天然气管道失效可能性灰色多层次分析

孙鑫 张三栋 代志光

摘要：随着我国社会经济的快速发展，各行各业对天然气的需求量一直在不断上升，然而天然气管道的风险评价失效可能性分析在实际运行过程中存在很多不足，按照天然气系统工程的基本原理和工程实际情况对油气管道的危险性进行分析，建立了管道实现可能性的风险因素层次图，应用灰色多层次管道失效可能性分析模型能够有效提高天然气管道的运行效率。

关键词：天然气管道;失效可能性;灰色多层次

天然气在利用管道输送过程中的危险性较大，主要是由于天然气管道是一种易燃、易爆物质，在发生事故以后造成的破坏性非常大，会对社会造成严重的影响，因此加强天然气管道的安全问题，受到了社会各界的关注，管道系统风险主要是有失效可能性和发生事故的后果性两部分组成，因此对天然气管道进行失效，可能性分析有着非常重要的意义。目前我国对天然气管道失效可能性分析主要采用了肯特评分法其中应用了较多的模糊综合评析法，模糊综合评价法能够更好地解决难以量化的不确定问题，但是所采取的步骤相对复杂，对数学知识的要求较高，而灰色分析主要是利用灰色系统的理论和方法，针对预定目标对评价对象，在某一阶段内的状态进行有效分析。同时灰色分析法能够实现多层次的处理工作，在分析过程中能够循环进行。多层次的灰色分析能够有效满足复杂系统的需求，因此采用多层次灰色分析法，对天然气管道失效可能性对分析工作尤为重要。

1失效可能性的多层次灰色模型

多层次灰色分析模型对于天然气管理来讲是一种非常重要的管理技术，一些发达国家已经通过该技术获得了更多的经济效益和社会效益，所以我国也应该借鉴国外现有的技术来研究和制定适合我国的天然气管道多层次灰色风险评价技术，以便能够帮助我国的管道维护和管理，并且可以运用到新管道的设计和路线研究中去，对我国天然气管道建设非常有帮助。

1.1管道风险因素分析

管道风险因素的分析主要目的是有效整理管道在运行过程中的失效因素，为管道可能性分析提供基础。管道失效主要分为三种情况其中包含：穿孔、泄漏、断裂等方面。通过对国外的天然气管道失效数据可以发现在天然气事故中：断裂占18%，穿孔占35%，泄漏占70%。其中发现造成这些管道失效的原因就是由于管道腐蚀、材料本身的原因、自然因素、施工单位的设计因素、第三方破坏等，最主要的原因就管道腐蚀和第三方破坏所造成的。

1.2管道失效可能性风险因素层次体系

油气管道在进行运行过程中需要建立失效因素层次体系，该层次体系要包含科学性、全面性、可行性的原则。要充分考虑到运输管道的特点，同时结合我国目前油气管道在进行勘察过程中的设计，施工和运行水平，通常情况下将第三方破坏腐蚀设计原因和误操作来作为管道失效可能的一级风险因素，在一级风险因素的下面建立在二级风险因素。

管道系统的综合失效可能性主要有四个一级指标的失效可能性进行综合计算可以得出，而每一个一级指标的失效可能性由二级指标的失效可能性进行计算得出，在该过程中所采取的方法为多层次灰色方法。

1.3危险识别

利用灰色多层次危险识别的用途就是用来总结当管道失效后对当地所造成的影响，其中包含对居民、环境等的危害。造成危险的主要来源就是天然气管道在长期使用后因为腐蚀、地心引力对管道所造成的伤害，比如，管道破裂和泄漏。管道公司一定要利用现有的工程经验进行风险评价技术分析，进一步对各种危险因素进行分析，列出不同的风险概率值。常见的方法主要包含：失效模式、影响分析、危机分析等，选择较大的风险来源进行修正和防护，危险出现后对居民的人身安全和自然环境造成影响，所以相关单位一定要把危险识别做得更加全面，这样才能尽可能地避免风险事故的发生，如果危险识别做得不够全面就造成管道公司把精力浪费在没有用处的地方，这样就大大降低了管道的安全性。

1.4灰色多层次风险分析

在风险分析中主要包含失效概率计算和失效后果计算。灰色多层次分析法中失效概率計算的方法主要有统计法和解析法，统计法主要是收集一些历史性的失效数据进行风险分析，然后得出某种危险在以往中所发生的频率，并且通过该数据得出频率预测将来所发生的危险;解析法不能能够很好地解释天然气管道的风险，所以解析法不能计算天然气的失效概率，因此只能用统计法来计算天然气的失效概率。

失效后果计算。当天然气管道由于某种原因而导致泄漏和爆炸后所产生的后果可以利用事件树来进行分析。天然气出现泄漏首先要考虑的就是对人体的伤害，其次是对环境的危害。对人体的伤害又可分为短期伤害、长期伤害、死亡或者对人体表面的伤害，比如烧伤和呼吸问题。对环境的危害主要分为对大自然生态系统的危害，比如影响水资源，破坏地质环境和污染空气等。

2结束语

综上所述，天然气管道在实际运行过程中，由于自身和外界因素的特点，在运行过程中会存在很多安全隐患，因此进行天然气管道的安全评价工作是风险管理中最有效的方法，但是单一的评价方法往往只是针对某一特定方面，难以完全揭示整个天然气管道系统的实际进行情况。因此需要采用多种方法进行综合评估，灰色分析法能够将变成思想与灰色理论进行有效结合，可以有效处理天然气管道系统，在风险评价过程中所出现的问题。通过采用灰色多层次的理论，能够对天然气管道风险状况进行有效分析评价指标的选取不会受到指标种类和数量的影响，能够有效解决天然气管道在进行风险评估过程中，定性和定量指标共存的现象，确保评价效果更加具有科学性。

参考文献

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