【正文】 念 ................................... 13 燃氣管道風(fēng)險評價需確定的要素 ..................................... 14 評價時的基本設(shè)想及管線分段的原則 ................................. 14 城市燃氣輸配管道風(fēng)險評價應(yīng)遵循的原則與步驟 ....................... 14 本章小結(jié) ........................................................ 15 第 3 章 燃氣輸配管道失效因素故障樹的建立與分析 ......................... 17 故障樹分析概述 ................................................... 17 故障樹分析的術(shù)語和符號 ........................................... 18 城市燃氣輸配管道失效故障樹的建立 ................................. 18 失效故障樹的定性與定量分析 ....................................... 24 故障樹的定性分析 ............................................ 24 故障樹的定量分析 ............................................ 26 實例分析 ......................................................... 33 本章小結(jié) ......................................................... 33 II 第 4 章 燃氣輸配管道泄漏的后果分析 .................................... 35 燃氣管道的泄漏模型 ............................................... 35 管道穿孔的泄漏模型 .......................................... 35 管道斷裂的泄漏模型 .......................................... 37 管道滲漏的泄漏模型 .......................................... 38 燃氣泄漏后的擴散模型 ............................................. 38 燃氣泄漏的射流模型 .......................................... 38 燃氣泄漏的高斯煙羽模型 ...................................... 41 燃氣泄漏的重氣擴散模型 ...................................... 44 燃氣泄漏后的燃燒與爆炸傷害模型 ................................... 47 燃氣泄漏的噴火燃燒模型 ...................................... 48 燃氣泄漏的爆炸模型 .......................................... 49 實例分析 ......................................................... 49 本章小結(jié) ......................................................... 50 第 5 章 輸配管道風(fēng)險評價指標(biāo)及其權(quán)重確定 .............................. 51 管道失效 因 素的評價指標(biāo) 及其等級劃分標(biāo)準(zhǔn) ........................... 51 第三方破壞 .................................................. 51 腐蝕 ........................................................ 54 設(shè)計 ........................................................ 60 操作 ........................................................ 62 管道失效 后果的評價指標(biāo) 及其等級劃分標(biāo)準(zhǔn) ........................... 64 評價指標(biāo)權(quán)重的確定 ............................................... 66 判斷矩陣廣義一致性變換的定義與性質(zhì) .......................... 67 與相關(guān)文獻中有關(guān)結(jié)論的對比分析及幾點思考 .................... 72 基于分辨率的權(quán)重公式 ........................................ 74 求解各評價指標(biāo)的權(quán)重 ........................................ 74 本章小結(jié) ......................................................... 79 第 6 章 基于集對分析的風(fēng)險綜合評價方法研究 ............................ 82 基于五元聯(lián)系數(shù)的風(fēng)險綜合評價方法 .................................. 82 集對理論概述 ................................................ 82 風(fēng)險的同異反評價模型 ........................................ 83 風(fēng)險的趨勢分析 .............................................. 84 集對勢 ...................................................... 86 應(yīng)用舉例 .................................................... 86 勢級的風(fēng)險矩陣表征方法 ...................................... 92 基于三元聯(lián)系數(shù)矩陣的風(fēng)險綜合評價方法 .............................. 93 III 失效后果與失效可 能性的同異反評價模型 ........................ 93 基于聯(lián)系數(shù)的風(fēng)險矩陣 ........................................ 94 聯(lián)系數(shù)的態(tài)勢排序 ............................................ 94 風(fēng)險的趨勢分 析 .............................................. 94 應(yīng)用舉例 .................................................... 96 本章小結(jié) ......................................................... 98 第 7 章 城市燃氣輸配管道的風(fēng)險管理 ................................... 100 城市燃氣輸配管道風(fēng)險管理的概念及主要環(huán)節(jié) ........................ 100 風(fēng)險評估 ................................................... 101 制定風(fēng)險控制對策 ........................................... 102 實施控制對策 ............................................... 103 建立城市燃氣管道的地理信息系統(tǒng) .................................. 104 本章小結(jié) ........................................................ 105 第 8 章 結(jié)論與展望 ................................................. 105 本文的研究成果 .................................................. 105 不足與展望 ...................................................... 106 致 謝 ........................................................... 107 參考文獻 .......................................................... 108 附錄 1 ............................................................ 116 附錄 2 ............................................................ 117 附錄 3 ............................................................ 119 附錄 4 ............................................................ 123 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及科研成果 ................................ 125 西南石油大學(xué)博士研究生學(xué)位論文 1 第 1 章 緒論 問題的提出 城市燃氣是一種清潔、優(yōu)質(zhì)、高效能源。大力發(fā)展城市燃氣，不僅 能夠極大 提高工業(yè)生產(chǎn)水平、 方便群眾生活，而且能夠顯著減少城市大氣污染，改善城市居住環(huán)境， 提升城市環(huán)境質(zhì)量， 對我國城市的 “節(jié)能減排，低炭經(jīng)濟” 及 可持續(xù)發(fā)展有著重要 作用。 從上世紀(jì) 80 年代改革開放起，東北老工業(yè)城市以及北京、上海等城市已經(jīng)建成了低壓人工燃氣輸配 管道 系統(tǒng) [1]。 截至 2020 年，我國各種城市燃氣管道的總長已經(jīng)超過12萬公里 [2]。 為了提高天然氣在城市能源消費中的比重，近幾年來， 我 國進行了大規(guī)模天然氣管道的建設(shè)，隨著“西氣東輸管道” 、“川氣東送”、 “中哈管道”、“中亞管道” 、“廣州、福建和浙江的 LNG”等工程 項目 的投產(chǎn)與竣工， 將大幅增加供氣規(guī)模，大量中小城市則由燃氣的空白狀態(tài)跨越地進入燃氣 使用 的時代 ； 我國 “十二五規(guī)劃”指出 ，未來幾年 ， 將 加強我國現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)和 綜合運輸體系建設(shè)，完善油氣管網(wǎng)，推動能源生產(chǎn)和 利用方式變革，構(gòu)建安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟、清潔的現(xiàn)代能源產(chǎn)業(yè)體系。 這些措施與規(guī)劃，必將導(dǎo)致我國 城 市燃氣的迅速發(fā)展，為工業(yè)生產(chǎn)、人民生活提供更多的優(yōu)質(zhì)能源。 但是 ，人類在享受這些 清潔能源帶給的 便 利 與舒適 的同時，也為自己埋下了事故隱患 。 目前我國 60%的大型城市都埋設(shè)了大量燃氣管道，并且大多數(shù) 城市的燃氣管道已經(jīng)運行 20 多年 [3]， 許多 管道已經(jīng)老化，腐蝕嚴重，極易發(fā)生燃氣的泄漏。 由于燃氣具有 易燃、 易爆且有一定毒性的特點，一旦發(fā)生事故將會造成人員傷亡、財產(chǎn)損失。 伴隨著 城市 燃氣設(shè)施的迅速增加， 燃氣 使用的量越來越多，范圍也越來越廣，在城市 燃氣系統(tǒng)中發(fā)生的泄漏、火災(zāi)與爆炸等事故的數(shù)量和等級也在不斷上升， 城市燃氣安全問題越來越突出。 以下是從互聯(lián)網(wǎng)收集的近 年來發(fā)生在我國部分地區(qū)的城市燃氣 泄漏 事故。 2020 年 3月 12日，寧波江北區(qū)青林灣小區(qū)附近的一 個工地上發(fā)生管道燃氣泄露事故，遠遠地就能聞到一股濃烈的煤氣味，極 易引發(fā)中毒，燃氣濃度一度達到爆炸極限，并造成周圍道路長時間封閉，整條環(huán)城北路幾乎癱瘓，經(jīng)燃氣搶修人員與消防官兵多次努力，險情才得以化解。 2020 年 1月 14日， 山東省青島市佳木斯路與錯埠嶺三路交匯處發(fā)生了嚴重 的 燃氣爆炸 事故 ，原因是 鋪設(shè)煤氣管道時，管道從房屋下面鋪設(shè) ，導(dǎo)致 鋪設(shè)在該房屋地下 的 煤氣 管道泄漏，煤氣從下水道大量涌入衛(wèi)生間所致。 2020 年 3月 15日，在武漢漢口黃浦大街建設(shè)大道路口附近二環(huán)線施工工地，由于施 工方的疏忽，挖掘機將一根直徑 400 毫米的天然氣 管道挖破，大量天然氣帶著壓力噴薄而出，爆燃起火，燒毀旁邊一住戶 家中的大半財物 ，雖然沒有造成人員傷亡，但數(shù)千群眾被緊急疏散。 2020 年 7月 10日，北京建材城西路與黃平路十字路口地面塌陷，造成該路段燃氣 城市燃氣輸配管道風(fēng)險評價方法及應(yīng)用研究 2 管道發(fā)生局部滲漏 。 主要原