城镇天然气输配系统安全风险识别与评估方法研究

城镇天然气输配系统安全风险识别与评估方法研究

张辛煊

陕西城市燃气产业发展有限公司  陕西715200

摘要

本文旨在探讨城镇天然气输配系统的安全风险识别与评估方法，通过分析天然气输配系统的组成、运行特点以及潜在风险源，提出一套科学有效的风险评估体系。该体系旨在降低天然气输配过程中的安全事故风险，保障人民生命财产安全。

关键词:天然气输配系统；安全风险；风险评估；安全管理

1. 引言

城镇天然气输配系统是现代城市基础设施的重要组成部分，其安全运行直接关系到人民生命财产安全。然而，由于燃气管网多埋于地下，且经过人口密集区，施工与检验、检修难度较大，因此容易发生火灾、爆炸或中毒事故。这些事故不仅会造成人员伤亡和财产损失，还会对社会产生较大的负面影响。因此，加强天然气输配系统的安全风险识别与评估，对于保障城镇燃气安全具有重要意义。

2.城镇天然气输配系统概述

城镇天然气输配系统一般由门站、燃气管网、调压设施、管理设施和监控系统等组成。其中，燃气管网是系统的核心部分，根据压力级制的不同，可分为低压、中压管网。门站负责接收上游来气，并进行过滤、调压、计量和加臭处理。调压设施则根据用户需求对燃气进行压力调节。管理设施和监控系统则负责系统的日常管理和安全运行监测。

3. 安全风险识别

3.1 门站安全风险

门站的安全风险主要包括供气设备与工艺、电气安全、防火防爆措施、内部布置、建（构）筑物、自然灾害和周边环境等方面。其中，供气设备与工艺的安全性是保障门站安全运行的基础。电气安全和防火防爆措施则用于防止电气火灾和爆炸事故的发生。内部布置和建（构）筑物的合理性则影响门站的整体安全性能。

3.2 燃气管网安全风险

燃气管网的安全风险主要来源于外力破坏、腐蚀、地面沉降、管材缺陷、操作失误和自然灾害等方面。外力破坏是导致管网泄露的主要原因之一，包括施工挖掘、车辆碾压等。腐蚀则是由于管道材料老化、土壤侵蚀等因素引起的。地面沉降和管材缺陷也可能导致管道破损。操作失误和自然灾害则增加了管网运行的不确定性。

3.3 调压设施安全风险

调压设施的安全风险主要包括建（构）筑物稳定性、调压设施可靠性、安全防护、自然灾害和周边环境等方面。调压设施的可靠性是保障调压站安全运行的关键。安全防护则用于防止燃气设施被外力损坏。自然灾害和周边环境的变化也可能对调压设施的安全产生影响。

4. 安全风险评估方法

4.1 作业条件危险性评价法（LEC评价法）

作业条件危险性评价法（LEC评价法）是一种用于评价具有潜在危险性作业环境中危险源的安全评价方法。‌该方法通过考虑三个主要因素来评估操作人员在潜在危险环境中的风险：

发生事故或危险事件的可能性（L）

暴露于这种危险环境的频率（E）

事故一旦发生可能产生的后果（C）。

LEC评价法主要用于评价操作人员在具有潜在危险性环境中作业时的危险性和危害性。具体应用步骤包括：

确定作业条件中的危险源。

对每个危险源进行L、E、C三个因素的评估，并给出相应的数值。

计算每个危险源的风险值 ( D = L \times E \times C )。

将计算出的风险值与规定的危险性等级相比较，确定作业条件的危险程度。

4.2 风险矩阵法（LS）

风险矩阵法是一种简单、易用的风险分析方法，通过定性分析和定量分析综合考虑风险影响和风险概率两方面的因素，以此分析评价风险大小的方法。其取值公式为：R=L×S ，其中 R 是危险性（也称风险度）：是指事故发生的可能性与事件后果的结合，R 值越大，说明该系统危险性大、风险大；L 是事故发生的可能性；S 是事故后果严重性。

4.3 概率风险评价法

概率风险评价法是通过计算事故发生的概率和后果来评估系统的风险水平。该方法需要收集大量的数据和资料，包括事故统计、设备可靠性数据、环境条件等。通过运用概率统计和数学模型，可以计算出系统在不同条件下的风险值，为安全管理提供科学依据。

5.评估模型构建

在构建城镇天然气输配系统的安全风险评估模型时，需要综合考虑多个因素，以确保评估结果的准确性和可靠性。

（1）需要明确评估的目标，即确定要评估的天然气输配系统的具体范围、关键设备和潜在风险点。这有助于确保评估工作的针对性和有效性。（2）根据评估目标和实际情况，选择合适的评估方法。常用的评估方法包括定性评估法、定量评估法和综合评估法。定性评估法主要依赖专家经验和专业知识进行主观判断；定量评估法则通过数学模型和统计数据对风险进行量化分析；综合评估法则结合定性和定量方法，综合考虑多种因素。（3）评估指标体系是评估模型的核心部分，它应涵盖天然气输配系统的各个方面，包括设备设施、人员操作、环境因素、管理因素等。具体指标可以根据实际情况进行选择和调整，但应确保指标具有代表性、可测量性和可操作性。（4）为评估指标设定合理的阈值和评分标准。这些标准应根据行业规范、历史数据和专家意见进行制定，以确保评估结果的客观性和准确性。

（5）将评估指标体系、评估方法和评估标准相结合，构建完整的评估模型。评估模型应能够综合考虑多个因素，对天然气输配系统的安全风险进行全面、系统的评估。（6）在构建完评估模型后，需要进行模型验证与优化。这包括使用历史数据或模拟数据进行测试，验证模型的准确性和可靠性。同时，根据测试结果对模型进行调整和优化，以提高其评估效果。（7）使用构建好的评估模型对天然气输配系统进行实际评估。在评估过程中，应收集相关数据和信息，并按照评估模型进行计算和分析。评估结果应能够清晰地反映系统的安全风险状况，为制定风险控制措施提供有力支持。（8）天然气输配系统的安全风险是动态变化的，因此评估模型也需要持续监控和更新。这包括定期收集新的数据和信息，对评估指标体系、评估方法和评估标准进行调整和优化，以确保评估模型的准确性和有效性。

6.风险控制措施建议

6.1技术层面的风险控制

定期对管道、阀门、调压器等关键设备进行检查与维护，及时发现并处理潜在的腐蚀、泄漏等问题。对于老旧设备，应制定更新计划，逐步替换为性能更优越、安全性更高的新型设备。利用物联网、大数据等先进技术，建立智能监测系统，实时监测管道压力、流量、温度等关键参数，以及设备运行状态，实现风险的早期预警和快速响应。在新建或改造天然气输配系统时，应充分考虑地质条件、气候条件等因素，采用科学合理的设计方案，确保系统的稳定性和安全性。同时，加强施工过程中的质量控制，确保施工质量符合相关标准和规范。

6.2管理层面的风险控制

建立健全天然气输配系统的安全管理制度，明确各级人员的安全职责，确保各项安全措施得到有效执行。同时，加强安全培训和宣传教育，提高员工的安全意识和操作技能。

建立健全安全监管体系，加强对天然气输配系统的日常监管和绩效考核，及时发现并纠正安全隐患。对于违规行为，应依法依规进行处罚，形成有效的震慑作用。制定完善的应急预案，明确应急响应流程、救援措施和物资储备要求。定期组织应急演练，提高应对突发事件的能力和水平。同时，加强与相关部门的沟通协调，确保在紧急情况下能够迅速有效地进行救援和处置。

6.3社会层面的风险控制

通过媒体宣传、微信公众号、手机短信发送、社区活动等方式，加强公众对天然气安全知识的了解和认识，提高公众的安全意识和自我保护能力。鼓励公众参与天然气输配系统的安全监督，建立举报奖励制度，对于发现的安全隐患或违规行为，及时向天然气公司反应，可同时向相关部门举报。加强天然气行业的自律管理，推动行业标准的制定和实施，提高整个行业的安全水平。

结束语
本文通过分析城镇天然气输配系统的安全风险识别与评估方法，提出了一套科学有效的风险评估体系。该体系能够全面评估系统的安全风险水平，为安全管理提供科学依据。然而，由于天然气输配系统的复杂性和不确定性，风险评估工作仍需不断完善和优化。因此，建议加强安全风险监测和预警，提高安全管理水平，确保城镇天然气输配系统的安全运行。

参考文献

[1]董先聚. 燃气输配管网系统风险评价及应用研究[D]. 黑龙江:哈尔滨工业大学,2018.