关键词：燃气应急救援体系规划
中图分类号：X4，F270文献标识码：A
文章编号：1004-4914（2016）09-280-03
近年来，我国城镇化水平逐年提高，特别是大城市常住居民明显增多。随着燃气用户的不断增多，供气区域由市中心向城市边缘地带逐步扩展，管网设施增多{1}，同时原有燃气管网逐年腐蚀老化，抢修频次增高，对太原煤气化集团公司的燃气应急救援提出了更高要求。
但是目前集团公司应急管理基础薄弱，应急救援装备不足，没有完整的应急救援信息平台，与政府应急平台、公安110、消防119、医疗120的应急联动也没有形成完整机制，达不到应急救援反应灵敏、协调有序、运转高效的要求。
本文拟结合燃气特性和行业特点，参照同行业先进经验和办法，针对下属各燃气公司现状，进行太原煤气化公司燃气应急救援体系规划研究。研究成果对公司积极应对可能发生的各类燃气事故，最大限度地减少人员伤亡和财产损失，保障燃气的安全正常供应具有重要意义。
一、燃气应急救援体系现状
目前，集团公司下属各燃气分公司分布在太原市、晋中市、临汾市，分别为太原天然气公司、晋中燃气公司、临汾燃气公司。公司之间地域跨度大，应急救援管理相对较为困难，应急救援工作由各燃气公司各自承担，无法在集团公司层面做到资源优化、统一协调、信息共享，没有形成完整的应急救援体系。
1.应急救援队伍。各燃气分公司依托各自的管线所、管理站、职能部门建立应急抢险小组，承担各自属地内的应急救援任务，应急救援人员兼职日常维检修工作。其中管线所抢险小组负责户外管网的应急救援工作，管理站（营业所）抢险小组负责户内燃气设施的应急救援工作。
（1）应急救援力量。随着燃气用户的增多和管网的腐蚀老化，现有应急救援力量相对薄弱，已无法满足要求。具体表现在：一是太原天然气公司管线所位于城北胜利街，无法满足城南的应急救援要求；二是晋中燃气公司现有应急救援队伍可以满足晋中市区户外管线的应急救援工作，但只有1个营业所，无法满足市区所有居民用户的户内应急救援工作要求；三是临汾燃气公司仅有1支管线所应急救援队伍，无法同时应对2起以上突发事故。
（2）应急救援人员。
一是数量不足。太原、晋中、临汾3个燃气公司的应急救援人数分别为32、13和18，均存在应急救援人员不足问题。
二是年龄结构老化。太原煤气公司应急救援人员平均年龄41岁，晋中燃气平均年龄46岁，临汾燃气平均年龄较小，31岁（详见图1）。
三是学历水平较低，专业知识不足，业务水平不高。由图2可知，三家燃气公司的应急救援人员大部分均为高中、中专学历。其中：太原煤气公司大专以上学历13人，占41%；晋中燃气公司大专学历仅1人；临汾燃气公司大专学历3人，占17%。
2.应急救援信息平台。太原天然气公司有GIS系统（地理信息系统）和管网GPS巡检系统，应用于生产、巡检、应急救援中，但信息系统不完整，存在系统未及时更新升级、管网资料短缺等问题。
晋中燃气公司有管网GPS巡检系统，应用于日常巡检、维检修中，但是系统资料中缺少大学城区域的管网资料。
临汾燃气公司目前尚无应急救援信息系统。
集团公司没有形成统一、有效的应急救援信息平台，未与各燃气公司的应急救援信息系统实现信息共享，无法及时准确地获知各燃气公司的管网及设施运行状态。
3.应急救援装备和物资储备。各燃气公司的应急救援装备均存在抢险车辆、大型机械设备短缺的问题及装备老化、物资储备种类不全等问题。
二、构建燃气应急救援体系的基本原则
由于燃气事故种类繁多，情况复杂{2}，突发性强，覆盖面广，应急救援活动又涉及到从高层管理到基层人员各个层次，从公安、医疗、消防到环保、交通等不同领域，从宣传、教育到培训和应急演练等各种行动，这都给构建应急救援体系带来了诸多困难。因此建设完整统一的事故应急救援系统应遵循如下基本原则{3}：
1.预防性。预防是任何事故应急救援工作的前提。预防不仅在于要避免或减少事故的发生，还应落实好救援工作的各项准备措施，一旦发生事故，就能迅速、准确、有效地实施应急救援活动。
2.统筹性。事故应急救援工作涉及各级人员、各个部门及相关领域，要根据实际情况和他们各自的职责进行统筹规划，实现自身资源与社会资源的有机结合。
3.节约性。根据危险源分布、事故类型以及相关的交通、消防、医疗等条件，以现有的各种应急资源为基础，本着节约的原则，对应急救援体系进行补充完善，避免资源浪费。
4.先进性。根据各应急救援工作的现实和发展需要，及时引进国内外成熟、先进的应急救援技术和装备，保证应急救援体系与时俱进。
5.实效性。任何应急救援体系都应以能够实现及时、快速、高效地开展应急救援为出发点和落脚点。
基于本公司燃气应急救援体系现状和该体系的构建原则，参考国内其他燃气公司的经验{4}，分别对本公司燃气应急救援体系建设进行近期和远景规划。
三、燃气应急救援体系近期规划
1.应急救援队伍建设。分别从集团公司、各燃气公司两个层面，从应急救援机构、队伍两个方面着手，进行燃气应急救援队伍建设。
（1）应急救援机构建设。集团公司成立应急救援管理机构，负责燃气应急救援全面指挥和协调工作，制定与完善应急预案{5}{6}，审核重大安全技术措施和各燃气公司的应急预案，保障应急救援装备、物资到位，组织事故调查。设专人专管各燃气公司应急救援，统一指挥，统一协调，改变目前各燃气分公司各自为政的现状，保证事故发生后能快速有效地开展应急救援行动。
各燃夤司成立各自的应急救援管理机构，负责本公司应急救援全面指挥，与当地政府相关部门联动，执行应急救援指令，制定技术措施和抢险方案，组织事故调查等。
（2）应急救援队伍建设。在各燃气公司现有应急救援力量的基础上，结合实际，分阶段增加应急救援人员和装备配置，达到接警后8min出警，30min内到达现场的应急救援要求。
应急救援机构与队伍设置见图3。
一是户外中低压管线应急救援队伍。太原天然气公司在城南储配站或罗城高中压调压站设立1个城南管线所，下设1个燃气应急救援抢险队（包括2个应急抢险组），负责太原市长风大街、长风西大街以南地区燃气抢险工作。
临汾燃气公司管线所增设2个应急救援抢险班，实行应急救援轮班制。
二是户内燃气设施应急救援队伍。太原天然气公司组建1个工营事团站应急救援抢险队（包括2个应急救援小组）。
晋中燃气公司在晋中市北部增设1个营业所，设立应急服务点。
三是高压、次高压管线应急救援队伍。各燃气分公司均没有抢修高压燃气管道的技术、装备与人员，一旦发生燃气泄漏，不能对其有效快速抢修。因此，建议集团公司与有高压燃气管道应急救援资质的企业签订应急抢修协议，最大限度地减少事故造成的损失。
2.应急救援装备和物资储备体系建设。建设应急救援装备和物资储备体系，确保应急救援装备及物资储备充足，建立科学的应急装备物资储备调运机制，确保应急装备与物资储备能够快速、及时供应到位。
结合公司应急救援现状，建设相应的燃气应急救援装备和物资储备体系，各燃气分公司应急救援小组在现有基础上配置装备，达到标准要求。
3.应急救援平台体系建设。应急救援信息平台是整个应急救援体系的核心。燃气应急救援信息平台的建设，需在集团公司和各燃气分公司均构建应急救援信息平台，并实现各燃气分公司与集团公司之间的系统信息共享，实现集团公司对全公司所有燃气管网设施的实时监测、监控、预警等功能，保障燃气事故的预防预警、抢险工作高效有序开展。应急救援信息平台系统{7}包括GIS系统、管网GPS巡检系统、气量管理系统、SCADA系统（数据采集与监视监控系统）和管道完整性管理系统等。
（1）应急救援平台功能简介。
GIS系统。利用GIS独特的地理空间分析能力、空间定位搜索、查询功能、空间模拟等功能，能够直观有效地对管网及设施进行定位、搜索、查询。
管网GPS巡检系统。可在GIS系统基础上，实时获取燃气管网设施周围环境变量参数，对巡检工作实行自动化、智能化的管理，包括对巡检员、应急抢险车等进行定位、导航、行驶路线监控、呼叫指挥，实时监控巡检员的巡检轨迹，对巡检员反馈的各种数据进行自动处理，指挥巡检员处理巡检过程中出现的各种问题及自动统计巡检员的工作情况等。
气量管理系统。是对气量合同、气量采购、气量销售、气量库存、气量结算等方面的业务进行管理的系统，可实时监测、计算管网进气量、管道压力、燃气销售量等参数，实现气量科学合理的调配。
SCADA系统。是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统，可在GIS系统基础上，借助遥感等技术，对现场设备进行监控，实现数据采集、设备控制、测量、参数调节、各类信号报警等功能。
管道完整性管理系统。是对管网设施基于风险的预防性管理系统，可根据监测、检测等数据，对影响城市管道完整性的各种因素进行综合管理，对燃气管网进行风险评价与适应性评估，达到事前预控的目的。
（2）建设内容。各燃气公司在现有系统基础上进行相应升级与完善。具体建设工作如下：
太原天然气公司。对现有GIS系统、管网GPS巡检系统进行升级，完善管网设施资料。并对管网设施进行普查，将传感器、阀门等设施更换为电动遥测遥控型号，对SCADA系统进行逐步完善与应用。
晋中燃气公司。对现有管网GPS巡检系统进行完善，将大学城管网设施资料录入系统。同时，对管网设施进行普查和更换，建设GIS系统和SCADA系统。
临汾燃气公司。搭建前述应急救援平台各系统。
集团公司。各燃气公司应急救援机构在各自相应权限范围内，实现与集团公司的应急救援信息平台的系统共享，形成集团公司统一的应急救援信息平台。
另外，各燃气公司应急救援机构与当地政府应急平台、公安110、消防119、医疗120实行联动机制，互联互通。
（3）建设安排。对应急救援信息平台分为三期进行建设，在2017年底前全部建设完成，具体安排见表1。
四、燃气应急救援体系远景规划
1.应急救援队伍建设。建设一支专业化、高水平、年轻化的燃气应急救援队伍，从集团公司应急救援大队、中队到现场应急救援小队，统一指挥，统一协调，形成一系列完整的应急救援机构、信息传递机制，加强应急救援人员的配置，制定应急救援工作制度和协调指挥程序，强化应急管理。
集团公司建立燃气应急救援大队，下设5个燃气应急救援中队（分别为直属应急救援中队、太原应急救援中队、太原城南应急救援中队、晋中应急救援中队和临汾应急救援中队），每个中队由4个应急救援小队组成。
（1）燃气应急救援大队。在拆迁的工厂区划出30亩建立燃气应急救援大队（参照太原天然气公司管线所用地面积），设有办公楼、车库、材料库、食堂、澡堂、值班室、训练场地等。
应急救援大队与集团公司调度中心共享应急救援信息平台，主要负责燃气应急救援全面指挥和协调工作，与当地政府相关部门联动，下达应急救援指令，审核重大安全技术措施和应急预案，保障应急救援装备、物资到位，组织事故调查。
（2）燃气应急救援中队。在工厂区、程家村管线所、近期规划中的城南管线所、晋中市、临汾市设立5个燃气应急救援中队，负责各属地范围内应急救援的全面指挥，执行应急救援指令，制定技术措施和抢险方案，组织事故调查。
太原城南应急救援中队与设置在程家村管线所的太原应急救援中队以迎泽大街为界，分别承担太原市城南（包括西山地区）、城北的燃气应急救援任务，直属应急救援中队负责集团公司高压管网、设施的应急救援工作以及对其它中队的支援任务等。晋中燃气公司应急救援中队和临汾燃气应急救援中队分别承担晋中市与临汾市燃气管网及设施的应急救援任务。
（3）应急救援小队。每个应急救援中队设置4个应急救援小队，负责应急救援工作的现场实际操作。
2.应急救援装备体系建设。根据燃气应急救援队伍的规划，建设相应的燃气应急救援装备和物资储备体系。
3.应急救援平台体系建设。在集团公司应急救援大队调度室建设GIS系统、管网GPS巡检系统、SCADA系统的基础上，在集团公司调度室或燃气管理部建设气量管理系统和管道完整性管理系统，并与应急救援大队调度室信息共享。在应急救援中队调度室，可对相应属地范围内的系统进行操作，服从应急救援大队调度室的命令。
五、结语
目前，太原煤气化公司存在燃气应急救援力量薄弱、装备不足、信息平台不完善等问题。按照本文的近期与远景规划，通过优化应急救援队伍，构建信息平台，配置相应的装备与物资储备，最终即可形成分区划块、分类管理、分级负责、统一指挥、迅速、科学、有序的燃气应急救援体系，全面提升太原煤气化集团公司的燃气应急救援能力。
注释：
{1}蒋宏，周以良.城市燃气安全事故应急救援与城市安全应急系统[J].城市燃气，2006（1）：18-20
{2}王超.城市燃气管道事故应急救援系统研究[J].民营科技，2014（11）：49
{3}牛伟伟.城市燃气管道事故应急救援系统研究[D].北京：首都经济贸易大W，2012
{4}王继武.重庆燃气集团应急救援保障体系构建与实施的探讨[J].价值工程，2013（25）：156-158
{5}王厅.城市燃气事故应急救援预案中的技术问题[J].山西建筑，2012，38（2）：267-269
{6}韩振华.城市燃气现场事故应急救援预案有关技术问题探讨[J].城市燃气，2006（7）：19-24
{7}夏广溢.城市燃气公司安全运营管理的若干问题与对策分析[J].科协论坛，2012（4）：61-62
（作者单位：1.太原理工大学矿业工程学院山西太原030024；2.太原煤炭气化（集团）有限责任公司安全监察局山西太原030024）
关键词:双动力源;市场需求;牵引性能;综合优势;前景分析
doi:10．3969/j．issn．1006－8554．2016．01．058
0引言
内燃－电力双动力源机车(以下简称双动力源机车)采用两种动力源，既装备有纯电力牵引用的受电弓和电力牵引装置，也装备有采用柴油机驱动的内燃电传动牵引装置。其特点是机车既能运用于电气化铁路，又能运用于非电气化铁路。当机车运用于电气化铁路时，采用电力牵引模式，电能通过受电弓，经过变压、整流和逆变后，传递给牵引电机，驱动机车运行;当机车运用于非电气化铁路时，采用内燃机牵引模式，柴油发电机组产生交流电，经整流和逆变后供给牵引电机，驱动机车运行。
1发展的原因
双动力源机车需要将内燃牵引装备和电力牵引装备装载到一台机车上，这在机车总体布局上是非常困难、复杂的，导致这种机车技术发展相对缓慢，目前也主要集中在欧美地区使用，原因在于当地的运用环境。1)美国铁路运营公司为私营公司，其铁路大多属于私有，电气化改造由企业完成，由于电气化改造花费巨大，企业在综合考虑经济预算的情况下不太容易对既有线路进行电气化改造，或者不太愿意建设成本巨大的电气化线路。因此，存在不少新建电气化线路和既有非电气化线路的交汇站。2)在欧洲，铁路网要穿越不同的国家，各个国家的铁路状况不同，存在电气化铁路和非电气化铁路混合路段。3)欧美等发达国家对人身安全及环保要求很高，要求在隧道内部不允许使用内燃机车，在城市中心不允许使用内燃机车，形成了城郊非电气化铁路和城区电气化铁路的混合线路。在这些存在混合铁路线的国家和地区，双动力源机车可以提供更高效、便捷的服务。如庞巴迪公司生产的ALP－45DP型双动力源机车，其运用于美国新泽西城市轨道交通公司NJT和加拿大蒙特利尔市郊运输公司AMT，两家城轨铁路运输公司需要从市郊非电气化线路把旅客运输到城市中心，城区内为电气化线路，为使旅客不用换乘而直接到达城区，双动力源机车得以运用。另外，由于欧洲的铁路穿越不同的国家，双动力源机车可以在电气化铁路和非电气化铁路之间更加灵活、便利而被运用。
2我国市场前景
双动力源机车在国外成功运用主要是因为线路条件决定的，但我国的市场特点和线路特点不同于国外。根据当前所收集到的信息，目前我国尚没有双动力源机车在市面上运用，仅处于技术研究阶段。要在国内发展双动力源机车，首先要明确其是否符合我国的市场需求，能否满足线路牵引需要，具备何种优势。本文将从这三方面进行分析说明，以解析其在国内是否具备发展前景。
2．1市场分析
通过对路局、港口、地方企业进行市场调研，用户对这一国内尚没有的新型机车有着不小的兴趣。62%的受访对象认为双动力源机车具有市场化运用的潜力。根据用户提到的一些现有用车习惯进行分析，归纳出双动力源机车在以下运用场合会更具有竞争力。1)路局在车站与编组场之间进行车辆调度、编组时，双动力源机车比纯内燃机车更具有节能优势。2)执行需重要保障的牵引任务时，不用再连挂内燃机车作为备用，双动力源机车的内燃模式便可起到同样作用。3)港口牵引货列从码头到车站采用双动力源机车比纯内燃机车更节能、环保。4)地方企业从干线铁路牵引货列到厂房不必在中转站重新编组，可以实现一站式到达。综上所述，在我国混合线路上，双动力源机车可以改变当前用车习惯，发挥出其特有的优势，满足市场发展需求。
2．2牵引特性模拟分析
开发一款符合国内市场的双动力源机车，要确保其牵引性能满足国内牵引需求。为了减少开发成本，机车集成应选用目前成熟产品的部件。此处模拟一种用于干线牵引的双动力源机车进行相关计算分析。2．2．1功率的确定确定双动力源机车功率时需考虑以下因素。1)满足作业环境所需的牵引力和功率要求。2)参照国外现有双动力源机车电力功率和内燃功率分配比例情况。3)结合目前电力机车形成的系列机车如7200kW(HXD1C)、9600kW(HXD1)。以南疆铁路为例，吐库二线(吐鲁番—库尔勒)经过电气化建设后，其牵引质量从1600t提高到4000t。另据了解，南疆铁路最大坡道达22‰，以此为依据进行相关计算，机车牵引不同吨位在坡道上的牵引性能需求见表1。从国外的经验看，双动力源机车通常都是在成熟电力机车的基础上进行内燃牵引的集成。一般情况仍以电力牵引为主，内燃牵引为辅，因为电力牵引从能源消耗上的经济性，从环保上的零排放性及低噪声。另外，在电网运行下，可以充分发挥电力牵引功率大的优势，从而获得更高的运行速度。从国内的行情看，由于电力牵引相对内燃牵引不可替代的优势，铁路大面积电气化，旅客及货物运输都以电力牵引为主，因此确定双动力源机车的电力牵引功率大于内燃牵引功率。结合牵引性能需求和目前电力机车功率配置情况，拟定双动力源机车的电力功率为7200kW，内燃功率为3700kW。2．2．2牵引性能对比在选用国内成熟产品的前提下，电力功率为7200kW，内燃功率为3700kW的双动力源机车集成在6轴机车上会很有难度。因此，按照12轴双节固定编组的方式进行分析计算，选定国内成熟产品HXN5的牵引电机和传动比来实现重载牵引，轴重25t时其起动牵引力可达1240kN，持续牵引力可达1130kN。计算以下工况并和目前国铁干线主力车型HXD1C型电力机车(轮周功率7200kW)、HXN5型内燃机车(轮周功率4003kW)的牵引性能进行对比，见表2。1)计算工况1:牵引5000t可通过的最大坡度。2)计算工况2:牵引5000t在12‰坡道上的最大平衡速度。3)计算工况3:牵引5000t在6‰坡道上的最大平衡速度。4)计算工况4:牵引5000t在平直道上的最大平衡速度。5)计算工况5:在12‰坡道线路上的最大牵引吨位和平衡速度。通过以上计算分析，可以得出以下结果。1)从牵引5000t货列的最大通过速度的角度，双动力源机车电力牵引模式大于120km/h，内燃牵引模式可达95km/h。2)从通过限制坡道的最大牵引货列的角度，双动力源机车相当于2台HXN5型机车重联，大于2台HXD1C机车重联。3)一组双动力源机车可满足南疆铁路牵引需求(牵引4000t通过22‰坡道)，可替代2台HXD3和2台HXN3。
2．3综合经济优势
双动力源机车特别适合在既有电力线也有非电力线的混合铁路线、正进行电力线路改造的铁路线上使用，可以有效地提高铁路运输作业能力。另据国外运用经验了解，双动力源机车还具有以下综合经济优势。1)较纯电力机车和纯内燃机车，可减少运用机车的数量，降低机车的购置成本和机车的维护保养费用。2)混合线路可以达到“一站式”服务，在电网下运行时，可以充分利用机车大功率，从而可以提高列车运行速度，缩短运行时间，减少旅客中途更换列车而浪费的时间，为旅客提供舒适、方便和快捷的服务，同时节省了中转站的人工费用。3)电力线路提供电力牵引，在同等牵引功率情况下，电力模式的单位耗能不到内燃模式的40%，电力牵引成本比内燃牵引成本低。当机车在电力线路实施制动时，制动能量可以反馈给电网，进一步节省能源成本。4)隧道内不允许使用内燃机车，线路不必因为有隧道而全段均须电气化改造或者安装具有连续排出废气的大功率通风装置，节约了修建成本。5)在电力和非电力混合线路运行时，实现了电气化路段内污染物零排放。例如在已经有80%实现电气化的铁路网内，有害物排放约降低80%。6)在电力线路段采用电力牵引，较纯内燃牵引大大降低噪声污染。综上所述表明，电力牵引具有能源利用效率高、速度高、排放低等优势，在能源日益紧缺的今天，应该提倡只要有电气化线路就不采用内燃牵引的经济模式，双动力源机车具备这种牵引能力，可完全胜任国家电气化改造过渡期的运用需求。
3结语
国外对双动力源机车的研究制造已有超过50年历史，近10年也逐渐开发制造了双动力源动车组。据不完全统计，目前国际市场上双动力源机车和双动力源动车组至少分别有500台、350台的保有量，足以证明其在激烈的国际市场占据了一席之地。通过对双动力源机车在国内市场及运用需求进行分析，可以得出以下结论。1)双动力源机车与纯电力或纯内燃机车相比，特点鲜明，综合经济优势突出。2)结合我国现有成熟车型配置出适合国内运用需求的双动力源机车，能够表现出优越的牵引性能。3)双动力源机车在国内具有潜在市场，只要能得到合适推广，或许将拥有很好的发展前景。
参考文献:
［1］А．Л．ЛУВИШИС．国外双动力源机车和双动力源动车组概述［J］．国外铁道机车与动车，2014(5)．
摘要：随着城市的不断发展，燃气成为现代城市能源供应的重要组成部分，燃气的安全管理尤为重要。为了解决城市燃气输配系统的安全问题，首先总结了城市燃气输配管网失效的原因，然后结合ASMEB31.8S标准，采用故障树分析法对城市燃气输配管网的失效原因进行定性分析，建立了城市燃气输配管网故障树。通过对故障树的分析，识别出引起管线失效的主要因素，并提出了相应的解决方案，为城市燃气输配管网地设计、检测、维护和维修提供理论指导。
关键词：城市燃气；燃气输配管网；安全评价；故障树分析
中图分类号：TN911?34文献标识码：A文章编号：1004?373X（2013）18?0004?03
燃气供应是现代化城市能源供应的重要组成部分，燃气输配系统是复杂的综合设施，其主要部分是燃气管网。随着城市经济的高速发展，城市燃气管网的建设规模不断地扩大，发展十分迅速。城市燃气有很多优点，如是一种优质燃料，便于储存、运输和使用，但同时也存在许多不足，如它具有易燃烧性、易爆炸性。若管理或使用不当，极易引发爆炸、中毒和死亡事故，危害性极大。此外，城市化的燃气输配设施，多数分布在人口或公共设施相对比较集中的区块，在其中的任何一个环节都有可能发生安全事故。事故一旦发生，不仅造成严重的人员伤亡和财产损失，而且往往引发社会不安全感、环境污染等问题[1]。近年来，随着城市规模的不断扩大，天然气产业发展迅速，城市燃气进入了一个新的发展期。这些现状，都给燃气管道的敷设和改造都带来了有力保障，给扩展燃气用户提供了新的机遇。城市燃气涉及面广，虽然在城市天然气管网设计建设中采用越来越严格的规范，但仍然有少数建设单位不按规范要求施工，也有部分市民缺少安全意识，这样的不确定因素都给城市燃气管网运行增加了不少安全隐患。在目前的形式下，如何有效地保障城市燃气管网的安全可靠运行是摆在燃气公司面前的一个重要课题。
1故障树分析法简介
故障树分析法（FaultTreeAnalysis，FTA）是对于一些不易形成逻辑图的复杂系统进行风险识别和评价的一种有效的方法。它用事件符号、逻辑门符号和转移符号来描述系统中各种事件之间的因果关系。
故障树是一种逻辑树，树枝代表系统、子系统或元件的事故事件，而节点代表事故事件之间的逻辑关系。故障树的形成是从顶事件的根出发逐级向下发展绘制，直到事件概率已知的基本事件为止，在故障树中表示事件之间最常用的逻辑关系是“与”和“或”的关系。故障树中所用的图形符号有很多，表1列出几种常用的符号。
故障树分析在生产阶段能帮助诊断事件是否失效，进而改进相关技术管理，产生更好的维修方案。故障树分析法同时适用于定性评价和定量评价，使用过程简洁明了，而且不失可靠性，充分体现了以系统工程方法为基础来研究安全问题的系统性、准确性和预测性。
2故障树分析原则
故障树分析是系统可靠性和安全性分析的工具之一[2]。采用故障树分析法建立故障树一般步骤如下：
（1）熟悉系统。尽可能详细地收集系统相关资料，了解系统状态及各种参数，熟悉研究对象的特征。
（2）确定顶事件。对所调查的事故进行全面分析，从中找出后果严重且较易发生的事故作为顶事件。
（3）建立故障树。将引起顶事件发生的直接原因找出来，根据实际情况用适当的逻辑符号把顶事件和各直接原因事件（中间事件）相连接，然后找出中间事件的原因事件，并用适当的符号连接，直到不需要分解为止。
（4）故障树的规范化和简化。
（5）根据已经建立好的故障树，进行定性分析和定量分析。
3城市燃气输配管网故障树的建立
引起城市燃气管网发生事故的原因很多，发生事故的原因是多方面的，而且造成管道事故是多种原因的综合结果。从大量事故分析报告的统计结果来看，导致城市燃气管网事故的主要因素有：第三方损坏、管道腐蚀及设备老化、设计及误操作、管道原始缺陷。管网泄漏事故原因主要包括管道腐蚀严重、第三方损害严重、误操作、存在设计缺陷等；导致管道破裂事故的原因主要包括操作失误、违章作业、维护不周、设计安装不合理、材料缺陷等。根据选择顶事件的原则，选取“燃气输配管网失效”作为顶事件，管道失效和附属设备失效为二次事件，任何一个二次事件的失效，都会造成整个管线的失效。继续深入分析，逐层列出中间时间和底事件，建立城市燃气输配管网故障树，如图1所示。故障树中的中间符号和底事件事件符号所表示的含义见表2和表3。
4故障树的分析
（1）第三方破坏严重。主要包括人的不安全行为，燃气设施的不安全状态等。城市燃气管线处于人口相对集中的区域，地面活动程度高，给管网的运行造成一定的压力，也间接对管线失效产生影响。同时，管道上方违法施工，水流对管沟、管道的长期冲刷、管道附近土层移动等也会导致管线失效。因此应完善地面燃气管线警示标识，对特殊区域的管线增加防护装置，加强施工人员的管理和安全意识培养，并加强监督，同时对管线及附近标志物定期检测。
（2）管道腐蚀。包括外腐蚀、内腐蚀和应力腐蚀。防腐层老化，土壤中含硫化物、含水率高、含细菌等，阴极保护失效等均会导致管线外腐蚀；燃气含水、含酸性介质，缓蚀剂失效等直接造成管线内腐蚀；施工、安装不当等又引起应力腐蚀。因此，防止管道腐蚀发生，需要加强管线的阴极保护，确保防腐层质量，选择合适的清管器定期进行清理，施工时尽量避免出现应力。
（3）管道材料缺陷。管道材料缺陷包括管道材料初始缺陷和管道安装缺陷。管道材料初始缺陷是由于管道材料在制造、运输过程中产生的；管道安装缺陷是在管段安装施工过程中形成的。如管道含有杂质，表面预处理不合格，焊接材料质量不合格，焊接质量差，焊接后未清洁等因素的存在，均会导致管道整体强度降低，进而影响管道运行的可靠性。加强管材质量检查，建立严格的施工质量检测制度，是解决管道材料缺陷的良好途径。
5结语
本文总结了城市燃气输配管网失效的原因，采用故障树分析法对城市燃气输配管网的失效原因进行定性分析，建立了比较完整的城市燃气输配管网故障树。对故障树的进一步分析，找出影响管线失效的主要因素，并提出对应的完善修复措施，为城市燃气输配管网地设计、检测、维护和维修提供理论指导。
参考文献
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