1、燃气管道的故障树定量评价方法摘要:燃气管道在运行过程中可能受到包括腐蚀、操作不当、管理不善、工况条件等诸多因素的影响导致某部分的管段发生失效。本文用故障树法对管道定性和定量分析,找出导致顶事件发生的可能的指标因素,求出最小割集,确定了管道的薄弱环节以及存在的问题。 关键词:故障树;油气管道;风险评价 中图分类号:X820.4 文献标识码: A 文章编号: 故障树方法 故障树分析方法是一种由结果推原因的逻辑推理方法,属于演绎分析法1。其从一个可能的事故一层一层的逐步寻找引起事故的触发因素,分析这些因素之间的逻辑关系,用逻辑图把之间的关系表示出来。 整个故障树的建立要首先确定和熟悉系统,找到故障的
2、顶事件,广泛收集资料、详细调查原因,从而确定引起故障的所有可能的因素,理清这些因素之间的逻辑关系和层次关系,构造并修改简化故障树。 1.故障树定性分析 1.1 故障树的建立 首先确定顶事件,可以把系统失效可能引起较大灾害事故的失效事件作为顶事件2。顶事件是故障树分析的起点,建立故障树时应针对分析对象的特点,寻找引起事故的主要危险因素,确定这些因素的逻辑关系和层次关系,并对建好的故障树进行详细分析。 按照顶事件确定原则,对于油气管线,选择“管道失效”作为顶事件,而引起管道失效的主要原因有“管道断裂” 、 “管道穿孔” ,再以这两个事件作为顶事件再做进一步的分析3。 表 1 中间事件表 表 2 基
3、本事件表 1.2 管道失效的影响因素分析 通过用下行法计算得到故障树有 93 个最小割集,其中 15 个一阶最小割集、31 个二阶割集、2 个三阶割集、6 个四阶割集、39 个六阶割集。故障树的最小割集中一阶和二阶是影响顶事件的主要因素,这些因素集中在第三方破坏、误操作和自然灾害这三个方面。 (1)第三方破坏 由于管道线路标志不明、巡线误工、农耕破坏以及管道上违章建筑等,直接导致事故的发生,这一因素的可改善性比较大,管道运行单位应加强管理,完善巡线人员责任制度,对管线作线路标志、对管线附近的居民进行管道维护教育,另外还要确定报警检测系统的灵敏性。 (2)误操作 误操作是影响管道最重要的因素集,
4、操作人员应该严格按照规程的要求进行操作,制定完善的操作流程和注意事项,对员工要进行全面的岗前教育,持证上岗、责任到人,在选择设计施工单位时,要选择资质较高的,以保证管道的设计和建设合理而且管道寿命得到保证。 (3)自然灾害 管道要设计有抗自然灾害的能力,否则一旦有自然灾害的发生必然会导致极为严重的后果,因为自然灾害的发生对管道的破坏是毁灭性的,一旦发生,有可能导致管道断裂、火灾甚至爆炸等大型事故,造成较大的经济和生命损失。 (4)腐蚀 虽然腐蚀因素并不是一阶最小割集,但是腐蚀因素出现在很多割集中,频率较高。故障树中六阶以上的割集中大都包括在腐蚀因素,因此,要充分重视腐蚀带来的破坏,要提升清管质
5、量,加强阴极保护,降低施工时应力的存在等。 结束语: 故障树法是风险评价中最常用的分析方法之一。通过定性分析发现导致管道失效的主要原因是:第三方破坏、腐蚀、自然灾害及管材缺陷等,其中误操作影响较大。在此基础上研究探讨了故障树的定量分析方法,只需要给出基本事件发生概率,就可以求出顶事件概率和各重要度。参考文献 1盐见弘,岛冈淳,石山敬幸.故障模式和影响分析及故障树分析的应用M.北京.机械工业出版社 2易云兵,基于风险评价的输气管线设计方法研究D.四川.西南石油大学.2005 3董玉华,余大涛,高慧临等.油气管道的故障树分析J.油气储运,2002,21(6)1517,29 作者简介:孟繁博,男(1983-)辽宁丹东人,主要从事城市燃气工作