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【摘 要】本文分析了天然气资源、城市燃气结构调整、城市燃气管网安全规划设计与管理等问题，提出实现城市燃气系统的动态风险管理，对可能发生的事故进行预警和预控，根据现实中燃气管道的工作过程实践进行分析，从设计因素、腐蚀因素等方面对城市燃气管道风险因素进行分析。
【关键词】天然气;城市燃气;管网安全规划设计;能源结构调整;燃气管理
随着天然气管网建设的不断推进，城市燃气作为公用事业，联系着千家万户，燃气规划设计企业承担的保障安全平稳供气的责任十分重大。城市燃气市场的不断扩大，其公益性强、安全性高的特点，决定了政府对这一行业的准入、价格、服务、安全等方面的监管正趋于严格化和规范化。过去十几年中，中国的天然气用量增长近6倍，达1680亿立方米，中国已成为居美国和俄罗斯之后的世界第三大天然气消费国。未来，中国天然气用量有望进一步增长。国际能源署（IEA）预测，到2019年，中国电力、工业和交通部门将推动中国的天然气需求量增至3150亿立方米。我国的天然气资源量非常丰富。
一、调整能源结构需要发展城市燃气
城市燃气是城市优质能源的重要组成部分，而天然气是城市燃气的最理想气源。天然气高热值、高氢碳比和常温下气态，用作燃料比其它燃料具有较低的环境污染和较高效率。因此，一些工业发达国家把利用天然气替代煤和石油作为减缓CO排放量的重要措施之一。提高能源利用效率可减少能源消耗量，不仅节约资源、降低成本，而且减小环境污染。不同部门的利用中，天然气的能量利用效率比煤高得多：工业燃煤锅炉效率50%～60%，燃气锅炉80%～90%;家庭燃煤爐灶效率20%～25%，燃气灶55%～65%;电站燃煤蒸汽发电效率一般33%，高的可达42%，燃气联合循环电站效率一般50%，高的可达55%。此外，天然气利用还具有方便、容易控制、安全、卫生等优点。因此它已成为当前乃至未来一定时期内应用广泛、消费量大的重要能源。
提高城市利用天然气水平，对改善城市大气质量有重要作用。城市以气代煤、以气代油、划定无煤区等政策会进一步得到实施，城市燃气必将得到进一步发展。目前，我国城市燃气使用呈现多样化趋势。随着城市燃气的广泛使用和人民生活水平的不断提高，城市中燃气空调、燃气锅炉、天然气联合循环发电、热电联产等都在迅速发展。天然气时代的到来，为采用新技术、开发新产品、拓宽新的利用领域提供了广阔的空间。
我国在能源总量基本满足国民经济和社会发展需要的前提下，要在能源结构调整上取得明显进展;能源效率和效益要进一步提高;要初步建立起与社会主义市场经济体制相适应的能源管理体制;逐步形成具有国际竞争能力的能源设计、装备制造、建设和运营体系。2015年城市燃气普及率为94%;然而，人工燃气的发展受到环保要求和经济性差的制约，供气规模将逐步缩小。因此，应该配合西气东输工程，积极利用天然气，加强沿线城市天然气供应系统的安全性。
二、城市燃气管网安全规划设计
安全是城市在建设发展中要面对的永恒课题。近年来，我国工业化进程和城市发展速度不断加快，特别是西气东输的实施，使天然气、液化气、煤气等燃气管道网络在我国得到了迅速发展，由此引发的各种不安全因素日益突出。这是由于压力管道中所运输的介质，通常都具有易燃易爆性或一定的毒性，而且其较多埋于地下，这些管道运行在经济集中、人口稠密的城市，一旦发生泄漏或爆裂事故往往会给人民和社会带来不可估量的损失和负面影响。因此，对于燃气管道安全的研究是十分必要和迫切的。系统安全分析和风险评价是对系统中的危险性、危害性进行分析评价，是预防事故发生和减少事故损失的一种有效手段，通过评估系统事故对人身安全及环境的影响和损害，从而提出防范、应急与减缓的措施。许多学者在城市减灾方面进行了研究。
在现代安全管理理念的基础上，构建了可靠性评价、风险评价、完整性管理三位一体的燃气输配管网安全评价体系，结合我国燃气管道安全管理的实际情况，探讨了各种评价手段。研究了因果图和模糊综合风险评价方法在城市燃气输配系统中的应用。针对含硫天然气管道泄漏人员硫化氢中毒事故，从管道运行、紧急截止阀、泄漏条件和环境四方面分析事故后果影响因素，并确定了各个因素的作用。
笔者将基于层次分析法（AHP）的模糊综合评价方法运用到城市燃气管道系统的风险管理中。以某城市的燃气管网系统为例，建立基于AHP的模糊综合评价模型，分析影响因素不同层次之间的关系，对燃气管道的安全状况进行评价，为管理部门采取措施降低风险事故发生概率提供参考。
（一）管网失效影响因素分析
基于对生产活动的全过程及城市燃气管道现状和特点的分析，并借鉴国内众多学者对管网影响因素的研究，总结城市燃气管网失效的各种影响因素如下。
1.第三方破坏因素。第三方破坏是由于外来原因而引发的管线安全事故，这在城市燃气管道事故中占有很大的比例。由于自然原因或第三建筑方盲目施工，忽视与燃气管理部门联系监护事宜，安全意识淡薄而造成管线接口松动或脱落，使管网气密性降低，发生燃气泄漏。第三方破坏又包括自然灾害、地面设施、地面活动情况、巡线频率、线路情况等几个方面。
2.误操作因素。作为输送易燃易爆等危险气体的燃气管网系统，误操作因素是影响其安全性的一个重要因素。据相关燃气管理部门统计，由误操作所造成的事故在所有燃气灾害中占过半的比重。由此可以看出，误操作是导致燃气管道系统安全性降低与风险增加的重要因素。误操作又可分为使用误操作、维护误操作、运营误操作、设计误操作、施工误操作。
3.设计因素。在城市管道风险评价中，管道的原始设计起着重要作用，它与管道在实际运行中的安全密不可分。由于受到各种外界因素的影响，在实际应用中的燃气管道，实际设计值通常与理论设计值存在较大的差异，如果采用一些理想化的设计参数及系数将直接影响管道的运行情况。因此，在对城市管道进行风险评价时，必须把一些认为不必要的因素全部考虑在内，而设计值只是作为一种参照。设计因素主要包括设计人员技术水平、管道强度因素、疲劳因素、系统安全因素、管道安全因素。 4.腐蚀因素。腐蚀现象的产生是阳极、阴极、电解液之间的相互作用造成的。由于城市燃气管道的敷设主要是采用埋地和地沟方式，输送介质的化学特性、管线材料防腐质量、保护方式、土壤、管道附近的金属物质、磁场等因素均会对管道产生影响。根据管道实际受害的原因，腐蚀因素可分为三个方面：内腐蚀、外腐蚀、应力腐蚀。
根据城市燃气管道事故的现状和特点，从第三方破坏、误操作，设计因素、腐蚀因素等方面构建风险评价指标体系，建立城市燃气管道模糊综合评判模型。对某城市燃气管道安全现状进行评价，表明基于层次分析法的城市燃气管网安全模糊综合评价模型能够很好地应用到城市燃氣管道安全管理中。
三、科技进步推进城市燃气事业，加强城市燃气化管理。
科研项目应围绕天然气的发展和利用，以提高气体燃料在能源构成中所占比重的要求来立项。从城市燃气的发展趋势来看，城市燃气将由目前以液化石油气和天然气为主，逐步向以天然气为主过渡。但是，根据我国的实际情况，能源结构以煤炭为主的局面还将长期存在， 2015年煤占能源的比例仍为62.6%。所以，大力开发城市燃气的任务仍很艰巨，应开展科技攻关做好实实在在的工作。
为规范城市燃气市场，必须加强城市燃气管理，保障社会安全，城市燃气新建、改建、扩建以及经营网点的布局，要符合城市燃气发展规划，并经城市建设主管部门批准后实施;燃气工程的设计、施工，应当由持有相应资质证书的设计、施工单位承担，并符合国家有关技术标准和规范，以管道供应城市燃气的实行区域性经营。通过引进先进技术和管理方法，加快城市燃气事业的发展。
四、结语
城市燃气作为天然气产业链中极为重要的一环，在我国天然气市场中具有非常广阔的发展前景。从事燃气规划设计的企业承但更大的社会与安全责任，要保证长期安全平稳供气期间不发生质量与安全事故。
参考文献：
[1]王蕾.燃气输配管网安全评价体系的研究[D]. Wuhan： Huazhong University of Science and Technology.（2004）.
[2]黄小美/彭世尼/杨俊杰.et al. Investigation and analysis on failure of gas pipeline intypical domestic cities[J].煤气与热力.（2010）.
【关键词】天然气;城市燃气;管网安全规划设计;能源结构调整;燃气管理
随着天然气管网建设的不断推进，城市燃气作为公用事业，联系着千家万户，燃气规划设计企业承担的保障安全平稳供气的责任十分重大。城市燃气市场的不断扩大，其公益性强、安全性高的特点，决定了政府对这一行业的准入、价格、服务、安全等方面的监管正趋于严格化和规范化。过去十几年中，中国的天然气用量增长近6倍，达1680亿立方米，中国已成为居美国和俄罗斯之后的世界第三大天然气消费国。未来，中国天然气用量有望进一步增长。国际能源署（IEA）预测，到2019年，中国电力、工业和交通部门将推动中国的天然气需求量增至3150亿立方米。我国的天然气资源量非常丰富。
一、调整能源结构需要发展城市燃气
城市燃气是城市优质能源的重要组成部分，而天然气是城市燃气的最理想气源。天然气高热值、高氢碳比和常温下气态，用作燃料比其它燃料具有较低的环境污染和较高效率。因此，一些工业发达国家把利用天然气替代煤和石油作为减缓CO排放量的重要措施之一。提高能源利用效率可减少能源消耗量，不仅节约资源、降低成本，而且减小环境污染。不同部门的利用中，天然气的能量利用效率比煤高得多：工业燃煤锅炉效率50%～60%，燃气锅炉80%～90%;家庭燃煤爐灶效率20%～25%，燃气灶55%～65%;电站燃煤蒸汽发电效率一般33%，高的可达42%，燃气联合循环电站效率一般50%，高的可达55%。此外，天然气利用还具有方便、容易控制、安全、卫生等优点。因此它已成为当前乃至未来一定时期内应用广泛、消费量大的重要能源。
提高城市利用天然气水平，对改善城市大气质量有重要作用。城市以气代煤、以气代油、划定无煤区等政策会进一步得到实施，城市燃气必将得到进一步发展。目前，我国城市燃气使用呈现多样化趋势。随着城市燃气的广泛使用和人民生活水平的不断提高，城市中燃气空调、燃气锅炉、天然气联合循环发电、热电联产等都在迅速发展。天然气时代的到来，为采用新技术、开发新产品、拓宽新的利用领域提供了广阔的空间。
我国在能源总量基本满足国民经济和社会发展需要的前提下，要在能源结构调整上取得明显进展;能源效率和效益要进一步提高;要初步建立起与社会主义市场经济体制相适应的能源管理体制;逐步形成具有国际竞争能力的能源设计、装备制造、建设和运营体系。2015年城市燃气普及率为94%;然而，人工燃气的发展受到环保要求和经济性差的制约，供气规模将逐步缩小。因此，应该配合西气东输工程，积极利用天然气，加强沿线城市天然气供应系统的安全性。
二、城市燃气管网安全规划设计
安全是城市在建设发展中要面对的永恒课题。近年来，我国工业化进程和城市发展速度不断加快，特别是西气东输的实施，使天然气、液化气、煤气等燃气管道网络在我国得到了迅速发展，由此引发的各种不安全因素日益突出。这是由于压力管道中所运输的介质，通常都具有易燃易爆性或一定的毒性，而且其较多埋于地下，这些管道运行在经济集中、人口稠密的城市，一旦发生泄漏或爆裂事故往往会给人民和社会带来不可估量的损失和负面影响。因此，对于燃气管道安全的研究是十分必要和迫切的。系统安全分析和风险评价是对系统中的危险性、危害性进行分析评价，是预防事故发生和减少事故损失的一种有效手段，通过评估系统事故对人身安全及环境的影响和损害，从而提出防范、应急与减缓的措施。许多学者在城市减灾方面进行了研究。
在现代安全管理理念的基础上，构建了可靠性评价、风险评价、完整性管理三位一体的燃气输配管网安全评价体系，结合我国燃气管道安全管理的实际情况，探讨了各种评价手段。研究了因果图和模糊综合风险评价方法在城市燃气输配系统中的应用。针对含硫天然气管道泄漏人员硫化氢中毒事故，从管道运行、紧急截止阀、泄漏条件和环境四方面分析事故后果影响因素，并确定了各个因素的作用。
笔者将基于层次分析法（AHP）的模糊综合评价方法运用到城市燃气管道系统的风险管理中。以某城市的燃气管网系统为例，建立基于AHP的模糊综合评价模型，分析影响因素不同层次之间的关系，对燃气管道的安全状况进行评价，为管理部门采取措施降低风险事故发生概率提供参考。
（一）管网失效影响因素分析
基于对生产活动的全过程及城市燃气管道现状和特点的分析，并借鉴国内众多学者对管网影响因素的研究，总结城市燃气管网失效的各种影响因素如下。
1.第三方破坏因素。第三方破坏是由于外来原因而引发的管线安全事故，这在城市燃气管道事故中占有很大的比例。由于自然原因或第三建筑方盲目施工，忽视与燃气管理部门联系监护事宜，安全意识淡薄而造成管线接口松动或脱落，使管网气密性降低，发生燃气泄漏。第三方破坏又包括自然灾害、地面设施、地面活动情况、巡线频率、线路情况等几个方面。
2.误操作因素。作为输送易燃易爆等危险气体的燃气管网系统，误操作因素是影响其安全性的一个重要因素。据相关燃气管理部门统计，由误操作所造成的事故在所有燃气灾害中占过半的比重。由此可以看出，误操作是导致燃气管道系统安全性降低与风险增加的重要因素。误操作又可分为使用误操作、维护误操作、运营误操作、设计误操作、施工误操作。
3.设计因素。在城市管道风险评价中，管道的原始设计起着重要作用，它与管道在实际运行中的安全密不可分。由于受到各种外界因素的影响，在实际应用中的燃气管道，实际设计值通常与理论设计值存在较大的差异，如果采用一些理想化的设计参数及系数将直接影响管道的运行情况。因此，在对城市管道进行风险评价时，必须把一些认为不必要的因素全部考虑在内，而设计值只是作为一种参照。设计因素主要包括设计人员技术水平、管道强度因素、疲劳因素、系统安全因素、管道安全因素。 4.腐蚀因素。腐蚀现象的产生是阳极、阴极、电解液之间的相互作用造成的。由于城市燃气管道的敷设主要是采用埋地和地沟方式，输送介质的化学特性、管线材料防腐质量、保护方式、土壤、管道附近的金属物质、磁场等因素均会对管道产生影响。根据管道实际受害的原因，腐蚀因素可分为三个方面：内腐蚀、外腐蚀、应力腐蚀。
根据城市燃气管道事故的现状和特点，从第三方破坏、误操作，设计因素、腐蚀因素等方面构建风险评价指标体系，建立城市燃气管道模糊综合评判模型。对某城市燃气管道安全现状进行评价，表明基于层次分析法的城市燃气管网安全模糊综合评价模型能够很好地应用到城市燃氣管道安全管理中。
三、科技进步推进城市燃气事业，加强城市燃气化管理。
科研项目应围绕天然气的发展和利用，以提高气体燃料在能源构成中所占比重的要求来立项。从城市燃气的发展趋势来看，城市燃气将由目前以液化石油气和天然气为主，逐步向以天然气为主过渡。但是，根据我国的实际情况，能源结构以煤炭为主的局面还将长期存在， 2015年煤占能源的比例仍为62.6%。所以，大力开发城市燃气的任务仍很艰巨，应开展科技攻关做好实实在在的工作。
为规范城市燃气市场，必须加强城市燃气管理，保障社会安全，城市燃气新建、改建、扩建以及经营网点的布局，要符合城市燃气发展规划，并经城市建设主管部门批准后实施;燃气工程的设计、施工，应当由持有相应资质证书的设计、施工单位承担，并符合国家有关技术标准和规范，以管道供应城市燃气的实行区域性经营。通过引进先进技术和管理方法，加快城市燃气事业的发展。
四、结语
城市燃气作为天然气产业链中极为重要的一环，在我国天然气市场中具有非常广阔的发展前景。从事燃气规划设计的企业承但更大的社会与安全责任，要保证长期安全平稳供气期间不发生质量与安全事故。
参考文献：
[1]王蕾.燃气输配管网安全评价体系的研究[D]. Wuhan： Huazhong University of Science and Technology.（2004）.
[2]黄小美/彭世尼/杨俊杰.et al. Investigation and analysis on failure of gas pipeline intypical domestic cities[J].煤气与热力.（2010）.