城镇燃气埋地聚乙烯管道重大危险源评估技术研究

城镇燃气埋地聚乙烯管道重大危险源评估技术研究

卫彦军

卫彦军

山西金达丰天然气开发有限公司山西省临汾市041000

摘要：实现对系统运行规律的正确描述和有效控制，通过采用灰色关联分析方法，在充分揭示危险源的存在及其发生可能性的基础上，系统分析危险源的数量、种类、性质和级别，从而实现对城镇燃气埋地聚乙烯管道重大危险源进行辨识和评估，以解决管道评估过程中信息不全面、无典型统计规律的问题，为准确发现和有效控制重大危险源，提供科学依据，提高管道风险评估的准确性和可靠性。当前，我国绝大部分的城镇燃气埋地聚乙烯管道已经普遍应用了10年以上，在管道应用年限不断增长的同时，管道因老化、地基沉降、外力作用等因素的影响，更易致使管道出现安全隐患，并将由此使得广大人民群众的生命财产安全将面临着巨大的安全威胁。对此，怎样能够就城镇燃气聚乙烯管道重大危险源作出科学、合理的评估，将是预防安全事故危险的一项重要手段，据此，下文将就城镇燃气聚乙烯管道重大危险源评估技术来展开具体探讨。

关键词：城镇燃气；聚乙烯管道；危险源；评估技术；分析

引言：目前，我国在用城镇燃气埋地聚乙烯管道已经使用了10～30年，随着管道使用年限的增加，管道老化及施工造成的损伤，以及因地基沉降与第三方外力的作用，极易导致管道产生缺陷，发生泄漏和爆炸事故，给国家经济、人民生活及生命财产带来巨大损失。因此，如何准确评估城镇燃气埋地聚乙烯管道重大危险源，是实施埋地管道风险评估、及时发现事故隐患、降低管道风险和实施科学防护的重要手段。自20世纪60年代以来，重大危险源危险性评估技术在航空、航天、核工业、化工、石油、建筑、煤炭等领域被逐步推广和普及。经过多年的研究和发展，目前常用的危险源辨识方法有事件树法、故障树法、管理疏忽和危险树法、安全检查表法等分析方法，它们在显性危险源辨识时应用效果较好，但像埋地管道这类隐性危险源的辨识和评估技术研究尚处于起步阶段。由于城镇燃气聚乙烯管道容易受外界环境及地区差异性影响，导致城镇燃气聚乙烯管道失效和产生安全隐患的因素较多且复杂，大多具有模糊性和不确定性，并呈现出一定灰色特性，难以用传统的数学模型加以描述。

1.危险源指标体系构建

在城镇燃气聚乙烯管道所较常出现的危险源主要来自于对管道的设计、制造、运输、埋设、运行等多个环节，在这些环节当中发生频次最多的隐患问题包括有管道老化、设计不合理、制造质量存在缺陷、在运输或埋设管道时操作不当导致管道受损。基于对上述城镇燃气埋地聚乙烯管道所较常出现的隐患问题分析，现就从聚乙烯管道的设计、制造、运输、埋设及运行五个环节来构建起危险源指标体系。城镇燃气聚乙烯管道危险源是指在管道设计、制造、运输、埋设、运行过程中可能存在的因设计不合理、制造质量问题、运输及埋设损伤、土壤侵蚀、生物侵食、老化、植物根系作用、地质沉降、第三方破坏，以及在工艺装置、阀门等设备设施与其连接部位钢塑转换处损坏而导致燃气泄漏的各种危险因素。在广泛调研和分析总结国内外有关城镇燃气聚乙烯管道事故原因基础上，基于危险源的属性特征，从埋地管道设计、制造、运输、埋设、运行等五个方面深入剖析导致管道事故的风险因素，从而建立城镇燃气埋地聚乙烯管道的危险源指标体系。

1.1设计环节

科学化的设计方案将直接决定着管道整体是否能够得以正常、有序的运转，从城镇燃气埋地聚乙烯管道的设计标准来看，导致管道出现安全隐患问题的危险源指标具体就包括了以下几方面要素：一是压力与温度；二是管壁厚度；三是管沟设计；四是力学性能；五是对设计标准的实际执行情况。

1.2制造环节

在开展聚乙烯管道制造之时，加强对制造过程当中的工艺控制异常关键，必须要求加强对工艺参数，物料熔体温度及压力做到精确化的控制。采取实时监控措施，通过自检与抽检相结合的方式来保障检验质量，而通常在制造环节当中会与危险源存在密切相关性的指标具体就包括了：一是原材料质量；二是加工水平；三是企业资质；四是出厂检验等四方面内容。

1.3运输环节

聚乙烯管材在由生产厂家被运输到施工现场的过程当中，所采取的运输方式、防护措施、装卸方式均会对管材生产带来直接性的影响，若在其中的任何一项环节出现问题便会致使管道受损。在运输环节当中导致管材出现重大危险源的指标具体就包括了：一是运输方式；二是防护措施；三是损伤检验三方面的内容。

1.4埋设环节

在此环节当中，针对施工工艺加强控制与监督管理异常关键，由于施工操作的不规范以及监管措施不当将会直接导致管道质量面临着巨大的安全隐患，在埋设环节当中所牵涉到的主要危险源指标具体就包括了：一是熔接质量；二是最小埋深；三是工序管理；四是管线标识等四个方面的内容。

1.5运行阶段

在城镇燃气聚乙烯管道敷设时一般会随建筑情况、路面情况和环境情况等变化而变化，会对城镇燃气埋地聚乙烯管道的安全运行产生影响，路面施工、动物活动、微生物侵食、根系作用、土壤侵蚀、老化开裂、占压、地质沉降、第三方破坏等都有可能导致管道破坏，其涉及的主要危险源指标有：第三方破坏、地质沉降破坏、白蚁啃食、土壤侵蚀、植物根系破坏、自然老化、占压。

2.实例分析

为确保所作出的评估模型完全正确，现以某段埋地燃气聚乙烯管道为评估对象。该段管道长3.5km，最小埋深1.9-2.1m，常规工作压0.55MPa，为次高压管道，管径565mm，使用年限9年，每周至少巡线1次，管道沿线标识明确，管沟湿度较小且沟上部为粘土层，路面为柏油路面，对此段管道制定了详细的应急处置方案，抢险资源丰富；管道段人口密度大，是全市人口最大的地段之一，属于主干交通道路，车流通行量大，且在该管道所处地段有大型商用住宅区建设项目，极易遭受施工破坏。在管道沿线人口聚积密集，有数栋高层办公楼及大型商场，一旦出现安全事故，其所引发的事故后果将不堪设想。对此就结合该段管道的施工危险源分析，现选取20个危险源因素作为对该段管道危险源进行辨识的主要对象，n=20，依据各处危险源的具体情况，邀请有关专家对各处危险源因素挨个进行分数评价，进而将其平均值予以计算求出，由此便可获得各项危险源的指标分值。

总结：总而言之，对于城镇燃气埋地聚乙烯管道的运行会受制于多方面因素的影响，其中具体就包括了对管道的设计、制造、运输、埋设、运行等诸多环节。在本次研究中就针对城镇燃气埋地聚乙烯管道重大危险源构建了评估模型，能够较为精确的显示出各危险源间的相关性及作用原理，并基于关联度分析计算来对城镇燃气埋地聚乙烯管道各项危险源的危险程度作出更加直观性的评价，从而便可更为明确的掌握各项危险因素的程度，并最终可为城镇燃气管道的后期管理及维护工作提供详实的基础数据，并为下一步管道风险评估打下坚实基础。

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