結(jié)構(gòu)重要度分析是分析基本事件對頂上事件影響的程度。根據(jù)事故樹結(jié)構(gòu)重要度判斷原則，單事件最小割集基本事件結(jié)構(gòu)重要度最大，再根據(jù)各基本事件在最小割集中出現(xiàn)的頻率，按照結(jié)構(gòu)重要系數(shù)計算公式得出^[4]：  

2 控制措施

2.1 制定安全事故應(yīng)急預(yù)案

根據(jù)事故樹（圖 1）分析得知，管材本身缺陷、腐蝕破壞、建設(shè)施工缺陷、第三方破壞、操作不當、管理不善、環(huán)境因素等都可能造成火災(zāi)擴大事故。最小割集中只要一項發(fā)生，事故就會發(fā)生；組成事故樹的最小割集為 1～2 個基本事件，導(dǎo)致事故發(fā)生所需的事件少。因此，燃氣輸配管道泄漏事故發(fā)生的類型多、途徑多、危險大。

在鋪設(shè)燃氣管道的同時，應(yīng)制定相應(yīng)的城市燃氣安全事故應(yīng)急預(yù)案。當存在各類泄漏事故風險時，可加強管道檢查監(jiān)護，及時發(fā)現(xiàn)危險源，并采取預(yù)防糾正措施。按照應(yīng)急事件及可能影響的范圍和后果制定事故處理決策程序和報告程序，對燃氣突發(fā)事故的等級、處置程序、應(yīng)急指揮、組織保障、信息傳遞、物資調(diào)運、善后處理、信息發(fā)布等作出明確規(guī)定，并定期進行演練，保證搶險人員、工具處于良好工作狀態(tài)，堅持 24 h搶險值班制，搶險電話和市政府 110、119 電話聯(lián)動，確保應(yīng)急救援工作有條不紊、快速及時。環(huán)境因素導(dǎo)致泄漏的最小割集為單個事件，基本事件X₃₉～X₄₂結(jié)構(gòu)重要度最大，屬于人力不可抗拒因素。對于有可能發(fā)生地震、臺風破壞、洪水、地基不均勻等自然意外災(zāi)害的地區(qū)，燃氣安全事故應(yīng)急預(yù)案的制定尤為重要。

2.2 提高管材及其附屬設(shè)備質(zhì)量

從事故樹的最小割集來看，管材本身缺陷導(dǎo)致泄漏事故的最小割集包括 6 項，是由基本事件X₁～X₇產(chǎn)生的，必須嚴格控制此類基本事件。這就需要合理選材，依據(jù)國家和地方相關(guān)規(guī)范和標準，嚴格執(zhí)行相關(guān)設(shè)計要求，合理選用城市燃氣輸配管道的壓力等級，保證管道耐壓強度符合設(shè)計要求，并按照用氣量、土壤、環(huán)境等具體情況選擇合適的管道材質(zhì)及規(guī)格^[5]。

壓縮天然氣管道的機械設(shè)備、閥門、連接、安全附件應(yīng)符合相關(guān)要求：外徑大于 28 mm 的采用焊接，與設(shè)備、閥門的連接宜采用法蘭；外徑小于或等于 28 mm的管道及其與設(shè)備、閥門的連接可采用雙卡套接頭、法蘭或椎管螺紋連接。液化石油氣管道應(yīng)采用鋼管，并符合 GB 50028－2006《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》、GB/T8163－1999《流體輸送用無縫鋼管》及 GB/T 3091－2008《流體輸送用焊接鋼管》的相關(guān)要求，其設(shè)備、管道嚴禁采用灰口鑄鐵閥門及附件，尤其在寒冷地區(qū)應(yīng)采用鋼制閥門及附件；溫度低于 -20 ℃的液化天然氣管道應(yīng)采用奧氏體不銹鋼無縫鋼管，并符合 GB/T14876－2002《流體輸送用不銹鋼無縫鋼管》的規(guī)定，宜采用焊接連接和自然補償方式，保溫材料應(yīng)采用阻燃材料。液態(tài)天然氣管道上的兩個切斷閥之間必須設(shè)置安全閥。卸車口的進液管道應(yīng)設(shè)置止回閥。燃氣管道在加工及運輸過程中，易受到撞擊和擠壓，出現(xiàn)各種傷痕。因此，在采購管道時，施工單位應(yīng)進行嚴格篩選，并按照規(guī)范進行儲存和堆放；在投入使用前，公用、勞動、技術(shù)部門應(yīng)聯(lián)合對所選用的管材設(shè)備（特別是高壓管材及設(shè)備）進一步檢查，一旦發(fā)現(xiàn)損傷處超過規(guī)范允許值，則禁止投入使用；質(zhì)檢人員應(yīng)在管道回填土方前，進行現(xiàn)場檢查。

2.3 降低管道腐蝕風險

從事故樹的最小割集來看，腐蝕破壞的最小割集較多，包括 8 項，是導(dǎo)致燃氣輸配管道泄漏事故的重要因素之一，故必須嚴格控制導(dǎo)致事故發(fā)生的基本事件X₈～X₁₆。管道防腐的具體措施，可參照 CJJ 95－2003《城鎮(zhèn)燃氣埋地鋼質(zhì)管道腐蝕控制技術(shù)規(guī)程》、QB-CNCEC J050105－2004《設(shè)備、管道防腐施工工藝標準》的有關(guān)要求。

埋地燃氣管道必須采取陰極保護，對腐蝕反應(yīng)進行積極的干預(yù)，保證被保護金屬體的電化學(xué)均勻性，抑制腐蝕電池的產(chǎn)生。陰極保護不僅適用于新管道的防護，也可用于舊管道的改造和延壽。

埋地燃氣管道宜采用有機內(nèi)涂層防腐，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，形成良好的絕緣層，減弱雜散電流腐蝕，不易滋生細菌和霉菌，防止腐蝕結(jié)垢，并具有良好的加工成型性能，可在含硫化氫、高溫高壓、鹽層等惡劣條件下工作，壽命比未加涂層管道高出 2～3 倍。

埋地鋼管外防腐涂裝技術(shù)有石油瀝青防腐層、環(huán)氧煤瀝青防腐涂層、煤焦油瓷漆防腐涂層、聚乙烯粘膠帶、熔結(jié)環(huán)氧粉末防腐涂層、二層 PE 防腐涂層，三層PE 防腐涂層、聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料防腐保溫復(fù)合結(jié)構(gòu)等，后 3 種方法是通常使用的方法，我國目前新建管道

外壁防腐材料通常使用三層 PE。

2.4 消除建設(shè)施工隱患

根據(jù)事故樹的最小割集，建設(shè)施工缺陷造成燃氣輸配管道泄漏事故的最小割集達 11 項，事故發(fā)生原因最多，因此必須嚴格控制基本事件X₉、X₁₇～X₂₇，消除建設(shè)施工隱患。

對于城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)的建設(shè)，規(guī)劃、城建、市政等相關(guān)單位應(yīng)進行統(tǒng)一規(guī)劃，在充分考慮燃氣管道安全運行的基礎(chǔ)上，制定符合城鎮(zhèn)發(fā)展的燃氣管網(wǎng)布置方案。城市燃氣工程的位置排布應(yīng)符合國家規(guī)范和標準的要求，不得從大型構(gòu)筑物（不包括架空的建筑物和大型構(gòu)筑物）、高速公路快車道等下面穿越。城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)施工單位應(yīng)充分做好與規(guī)劃、城建、市政、公用、勞動、電力、電信、消防等專門機構(gòu)的協(xié)調(diào)工作，搜集該路段其他埋地管道、埋地電纜的鋪設(shè)信息，以及該時間段同時施工項目信息，相互配合，協(xié)調(diào)施工，排除由于交叉施工或者盲目施工帶來的破壞性后果。

目前，我國針對燃氣管道施工，制定了較完善的規(guī)范，包括 GB 50028－2006《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》、CJJ 33－2005《城鎮(zhèn)燃氣輸配工程施工及驗收規(guī)范》、GB 50236－98《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》等；針對不同管材，還有 CJJ 95－2003《城鎮(zhèn)燃氣埋地鋼質(zhì)管道腐蝕控制技術(shù)規(guī)程》、CJJ 63－2008《聚乙烯燃氣管道工程技術(shù)規(guī)程》等，大大降低了燃氣管道建設(shè)施工事故風險。

    《工程建設(shè)監(jiān)理的規(guī)定》、《中華人民共和國招標投標法》提出了“安全措施在設(shè)計中確定、在施工中保證、在驗收中把關(guān)、在運行中實施”原則，應(yīng)加強圖紙會審和技術(shù)交底工作，嚴格審批施工單位的施工方案、技術(shù)措施、安全文明生產(chǎn)措施；審核施工單位使用的原材料、設(shè)備是否合格；嚴格要求施工單位按規(guī)范施工，其施工員、質(zhì)檢員認真填寫每道工序的原始記錄，監(jiān)理或建設(shè)單位施工員給予核查、簽認；應(yīng)按照審批后的圖紙進行施工，不得隨意改變原施工方案，確實需要改變的，應(yīng)由設(shè)計院進行設(shè)計，經(jīng)審批后方可繼續(xù)施工；對已竣工工程嚴格按規(guī)范驗收。做到燃氣設(shè)施施工前、施工中、施工后都處于受控狀態(tài)，提高施工質(zhì)量^[6]。

2.5 嚴防第三方破壞

從事故樹的最小割集來看，第三方破壞造成燃氣輸配管道泄漏的最小割集有 8 項，事故發(fā)生途徑較多，因此必須嚴格控制基本事件X₂₂～X₂₆、X₂₈～X₃₁。

應(yīng)制定適合本地區(qū)的燃氣管道設(shè)施保護的法律法規(guī)，使燃氣管道設(shè)施保護有法可依、違法必糾。依法對違章占壓燃氣管道、燃氣設(shè)施的建（構(gòu)）筑物進行清理和拆除，消除不安全隱患，杜絕因違章占壓燃氣管道引發(fā)的惡性事故。

2.6 加強安全教育和培訓(xùn)

在事故樹的最小割集中，操作不當造成燃氣輸配管道泄漏事故的最小割集有 4 項，必須嚴格控制基本事件X₃₂～X₃₆。

應(yīng)加強操作人員的安全教育和培訓(xùn)工作，要求掌握帶氣操作時防止燃氣燃燒、爆炸的技術(shù)措施，對置換、碰接、帶氣動火等容易發(fā)生事故的操作嚴格堅持作業(yè)審批制度，做到每次作業(yè)有方案、現(xiàn)場有監(jiān)護。將燃氣管網(wǎng)的安全事故類型裝訂成冊，定期對職工及其他相關(guān)從業(yè)人員進行安全教育。加強燃氣規(guī)范和標準的學(xué)習，將其與實際情況相結(jié)合，制定詳細操作規(guī)程，并加強貫徹落實。

2.7 加強安全管理

從事故樹的最小割集來看，管理不善造成燃氣輸配管道泄漏的最小割集有 2 項，由基本事件X₃₁、X₃₈和X₃₁產(chǎn)生。從事故樹結(jié)構(gòu)重要度分析得知，管材本身缺陷的基本事件X₇、腐蝕破壞的基本事件X₁₆、建設(shè)施工缺陷的基本事件X₂₇、第三方破壞的基本事件X₃₁均與安全管理有關(guān)，并且具有較大的結(jié)構(gòu)重要度?？梢?，加強燃氣輸配管道的安全管理，控制上述基本事件，是防止燃氣泄漏事故發(fā)生的重要方法。

（1）做好舊管道的修復(fù)改造工作。我國部分城市的燃氣管道采用了灰口鑄鐵管和落后的管道設(shè)施，敷設(shè)的埋地管道都已進入了“老齡期”，根據(jù)建設(shè)部組織編制的“全國城市燃氣管網(wǎng)改造規(guī)劃”通知規(guī)定，全國地級以上設(shè)市城市使用年限超過 15 年的燃氣管道，以

及有嚴重安全隱患的燃氣管道或因燃氣發(fā)展和天然氣進入城市后需要改造的管道均需要進行安全的修復(fù)改造，提高其運行效率和安全性。

（2）健全各項燃氣管道安全管理機制，包括：管道協(xié)調(diào)施工機制，避免地下管道交叉施工；管道巡線機制，配備專業(yè)人員定期沿線巡查；隱患上報及處理機制，發(fā)現(xiàn)安全隱患及時采取措施予以處理；健全安全監(jiān)測機制，加強對管道泄漏、管道附近各類施工影響、管道占壓、管道穿越土壤層是否有開裂等自然災(zāi)害進行有效監(jiān)測。

（3）建立專業(yè)的巡線隊伍，為其配備性能優(yōu)良、適合日常巡線使用的便攜式燃氣泄漏檢測儀器。根據(jù)管道竣工年限、泄漏搶修記錄等管網(wǎng)基礎(chǔ)技術(shù)信息，將管網(wǎng)泄漏巡檢工作分級，制定各級別燃氣管道的巡檢方式。一旦發(fā)現(xiàn)泄漏懷疑區(qū)域，則交由專業(yè)搶修隊伍負責詳查泄漏點，并完成管網(wǎng)搶修工作。

（4）建立燃氣管道的運行檔案，作好舊有在役管道的普查建檔工作，與新建的城市燃氣管道的有關(guān)資料一起納入規(guī)范化、科學(xué)化管理的范疇，實施有效的動態(tài)管理。

（5）推進城市燃氣管網(wǎng)信息化系統(tǒng)建設(shè)，建立城市燃氣管網(wǎng) SCADA 及 GIS 系統(tǒng)。SCADA 系統(tǒng)是以計算機為基礎(chǔ)的自動化系統(tǒng)，當有管道泄漏或者產(chǎn)生事故隱患等異常情況時，能夠及時顯示狀態(tài)的不正常變化，及時發(fā)出信號和進行記錄打印，并迅速查找原因，排除故障。GIS 是利用現(xiàn)代計算機圖形和數(shù)據(jù)庫技術(shù)，用以輸入、編輯、分析、儲存及顯示空間及其屬性的地理資料系統(tǒng)，利用計算機完成對燃氣管道及其附屬設(shè)施的數(shù)據(jù)管理，實現(xiàn)對管網(wǎng)數(shù)據(jù)進行查尋和統(tǒng)計、管道的運行管理、故障處理、設(shè)備更換管理、管道輔助設(shè)計、檔案管理等功能。SCADA 和 GIS 兩大系統(tǒng)應(yīng)有機地結(jié)合起來，充分利用各自的信息數(shù)據(jù)，發(fā)揮信息化管理的優(yōu)異功能，提高燃氣企業(yè)管理水平，保證城市管網(wǎng)系統(tǒng)的安全運行。

3 結(jié)束語

從管道燃氣發(fā)生燃燒、爆炸、中毒等惡性事故的條件來看，控制事故的關(guān)鍵是控制燃氣的泄漏。對燃氣輸配管道泄漏事故樹的分析表明，燃氣輸配管道泄漏包括管材本身缺陷、腐蝕破壞、建設(shè)施工缺陷、第三方破壞、操作不當、管理不善、環(huán)境因素 7 種事故類型，事

故樹的最小割集有 43 項之多。事故發(fā)生的途徑多，其中建設(shè)施工缺陷、腐蝕破壞、第三方破壞、管材本身缺陷事故尤為突出。組成事故樹的最小割集為 1～2 個基本事件，導(dǎo)致事故發(fā)生所需的事件少，事故發(fā)生風險大，其中環(huán)境因素導(dǎo)致泄漏的基本事件屬于人力不可抗拒因素，結(jié)構(gòu)重要度最大；施工檢查、監(jiān)管巡檢、防腐驗收檢測、材料安全檢查、安全教育培訓(xùn)等基本事件結(jié)構(gòu)重要度次之；管材本身缺陷、腐蝕破壞、建設(shè)施工缺陷、第三方破壞、操作不當、管理不善導(dǎo)致泄漏的基本事件均有一定的結(jié)構(gòu)重要度。為此，必須認真研究燃氣輸配管道泄漏事故風險，采取相應(yīng)的安全技術(shù)措施，大力做好燃氣輸配管道的安全工作，預(yù)防和控制事故發(fā)生，使燃氣更好的造福于人類。

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(本文作者：黃鄭華 河北廊坊武警學(xué)院，河北廊坊 065000)