū)е碌?，設(shè)計理論發(fā)展的不完善通常是設(shè)計階段最需要引起注意的風(fēng)險。對于比較復(fù)雜的燃?xì)夤艿老到y(tǒng)，由于所涉及的材料、設(shè)備比較多，因此引起設(shè)計風(fēng)險的概率也比較大。燃?xì)夤艿涝O(shè)計前期規(guī)劃方案的選擇、確定將為燃?xì)夤艿篮罄m(xù)的建設(shè)、運(yùn)行帶來較大的影響，許多燃?xì)夤艿佬孤┦鹿蕯?shù)據(jù)表明，設(shè)計風(fēng)險通常表現(xiàn)為閥門選擇錯誤、控制系統(tǒng)不匹配、工藝設(shè)計不合理等。

    ②施工及驗收階段的風(fēng)險

    施工及驗收階段的風(fēng)險主要來自于施工工藝不完善、施工水平低下、施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、質(zhì)量監(jiān)督控制不嚴(yán)格等方面。施工過程中的任何一個環(huán)節(jié)若未按設(shè)計或施工技術(shù)規(guī)范的要求進(jìn)行，都有可能形成質(zhì)量隱患，導(dǎo)致施工階段的風(fēng)險。此外，在城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿朗┕けO(jiān)理環(huán)節(jié)中，監(jiān)理人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)能力低也可能導(dǎo)致施工及驗收階段的風(fēng)險。

    ③運(yùn)行維護(hù)階段的風(fēng)險

    城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿涝谠O(shè)計、施工及驗收階段隱藏的風(fēng)險將最終在運(yùn)行維護(hù)階段暴露出來，運(yùn)行維護(hù)階段的風(fēng)險損失往往都由燃?xì)夤境袚?dān)，通過風(fēng)險評價可以降低城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿肋\(yùn)行維護(hù)階段的風(fēng)險和總體運(yùn)營成本。工人的誤操作、責(zé)任心不強(qiáng)和業(yè)務(wù)素質(zhì)水平低是城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿肋\(yùn)行維護(hù)階段的主要風(fēng)險。另外，第三方破壞對燃?xì)夤艿涝斐傻娘L(fēng)險也是一個不容忽視的問題。

3 城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿廊珘勖陲L(fēng)險評價原理

3.1 城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿廊珘勖陲L(fēng)險評價目的

    城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿廊珘勖陲L(fēng)險評價目的就是通過判定城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖娘L(fēng)險等級，進(jìn)而采取相應(yīng)的控制措施把高風(fēng)險管段的風(fēng)險降低至可接受水平。需要依據(jù)大量風(fēng)險評價結(jié)果資料進(jìn)行統(tǒng)計分析，才能客觀地進(jìn)行風(fēng)險等級劃分。風(fēng)險等級可以分為高風(fēng)險、中風(fēng)險和低風(fēng)險。對于低風(fēng)險，可以按照城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖倪\(yùn)行程序進(jìn)行管理；中風(fēng)險需要強(qiáng)化實施監(jiān)管；而高風(fēng)險是城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿肋\(yùn)行中所不能容忍的，必須采取措施將高風(fēng)險降低至可接受范圍。

3.2 城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿廊珘勖谠u價內(nèi)容

    通過對城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿廊珘勖诟鱾€階段的風(fēng)險分析，可以得出城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿廊珘勖陲L(fēng)險評價的內(nèi)容。以城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿廊珘勖陲L(fēng)險評價為中心，通過對設(shè)計、施工及驗收、運(yùn)行維護(hù)三個階段風(fēng)險源辨識，然后對各個階段進(jìn)行風(fēng)險評價，進(jìn)而確定出各個階段的高風(fēng)險管段并制定出相應(yīng)的風(fēng)險控制措施。

3.3 城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿廊珘勖陲L(fēng)險評價流程

    依據(jù)城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿朗鹿实男问?、特征、危險性大小、規(guī)模和危害對象等，在充分利用收集的現(xiàn)有資料基礎(chǔ)上，運(yùn)用故障樹或者其他分析方法^[10-12]，先對城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿涝谠O(shè)計、施工及驗收、運(yùn)行維護(hù)三個階段進(jìn)行風(fēng)險源辨識，然后對相應(yīng)的三個階段進(jìn)行風(fēng)險評價。風(fēng)險評價方法的合理性取決于管道分段和風(fēng)險可接受標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性，并以大量積累的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。風(fēng)險評價流程見圖1。

4 全壽命期風(fēng)險評價方法的選擇

    燃?xì)夤艿莱Ｓ玫娘L(fēng)險評價方法雖多，但是，任何一種風(fēng)險評價方法都有其應(yīng)用條件和適用范圍，在燃?xì)夤艿里L(fēng)險評價中如果使用了不恰當(dāng)?shù)娘L(fēng)險評價方法，不僅浪費(fèi)工作時間，影響評價工作的正常進(jìn)行，而且還可能導(dǎo)致評價結(jié)果嚴(yán)重失真，使管道完整性管理方案產(chǎn)生錯誤決策。因此，在燃?xì)夤艿里L(fēng)險評價中，合理選擇風(fēng)險評價方法十分重要。

4.1 城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖娘L(fēng)險評價方法

    燃?xì)夤艿里L(fēng)險評價方法一般可分為定性風(fēng)險評價、半定量風(fēng)險評價、定量風(fēng)險評價三種^[13-17]。常用的定性風(fēng)險評價方法有安全檢查表法(SCL)、預(yù)先危險性分析法(PHA)、故障假設(shè)分析法(WIA)、風(fēng)險矩陣評價法(RMEA)等，半定量風(fēng)險評價方法有道化學(xué)公司火災(zāi)爆炸危險指數(shù)評價法(DOW)、蒙德火災(zāi)爆炸毒性指標(biāo)評價法(ICI Mond)、指標(biāo)體系評價法(IST)等，定量風(fēng)險評價方法包括模糊綜合評價法(FCE)、灰色層次分析評價法(FAHP)、故障樹分析法(FTA)、事件樹分析法(ETA)、事故后果模擬法(ACS)等。荷蘭應(yīng)用科學(xué)研究院編制的《定量風(fēng)險評估導(dǎo)則》是世界各風(fēng)險評價機(jī)構(gòu)進(jìn)行定量風(fēng)險評價的重要依據(jù)，該風(fēng)險評估導(dǎo)則包含城市燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)的風(fēng)險評價內(nèi)容，而且涵蓋了燃?xì)夤艿乐械呐涮自O(shè)備，提出了包括事故識別、失效后果計算和結(jié)果評價的全方位技術(shù)體系。

    首先，在進(jìn)行風(fēng)險評價時，應(yīng)該在認(rèn)真分析和熟悉被評價系統(tǒng)的前提下，正確地選擇風(fēng)險評價方法。選擇風(fēng)險評價方法應(yīng)遵循充分性、適應(yīng)性、系統(tǒng)性、針對性和合理性的原則。

    其次，在選擇燃?xì)夤艿里L(fēng)險評價方法時，要充分考慮城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿老到y(tǒng)的特點及其危險性、評價的具體目標(biāo)和要求、對評價資料的占有情況、風(fēng)險評價人員素質(zhì)等情況。

4.3 風(fēng)險評價方法的選擇建議

    通過對常用風(fēng)險評價方法分析可知，有些方法適用于危險因素辨識，如安全檢查表法；有些方法適用于風(fēng)險因素間的權(quán)重分析，如灰色層次分析評價法；有些方法只能對事故的后果進(jìn)行評價，如事故后果模擬法等。要進(jìn)行正確的風(fēng)險評價，即包括風(fēng)險源的辨識、風(fēng)險的定量化、風(fēng)險的降低措施、風(fēng)險的可接受范圍，往往需要將兩種甚至多種風(fēng)險評價方法進(jìn)行結(jié)合。多種評價方法結(jié)合兼有多種風(fēng)險評價方法的優(yōu)點，因而可以得到較為可靠和精確的風(fēng)險評價結(jié)果。將定性風(fēng)險評價法與定量風(fēng)險評價法結(jié)合時，定性風(fēng)險評價方法作為一個初步評價工具，找出城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿乐械母唢L(fēng)險管段，然后，采用定量風(fēng)險評價方法進(jìn)行風(fēng)險評價，從而降低城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿里L(fēng)險評價的整體成本。

依據(jù)各種風(fēng)險評價方法的應(yīng)用條件、評價分析內(nèi)容和經(jīng)濟(jì)性，結(jié)合城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖奶厥庑院蛷?fù)雜性，本文推薦幾種較好適合于城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿廊珘勖诟麟A段的風(fēng)險評價方法。

    設(shè)計階段推薦采用以下3種方法：①預(yù)先危險性分析法(可結(jié)合風(fēng)險矩陣評價法)和安全檢查表法(可結(jié)合故障假設(shè)分析法)，這是基本的風(fēng)險評價方法，前者主要用于設(shè)計初期做概略定性風(fēng)險評價，后者根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、法規(guī)等做定性風(fēng)險評價；②指標(biāo)體系評價法(可結(jié)合模糊綜合評價法、灰色層次分析評價法)，該方法可以對燃?xì)夤艿肋M(jìn)行完整、系統(tǒng)、全面的半定量風(fēng)險評價；③故障樹(事件樹)+事故后果模擬法，尤其是對個別高風(fēng)險管段，做定量風(fēng)險評價時采用該方法較好。

    施工及驗收階段推薦采用以下2種方法：①安全檢查表法(可結(jié)合故障假設(shè)分析法)，這是基本的施工及驗收階段的風(fēng)險評價方法；②指標(biāo)體系評價法(可結(jié)合模糊綜合法、灰色層次分析法)，有重大設(shè)計變更及設(shè)計階段沒有采用該方法的情況下，推薦選擇該評價方法。

    運(yùn)行維護(hù)階段推薦采用以下2種方法：①指標(biāo)體系評價法(可結(jié)合模糊綜合法、灰色層次分析法)，該方法可以對燃?xì)夤艿肋M(jìn)行完整、系統(tǒng)、全面的半定量風(fēng)險評價；②故障樹(事件樹)+事故后果模擬，尤其是對個別高風(fēng)險管段做定量風(fēng)險評價時，推薦選擇該評價方法。

5 結(jié)語

    城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿廊珘勖陲L(fēng)險評價是一項較復(fù)雜的系統(tǒng)工程。目前，城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿婪笤O(shè)里程呈大幅度增長的趨勢，新建和原有的燃?xì)夤艿蓝计惹行枰冗M(jìn)的、實用性強(qiáng)的風(fēng)險評價技術(shù)來保障順利建設(shè)和安全運(yùn)行。因此，緊密結(jié)合國內(nèi)城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖膶嶋H情況，開展城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿廊珘勖陲L(fēng)險評價，將有助于提高我國城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖陌踩芾砑夹g(shù)水平。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王曉梅.城市埋地燃?xì)夤艿赖娘L(fēng)險評價(碩士學(xué)位論文)[D].南京：南京工業(yè)大學(xué)，2006：35-53.

[2] 姚安林，徐濤龍，李又綠，等.我國油氣管道完整性管理應(yīng)予重視的問題[J].油氣儲運(yùn)，2010，29(10)：721-725.

[3] 曾靜，許俊城，陳國華，等.城市埋地燃?xì)夤艿里L(fēng)險評估方法的適用性[J].煤氣與熱力，2007，27(5)：55-60.

[4] 蔡良君，姚安林.城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險評價技術(shù)現(xiàn)狀分析與展望[J].天然氣與石油，2008，26(6)：27-30.

[5] BOTTE1BERGHS P H. Risk analysis and safety policy developments in the Netherlands[J].Journal of Hazardous Materials，2000，71(3)：59-84.

[6] 羅自治，何仁洋，王德國，等.城市燃?xì)夤艿劳暾怨芾硌芯?span lang="EN-US">[J].煤氣與熱力，2009，29(11)：Bl9-B22.

[7] 趙忠剛，姚安林，李又綠.油氣管道可接受風(fēng)險標(biāo)準(zhǔn)值的界定研究[J].西南石油大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2008，30(2)：147-150.

[8] 汪定怡，呂學(xué)珍.城市燃?xì)廨斉涔艿里L(fēng)險評價指數(shù)體系的建立[J].城市燃?xì)猓?span lang="EN-US">2005，19(6)：36-38.

[9] 劉鍇，鄭賢斌.油氣管道工程全生命周期風(fēng)險評價及其對策[J].管道技術(shù)與設(shè)備，2010(6)：1-3.

[10] 宋祎昕，姚安林，徐濤龍.城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿澜ㄔO(shè)期完整性管理研究[J].煤氣與熱力，2011，31(3)：B36-B40.

[11] 宋祎昕，趙廷榮，姚安林.燃?xì)夤艿罒崾湛s帶補(bǔ)口失效的故障樹分析[J].石油工程建設(shè)，2010，36(5)：l0-13.

[12] 宋祎聽，姚安林，蔣宏業(yè)，等.天然氣管道水平定向鉆穿越事故及其后果分析[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2011，7(4)：118-122.

[13] 韓青龍，李顏強(qiáng)，高文學(xué)，等.城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿赖陌踩u價方法[J].煤氣與熱力，2010，30(1)：B30-B32.

[14] 于京春，解東來，馬冬蓮，等.城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)風(fēng)險評估研究進(jìn)展及建議[J].煤氣與熱力，2007，27(12)：38-40.

[15] 嚴(yán)宇，張鵬，李江.城市燃?xì)夤芫W(wǎng)風(fēng)險評價方法[J].油氣儲運(yùn)，2006，25(9)：16-19.

[16] 韓朱，翁文國.燃?xì)夤芫W(wǎng)定量風(fēng)險分析方法綜述[J].中國安全科學(xué)學(xué)報，2009，19(7)：154-162.

[17] 王蕾，李帆.燃?xì)廨斉涔芫W(wǎng)完整性管理的探討[J].煤氣與熱力，2006，26(9)：16-l9.

本文作者：宋祎昕 姚安林 蒲宏興

作者單位：浙江浙能天然氣運(yùn)行有限公司  西南石油大學(xué)