城镇燃气管道第三方破坏因素的模糊概率分析.pdf

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1、第34卷第2期HEALTH．SAFETYANDENVIRONMENTRill,、安至与环境109城镇燃气管道第三方破坏因素的模糊概率分析李军1’2张宏11．中国石油大学(北京)机械与储运学院，北京102249；2．中石油昆仑燃气有限公司，北京100101摘要：随着城镇燃气管网覆盖面的扩大，燃气事故严重影响城镇公共安全。城镇燃气管道第三方破坏，已成为燃气管道泄漏事故的主要因素。基于专家判断法，识别得出城镇燃气管道第三方破坏的56个风险因素；采用模糊数学中的模糊集合理论，得到56个风险因素的模糊概率数值，找出薄弱环节，针对性提出防范措施，并验

2、证防范措施的有效性。研究成果可以指导燃气企业加强安全管理，有效降低燃气管道第三方破坏事故风险，提升燃气管道系统的安全性。关键词：城镇燃气管道；第三方破坏；模糊概率；风险因素；评价DOI：10．3969／j．issn．1006—5539．2016．02．0240前言城镇燃气管道第三方破坏事故频繁，已成为燃气管道破坏的主要因素，如2015年7月20f3，兰州大学燃气管道被第三方施工挖断，燃气泄漏爆炸，造成31人受伤¨1。因此，找出城镇燃气管道第三方破坏的风险因素，确定管道被破坏的概率，制定对应措施显得尤为重要。国内外对长输管道的第三方破坏的风

3、险评价较多旧。，美国MuhbauerWK编写了《管道风险管理手册》。3。，英国健康与安全委员会研制了MSIHAP软件可计算管道的失效风险HJ，西南石油大学开发了输气管道风险评价软件bo，中国石油管道研究中心研发了定量风险评价软件∞。。国内对城镇燃气输配系统的评价研究也较多，张增刚等人，将模糊数学引入到燃气输配系统的安全评估中川；何淑静等人，计算得出了上海城市燃气输配管网的模糊失效率哺1；靳书斌等人，对高压燃气管道第三方破坏失效概率进行了计算一1；黄小美等人，建立了燃气管道失效概率评估方法¨⋯。城镇燃气管道处于人口稠密区，管道沿线施工频繁，

4、第三方破坏时有发生，破坏概率影响因素较多，但相应的研究较少。本文利用模糊数学中的模糊集合理论，对识别出的城镇燃气管道第三方破坏的风险因素计算出模糊概率数值，找出薄弱环节，针对性提出防范措施。1模糊概率评估计算方法城镇燃气管道第三方破坏的风险因素较多，如挖掘、巡检人员责任心不强、施工单位配合程度等，这些因素具有不确定性和随机性。本文采用模糊数学中的模糊集合理论对其进行量化处理，采用梯形、三角形分布确定如图1的模糊集合隶属函数．厂(x)，进而确定基本事件的模糊概率¨“。图1自然语言的模糊数收稿日期：2015一12—29基金项目：国家自然科学基

5、金项目(51534008)作者简介：李军(1979一)，男，山东泰安人，高级工程师，博士研究生，主要从事城市燃气安全管理工作。10天然号与石油NATURALGASANDOlL2016年4月1．1对风险因素作主观判断兼顾专家意见的精确性及工作量，参考李青等人模糊重要度分析方法的研究¨2I，专家对风险因素可能性大小进行判断。设定评估范围：很小(VS)、小(S)、较小(Rs)、中等(M)、较大(RL)、大(L)以及很大(VL)。1．2通过隶属函数量化专家意见采用模糊集的d截集对专家评估意见进行综合处理。13】，采用图1的隶属函数，得到各模糊语言

6、对应的模糊数形的关系函数：，，(z)=工一Ⅱ0．1b一戈0．10(口≤z≤n+0．1)(b一0．1≤石≤b)(1)(n+0．1≤戈≤b一0．1)(其他)式中：n、b分别代表自然语言模糊数的上、下限。，l·0(0≤石≤0·1){等(0．1<戈如2)【o(其他)『箐(o．8≤z姐9)㈠㈣9。蕊㈨，(2)(3)1．3计算模糊可能性值根据左右模糊数排序法Ⅲ。15I，将模糊数转化为模糊可能性值FPS。该方法定义的最大模糊集和最小模糊集分别为：(0<戈<1)(其他)(0<戈<1)(其他)表1城镇燃气管道第三方破坏调查表(4)则模糊数形的左右模糊可能性

7、值分别为：FPJs。(W)=sup[fⅣ(x)^f⋯(戈)]。(51即s。(W)=sup[f矿(戈)八f。i。(戈)]因此，模糊数形的模糊可能性值为：FPJs(W)=[FP5。(W)+1一即S。(W)]／2(6)1．4将模糊可能性值转化为模糊概率值FP．s：脑‘删≠0)(7)lo(卯s：o)㈣．3叭×【需]“(8)LFPSf形)J、’2应用实例2．1应用对象选取某燃气公司下属单位某街道压燃气管道作案例。管道位于市中心区域，管道长度10．4km，设计埋深1．8m，实际平均埋深1．7m，管材为聚乙烯材质，其中管径160mm长度7．2km，管径

8、200mm长度3．2km，配有巡线人员3名，该燃气公司有相应的巡检制度、会签制度、现场监护制度及应急预案等管理制度。2．2确定专家评估小组选取来自城镇燃气管道设计、施工、维修、运营、安全和科技