摘要：本文以燃?xì)夤艿里L(fēng)險評價的發(fā)展趨勢為基點，介紹并分析了當(dāng)前我國城市燃?xì)夤艿赖奶匦院惋L(fēng)險評價技術(shù)現(xiàn)狀以及常用的風(fēng)險評價方法，針對風(fēng)險評價存在的問題，重點闡述了筆者對燃?xì)夤艿里L(fēng)險評價研究的人因分析、適用性、相關(guān)性和完整性等方面的一些思考與建議。
隨著建設(shè)事業(yè)的高速發(fā)展，人們的環(huán)保意識越來越強，可以預(yù)見，在不久的將來，城鎮(zhèn)對作為清潔能源燃料—天然氣的需求必將迅猛增長，燃?xì)廨斔凸艿辣貙⒖焖倥d建。我國現(xiàn)有燃?xì)夤艿来蠖嗍巧鲜兰o(jì)70、80年代所建，它們大多面臨腐蝕、破裂等問題，因而必須對管道進(jìn)行維修、更換，但如果對所有將到期或超期的管道都更換，沒有必要也不經(jīng)濟(jì)，而管道風(fēng)險評價技術(shù)可以對這些作出評測，給出維修、更換、預(yù)防事故的合理建議，減少事故發(fā)生的幾率，維護(hù)人們生命財產(chǎn)安全。同時管道風(fēng)險評價既可用于已建管道，也可用于在建和擬建管道，為管道事業(yè)的發(fā)展做出應(yīng)有貢獻(xiàn)。本文介紹了我國城市燃?xì)夤艿莱Ｓ蔑L(fēng)險評價方法，并詳細(xì)闡述了自己的獨特構(gòu)想，與同仁共同探討。
1、燃?xì)夤艿里L(fēng)險評價國內(nèi)研究技術(shù)進(jìn)展及局限
風(fēng)險評價是對事故發(fā)生可能與后果嚴(yán)重程度的綜合度量，事先給出分析對象的風(fēng)險預(yù)報。量化管道各管段的事故可能和后果嚴(yán)重度,評定其風(fēng)險等級,進(jìn)而實現(xiàn)分級管理和風(fēng)險維修。國內(nèi)從事管道風(fēng)險評價的研究始于20世紀(jì)90年代中期，研究人員依托W.K.Muhlbauer的《管道風(fēng)險管理手冊》，提出了一系列切實可行的用于油氣長輸管線的評價方案，促使油氣長輸管道的風(fēng)險評估技術(shù)發(fā)展迅速。雖然我國學(xué)者已在長輸管道方面進(jìn)行了大量研究并取得了眾多成果，但因我們自身條件限制，管道風(fēng)險評價研究的許多領(lǐng)域尚未涉及，而對城市燃?xì)夤芫W(wǎng)（線）的研究則更顯不足，“十五”科技計劃將城市燃?xì)夤艿赖娘L(fēng)險評估作為重點研究內(nèi)容。而“十一五”國家科技支撐計劃已將“城市市政管線的安全可靠性”作為重點項目專題，其中包含了燃?xì)夤芫€這一重要課題，由此可見管理層對燃?xì)夤艿腊踩\營的重視，也表明了進(jìn)行城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險評價的緊迫性和重要性。
城市燃?xì)夤芫W(wǎng)不同于油氣長輸管線，其附屬設(shè)備眾多，燃?xì)夤艿里L(fēng)險影響因素（管網(wǎng)規(guī)劃、管道設(shè)計、第三方破壞等）也較長輸管線多許多，而且城市環(huán)境各不相同，燃?xì)夤艿捞匦砸灿兴煌?，加?0、80年代我國城市燃?xì)夤艿澜ㄔO(shè)初期并沒有保留相應(yīng)的數(shù)據(jù)資料，導(dǎo)致進(jìn)行風(fēng)險評價研究的資料大量缺失，投入使用后的管道運行工況完全依靠人工記錄，這些客觀因素增加了建立城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險評價方法和模型的難度，削弱了管道風(fēng)險評價的效用性和準(zhǔn)確性、科學(xué)性。目前在城市燃?xì)夤艿里L(fēng)險評價方面尚未形成系統(tǒng)、完整的風(fēng)險評估技術(shù)，常用的評價方法對管道運行的各種缺陷無法做實際意義上的定量的描述，評分的人為主觀性較大，評價結(jié)果與實際狀況有許多差異，實際應(yīng)用受到一定局限。鑒于我國目前的燃?xì)夤艿拦芾砗瓦\行體制,對事故可能影響因素和控制措施以及事故后果嚴(yán)重度的評價更應(yīng)考慮我國的價值取向,對社會、政治、經(jīng)濟(jì)等多方面因素進(jìn)行綜合分析后才能最終評定。因此，應(yīng)該將管道的可靠性分析、檢測評價和風(fēng)險分析等技術(shù)有機結(jié)合，形成一整套完整性評價技術(shù)與方法，為管道的運行管理、檢測、維修和更換提供全面、可行的依據(jù)和措施，提高現(xiàn)役管道運行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，形成我國特有的管理、操作、運行、維護(hù)的措施和技術(shù)規(guī)范。
2、風(fēng)險評價技術(shù)方法
風(fēng)險評價根據(jù)潛在危險發(fā)生的概率確定風(fēng)險的可接受程度，決定是否采取措施，以減少和降低潛在危險所帶來的預(yù)期經(jīng)濟(jì)損失和人身安全。風(fēng)險評價主要解決風(fēng)險來源辨識、失效概率和失效后果評價等方面的問題。風(fēng)險評價方法按評判的準(zhǔn)確性來分有定性、定量和介于前兩者的半定量評價。前者對待評價對象做出定性評判說明；定量評價技術(shù)則利用統(tǒng)計概率論、可靠性技術(shù)等對風(fēng)險做定量評價決策；半定量評價則介于兩者之間利用數(shù)值體現(xiàn)指標(biāo)重要性，兼顧二者優(yōu)勢，并能十分精確的進(jìn)行評判。
2.1定性風(fēng)險分析
定性分析是找出系統(tǒng)存在何種危險及誘因，這些因素在何種條件導(dǎo)致管道失效以及對系統(tǒng)的影響程度，制定出預(yù)防措施。該方法基于決策科學(xué)和統(tǒng)計理論,對存在的風(fēng)險進(jìn)行感性評價，根據(jù)專家觀點提供低、中、中高和高風(fēng)險的相對等級評價結(jié)果，具有簡便、直觀、快速的特點，但不能量化事故發(fā)生的頻率和損失后果。常用故障樹分析法(或稱FTA)和故障類型及影響分析(或稱FMEA)。
FTA運用邏輯演繹法分析產(chǎn)生事故的原因和結(jié)果及事件間的某種特定組合關(guān)系，找到規(guī)避事故的措施。從某一特定事故出發(fā)，運用邏輯推理識別出潛在影響因素，求出事故發(fā)生的概率，提出風(fēng)險控制方案。
FMEA建立在工程鑒定和預(yù)先準(zhǔn)備好的工程數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，是一種能對元件或系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險評估的方法。從失效可能和失效后果兩方面以失效概率的形式對管線進(jìn)行風(fēng)險評價，為設(shè)備提供設(shè)計改進(jìn)意見和為新項目提供指導(dǎo)，并處理有效信息，無需特別的軟件支持，且能用成熟的風(fēng)險模型為工程技術(shù)人員提供確定性指導(dǎo)。
2.2半定量風(fēng)險分析
管道風(fēng)險半定量分析法以風(fēng)險的數(shù)量指標(biāo)為基礎(chǔ)，對管道事故損失后果和事故發(fā)生概率按因素的權(quán)重值各自分配一個指標(biāo)，運用算術(shù)法將事故概率和后果嚴(yán)重度指標(biāo)組合，從而形成一個相對風(fēng)險值，能夠克服定量評價在實施中缺少數(shù)據(jù)的困難。常用方法有W.K.Muhlbauer的專家評分指標(biāo)法和現(xiàn)在引入模糊數(shù)學(xué)的綜合評價法。
目前我國風(fēng)險研究者普遍采用W.K.Muhlbauer的專家評價模型。該法通過對引起管線失效的各因素進(jìn)行評分，結(jié)合管線失效后果，形成一個相對風(fēng)險指標(biāo)來表示總的風(fēng)險程度?？煞忠韵聨撞剑孩倬C合考慮評價的精確性和最優(yōu)經(jīng)濟(jì)性對被評對象合理分段；②對失效因素引起的危險大小分配評分指數(shù)和權(quán)重；③根據(jù)資料對各管段評分并求指數(shù)和；④確定泄漏影響系數(shù)并計算相對風(fēng)險值。
引入模糊數(shù)學(xué)進(jìn)行燃?xì)夤艿里L(fēng)險評價的半定量法，充分考慮城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的紛繁復(fù)雜，承認(rèn)失效因素和相互關(guān)系的模糊性，并進(jìn)行定量計算。為使城市燃?xì)夤芫W(wǎng)評價結(jié)果更詳細(xì)精確，充分發(fā)揮模糊數(shù)學(xué)適于非線性系統(tǒng)或系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型不準(zhǔn)確甚至難建立的優(yōu)勢，引入模糊數(shù)學(xué)方法將是極為有效的。通過專家使用模糊語言對失效因素引起管道失效的程度做出評判，構(gòu)造權(quán)重向量和關(guān)系矩陣，得到模糊評判向量，從而對燃?xì)夤艿赖娘L(fēng)險等級做出評價。
2.3定量風(fēng)險分析
定量風(fēng)險分析利用隨機變量和隨機過程處理引起管道事故的因素，約定一個有明確物理意義的單位量化事故發(fā)生概率和損失后果，計算出管道的風(fēng)險值，分析過程復(fù)雜但結(jié)果嚴(yán)密而準(zhǔn)確，但必須建立完備的資料庫，掌握裂紋擴展和管材腐蝕等機理，建立數(shù)學(xué)模型求解，結(jié)果精確性取決于原始數(shù)據(jù)的完整性、模型的精準(zhǔn)性和分析方法的合理性。評價結(jié)果可用于安全、成本、效益的分析，這是前兩類方法都做不到的。包括模擬仿真和概率法、結(jié)構(gòu)可靠性評估等分析法。
模擬仿真和概率法利用蒙特卡洛原理從預(yù)先設(shè)定集合中隨機抽樣，對系統(tǒng)部件在多階段出現(xiàn)的不安全情形進(jìn)行計算機仿真，分析各階段各元件可靠度因素，統(tǒng)計成敗情況，評估每一組合發(fā)生的概率和造成的后果，區(qū)分各因素對風(fēng)險影響的重要程度，得到所需的多種故障和相關(guān)安全指標(biāo)，以概率分布表示各結(jié)果。
結(jié)構(gòu)可靠性評估以失效數(shù)據(jù)、分析模型、構(gòu)件狀態(tài)假設(shè)等為基礎(chǔ)，并結(jié)合最優(yōu)化技術(shù)、經(jīng)濟(jì)分析，綜合考慮由分布函數(shù)描述影響因素的隨機變量，為結(jié)構(gòu)可靠度的計算提供依據(jù)，確定是否需要維修或繼續(xù)觀察。對燃?xì)夤芫W(wǎng)而言，需做管道靜態(tài)分析和壽命期內(nèi)的綜合分析，是近幾年新興起來的定量評價方法。
3、管道風(fēng)險評價的思考和建議
3.1建立評價的人因分析
隨著加工工藝的發(fā)展，設(shè)備自身的可靠性也提高，人的行為對系統(tǒng)安全性的影響也越來越大，人類心理存在潛在規(guī)律，情緒定律告訴我們，人百分之百是情緒化的。即使說某人很理性，但當(dāng)這個人很有“理性”地思考問題的時候，也受到他當(dāng)時情緒狀態(tài)的影響。經(jīng)筆者調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)今燃?xì)夤艿里L(fēng)險分析中基本未考慮人因?qū)υu價的影響，而在燃?xì)夤芫W(wǎng)的潛在風(fēng)險中，人的行為（風(fēng)險評價人員和管網(wǎng)沿線的社會人）是很重要的因素，貫穿燃?xì)夤艿里L(fēng)險評估的整個過程，對評價結(jié)果起決定性作用。有統(tǒng)計顯示，近年來因人為失誤引起的事故約占事故總數(shù)的80%～95%。其中單純就燃?xì)夤艿里L(fēng)險評價方面的影響因素而言，所涉及的人因筆者認(rèn)為主要包括評價者的素質(zhì)和管線周邊的社會群體。
評價人員素質(zhì)對管道風(fēng)險評價的影響主要表現(xiàn)為：①缺乏實踐經(jīng)驗，理論素養(yǎng)淺薄。體現(xiàn)在辨識隱患的洞察力和時效性差、對評價對象的深層理解不夠，處理實際問題的能力不強等。②責(zé)任心缺失，敬業(yè)精神和意識不強。如實地取樣避繁、難就簡，調(diào)查數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等。③公德意識和法律意識淡薄。體現(xiàn)在偽造數(shù)據(jù)，項目評價敷衍了事等。④評價人員的心理狀態(tài)：體現(xiàn)在評價人員在進(jìn)行該項工作時的心情舒暢程度，態(tài)度端正與否，情緒狀況如何。我們知道人是受情緒控制的動物，情緒心態(tài)的好壞直接影響到人的意識行為，情緒的波動直接影響辦事的優(yōu)劣。而就管線環(huán)境的社會群體而言主要包括：①管線周邊人員的人文素養(yǎng)；②管線周邊人員的安全意識；③管線周邊人員的生活水平和環(huán)境等。這些因素對燃?xì)夤艿赖娘L(fēng)險評價造成潛在影響，同時，研究中我們應(yīng)當(dāng)注重人的價值體現(xiàn)，值得我們深入研究。在對人的因素的研究中，涉及到行為學(xué)、心理學(xué)，社會心理學(xué)等方面的知識，人作為有思維能力和情緒化的動物，所實施的行為受到大腦意識的支配、調(diào)節(jié)以及心態(tài)變化的影響，故而人因在人類從事的各項活動中占有很重要的地位，在管道風(fēng)險評價的眾多方面牽涉到人的因素，筆者認(rèn)為十分有必要對其進(jìn)行深入研究。
3.2建立合理的資料篩選制度
影響系統(tǒng)評價方案的優(yōu)劣很大程度上受研究資料的影響，進(jìn)行燃?xì)夤艿里L(fēng)險評價前我們必須要做的一項工作就是采集、篩選資料，資料采集的好壞直接關(guān)系到整個評估工作的效率和效果。資料篩選主要有以下幾方面：①歷史資料的詳實性，它將直接影響管道風(fēng)險評價方案的選取、 制訂研究內(nèi)容和方法以及風(fēng)險評價的后續(xù)工作。②資料采集手段：研究人員應(yīng)盡可能的通過多渠道、 多方式去獲取研究對象的資料，綜合采用試驗測試、現(xiàn)場調(diào)研、走訪管道設(shè)計方等獲取資料，而今有些研究者圖省事，采集方法單一，影響了評價結(jié)果的準(zhǔn)確性。③資料的可信度和一致性，應(yīng)仔細(xì)辨識資料的真?zhèn)?，并盡可能親自去獲取研究對象的最原始資料， 達(dá)到數(shù)據(jù)與評價對象的一致性，從而提高風(fēng)險評價的可行性和可信度。
3.3 評價方式和模型的選取分析
城市燃?xì)夤艿赖奶卣髋c長輸油氣管道有許多差異，不能把評價長輸管線的方法照搬套用。 實際上，城市燃?xì)夤艿啦煌愋鸵蛩厮N涵的內(nèi)容往往有本質(zhì)的差別,各影響因素的關(guān)系錯綜復(fù)雜,有些因素的交互作用非常強烈, 不宜忽略同類影響因素的相互關(guān)系，而應(yīng)綜合考慮這種關(guān)系并采用分散賦值、健全模型等辦法評價。 城市燃?xì)夤艿涝诠艿涝O(shè)計、施工、運行管理等方面有自身固有的特點， 如城市燃?xì)夤芫W(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、 設(shè)計規(guī)劃和建設(shè)周期、 腐蝕與防護(hù)方式、缺陷檢測等都跟長輸管線有很大差異，在選擇風(fēng)險評估方法一定要考慮被評對象的特點以及可以獲得的資料， 根據(jù)城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的實際狀況確定合理的評價模型。對某些城市管網(wǎng)的相似環(huán)境、相似狀況可采取類比分析法對同類問題進(jìn)行類比風(fēng)險分析，節(jié)省分析時間、提高分析效率和效果。
3.4 建立燃?xì)夤芫W(wǎng)的完整性評價和管理體系
完整性評價和管理是指管道公司根據(jù)不斷變化的管道因素, 獲取與專業(yè)管理相結(jié)合的管道完整性的信息, 持續(xù)地對管道潛在風(fēng)險因素進(jìn)行識別和評價，并采取相應(yīng)的控制對策，將風(fēng)險水平始終控制在合理的、可接受的范圍內(nèi), 以最終達(dá)到減少和預(yù)防發(fā)生管道事故、 經(jīng)濟(jì)合理的保證管道的安全運行的目的。包括對管道本體的適用性評價、管道和站場設(shè)施故障診斷、地質(zhì)災(zāi)害評估等，并運用 IT 技術(shù)提升管道的完整性評價和管理水平。 當(dāng)前國內(nèi)對城市燃?xì)夤艿涝谕暾燥L(fēng)險評價方面研究才剛剛起步，研究面較窄，由于燃?xì)夤艿缽V布于密集的居民區(qū)，對居民生活影響很大，因此，進(jìn)行完整性風(fēng)險分析顯得尤為重要，為此我們應(yīng)當(dāng)聯(lián)合相關(guān)專業(yè)，充分借鑒國外研究成果，加大力度對這些方面進(jìn)行深化研究，促使管道運行管理更科學(xué)。
3.5 加快通用性、相關(guān)性及指標(biāo)體系建立研究
現(xiàn)今我們針對燃?xì)夤艿里L(fēng)險的研究僅局限于對管道局部和某一城市管網(wǎng)的研究， 單獨剝離各因素而未考慮因素間的相互聯(lián)系， 而實際影響因素是相互關(guān)聯(lián)的， 并且評估指標(biāo)的選取方法不一致、 不全面， 或沒有足夠代表性使得對相同特性的管線也缺乏十分相近的認(rèn)識。部分成果缺乏通用性，基本不能用于相似的城市燃?xì)夤芫W(wǎng)， 管理層應(yīng)組織制定一些通用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)并加大這方面的投入。為此，筆者建議今后應(yīng)加快管道風(fēng)險評價的通用性研究， 綜合考慮并建立相對統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和執(zhí)行規(guī)范， 做到既科學(xué)合理，又兼顧完備性、獨立性、針對性、相關(guān)性，還能從總體上反映實際風(fēng)險狀況的指標(biāo)體系以更好的指導(dǎo)燃?xì)夤艿里L(fēng)險研究， 提高城市燃?xì)夤芫W(wǎng)的安全水平。指標(biāo)體系應(yīng)力求符合具體情況，從實踐中提煉指標(biāo)，通過評價并應(yīng)用于實踐接受檢驗，不斷完善通用性指標(biāo)，對于特定系統(tǒng)，應(yīng)該靈活處理。
4、結(jié)束語
城市燃?xì)夤艿赖娘L(fēng)險構(gòu)成是一個包含眾多因素和復(fù)雜內(nèi)在關(guān)聯(lián)的體系，因此，我們必須利用決策理論，根據(jù)研究對象的實際情況建立合理模型，并選取適當(dāng)?shù)脑u價方法。 風(fēng)險評估不僅預(yù)測了系統(tǒng)發(fā)生各項事故的概率， 而且分析了其發(fā)生的原因和造成的后果， 評價結(jié)果還能真實反映城市燃?xì)夤芫W(wǎng)系統(tǒng)的安全狀況，幫助改進(jìn)和降低損害事件發(fā)生的可能性，給燃?xì)夤咎峁┖侠眍A(yù)防信息，給管理層、操作者合理建議，進(jìn)行最佳運行控制和提高對設(shè)備的可信度，從而帶來較大的安全效益和經(jīng)濟(jì)效益， 促進(jìn)城市整體安全水平不斷提高。
