賈寶祥 石曉鵬 劉博寧 趙敏

摘要：天然氣管道在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中由于架空部位的會(huì)受到地質(zhì)因素的影響，導(dǎo)致管道出現(xiàn)彎曲變形，如果管道彎曲變形嚴(yán)重，很有可能導(dǎo)致管道發(fā)生開(kāi)裂，造成天然氣泄漏現(xiàn)象，存在非常嚴(yán)重的安全隱患。天然氣泄漏不僅會(huì)發(fā)火災(zāi)和爆炸事故，還有可能對(duì)周圍的自然環(huán)境造成嚴(yán)重影響，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)社會(huì)造成不良的影響。需要加強(qiáng)天然氣管道基礎(chǔ)下沉造成彎曲變形的風(fēng)險(xiǎn)研究，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，從而有效提高天然氣管道的正常運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：天然氣管道;基礎(chǔ)下沉;風(fēng)險(xiǎn)分析

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)對(duì)于天然氣管理來(lái)講是一種非常重要的管理技術(shù)，一些發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)通過(guò)該技術(shù)獲得了更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，所以我國(guó)也應(yīng)該借鑒國(guó)外現(xiàn)有的技術(shù)來(lái)研究和制定適合我國(guó)的天然氣長(zhǎng)輸管道定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)，以便能夠幫助我國(guó)的管道維護(hù)和管理，并且可以運(yùn)用到新管道的設(shè)計(jì)和路線研究中去，對(duì)我國(guó)天然氣管道建設(shè)非常有幫助。天然氣管道在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中受到外界因素的影響，可能會(huì)發(fā)生各種彎曲變形的現(xiàn)狀，如果不及時(shí)進(jìn)行修整，很有可能導(dǎo)致天然氣管道發(fā)生破裂，從而造成嚴(yán)重的安全隱患。

1天然氣管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)現(xiàn)狀

從上個(gè)世紀(jì)80年代，我國(guó)才開(kāi)始建設(shè)天然氣管道，與此同時(shí)，很多專家才開(kāi)始對(duì)天然氣的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)進(jìn)行研究。相對(duì)于其他國(guó)家來(lái)講，我國(guó)的天然氣管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)還不成熟，目前還處于發(fā)展階段。近年來(lái)，我國(guó)的相關(guān)部門開(kāi)始大力研究和推廣風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)。天然氣管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)就是提前發(fā)現(xiàn)天然氣管道在運(yùn)行過(guò)程中所出現(xiàn)的問(wèn)題，從而提前制定相關(guān)解決措施，避免發(fā)生各種安全事故。目前，很多學(xué)者已經(jīng)提出多種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，例如故障樹(shù)分析法、專家評(píng)分指標(biāo)法、模糊綜合評(píng)價(jià)法以及模擬仿真和概率法等。這些方法的使用，能夠及時(shí)找出天然氣管道在運(yùn)行過(guò)程中所出現(xiàn)的問(wèn)題，并且能夠找到天然氣管道，問(wèn)題出現(xiàn)的原因，及時(shí)查到危險(xiǎn)源的存在，能夠在一定程度上確保天然氣管道的正常運(yùn)行。

另一方面，為了確保天然氣管道終端設(shè)施安全，很多研究學(xué)者還專門研究了不確定性分層風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，該方法的使用可以實(shí)現(xiàn)對(duì)天然氣管道終端設(shè)施的模糊評(píng)價(jià)。另外，相關(guān)學(xué)者還建立了破壞失效風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，用該方法可以對(duì)第三方破壞問(wèn)題進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，分層模糊評(píng)價(jià)方法也可以對(duì)第三方破壞問(wèn)題進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)。天然氣管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法遍布管道建設(shè)運(yùn)行以及維護(hù)的各個(gè)階段，針對(duì)各種風(fēng)險(xiǎn)類型制定出不同的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方案。目前，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)技術(shù)的發(fā)展能夠確保天然氣管道的正常運(yùn)行。

2管道變形情況

提供準(zhǔn)確的管道變形數(shù)據(jù)才能夠?qū)艿赖膽?yīng)力進(jìn)行分析，因此在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，需要利用水平以和精準(zhǔn)儀對(duì)于管道的彎曲部分進(jìn)行測(cè)量，主要是針對(duì)彎頭的焊接方向進(jìn)行變形測(cè)量。管道架空部位的彎曲變形尤為嚴(yán)重，其主要的原因是由于地基下沉而造成的管道彎曲變形，因此需要針對(duì)該部位進(jìn)行應(yīng)力分析，通過(guò)建立管道模型，可以分析出管道架空部位與埋地部位的應(yīng)力結(jié)果。

3天然氣管道彎曲變形的原因分析

由于管道所經(jīng)過(guò)的區(qū)域較為復(fù)雜，在周圍環(huán)境因素的影響下，很有可能出現(xiàn)地質(zhì)下沉的情況，在管道鋪設(shè)設(shè)計(jì)階段，對(duì)于地質(zhì)下沉情況無(wú)法進(jìn)行估計(jì)，因此在施工過(guò)程中無(wú)法按照相應(yīng)的施工要求進(jìn)行施工以及施工人員經(jīng)驗(yàn)不足是造成架空部位管道發(fā)生變形的主要原因。

如果管道的鋪設(shè)地帶為軟土地質(zhì)，通過(guò)對(duì)土壤中的各種成分進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)軟土地質(zhì)的基礎(chǔ)下沉最為嚴(yán)重，由于地基受到壓力的影響會(huì)發(fā)生基礎(chǔ)下沉，從而導(dǎo)致管道發(fā)生彎曲變形。

在地質(zhì)發(fā)生沉降以后，埋地管道會(huì)同地址一起進(jìn)行下沉，而由于架空支架在施工過(guò)程中進(jìn)行了加固處理，管道在支架的約束下，并不會(huì)跟隨埋地管道一起下沉，因此加工款到受到低應(yīng)力的影響，導(dǎo)致管道發(fā)生彎曲變形。

在施工過(guò)程中，工作人員并沒(méi)有按照相應(yīng)的施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，或者監(jiān)督管理人員經(jīng)驗(yàn)不足，導(dǎo)致施工質(zhì)量達(dá)不到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，彈簧吊架限位插銷人為拔出，造成彈簧吊架無(wú)法真正發(fā)揮作用，會(huì)跟隨土壤發(fā)生沉降變形。

4天然氣管道基礎(chǔ)下沉的風(fēng)險(xiǎn)分析

天然氣管道發(fā)生彎曲變形會(huì)造成天然氣泄漏，對(duì)周圍的環(huán)境以及居民造成嚴(yán)重的危害，在社會(huì)產(chǎn)生不良影響。天然氣管道在長(zhǎng)期使用后，由于基礎(chǔ)下沉而形成的彎曲變形會(huì)對(duì)管道的運(yùn)行造成嚴(yán)重傷害，因此天然氣管道企業(yè)需要對(duì)影響管道的各種危險(xiǎn)因素進(jìn)行分析，對(duì)不同的風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行評(píng)估，目前，在風(fēng)險(xiǎn)分析中主要包含失效概率計(jì)算和失效后果計(jì)算。其中失效概率計(jì)算的方法主要有統(tǒng)計(jì)法和解析法，統(tǒng)計(jì)法主要是收集一些歷史性的失效數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，然后得出某種危險(xiǎn)在以往中所發(fā)生的頻率，并且通過(guò)該數(shù)據(jù)得出頻率預(yù)測(cè)將來(lái)所發(fā)生的危險(xiǎn);解析法不能能夠很好的解釋天然氣管道的風(fēng)險(xiǎn)，所以解析法不能計(jì)算天然氣的失效概率，因此只能用統(tǒng)計(jì)法來(lái)計(jì)算天然氣的失效概率。

失效后果計(jì)算。當(dāng)天然氣管道由于彎曲變形而導(dǎo)致泄漏和爆炸后所產(chǎn)生的后果可以利用事件樹(shù)來(lái)進(jìn)行分析。天然氣出現(xiàn)泄漏首先要考慮的就是對(duì)人體的傷害，其次是對(duì)環(huán)境的危害。對(duì)人體的傷害又可分為短期傷害、長(zhǎng)期傷害、死亡或者對(duì)人體表面的傷害，比如燒傷和呼吸問(wèn)題。對(duì)環(huán)境的危害主要分為對(duì)大自然生態(tài)系統(tǒng)的危害，比如影響水資源，破壞地質(zhì)環(huán)境和污染空氣等。因此天然氣管道企業(yè)在進(jìn)行鋪設(shè)管道是應(yīng)當(dāng)對(duì)周圍的自然環(huán)境進(jìn)行調(diào)查和分析，選擇合適的方法對(duì)天然氣管道進(jìn)行鋪設(shè)，減少自然因素對(duì)天然氣管道的影響，確保天然氣管道能夠正常運(yùn)行，并且采取合理的防護(hù)措施，增強(qiáng)天然氣管道的使用壽命。

5結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)我國(guó)天然氣長(zhǎng)輸管道的特點(diǎn)分析管道風(fēng)險(xiǎn)因素，建立數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)，分析管道由于基礎(chǔ)下沉而造成彎曲變形問(wèn)題，調(diào)整天然氣長(zhǎng)輸管道的管理措施，可以幫助管道公司更好的維護(hù)天然氣管道，并且可以預(yù)測(cè)各種因素對(duì)天然氣管道的影響，進(jìn)而及時(shí)進(jìn)行維護(hù)和修補(bǔ)，預(yù)防天然氣事故的發(fā)生。

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