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[摘 要]探究天然气管网脆弱性从管网内部与外部环境出发,辨识脆弱性因素。对以往国内出现的天然气管网事故进行统计分析,探究致使事故发生的原因,辨识天然气管网存在的脆弱性风险因素。市政天然气管网具有不同方面的脆弱性风险因素,不同方面的脆弱性风险因素导致不同的事故后果。管网自身脆弱性主要体现在前期设计与施工、材料自身缺陷等;外部环境脆弱性主要体现在地震等自然威胁与人为蓄意、非蓄意破坏等人为威胁。
[关键词]管网;脆弱性;天然气
中图分类号:TP987 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)14-0145-01
1天然气管网的組成
经调查、研究得知,天然气管网系统一般情况下包括门站、储配站或输配站、输配管道、调压装置、电力系统、监控系统等部件。
1.1门站
门站主要接收从各个油田远道而来的气源,导入城市运行所需的天然气,对天然气进行必要的计量、质检,并在天然气中加入加臭剂,天然气外泄时在达到其下限20%时易于被发现,并会按城市所需供应天然气的输配需求,控制与调节用于城市所需天然气的压力、流量,在有需要时将天然气进行净化,保证输入城市的天然气质量与安全。
1.2储配站
天然气管网中储配站发挥着一定作用,具体作用有:(1)储备一定量天然气调节用气高峰,保证足够用气量;(2)在输气装备出现短暂性故障或对管道进行必要维修时,保证正常供气量;(3)对城市所需多种天然气进行充分混合,使其组成均匀;(4)将管网运输的天然气进行一定程度加压(减压),保证输配管网或用户天然气具有充足压力。
1.3输配管道
输配管道包括超高压、高压、中压、低压管网等设备设施,它们将被门站处理后的天然气运输配送到管网中各储气点、调压室、用户等,并保证输送过程中输气的稳定性与及时性。
1.4天然气调压站
天然气管网中调压站用来把输送天然气的管网内的压力协调到下级设备或者用户需用的压力值,保障天然气在管网中顺利完成输送,并保障调节后的管网中天然气压力保持稳定,顺利完成管网中的压力调节。
2天然气管网脆弱性因素分析
(1)脆弱性
对脆弱性的具体定义,各个研究领域依据各自研究对象、研究内容、研究意义、研究性质的不同,在定义具体内容、形式、结构等方面也会具有较大差异。像社会学主要研究人类社会、政治和经济之间存在的脆弱性关系,多注重对人文系统实施探究与研讨,但自然学对脆弱性的研究则主要侧重在对生态系统的研究上,脆弱性的相关研究应从外界的破坏、干扰为切入点着手,研究系统状态变化的趋势和能力。
起初关于脆弱性的具体观点,是由地学专家Timmerman发表的,他表示用度表征脆弱性,并且,在存在灾害时,系统反应出的灾害对系统造成的伤害程度为脆弱性。从相关具体定义可知,系统中存在的脆弱性具有以下特征:处于非正常状态下,系统因受到外界干扰表现出来的一种特性;系统不能正常工作;处于风险状态,可能引发灾害;并且不能自身恢复。
对于脆弱性的相关研究与探索,初始时期主要集中在地学相关领域,主要针对风险与灾害、环境和资源、全球环境变化、生态系统等问题。自上世纪九十年代以来,世界范围的恐怖主义威肋、迅猛骤增,这使得一些政府和相关学者认识到必须要对关键基础设施进行必要保护与维护。因而,美国联邦政府就此成立了关键基础设施保护主席委员会(PCCIP),其相关行政指令中明确指出:一些基础设施重要性是绝不容忽视的,一旦它们中的任何一部分出现损坏或者失效,将会严重降低整体网络系统运行、服务功效,甚至能够使得与其相互关联、依附的其他设施显现关联失效响应;一般情况下,将较关键的基础设施分为八大部分,其中有:电力、油气、通信、水利、紧急服务、交通、金融和政府服务。目前,有关基础设施的脆弱性相关评价系统己初步建好,社会各界对脆弱性研究施与了越来越多的关注与重视。
(2)网络脆弱性
相互关联、依存的关系及概念在网络系统的基础设施内部和网络系统基础设施之间均十分重要。在网络系统当中,系统中组成网络的多种因素彼此影响,当某些因素被破坏或者丧失原来的服务功效时,该系统中存在的其他因素功效也会受到不同程度的破坏,这会使得整体网络服役功效下降;并且在网络系统中存有非常重要的关键因素,一旦它的功能损失,会造成极为严峻的整个网络系统服役功效丧失的现象发生。网络系统中各种设施间也是相互影响依附的,一种关键网络设施的破坏将使得一系列与之相互影响依附的网络设施发生相应的关联失效现象,例如交通设施损坏会使得地区经济效益受到影响。因此,找出网络系统中的关键网络因素或具有相似脆弱程度的部分是网络脆弱性评价的基础,对于减少灾害损失、划分网络规划、实施优先级具有理论指导意义。
(3)与脆弱性相关的概念
安全、风险、隐患以及脆弱性等概念均是用来表征系统安全状态的相关指标,是安全界不断进步发展的必然结果。安全指在系统中没有威肋、的出现,无危险、无破坏、无损害;是一种不存在无法接受风险与危害的状态;在人类社会活动中,把系统全面的运作状态可能对环境、社会、生命安全可能造成的危害调控在可接受范畴的状态。安全无绝对、是相对的,随着现代科技持续发达、人类社会逐渐的进步、相关研究深度渐进的变化,安全生产的相关标准也发生着不同程度的变化与改进。
风险是发生突发事件并随之带来不利后果的可能性。一般情况下具有动态性、不确定性、不利性、未来性等特征,将风险具体表达为:风险二发生可能性后果严重程度。隐患是指任意能够直接或者间接造成危害或疾患、财富亏损、工作场地环境损害的某种不安全状态或不安全行为,是能造成人身危害或者经济亏损的潜在危险。
由此可见,安全、风险、隐患等概念都是表征或评价系统安全程度的指标量,而脆弱性也是表征系统安全性的指标,它更接近于系统的可靠性,对于系统的风险性和安全性来说,脆弱性更为具体些,是系统某环节或某一位置的固有特性,能较好反映系统遭受外界环境、人为破坏、外力干扰等诸多因素破坏影响的易损性、敏感性和不稳定性,一般作为安全预警的指标来对其进行探索与研究。脆弱性能够对某个环节的安全进行评估,也能够对整个系统进行危险性、安全性评估与测评。但之前一般是针对整个系统进行安全评价,并需要对整个系统进行数据采集、处理和评估,工作量非常繁重。然而,脆弱性评估可以应用到对系统的某个部位的评估,这使得安全评价更具有针对性,能够有效降低工作成本,提高工作效率。
(4)市政天然气管网脆弱性含义
不同研究领域,对脆弱性的剖析、定义相异。通过大量资料收集与学习了解到,从不同领域脆弱性及其相关内容来看,脆弱性具有一定的共同特点:脆弱性是表征、描述系统状态的一种属性,是系统本身固有的,且受外部环境因素影响。目前,对城市基础设施脆弱性研究己有不少,但对天然气管网脆弱性研究很少。
本文提出市政天然气管网的脆弱性含义包含以下三方面内容:①管网自身容易导致事故发生的特性,即自身脆弱性;②管网外部环境中容易导致事故发生的特性,即外部环境脆弱性;③管网在被破坏或发生事故后的恢复能力,即恢复能力脆弱性。脆弱性是表征、描述、体现市政天然气管网状态的一种属性,是管网自身本来就存在。
3天然气管网脆弱性风险因素的辨识与分析
通过学习与探究,本文认为市政天然气管网的脆弱性可分为自身脆弱性、外部环境脆弱性及恢复能力脆弱性。自身脆弱性与天然气管网各组成部分有关,重点表现在管网本身存在的致灾因素,像管网的前期施工等对管材影响和管网的自身特质;外部环境脆弱性包括自然灾害以及人为破坏,自然灾害主要包括地震、泥石流、洪涝等,人为破坏重点表现在人为蓄意侵袭与意外事件等。恢复能力脆弱性主要表现为应急预案、救援力量、救援机构完整度。
参考文献
[1]崔永鸿,崔月冬,李海霞,等.城市燃气管网系统脆弱性分析与评估[J].重庆科技学院学报(自然科学版),2012,(04):87-89+96.
[2]李海霞,孙宝江,谭诗谣,等.城市燃气管网系统脆弱性影响因素分析[J].重庆科技学院学报(自然科学版),2013,(04):95-97.
[关键词]管网;脆弱性;天然气
中图分类号:TP987 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)14-0145-01
1天然气管网的組成
经调查、研究得知,天然气管网系统一般情况下包括门站、储配站或输配站、输配管道、调压装置、电力系统、监控系统等部件。
1.1门站
门站主要接收从各个油田远道而来的气源,导入城市运行所需的天然气,对天然气进行必要的计量、质检,并在天然气中加入加臭剂,天然气外泄时在达到其下限20%时易于被发现,并会按城市所需供应天然气的输配需求,控制与调节用于城市所需天然气的压力、流量,在有需要时将天然气进行净化,保证输入城市的天然气质量与安全。
1.2储配站
天然气管网中储配站发挥着一定作用,具体作用有:(1)储备一定量天然气调节用气高峰,保证足够用气量;(2)在输气装备出现短暂性故障或对管道进行必要维修时,保证正常供气量;(3)对城市所需多种天然气进行充分混合,使其组成均匀;(4)将管网运输的天然气进行一定程度加压(减压),保证输配管网或用户天然气具有充足压力。
1.3输配管道
输配管道包括超高压、高压、中压、低压管网等设备设施,它们将被门站处理后的天然气运输配送到管网中各储气点、调压室、用户等,并保证输送过程中输气的稳定性与及时性。
1.4天然气调压站
天然气管网中调压站用来把输送天然气的管网内的压力协调到下级设备或者用户需用的压力值,保障天然气在管网中顺利完成输送,并保障调节后的管网中天然气压力保持稳定,顺利完成管网中的压力调节。
2天然气管网脆弱性因素分析
(1)脆弱性
对脆弱性的具体定义,各个研究领域依据各自研究对象、研究内容、研究意义、研究性质的不同,在定义具体内容、形式、结构等方面也会具有较大差异。像社会学主要研究人类社会、政治和经济之间存在的脆弱性关系,多注重对人文系统实施探究与研讨,但自然学对脆弱性的研究则主要侧重在对生态系统的研究上,脆弱性的相关研究应从外界的破坏、干扰为切入点着手,研究系统状态变化的趋势和能力。
起初关于脆弱性的具体观点,是由地学专家Timmerman发表的,他表示用度表征脆弱性,并且,在存在灾害时,系统反应出的灾害对系统造成的伤害程度为脆弱性。从相关具体定义可知,系统中存在的脆弱性具有以下特征:处于非正常状态下,系统因受到外界干扰表现出来的一种特性;系统不能正常工作;处于风险状态,可能引发灾害;并且不能自身恢复。
对于脆弱性的相关研究与探索,初始时期主要集中在地学相关领域,主要针对风险与灾害、环境和资源、全球环境变化、生态系统等问题。自上世纪九十年代以来,世界范围的恐怖主义威肋、迅猛骤增,这使得一些政府和相关学者认识到必须要对关键基础设施进行必要保护与维护。因而,美国联邦政府就此成立了关键基础设施保护主席委员会(PCCIP),其相关行政指令中明确指出:一些基础设施重要性是绝不容忽视的,一旦它们中的任何一部分出现损坏或者失效,将会严重降低整体网络系统运行、服务功效,甚至能够使得与其相互关联、依附的其他设施显现关联失效响应;一般情况下,将较关键的基础设施分为八大部分,其中有:电力、油气、通信、水利、紧急服务、交通、金融和政府服务。目前,有关基础设施的脆弱性相关评价系统己初步建好,社会各界对脆弱性研究施与了越来越多的关注与重视。
(2)网络脆弱性
相互关联、依存的关系及概念在网络系统的基础设施内部和网络系统基础设施之间均十分重要。在网络系统当中,系统中组成网络的多种因素彼此影响,当某些因素被破坏或者丧失原来的服务功效时,该系统中存在的其他因素功效也会受到不同程度的破坏,这会使得整体网络服役功效下降;并且在网络系统中存有非常重要的关键因素,一旦它的功能损失,会造成极为严峻的整个网络系统服役功效丧失的现象发生。网络系统中各种设施间也是相互影响依附的,一种关键网络设施的破坏将使得一系列与之相互影响依附的网络设施发生相应的关联失效现象,例如交通设施损坏会使得地区经济效益受到影响。因此,找出网络系统中的关键网络因素或具有相似脆弱程度的部分是网络脆弱性评价的基础,对于减少灾害损失、划分网络规划、实施优先级具有理论指导意义。
(3)与脆弱性相关的概念
安全、风险、隐患以及脆弱性等概念均是用来表征系统安全状态的相关指标,是安全界不断进步发展的必然结果。安全指在系统中没有威肋、的出现,无危险、无破坏、无损害;是一种不存在无法接受风险与危害的状态;在人类社会活动中,把系统全面的运作状态可能对环境、社会、生命安全可能造成的危害调控在可接受范畴的状态。安全无绝对、是相对的,随着现代科技持续发达、人类社会逐渐的进步、相关研究深度渐进的变化,安全生产的相关标准也发生着不同程度的变化与改进。
风险是发生突发事件并随之带来不利后果的可能性。一般情况下具有动态性、不确定性、不利性、未来性等特征,将风险具体表达为:风险二发生可能性后果严重程度。隐患是指任意能够直接或者间接造成危害或疾患、财富亏损、工作场地环境损害的某种不安全状态或不安全行为,是能造成人身危害或者经济亏损的潜在危险。
由此可见,安全、风险、隐患等概念都是表征或评价系统安全程度的指标量,而脆弱性也是表征系统安全性的指标,它更接近于系统的可靠性,对于系统的风险性和安全性来说,脆弱性更为具体些,是系统某环节或某一位置的固有特性,能较好反映系统遭受外界环境、人为破坏、外力干扰等诸多因素破坏影响的易损性、敏感性和不稳定性,一般作为安全预警的指标来对其进行探索与研究。脆弱性能够对某个环节的安全进行评估,也能够对整个系统进行危险性、安全性评估与测评。但之前一般是针对整个系统进行安全评价,并需要对整个系统进行数据采集、处理和评估,工作量非常繁重。然而,脆弱性评估可以应用到对系统的某个部位的评估,这使得安全评价更具有针对性,能够有效降低工作成本,提高工作效率。
(4)市政天然气管网脆弱性含义
不同研究领域,对脆弱性的剖析、定义相异。通过大量资料收集与学习了解到,从不同领域脆弱性及其相关内容来看,脆弱性具有一定的共同特点:脆弱性是表征、描述系统状态的一种属性,是系统本身固有的,且受外部环境因素影响。目前,对城市基础设施脆弱性研究己有不少,但对天然气管网脆弱性研究很少。
本文提出市政天然气管网的脆弱性含义包含以下三方面内容:①管网自身容易导致事故发生的特性,即自身脆弱性;②管网外部环境中容易导致事故发生的特性,即外部环境脆弱性;③管网在被破坏或发生事故后的恢复能力,即恢复能力脆弱性。脆弱性是表征、描述、体现市政天然气管网状态的一种属性,是管网自身本来就存在。
3天然气管网脆弱性风险因素的辨识与分析
通过学习与探究,本文认为市政天然气管网的脆弱性可分为自身脆弱性、外部环境脆弱性及恢复能力脆弱性。自身脆弱性与天然气管网各组成部分有关,重点表现在管网本身存在的致灾因素,像管网的前期施工等对管材影响和管网的自身特质;外部环境脆弱性包括自然灾害以及人为破坏,自然灾害主要包括地震、泥石流、洪涝等,人为破坏重点表现在人为蓄意侵袭与意外事件等。恢复能力脆弱性主要表现为应急预案、救援力量、救援机构完整度。
参考文献
[1]崔永鸿,崔月冬,李海霞,等.城市燃气管网系统脆弱性分析与评估[J].重庆科技学院学报(自然科学版),2012,(04):87-89+96.
[2]李海霞,孙宝江,谭诗谣,等.城市燃气管网系统脆弱性影响因素分析[J].重庆科技学院学报(自然科学版),2013,(04):95-97.