高立娜/華北理工大學建筑工程學院

城市燃氣系統(tǒng)抗震防災風險評估

高立娜/華北理工大學建筑工程學院

城市燃氣系統(tǒng)遍布城市的各個角落，是一個城市的生命線。在地震災害發(fā)生時，城市的各個方面都會受到巨大的沖擊和嚴重的災害，其中燃氣系統(tǒng)在近年來災害發(fā)生時所表現(xiàn)的一系列反應和后果讓我們對燃氣系統(tǒng)在地震災害發(fā)生時所面臨的應對措施有了深刻的研究。城市燃氣系統(tǒng)在地震災害時的風險評估成為一項非常重要的研究內(nèi)容。

燃氣系統(tǒng)；抗震防災；風險評估

前言

我所研究的城市燃氣系統(tǒng)抗震防災風險評估是以整個城市的燃氣管道分布、抗震防災要求進行的綜合性評估，其實也就是對風險因素的研究。風險因素是指一切能都導致災害發(fā)生或直接影響系統(tǒng)正常工作的所有內(nèi)在或外在原因。導致風險因素發(fā)生的條件越多，導致的后果越嚴重。影響災害產(chǎn)生的可能性和程度的風險因素有兩類：內(nèi)在風險因素和外在風險因素。內(nèi)在風險因素是指導致災害發(fā)生的一切自身條件因素；外在風險因素是指導致災害發(fā)生的人為或外在條件產(chǎn)生的因素。

一、燃氣管網(wǎng)風險評價

（一）評價體系的建立

目標層：城市燃氣管網(wǎng)風險

因素層：一級因素：氣源風險W1、外力破壞W2、管網(wǎng)風險W3、使用不當W4、管理風險W5、災害破壞W6。

（二）判斷矩陣的構(gòu)造

各層之間的結(jié)構(gòu)能夠表示因素之間的關(guān)系，但是中層中的各個因素在目標的評價中占的比例基本不會完全相同，在評價者的心中，各個因素有一定的比例。

在確定各個因素的比例時，即比較n個因子對因素Z的影響程度。Saaty等人提出將因子進行兩兩對比，建成比對矩陣的方法。也就是說，每一次都選取兩個因素xi與xj，用aij來表達xi與xj對Z影響程度的比例，所有的對比用矩陣表示，A就成為了Z?X之間的判斷矩陣。從矩陣中可以看出，若xi與xj對Z影響的比例為aij，那么xj與xi對Z影響的比例為。根據(jù)線性代數(shù)的理論知識，如果矩陣滿足并且，那么矩陣A為正互反矩陣。aij值的確定可以根據(jù)標度值表，內(nèi)容如下：

標度值為1時，表明兩個比較的元素的重要性一樣；標度值為3時，表明兩個比較的元素，前者比后者稍重要；標度值為5時，表明兩個比較的元素，前者比后者明顯重要；標度值為7時，表明兩個比較的元素，前者比后者非常重要；標度值為9時，表明兩個比較的元素，前者比后者極其重要；標度值為2時，標度值為4、6、8時，表明處于以上判斷的中間程度；倒數(shù)表明i與j的重要性之比為aij，則j與i重要性之比

構(gòu)造燃氣系統(tǒng)評價的判斷矩陣

表1 判斷矩陣

層次單排序及其一致性檢驗在比較矩陣中，λmax為最大特征值，n為比較矩陣的階數(shù)

CI值的大小反映比較矩陣的一致性，值越小，一致性越高。

二、指標分析

（一）氣源風險

城市天然氣供應系統(tǒng)中，穩(wěn)定的氣源供應是系統(tǒng)能夠安全運行的基礎(chǔ)，氣源中斷供應是指天然氣開采中以及從生產(chǎn)地輸送到城市天然氣門站之前發(fā)生事故導致城市天然氣供應中斷，氣源中斷供應主要受氣源生產(chǎn)事故、氣源輸送事故以及事故下游點氣源儲存不足三方面因素影響。

（二）外力破壞

外力破壞，是指除管道職工和管網(wǎng)自身腐蝕外的其他因素對管道系統(tǒng)造成的破壞或活動。包括管道的泄漏、防腐層的損傷以及給管道造成的刮痕、壓坑等。第三方破壞是城市管道受到破壞的主要原因。分析城市天然氣管網(wǎng)系統(tǒng)的第三方破壞必須結(jié)合我國城市的發(fā)展有其自身特點，才能更準確地構(gòu)建城市管網(wǎng)系統(tǒng)第三方破壞的指標體系。

（三）管網(wǎng)風險

城市天然氣輸配系統(tǒng)由管網(wǎng)（高、中）、儲配站(事故氣源站和高、低壓儲配站)以及各類調(diào)壓站等組成。天然氣輸配事故主要集中在管網(wǎng)區(qū)域。各類事故氣源站、儲配站、調(diào)壓站等由于受外界影響小，事故非常少。

（四）使用不當風險

隨著城市建設(shè)的發(fā)展和人口密度的增加，天然氣用戶迅猛增加，民用燃具和工業(yè)用氣設(shè)備的種類也大大擴展，天然氣屬于易燃易爆的氣體，因此在使用不當時經(jīng)常會發(fā)生事故

（五）管理風險

城市天然氣供應系統(tǒng)管理風險是指由于組織機構(gòu)的設(shè)置和管理者能力等因素存在的缺陷和漏洞影響城市天然氣供應系統(tǒng)安全運行的可能性。管理風險主要體現(xiàn)在組織機構(gòu)的設(shè)置、管理制度和管理者能力三個方面。

（六）災害風險

城市天然氣供應系統(tǒng)的自然風險是指系統(tǒng)受到氣候條件和自然災害等不可抗力因素影響，致使城市天然氣供應系統(tǒng)不能穩(wěn)定運行的可能性。主要包括氣候條件和自然災害。

三、結(jié)束語

通過權(quán)重分析對城市天然氣供應系統(tǒng)進行了風險識別得出，氣源風險、外力破壞、管網(wǎng)風險、使用不當、管理風險、災害破壞六個一級風險，以及相應的二級風險并對各級風險進行了闡述。并且通過對燃氣管道的實際風險評估為研究燃氣管道的減災提供了重要的理論基礎(chǔ)分析。并對相應的應對措施提供了有效的理論支持和數(shù)據(jù)支持。從而為減少災害的發(fā)生提供有效的理論支持，并達到預防或減少災害發(fā)生的概率。

[1]金康錫,任愛珠.煤氣管道的震害率分析[ J].自然災害學報,2007,16(3):148-153.No.1228.

[2]李杰.生命線工程抗震基礎(chǔ)理論與應用[ M].北京:科學出版社,2005.

[3]金江軍,潘懋,徐岳仁.城市地震災害風險評價方法研究[ J].西北地震學報,2007,29(2):109-113.