高立娜/華北理工大學(xué)建筑工程學(xué)院

城市燃氣系統(tǒng)抗震防災(zāi)風險評估

高立娜/華北理工大學(xué)建筑工程學(xué)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(zāi)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(zāi)害，其中燃氣系統(tǒng)在近年來災(zāi)害發(fā)生時所表現(xiàn)的一系列反應(yīng)和后果讓我們對燃氣系統(tǒng)在地震災(zāi)害發(fā)生時所面臨的應(yīng)對措施有了深刻的研究。城市燃氣系統(tǒng)在地震災(zāi)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(zāi)；風險評估

前言

我所研究的城市燃氣系統(tǒng)抗震防災(zāi)風險評估是以整個城市的燃氣管道分布、抗震防災(zāi)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(dǎo)致災(zāi)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(dǎo)致風險因素發(fā)生的條件越多，導(dǎo)致的后果越嚴重。影響災(zāi)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(dǎo)致災(zāi)害發(fā)生的一切自身條件因素；外在風險因素是指導(dǎo)致災(zāi)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(zāi)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(yīng)系統(tǒng)中，穩(wěn)定的氣源供應(yīng)是系統(tǒng)能夠安全運行的基礎(chǔ)，氣源中斷供應(yīng)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(dǎo)致城市天然氣供應(yīng)中斷，氣源中斷供應(yīng)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(yīng)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(yīng)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(zāi)害風險

城市天然氣供應(yīng)系統(tǒng)的自然風險是指系統(tǒng)受到氣候條件和自然災(zāi)害等不可抗力因素影響，致使城市天然氣供應(yīng)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(zāi)害。

三、結(jié)束語

通過權(quán)重分析對城市天然氣供應(yīng)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(zāi)害破壞六個一級風險，以及相應(yīng)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(zāi)提供了重要的理論基礎(chǔ)分析。并對相應(yīng)的應(yīng)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(zāi)害的發(fā)生提供有效的理論支持，并達到預(yù)防或減少災(zāi)害發(fā)生的概率。

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