城市燃气埋地管道系统风险研究

摘要

本文主要针对某市首批投入使用的城市燃气埋地管道因腐蚀、被破坏等造成的安全问题，构建管道风险评价指标体系;建立了适合系统特点的风险评价与预测模型;提出管道事故风险的三维评价模型;建立了新型的应急管理体系;利用泛权网建立了多层次的宏微兼顾的泛安全管理模式。解决该批燃气管道系统存在的危险性问题，较好地控制系统潜在的风险。
　　(1)建立了城市燃气埋地管道系统危险性评价指标体系。克服现有文献中管道危险性评价指标体系的不足，建立了腐蚀影响、第三方破坏、运行管理和安全管理四个一级指标，16个二级指标、54个三级指标。通过这样一套宽到边、深到底的指标体系，使得对城市燃气管道系统危险性评价的结果更准确，从而为指导企业的安全生产提供更科学的依据。
　　(2) SPA理论是处理确定与不确定性问题有效的方法，但相关概念存在不足。基于此，提出了泛集对方法（Pan Set Pair Analysis，简称PSPA）及其相关的概念，主要包括泛集对势、泛集对同势、泛集对均势、泛集对反势。同时，对集对势进行了泛化分级。PSPA理论弥补了SPA理论中“忽略的不同特性对城市燃气埋地管道系统危险性的作用”的不足。泛集对势解决了集对理论中未考虑c=0的问题，克服了集对势在运用中的失真现象，避免了判断结果出现与集对势分级相矛盾的情况。
　　(3)城市燃气埋地管道系统是动态变化的复杂系统，根据这一特点建立了集状态评价和趋势分析于一体的危险性评价模型。并将泛集对分析法与马尔科夫链相结合，利用马尔科夫链的遍历性，将动态变化与静态参数相结合，从系统发展变化的角度评价系统的危险性和未来的安全发展趋势，克服了现有的评价方法的不足。
　　(4)探讨了城市燃气埋地管道系统风险的三维评价方法以及给出了风险的三维等值面曲线图。系统的风险在空间某点处并不是孤立地存在的，它的大小也不是各种风险数值的简单相加。针对城市燃气埋地管网系统的定量风险计算问题给出了空间某点风险的三维评价模型，并借用等值线的概念，画出三维风险场的等值面曲线。以期通过该系统风险的三维评价方法的初探为不同类别的风险在空间的分布与叠加问题的研究提供新的思路。
　　(5)建立了燃气公司新型的应急管理体系。根据系统实际特点，建立了以运行和管理机制为中心的内环，以应急预案、法律法规、技术支持、后勤保障4大子体系构成的外环，内外环在相互影响、相互作用的广义与狭义相结合的PDCA循环模式的应急救援体系，该体系通过不断的上升提高实现自身的持续改进，从而使应急救援达到更科学、更易操作。
　　(6)城市燃气埋地管网系统是一个超繁系统，影响系统安全性的因素之间可以是独立的也可以是互相关联的，在一定的条件或形式下互联、互转、互导、互生、互克，基于研究对象的复杂性，运用泛系理论泛权场、泛权网的原理，结合“大安全”管理理念，建立了多层次的人-机-环三维全方位的泛安全管理模式，该模式的建立为企业的安全管理提供了系统化而又有效的思路。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 引言

1．1．1 城市燃气埋地管道系统事故直接原因

1．1．2 北京市燃气管网系统

1．1．3 北京市燃气管网发展现状与应用前景

1．2 国内外城市燃气埋地管道系统风险研究现状

1．2．1 国内研究现状

1．2．2 国外研究现状

1．2．3 国内外系统危险性评价方法

1．3 城市燃气埋地管道系统危险性评价存在的问题

1．4 本课题研究内容及方法

1．4．1 研究内容

1．4．2 研究方法

1．4．3 研究的技术路线

1．5 本章小结

第2章 城市燃气埋地管道系统危险性评价指标体系

2．1 引言

2．2 危险源的种类

2．3 城市燃气埋地管道系统危险性评价的实现

2．3．1 城市燃气埋地管道系统危险性评价指标体系构建原则及思路

2．3．2 城市燃气埋地管道系统危险性评价指标建立考虑因素

2．3．3 城市燃气埋地管道系统危险性评价指标的设计

2．4 本章小结

第3章 城市燃气埋地管道系统危险性评价指标体系的量化处理

3．1 引言

3．2 权重赋值方法

3．2．1 主观赋值法

3．2．2 客观赋值法

3．3 城市燃气埋地管道系统危险性评价依据

3．3．1 城市燃气埋地管道系统事故的特点

3．3．2 法律、法规

3．4 城市燃气埋地管道系统危险性评价原则

3．5 系统危险性评价标准

3．6 评价指标的权重量化处理

3．6．1 传统的层次分析法

3．6．2 改进的层次分析法

3．6．3 各级指标权重的计算

3．7 本章小结

第4章 城市燃气埋地管道系统危险性动态评价及预测

4．1 引言

4．2 处理不确定信息的方法及其比较

4．3 系统危险性评价常用的评价方法

4．3．1 模糊综合评价

4．3．2 灰色综合评价

4．3．3 泛集对分析方法

4．3．4 基于多元联系数的系统危险性等级划分

4．3．5 多元联系数评价模型

4．3．6 应用实例

4．4 基于泛集对分析与马尔可夫链动态预测模型

4．4．1 马尔科夫过程

4．4．2 基于PSPA—MARKOV系统危险性预测模型

4．5 应用实例

4．6 本章小结

第5章 城市燃气埋地管道系统定量风险评价研究

5．1 引言

5．2 城市燃气埋地管道系统事故后果分析

5．2．1 城市燃气埋地管道系统事故后果分析程序

5．2．2 城市燃气埋地管道系统事故发生概率

5．2．3 城市燃气埋地管道泄漏量计算

5．2．4 城市燃气埋地管道系统泄漏气体的物理效应

5．2．5 城市燃气埋地管道泄漏气体致死率计算

5．2．6 城市燃气埋地管网系统风险的三维评价方法研究

5．3 城市燃气埋地管道系统风险应急管理体系

5．3．1 城市燃气埋地管道系统风险点分布及管理措施目标

5．3．2 城市燃气埋地管道系统应急管理工作的具体内容

5．3．3 动态的PDCA循环模式的城市燃气埋地管道系统应急管理体系

5．4 本章小结

第6章 基于泛系理论的城市燃气埋地管道系统泛安全管理模式

6．1 泛系理论、泛显生和泛对称

6．2 城市燃气埋地管网系统泛安全管理模式

6．2．1 城市燃气埋地管道系统安全管理存在的问题

6．2．2 城市燃气埋地管网系统泛安全管理模式

6．2．3 模型含义

6．3 泛安全管理模型的设计

6．4 本章小结

第7章 结论与展望

7．1 主要研究结论

7．2 本文的主要创新点

7．3 展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文和科研情况

参与的科研项目主要包括

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