城市地下管线安全管理体系建设研究

孙平 朱伟 郑建春

摘要：从保证管道安全的角度入手，探索了管道完整性管理技术，综合考虑了信息采集、风险评估、决策管理三个方面，初步构建了地下管线安全管理体系框架，为城市地下管线的日常安全管理工作提供了一定的参考依据。

关键词：地下管线；安全；完整性管理；管理体系

1 国内外地下管线管理现状

西方国家对地下管线的安全问题非常重视，美国、加拿大、英国等国家的管线公司都开始研究管道完整性管理问题，并就严防管线破坏颁布了一些安全法律法规[1-2]，旨在进一步确保地下管网的安全，进一步阐明管道运行人员的资格认证和管道完整性管理的概念。在安全技术方面，国外比较重视过程控制的研究，注重研究开发和提高管道监控系统和计算机网络管理系统的自动化水平；将风险分析的方法应用到油气管道，对新建或已建管道进行风险评估，逐步建立起管道安全评价与完整性管理体系的各种有效的评价方法；实行了风险管理制度，对风险进行正确和科学地识别、评价和有效地管理，将危害降低至目前可以接受的最低水平，实施风险管理示范规划活动。在管线泄漏检测技术的开发上，提高检测数据的可靠性，大力研发非开挖检测技术。

国内在地下管线的管理方面缺乏地下管线基础资料[3-5]，已建的地下管线数据库不够精确完整，在管线的建设方面缺乏科学的规划设计，管线一旦投入生产使用监管力度不够，缺乏有效检测技术手段和必要的维护保养措施，地下管线安全管理意识薄弱，造成了我国管道事故发生率居高不下。

2 地下管线安全管理体系的建立

管道完整性管理是当前国际管道业的普遍管理模式，管道的完整性管理涉及内在和外在两方面的问题，内在的问题主要有管道自身老化，管壁因腐蚀、磨蚀而变薄；管线存在变形、制造和焊接等缺陷；管道介质中的腐蚀成分及疲劳腐蚀等。外在因素是指第三方施工、地质因素和自然环境等。管道完整性管理体系主要包括数据采集与分析、风险评估、决策管理三个层面，管道完整性管理技术主要包括安全检测与评估、风险评价技术和修复技术。

2.1 地下管线完整性管理信息系统

城市地下管线完整性信息是指在城市规划区范围内，埋设在城市主干路、次干路、支路、社区道路以及城市广场等区域地下管线的走向、空间位置、基本属性及其附属物、管线腐蚀及缺陷状况等信息。城市地下管线信息具有统一性、精确性、完整性和基础性等特点，应真实反映地下管线现状，为管线日常管理和事故应急救援提供数据信息支撑。

城市地下管线完整性管理信息系统应能快速提供现势性强、真实准确的地下管线信息，并能基于现势数据实现快速查询、综合分析、辅助设计等操作。城市地下管网系统可以认为是一个涉及数据获取，数据加工，数据入库，数据管理、编辑，数据分析、输出的GIS系统工程，在地下管线探测技术、数字测绘技术、计算机技术、网络技术、GIS技术、数据存储技术的支撑下，通过建立城市地下管线信息数据库和共享平台，最终为城市各种与地下管线相关的业务应用系统提供数据共享计算服务。可以将系统层次结构分为信息采集、功能实现、数据输出三个部分，见图1。

2.2 地下管线完整性管理风险评估

地下管线运行风险评估是在信息采集的基础上，基于信息系统中的基础数据、运行数据、检测数据的统计分析，界定风险评估的涵盖范围、确定管网失效因素、进行危险源辨识、确立风险评价指标，充分利用管线事故库和管线安全运行知识专家库，结合腐蚀管道剩余强度评估、可靠性评定和剩余寿命预测等专项评价结果，建立一个科学的评估体系，选择有效的评估方法，对影响城市地下管线风险的各相关因素进行定性的定量的分析，并根据相应的风险标准，评价管线系统风险的可能性及其严重程度，进而判断管线的运行风险。风险评估流程见图2。

2.3 地下管线完整性管理决策

地下管线完整性管理体系的另一组成部分是决策管理，决策过程是风险管理不可缺少的一个重要环节。决策分析的主要依据来源于风险评估的结果。风险控制主要包括失效的预防措施和风险的降低措施两部分，在风险评估的基础上，通过决策和实施，达到减少风险并合理分配资源的目标。失效预防包括含有缺陷结构的适用性评价技术、管线检修维护技术等，风险降低措施包括基于风险的法规、基于风险的检测预测等。

风险控制技术包括宏观控制技术和微观控制技术。宏观控制技术以整个风险控制对象为对象，运用系统工程原理对风险进行有效控制。采用技术有：法制手段（政策、法令、规则制度）、经济手段（奖、罚）和教育（长期的、短期的、学校的、社会的）。微观控制技术以具体的危险源为控制对象，以系统工程原理为指导，对风险进行控制。采用技术有：施工技术（设计思想、设计参数、铺设方式、焊接工艺）、防腐保护技术（涂层防护、阴级保护、增设牺牲阳极、杀菌剂保护）、检测技术（在役管线的内外腐蚀、局部变形、焊缝裂纹检测）、监测技术（泄漏监测、故障监测、介质质量监测、预警技术）等，风险决策流程见图3。

3 结论

本文将基于风险的完整性管理技术纳入城市地下管线的日常安全管理工作，构建了信息采集、风险评估、决策管理子框架，用来指导管线的维护和检查工作，对地下管线日常安全管理工作有一定支撑作用，为预防和减少事故发生具有重要的现实意义。

参考文献

[1] 朱文鉴，王立平，张建元. 国内外非开挖施工技术现状及我国发展对策[J].非开挖技术，2003，20 (1)：1-8.

[2] 李文波，苏国胜. 国外长输管道安全管理与技术综述[J].安全健康和环境，2005，5 (1)：1-3.

[3] 赫建忠，江贻芳，贾志英. 城市地下管线信息化建设的必要性及其主要任务[J].测绘通报，2008（6）：14-16.

[4] 周立国，冯学智，佘江峰，等. 城市综合地下管线信息系统实现及几个关键问题探讨[J].GIS技术，2008（2）:80-85.

[5] 崔国梁. 城市地下管线管理现状与管理科学化[J].城建档案，2005（3）:24-25.

（责任编辑：文雪峰）